設(shè)f(x)是一次函數(shù),f(0)、f(3)、f(24)成等比數(shù)列,且f(0)>0,函數(shù)f(x)的圖象與二次函數(shù)y=x2+6的圖象有且只有一個(gè)公共點(diǎn).
(Ⅰ)求f(x)的解析式:
(Ⅱ)設(shè)g(x)=mx2+4mx-f(x),若g(x)在區(qū)間[1,4]上是減函數(shù),求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
【答案】
分析:(Ⅰ)由題意,可用待定系數(shù)法將一次函數(shù)解析式設(shè)為f(x)=ax+b(a≠0),由于f(0)、f(3)、f(24)成等比數(shù)列,由此可等到關(guān)于a,b的一個(gè)方程,又函數(shù)f(x)的圖象與二次函數(shù)y=x
2+6的圖象有且只有一個(gè)公共點(diǎn)即由兩者聯(lián)立的方程組只有一個(gè)解,消元后利用判別式為0得到另一個(gè)關(guān)于a,b的方程,將兩方程聯(lián)立即可求得待定系數(shù)得到一次函數(shù)的解析式;
(II)由(I)可得g(x)=mx
2+4mx-f(x)=mx
2+(4m-4)x-2,可按二次項(xiàng)系數(shù)的符號(hào)分為兩類,將g(x)在區(qū)間[1,4]上是減函數(shù)轉(zhuǎn)化為關(guān)于實(shí)數(shù)m的不等式,分別解出實(shí)數(shù)m的取值范圍再求三者的并集即可得到所求的答案
解答:解:(I)設(shè)f(x)=ax+b(a≠0)…(1分)
由題意可得[f(3)]
2=f(0)•f(24)
即(3a+b)
2=b•(24a+b)
整理:a=2b…①…(3分)
∵函數(shù)f(x)與y=x
2+6圖象有且只有一個(gè)公共點(diǎn)
∴ax+b=x
2+6有兩相等實(shí)根
即△=a
2-4•(-b+6)=0
整理:a
2+4b-24=0…②…(5分)
①②聯(lián)立得
或
又∵f(0)>0,∴b>0故
(舍)
綜上所述:f(x)=4x+2…(6分)
(Ⅱ)g(x)=mx
2+4mx-f(x)=mx
2+(4m-4)x-2
對(duì)稱軸為
1
0 …(8分)
2
0 …(10分)
3
0 m=0時(shí)g(x)=-4x-2符合題意…(12分)
綜上所述:m取值范圍為
…(13分)
點(diǎn)評(píng):本題考查函數(shù)與方程的應(yīng)用,考查了待定系數(shù)法求解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),考查了分類討論的思想與轉(zhuǎn)化的思想,本題綜合性強(qiáng),正確解題的關(guān)鍵是理解題意將問題正確轉(zhuǎn)化,第二小題中分類討論是本題的難點(diǎn),易因?yàn)槟J(rèn)m為正數(shù)導(dǎo)致失根,轉(zhuǎn)化時(shí)要考查全面