问题 解答题

设函数f(x)=kx2-kx-6+k.

(1)若对于k∈[-2,2],f(x)<0恒成立,求实数x的取值范围.

(2)若对于x∈[1,2],f(x)<0恒成立,求实数k的取值范围.

答案

(1)设f(x)=k(x2-x+1)-6=g(k),

则g(k)是关于k的一次函数,且一次项系数为x2-x+1…(2分)

法1、∵x2-x+1=(x-

1
2
)2+
3
4
>0∴g(k)在[-2,2]上递增.…(4分)

∴g(k)<0⇔g(2)=2(x2-x+1)-6<0∴解得x的取值范围为:-1<x<2…(6分)

法2、依题只须

g(2)=2x2-2x-4<0
g(-2)=-2x2+2x-8<0
-1<x<2
x2-x+4>0(恒成立)
∴-1<x<2

(2)法1、要使f(x)=k(x2-x+1)-6<0在x∈[1,2]上恒成立

则只须k<

6
x2-x+1
在x∈[1,2]上恒成立;…(8分)

而当x∈[1,2]时:

6
x2-x+1
=
6
(x-
1
2
)
2
+
3
4
6
22-2+1
=2…(10分)

∴k<2…(12分)

法2、∵f(x)=k(x-

1
2
)2+
3
4
k-6<0在x∈[1,2]上恒成立

k>0
f(x)max=f(2)=3k-6<0
k<0
f(x)max=f(1)=k-6<0
k=0
f(x)=-6<0

综上解得:k<2

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