(第一、二层次学校的学生做)对于函数f(x)=ax2+bx+1(a>0),如果方程f(x)=x有相异两根x1,x2.(1

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  • 解题思路:(1)根据题意,x1、x2是方程g(x)=f(x)-x=0的两个实数根,由x1<1<x2可得g(1)<0,证出x1x2<x1+x2-1.由此结合x=m满足m=[1/2](-[b−1/a]-[1/a]),将其化简成关于x1、x2的式子即可证出m

    1

    2

    (2)由方程g(x)=0,结合根与系数的关系算出x1x2=[1/a]>0,故x1、x2同号.结合题意0<x1<2且|x1-x2|=2,证出x2=x1+2>2,从而得到2∈(x1,x2),由g(2)<0,即可证出4a+2b<1;

    (3)由前面结论得x1+x2=[−b+1/a],x1x2=[1/a].设α<β,将2(α-x1)(β-x2)展开化简,进行配凑得2(α-x1)(β-x2)>2αβ-(x1+x2)(α+β)+2x1x2,结合2αβ-(x1+x2)(α+β)+2x1x2=

    2aαβ−(1−b)(α−β)+2

    a

    ,可得

    2aαβ−(1−b)(α−β)+2

    a

    <0,结合a>0即可得到原不等式成立.

    (1)设g(x)=ax2+(b-1)x+1,且a>0

    ∵x1<1<x2,∴(x1-1)(x2-1)<0,即x1x2<x1+x2-1,

    于是x=m即x=-[b/2a],也就是x=[1/2](-[b−1/a]-[1/a])

    ∴m=[1/2](-[b−1/a]-[1/a])=[1/2](x1+x2)-[1/2]x1x2>[1/2](x1+x2)-[1/2][(x1+x2)-1]=[1/2]

    即不等式m>

    1

    2成立;

    (2)由方程g(x)=ax2+(b-1)x+1=0,可得x1x2=[1/a]>0,故x1、x2同号

    由0<x1<2且|x1-x2|=2,得x2-x1=2

    ∴x2=x1+2>2,

    由此可得2∈(x1,x2),得g(2)<0,

    所以4a+2b-1<0,可得4a+2b<1;

    (3)由前面的结论,得x1+x2=[−b+1/a],x1x2=[1/a]

    α、β为区间[x1,x2]上的两个不同的点,不妨设α<β

    0>2(α-x1)(β-x2

    ∵2(α-x1)(β-x2)=2αβ-2(βx1+αx2)+2x1x2

    =2αβ-(x1+x2)(α+β)+2x1x2+(x1-x2)(α-β)>2αβ-(x1+x2)(α+β)+2x1x2

    且2αβ-(x1+x2)(α+β)+2x1x2=

    2aαβ−(1−b)(α−β)+2

    a

    ∴0>

    2aαβ−(1−b)(α−β)+2

    a,

    结合a>0,可得2aαβ-(1-b)(a+β)+2<0.

    点评:

    本题考点: 一元二次方程的根的分布与系数的关系;二次函数的性质.

    考点点评: 本题给出二次函数满足的条件,求证不等式恒成立并讨论函数零点的分布.着重考查了一元二次方程根与系数的关系、函数的零点和不等式的等价变形等知识,考查了逻辑思维能力与推理论证能力,考查了转化化归与数形结合的数学思想,属于难题.