已知二次函数y=g(x)的导函数的图象与直线y=2x平行,且y=g(x)在x=-1处取得最小值m-1(m≠0).设函数f

已知二次函数y=g(x)的导函数的图象与直线y=2x平行,且y=g(x)在x=-1处取得最小值m-1(m≠0).设函数f(x)=
g(x)
x

(1)若曲线y=f(x)上的点P到点Q(0,2)的距离的最小值为
6
,求m的值
(2)k(k∈R)如何取值时,函数y=f(x)-kx存在零点,并求出零点.
默默囡囡 1年前 已收到1个回答 举报

托尼托尼乔巴 幼苗

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解题思路:(1)先根据二次函数的顶点式设出函数g(x)的解析式,然后对其进行求导,根据g(x)的导函数的图象与直线y=2x平行求出a的值,进而可确定函数g(x)、f(x)的解析式,然后设出点P的坐标,根据两点间的距离公式表示出|PQ|,再由基本不等式表示其最小值即可.
(2)先根据(1)的内容得到函数y=f(x)-kx的解析式,即(1-k)x2+2x+m=0,然后先对二次项的系数等于0进行讨论,再当二次项的系数不等于0时,即为二次方程时根据方程的判别式进行讨论即可得到答案.

(1)依题可设g(x)=a(x+1)2+m-1,(a≠0),
则g′(x)=2a(x+1=2ax+2a,
又g′(x)的图象与直线y=2x平行,
∴2a=2,a=1,
∴g(x)=(x+1)2+m-1=x2+2x+m,f(x)=
g(x)
x=x+[m/x]+2,
设P(x0,y0),
则|PQ|2=
x20+(y0+2)2=
x20+(x0+[m
x0)2=2
x20+
m2

x20+2m≥2
2m2+2m=2
2|m|+2m,
当且仅当2
x20=
m2

x20时,|PQ|2取得最小值,即|PQ|取得最小值
6,
当m>0时,
(2
2+2)m=
6,解得m=3(
2-1);
当m<0时,
−(2
2+2)m=
6,解得m=-3(
2-1);
(2)由y=f(x)-kx=(1-k)x+
m/x]+2=0(x≠0),
得(1-k)x2+2x+m=0,(*)
当k=1时,方程(*)有一解x=-[m/2],函数y=f(x)-kx有一零点x=-[m/2];
当k≠1时,方程(*)有二解,∴△=4-4m(1-k)>0,
若m>0,k>1-[1/m],
函数y=f(x)-kx有两个零点x=
−2±
4−4m(1−k)
2(1−k),即x=

1−m(1−k)
k−1;
若m<0,k<1-[1/m],
函数y=f(x)-kx有两个零点x=
−2±
4−4m(1−k)
2(1−k),即x=

1−m(1−k)
k−1;
当k≠1时,方程(*)有一解,
∴△4-4m(1-k)=0,k=1-[1/m],
函数y=f(x)-kx有一零点x=[1/k−1]=-m;
综上,当k=1时,函数y=f(x)-kx有一零点x=-[m/2];
当k>1-[1/m](m>0),或k<1-[1/m](m<0)时,函数y=f(x)-kx有两个零点x=

1−m(1−k)
k−1;
当k=1-[1/m]时,函数y=f(x)-kx有一零点x=[1/k−1]=-m.

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;二次函数的性质.

考点点评: 本题主要考查二次函数的顶点式、导数的几何意义、函数零点与方程根的关系.主要考查基础知识的综合运用和学生的计算能力.

1年前

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