已知函數(shù)f(x)=ax2-bx+1,
(Ⅰ)是否存在實數(shù)a,b使f(x)>0的解集是(3,4),若存在,求實數(shù)a,b的值,若不存在請說明理由.
(Ⅱ)若a=2,且對任意x∈(-1,+∞),f(x)>b+1恒成立,求b的取值范圍.
(Ⅲ)若a為整數(shù),b=a+2,且函數(shù)f(x)在(-2,-1)上恰有一個零點,求a的值.
解:(Ⅰ)不等式ax
2-bx+1>0的解集是(3,4),故方程式 ax
2-bx+1=0的兩根是 x
1=3,x
2=4.---(2分)
所以
=x
1•x
2=12,
=x
1+x
2=7,所以a=
,b=
.------(4分)
而當 a=
,b=
時,不等式 ax
2-bx+1>0的解集是(0,3)∪(4,+∞),不是(3,4),
故不存在實數(shù)a,b的值,使不等式ax
2-bx+1>0的解集是 (3,4).-----------(5分)
(Ⅱ)由條件得:2x
2-bx+1>b+1對x>-1恒成立,即b<
對x>-1恒成立.-------(7分)
令 x+1=t,t>0,則
=
=2(t+
-2)≥0,當且僅當 x=0時,時取等號,----------(9分)
∴b<0.---------(10分)
(Ⅲ)∵b=a+2,∴f(x)=ax
2-(a+2)x+1,
(1)當a=0時,f(x)=-2x+1,f(x)恰有一個零點,但不在(-2,-1)內(nèi).------(11分)
(2)當a≠0時,△=(a+2)
2-4a>0,f(x)=ax
2-bx+1恒有兩個零點.------(12分)
①當f(-2)f(-1)<0時,f(x)在(-2,-1)內(nèi)恰有一個零點,即(6a+5)(2a+3)<0,解得-
<a<-
,再由a∈Z可得 a=-1.------(14分)
②當f(-2)=0時,a=-
,此時,f(x)的另一個零點為
不在(-2,-1)內(nèi).------(15分)
③當f(-1)=0時,a=
,此時,f(x)的另一個零點為
也不在(-2,-1)內(nèi).
綜上可得,a=-1.------(16分)
分析:(Ⅰ)不等式ax
2-bx+1>0的解集是(3,4),利用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系求得a=
,b=
.而此時,不等式 ax
2-bx+1>0的解集是(0,3)∪(4,+∞),不是(3,4),故不存在實數(shù)a,b的值滿足條件.
(Ⅱ)由條件得b<
對x>-1恒成立,令 x+1=t,t>0,則
=
=2(t+
-2)≥0,由此求得b<0.
(Ⅲ)由b=a+2,可得f(x)=ax
2-(a+2)x+1,分a=0、a≠0兩種情況,分別求出a的值,從而得出結(jié)論.
點評:本題主要考查了一元二次方程的根的分布與系數(shù)的關(guān)系,函數(shù)的恒成立問題,體現(xiàn)了分類討論的數(shù)學(xué)思想,屬于中檔題.