问题 解答题
(第一、二层次学校的学生做)
对于函数f(x)=ax2+bx+1(a>0),如果方程f(x)=x有相异两根x1,x2
(1)若x1<1<x2,且f(x)的图象关于直线x=m对称.求证:m
1
2

(2)若0<x1<2且|x1-x2|=2,求证:4a+2b<1;
(3)α、β为区间[x1,x2]上的两个不同的点,求证:2aαβ-(1-b)(a+β)+2<0.
答案

(1)设g(x)=ax2+(b-1)x+1,且a>0

∵x1<1<x2,∴(x1-1)(x2-1)<0,即x1x2<x1+x2-1,

于是x=m即x=-

b
2a
,也就是x=
1
2
(-
b-1
a
-
1
a

∴m=

1
2
(-
b-1
a
-
1
a
)=
1
2
(x1+x2)-
1
2
x1x2
1
2
(x1+x2)-
1
2
[(x1+x2)-1]=
1
2

即不等式m

1
2
成立;

(2)由方程g(x)=ax2+(b-1)x+1=0,可得x1x2=-

1
a
>0,故x1、x2同号

由0<x1<2且|x1-x2|=2,得x2-x1=2

∴x2=x1+2>2,

由此可得2∈(x1,x2),得g(2)<0,

所以4a+2b-1<0,可得4a+2b<1;

(3)由前面的结论,得x1+x2=

-b+1
a
,x1x2=
1
a

α、β为区间[x1,x2]上的两个不同的点,不妨设α<β

0>2(α-x1)(β-x2

∵2(α-x1)(β-x2)=2αβ-2(βx1+αx2)+2x1x2

=2αβ-(x1+x2)(α+β)+2x1x2+(x1-x2)(α-β)>2αβ-(x1+x2)(α+β)+2x1x2

且2αβ-(x1+x2)(α+β)+2x1x2=

2aαβ-(1-b)(α-β)+2
a

∴0>

2aαβ-(1-b)(α-β)+2
a

结合a>0,可得2aαβ-(1-b)(a+β)+2<0.

单项选择题
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