问题 解答题
设f(x)=ax2+bx+1,(a,b为常数).若f(
1
2
)=0
,且f(x)的最小值为0,
(1)若g(x)=
f(x)+k-1
x
在[1,2]上是单调函数,求k的取值范围.
(2)若g(x)=
f(x)+k-1
x
,对任意x∈[1,2],存在x0∈[-2,2],使g(x)<f(x0)成立.求k的取值范围.
答案

(1)∵f(x)=ax2+bx+1,f(

1
2
)=0,f(x)的最小值为0,

a
4
+
b
2
+1=0
4a-b2
4a
=0
,解得a=4,b=-4,

∴f(x)=4x2-4x+1.

g(x)=

f(x)+k-1
x
=
4x2-4x+1
x

=4x+

k
x
-4≥2
4x•
k
x
-4=4
k
-4,

当且仅当4x=

k
x
,即x=
k
2
时,g(x)取最小值4
k
-4.

g(x)=

f(x)+k-1
x
在[1,2]上是单调函数,

k
2
≤1,或
k
2
≥2

解得k≤4,或k≥16.

(2)∵g(x)=

f(x)+k-1
x
,对任意x∈[1,2],存在x0∈[-2,2],使g(x)<f(x0)成立.

当x0∈[-2,2]时,f(x0)=4x02-4x0+1在x0=-2时取最大值f(x0max=f(-2)=4×4-4×(-2)+1=25.

g(x)=

f(x)+k-1
x
=4x+
k
x
-4<25在[1,2]恒成立,

∴4x2-29x+k<0在[1,2]恒成立,

∴k<25.

∴k的取值范围是(-∞,25).

单项选择题
单项选择题