已知函数f(x)=|x-m|,函数g(x)=xf(x)+m2-7m.(1)若m=1求不等式g(x)≥0的解集;(2)求函数g(x)在[3,+∞)上的最小值;(3)若对

发布时间:2020-08-09 23:39:14

已知函数f(x)=|x-m|,函数g(x)=xf(x)+m2-7m.
(1)若m=1求不等式g(x)≥0的解集;
(2)求函数g(x)在[3,+∞)上的最小值;
(3)若对任意x1∈(-∞,4],均存在x2∈[3,+∞),使得f(x1)>g(x2)成立,求实数m的取值范围.

网友回答

解:(1)当m=1时,g(x)=xf(x)+m2-7m=x|x-1|-6.
不等式g(x)≥0,即x|x-1|-6≥0,
①当x≥1时,不等式转化为x2-x-6≥0,解之得x≥3或x≤-2
因为x≤-2不满足x≥1,所以此时x≥3
②当x<1时,不等式转化为-x2+x-6≥0,不等式的解集是空集
综上所述,不等式g(x)≥0的解集为[3,+∞);
(2)g(x)=xf(x)+m2-7m=
∴当m>0时,g(x)在区间(-∞,)和(m,+∞)上是增函数;(,m)上是减函数;
当m<0时,g(x)在区间(-∞,m)和(,+∞)上是增函数;(m,)上是减函数;
当m=0时,g(x)在区间(-∞,+∞)上是增函数.
∵定义域为x∈[3,+∞),
∴①当m≤3时,g(x)在区间[3,+∞)上是增函数,得g(x)的最小值为g(3)=m2-10m+9;
②当m>3时,因为g(0)=g(m)=m2-7m,结合函数g(x)的单调性,得g(3)>g(m)
∴g(x)的最小值为g(m)=m2-7m.
综上所述,得g(x)的最小值为;
(3)f(x)=,
因为x∈(-∞,4],所以当m<4时,f(x)的最小值为f(m)=0;
当m≥4时,f(x)的最小值为f(4)=m-4.
由题意,f(x)在(-∞,4]上的最小值大于g(x)在[3,+∞)上的最小值,结合(2)得
①当m≤3时,由0>m2-10m+9,得1<m<9,故1<m≤3;
②当3<m<4时,由0>m2-7m,得1<m<7,故3<m<4;
③当m≥4时,由m-4>m2-7m,得4-2<m<4+2,故4≤mm<4+2.
综上所述,实数m的取值范围是(1,4+2)
解析分析:(1)m=1时,g(x)=x|x-1|-6,原不等式即x|x-1|-6≥0,分情况去绝对值并结合一元二次不等式的解法,可得解集;
(2)去绝对值将g(x)化成分段函数的形式,结合二次函数的图象得到当m>0、当m<0和当m=0时3种情况下g(x)的单调性,根据这个单调性再结合m与3的大小关系,则不难得到g(x)的最小值的情况;
(3)由题意,f(x)在(-∞,4]上的最小值大于g(x)在[3,+∞)上的最小值,由此讨论函数f(x)的单调性,得到
f(x)在(-∞,4]上的最小值,再结合(2)中所得结论,分3种情况建立不等式并解之,最后综合即可得到实数m的取值范围.

点评:本题以含有绝对值的函数和二次函数为载体,讨论了函数的性质并解关于x的不等式,着重考查了绝对值不等式的解法、二次函数的图象与性质和函数奇偶性与单调性的综合等知识,属于难题.
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