解答题已知函数a、c∈R满足条件:①f(1)=0;②对一切x∈R,都有f(x)≥0.(

发布时间:2020-07-09 01:54:34

解答题已知函数a、c∈R满足条件:①f(1)=0;②对一切x∈R,都有f(x)≥0.
(Ⅰ)求a、c的值;
(Ⅱ)是否存在实数m,使函数g(x)=f(x)-mx在区间[m,m+2]上有最小值-5?若存在,请求出实数m的值;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(Ⅰ)当a=0时,.
由f(1)=0得:,即,∴.
显然x>1时,f(x)<0,这与条件②相矛盾,不合题意.
∴a≠0,函数是二次函数.????????????????????????????????????????????…(2分)
由于对一切x∈R,都有f(x)≥0,于是由二次函数的性质可得

即(*)…(4分)
由f(1)=0得?,即,代入(*)得??.
整理得?,即.
而,∴.
将代入(*)得,,
∴.???????????????????????????????????????????????????????????????????????????…(7分)
另解:(Ⅰ)当a=0时,.
由f(1)=0得??,即,
∴.
显然x>1时,f(x)<0,这与条件②相矛盾,
∴a≠0,因而函数是二次函数.????????????????????????????????????????…(2分)
由于对一切x∈R,都有f(x)≥0,于是由二次函数的性质可得

即?…(4分)
由此可知??a>0,c>0,
∴.
由f(1)=0,得?,代入上式得??.
但前面已推得??,
∴.
由???解得?.???????????????????????????????????????????????????????…(7分)
(Ⅱ)∵,∴.
∴.
该函数图象开口向上,且对称轴为x=2m+1.????????????????????????????????????????????????…(8分)
假设存在实数m使函数在区间[m,m+2]上有最小值-5.
①当m<-1时,2m+1<m,函数g(x)在区间[m,m+2]上是递增的,
∴g(m)=-5,
即?????,
解得??m=-3或m=.
∵>-1,∴m=舍去.??????????????????????????????????????????????????????????…(10分)
②当-1≤m<1时,m≤2m+1<m+1,函数g(x)在区间[m,2m+1]上是递减的,而在区间[2m+1,m+2]上是递增的,
∴g(2m+1)=-5,
即????.
解得???m=或m=,均应舍去.????????????????????????????????????…(12分)
③当m≥1时,2m+1≥m+2,函数g(x)在区间[m,m+2]上是递减的,
∴g(m+2)=-5,
即????.
解得??m=或m=,其中m=应舍去.
综上可得,当m=-3或m=时,函数g(x)=f(x)-mx在区间[m,m+2]上有最小值-5.
…(14分)解析分析:(Ⅰ)首先函数是二次函数,再利用二次函数的性质解决对一切x∈R,都有f(x)≥0;根据f(1)=0得?,即,从而可得??,进而可得,,另解:首先函数是二次函数,再利用二次函数的性质解决对一切x∈R,都有f(x)≥0;由f(1)=0,得?,代入上式得??,根据?,可得,从而有?,故可求a、c的值;(Ⅱ).该函数图象开口向上,且对称轴为x=2m+1.假设存在实数m使函数在区间[m,m+2]上有最小值-5.根据函数的对称轴与区间的关系进行分类讨论,从而可求m的值点评:本小题主要考查函数、方程、不等式等基本知识,考查综合运用数学知识分析和解决问题的能力,本题考查的重点是函数的解析式的求解与函数最值的研究,解题的关键是合理运用函数的性质,正确分类,同时考查学生分析解决问题的能力,有一定的综合性.
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