已知二次函数f(x)满足:①当x=2时有极值;②图象与y轴交点的纵坐标为-4,且在该点处的切线与直线4x+y-4=0平行.
(1)求f(-1)的值;
(2)若m∈R,求函数y=F(xlnx+m),x∈[1,e]的最小值;
(3)若曲线y=f(lnx),x∈(1,+∞)上任意一点处的切线的斜率恒大于k3-k-4,求k的取值范围.在线课程解:(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),由题意可得:f(0)=-4,∴c=-4 …(1分)
∴f'(x)=2ax+b
∵函数在x=2处有极值,
∴f'(2)=0,即4a=b=0 …(2分)
∵在点(0,-4)处的切线与直线4x+y-4=0平行
∴f'(0)=-4,即b=-4,故a=1…(3分)
∴f(x)=x2-4x-4,f(-1)=1+4-4=1.…(4分)
(2)∵f(x)=x2-4x-4=(x-2)2-8
∴y=f(xlnx+m)=(xlnx+m-2)2-8…(5分)
令t=xlnx
∴当x∈[1,e]时,t'=1+lnx≥1>0
∴t=xlnx在x∈[1,e]上单调递增,∴0≤t≤e…(6分)
∴y=g(t)=(t+m-2)2-8(0≤t≤e)
函数y=g(t)=(t+m-2)2-8(0≤t≤e)的对称轴为t=2-m.…(7分)
①当2-m≤0,即m≥2时,函数y=g(t)在区间[0,e]单调增,所以ymin=g(0)=(m-2)2-8…(8分)
②当0<2-m<e,即2-e<m<2时,函数y=g(t)在顶点取得最小值,所以ymin=g(2-m)=-8…(9分)
③当2-m≥e,即m≤2-e时,函数y=g(x)在区间[0,e]单调递减,所以ymin=g(e)=(e+m-2)2-8…(10分)
(3)f(lnx)=(lnx)2-4lnx-4,令t=lnx,
∵x∈(1,+∞),
∴t>0,∴f(t)=t2-4t-4,∴f'(t)=2t-4.…(11分)
∵t>0,∴f'(t)>-4.…(12分)
由题意得k3-k-4<f'(t)恒成立,∴k3-k-4≤-4,∴k(k+1)(k-1)≤0,∴k≤-1或0≤k≤1,
∴k的取值范围为k≤-1或0≤k≤1..…(14分)
分析:(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),由图象与y轴交点的纵坐标为-4可得:f(0)=-4,,利用在点(0,-4)处的切线与直线4x+y-4=0平行,即可求得函数解析式,从而可求f(-1)的值;
(2)y=f(xlnx+m)=(xlnx+m-2)2-8,令t=xlnx,则问题转化为y=g(t)=(t+m-2)2-8(0≤t≤e)的最小值,求得函数的对称轴,分类讨论可求;
(3)f(lnx)=(lnx)2-4lnx-4,令t=lnx,问题转化为k3-k-4<f'(t)恒成立,由此可求k的取值范围.
点评:本题考查函数的解析式,考查函数的单调性,考查恒成立问题,利用换元将问题简化是关键.
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已知二次函数f(x)满足:①当x=2时有极值,②图象与y轴交点的纵坐标为-4.且在该点处的切线与直线4x+y-4=0平行.的值,(2)若m∈R.求函数y=F.x∈[1.e]的最小值,.x∈上任意一点处
编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:16:18分类:高中数学题库
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