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已知二次函数f(x)的二次项系数a(a≠0),且不等式f(x)<2x的解集为(-1,2).
(1)若方程f(x)+3a=0有两个相等的实根,求f(x)的解析式;
(2)若函数f(x)的最小值不大于-3a,且函数G(x)=f(x)−
1
3
x3−ax2
3
2
x
在R上为减函数,求实数a的取值范围.
人气:434 ℃ 时间:2019-08-20 02:09:46
解答
(1)设二次函数为f(x)=ax2+bx+c
∵f(x)<2x的解集为(-1,2).
∴-1,2是方程ax2+(b-2)x+c=0的两个根
1 =
2−b
a
−2=
c
a

∵方程f(x)+3a=0有两个相等的实根即
ax2+bx+c+3a=0有两个相等的实根
∴△=b2-4a(c+3a)=0②
解①②得a=
2
3
,b=
4
3
,c=−
4
3

f(x)=
2
3
x2+
4
3
x−
4
3

(2)根据题意得f(x)=ax2+(2−a)x−2a=a(x+
2−a
2a
)2+
−8a2(2−a)2
4a

∵a>0,所以f(x)的最小值为
−8a2(2−a)2
4a

−8a2(2−a)2
4a
≤−3a

−2≤a≤
2
3

G(x)=f(x)−
1
3
x3−ax2
3
2
x
在R上是减函数,
G′(x)=−x2 +
1
2
−a ≤0
在R上恒成立
1
2
−a≤0

得到a≥
1
2

综上所述
1
2
≤a≤
2
3
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