设f(x)=ax2+bx+c(a>b>c),f(1)=0,g(x)=ax+b. (1)求证:函数y=f(x)与y=g(x)的图象有两个交点; (2)设f(x)与g(x)的图象交点A、B在x轴上的射影为A1、B1,求|A1B1|的取值范围; (3)求证:当x≤-
|
证明:(1)由 y=f(x)=ax2+bx+c,y=g(x)=ax+b得
ax2+(b-a)x+(c-b)=0 (*)
△=(b-a)2-4a (c-b)
∵f(x)=ax2+bx+c,f(1)=0
∴f(1)=a+b+c=0 …(3分)
又a>b>c
∴3a>a+b+c>3c即a>0,c<0
∴b-a<0,c-b<0,a>0
∴△=(b-a)2-4a(c-b)>0
故函数y=f(x)与y=g(x)的图象有两个交点;…(5分)
(2)设A、B的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),
则x1、x2是方程(*)的两根
故x1+x2=-
,b-a a
x1x2=
,c-b a
所以|A1B1|=|x1-x2|=(x1+x2)2-4x1x2
=
=(
)2-4b-a a c-b a (b-a)2-4a(c-b) a
又a+b+c=0,故b=-(a+c)
因而(b-a)2-4a(c-b)=(-2a-c)2-4a(a+2c)=c2-4ac
故|A1B1|=
=c2-4ac a (
)2-4(c a
)c a
=
…(8分)(
-2)2-4c a
∵a>b>c,a+b+c=0
∴a>-(a+c)>c
∴-2<
<-c a 1 2
∴|A1B1|的取值范围是(
,23 2
)…(10分).3
证明:(3)不妨设x1>x2,则由(2)知:
<x1-x2<23 2
①3
则x1+x2=-
=1-c a b a
由a>b>c得:
<c a
<1,b a
故0<1-
<1-b a
…(12分)c a
又-2<
<-c a
,1 2
故
<1-3 2
<3,c a
因而0<1-
≤b a 3 2
即0<x1-x2≤
②3 2
由①、②得:-
<x2≤0,3
即方程(*),也就是方程f(x)-g(x)=0的较小根的范围是(-
,0].3
又a>0,故当x≤-
时,3
f(x)-g(x)>0恒成立,
即当x≤-
时,恒有f(x)>g(x) …(14分).3