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已知函数f(x)=(a b是非零实常数)满足f(1)= 且方程f(x)=x有且仅有一个实数解

时间:2020-11-17 04:23:27

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已知函数f(x)=(a b是非零实常数)满足f(1)= 且方程f(x)=x有且仅有一个实数解

问题补充:

已知函数f(x)=(a、b是非零实常数)满足f(1)=,且方程f(x)=x有且仅有一个实数解.

(1)求a、b的值;

(2)在直角坐标系中,求定点A(0,2)到函数f(x)图象上任意一点P(x,y)的距离|AP|的最小值.

(3)当x∈(]时,不等式(x+1)?f(x)>m(m-x)-1恒成立,求实数m的取值范围.

答案:

解:(1)∵f(x)=,且f(1)=,

∴=,即a+b=2;

又=x有且仅有一个实数解,

∴x=0有且仅有一个实数解,为0.

∴b=1,a=1.

∴f(x)=.

(2)由(1)知,P(x,),

|AP|2=+x2

=+x2

=+[(x+1)-1]2,

令t=,

则|AP|2=t2+2t+1+-+1

=+2(t-)+4,

令r=t-,

则|AP|2=r2+2r+4=(r+1)2+3,

∴当r=-1,即t-=-1,t=时,|AP|的最小值为.

(3)∵x∈(],

∴x+1>>0,

∴(x+1)?f(x)>m(m-x)-1恒成立?x>m(m-x)-1恒成立?(1+m)x>m2-1,

当m+1>0,即m>-1时,

有m-1<x恒成立?m<x+1?m<(x+1)min,

∴-1<m<;

当m+1<0,即m<-1时,同理可得m>(x+1)max=,

∴此时m不存在.

综上得-1<m<.

解析分析:(1)依题意,a+b=2,由x=0有且仅有一个实数解x=0可求得b=1,a=1;

(2)由(1)知,P(x,),从而可得|AP|2=+[(x+1)-1]2,通过换元,令t=,得|AP|2=+2(t-)+4,再令r=t-,通过配方即可求得|AP|的最小值;

(3)依题意,x∈(]时,不等式(x+1)?f(x)>m(m-x)-1恒成立?(1+m)x>m2-1恒成立,通过对m+1>0与m+1<0的讨论,结合函数恒成立问题即可求得实数m的取值范围.

点评:本题考查函数恒成立问题,考查方程思想、分类讨论思想与等价转化思想的综合应用,考查换元法与配方法,考查推理与运算能力,属于难题.

已知函数f(x)=(a b是非零实常数)满足f(1)= 且方程f(x)=x有且仅有一个实数解.(1)求a b的值;(2)在直角坐标系中 求定点A(0 2)到函数f(x

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