问题 解答题

已知函数f(x)=|x-m|,函数g(x)=xf(x)+m2-7m.

(1)若m=1求不等式g(x)≥0的解集;

(2)求函数g(x)在[3,+∞)上的最小值;

(3)若对任意x1∈(-∞,4],均存在x2∈[3,+∞),使得f(x1)>g(x2)成立,求实数m的取值范围.

答案

(1)当m=1时,g(x)=xf(x)+m2-7m=x|x-1|-6.

不等式g(x)≥0,即x|x-1|-6≥0,

①当x≥1时,不等式转化为x2-x-6≥0,解之得x≥3或x≤-2

因为x≤-2不满足x≥1,所以此时x≥3

②当x<1时,不等式转化为-x2+x-6≥0,不等式的解集是空集

综上所述,不等式g(x)≥0的解集为[3,+∞);

(2)g(x)=xf(x)+m2-7m=

(x-
m
2
)2+
3
4
m2-7m       x≥m
-(x-
m
2
)2+
5
4
m2-7m      x<m

∴当m>0时,g(x)在区间(-∞,

m
2
)和(m,+∞)上是增函数;(
m
2
,m)上是减函数;

当m<0时,g(x)在区间(-∞,m)和(

m
2
,+∞)上是增函数;(m,
m
2
)上是减函数;

当m=0时,g(x)在区间(-∞,+∞)上是增函数.

∵定义域为x∈[3,+∞),

∴①当m≤3时,g(x)在区间[3,+∞)上是增函数,得g(x)的最小值为g(3)=m2-10m+9;

②当m>3时,因为g(0)=g(m)=m2-7m,结合函数g(x)的单调性,得g(3)>g(m)

∴g(x)的最小值为g(m)=m2-7m.

综上所述,得g(x)的最小值为

m2-10m+9      m≤3
m2-7m            m>3

(3)f(x)=

x-m      x≥m
m-x      x<m

因为x∈(-∞,4],所以当m<4时,f(x)的最小值为f(m)=0;

当m≥4时,f(x)的最小值为f(4)=m-4.

由题意,f(x)在(-∞,4]上的最小值大于g(x)在[3,+∞)上的最小值,结合(2)得

①当m≤3时,由0>m2-10m+9,得1<m<9,故1<m≤3;

②当3<m<4时,由0>m2-7m,得1<m<7,故3<m<4;

③当m≥4时,由m-4>m2-7m,得4-2

3
<m<4+2
3
,故4≤mm<4+2
3

综上所述,实数m的取值范围是(1,4+2

3

问答题

(1)某班同学在做“练习使用多用电表”的实验.

①某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值,当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置

时,多用电表指针示数如图1所示,此被测电阻的阻值约为______Ω.

②某同学按如图2所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B灯都不亮.该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障.检查前,应将开关S______.(选填“闭合”或“断开”)

③若 ②中同学检查结果如表所示,由此可以确定______

测试点b.fb.eb,dd,e
多用表盘指示

A.灯A断路

B.灯B断路

C.灯A、B都断路

D.d、e间导线断路

(2)某同学采用如图3所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”.

a.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;

b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号;

c.保持小车的质量M不变,多次改变配重的质量m,再重复步骤b;

d.算出每条纸带对应的加速度的值;

e.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F),作出a-F图象.

①在步骤d中,该同学是采用v-t图象来求加速度的.图4为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出.打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上.打点计时器打C点时,小车的速度为______m/s;

②其余各点的速度都标在了v-t坐标系中,如图5所示.t=0.10s时,打点计时器恰好打B点.请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中,并作出小车运动的v-t图线;利用图线求出小车此次运动的加速度a=______m/s2

③最终该同学所得小车运动的a-F图线如图6所示,从图中我们看出图线是一条经过原点的直线.根据图线可以确定下列说法中不正确的是______

A.本实验中小车质量一定时,其加速度与所受合力成正比

B.小车的加速度可能大于重力加速度g

C.可以确定小车的质量约为0.50kg

D.实验中配重的质量m远小于小车的质量 M

单项选择题