解答题定义:若函数f(x)对于其定义域内的某一数x0,有?f?(x0)=x0,则称x0

发布时间:2020-07-09 09:53:15

解答题定义:若函数f(x)对于其定义域内的某一数x0,有?f?(x0)=x0,则称x0是f?(x)的一个不动点.已知函数f(x)=ax2+(b+1)x+b-1?(a≠0).
(Ⅰ)当a=1,b=-2时,求函数f(x)的不动点;
(Ⅱ)若对任意的实数b,函数f(x)恒有两个不动点,求a的取值范围;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,若y=f(x)图象上两个点A、B的横坐标是函数f(x)的不动点,
且A、B两点关于直线y=kx+对称,求b的最小值.

网友回答

解:(Ⅰ)当a=1,b=-2时,有f?(x)=x2-x-3,
令x2-x-3=x,化简得:x2-2x-3=0,
解得:x1=-1,或x2=3
故所求的不动点为-1或3.(4分)

(Ⅱ)令ax2+(b+1)x+b-1=x,则ax2+bx+b-1=0①
由题意,方程①恒有两个不等实根,所以△=b2-4a(b-1)>0,
即b2-4ab+4a>0恒成立,(6分)
整理得b2-4ab+4a=(b-2a)2+4a-4a2>0,
故4a-4a2>0,即0<a<1(8分)

(Ⅲ)设A(x1,x1),B(x2,x2)(x1≠x2),则kAB=1,∴k=-1,
所以y=-x+,(9分)
又AB的中点在该直线上,所以=-+,
∴x1+x2=,
而x1、x2应是方程①的两个根,所以x1+x2=-,即-=,
∴(12分)
==
∴当a=∈(0,1)时,bmin=-1.(14分)解析分析:(I)将a=1,b=-2代入f(x)=ax2+(b+1)x+b-1?(a≠0),求出f(x),令f(x)=x,解方程求不动点即可;(II)由ax2+(b+1)x+b-1=x有两个不动点,即ax2+bx+b-1=0有两个不等实根,可通过判别式大于0得到关于参数a,b的不等式b2-4ab+4a>0,由于此不等式恒成立,配方可得b2-4ab+4a=(b-2a)2+4a-4a2>0恒成立,将此不等式恒成立转化为4a-4a2>0即可.(III)由于本小题需要根据两个点A、B的坐标转化点关于线的对称这一条件,故可以先设出两点的坐标分别为A(x1,x1),B(x2,x2)(x1≠x2),由斜率公式求得kAB=1,又对称性知直线y=kx+的斜率k=-1将其代入直线的方程,可以得到x1+x2=,由此联想到根与系数的关系,由(II)知,x1、x2应是方程ax2+bx+b-1=0的根,故又可得x1+x2=-,至此题设中的条件转化为-=,观察发现参数b可以表示成参数a的函数即,至此,求参数b的问题转化为求b关于a的函数最小值的问题.点评:本题考点是二次函数的性质,主要考查二次函数、方程的基本性质、不等式的有关知识,同时考查函数思想、数形结合思想、逻辑推理能力和创新意识.
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