已知二次函数f(x)的二次项系数为a,且不等式f(x)<-2x的解集为(1,3).(1)

已知二次函数f(x)的二次项系数为a,且不等式f(x)<-2x的解集为(1,3).(1)若方程f(x)+6a=0有两个相等的根,求f(x)的解析式;(2)若f(x)的最小值为负数,求a的取值范围.

答案

解析:本题综合考查一元二次方程、一元二次不等式和二次函数的关系及其性质,重点是互相之间的转化.在(1)中,通过不等式f(x)<-2x的解集为(1,3),用二次函数的标根式把不等式转化成函数,再根据韦达定理将问题转化成关于a的方程.在(2)中,既可以根据二次函数的最值公式将题意转化成不等式,也可以用配方法求最值.

答案:(1)∵f(x)+2x<0的解集为(1,3),∴设f(x)+2x=a(x-1)(x-3),则a>0.因而

  f(x)=a(x-1)(x-3)-2x=ax2-(2+4a)x+3a①

  由方程f(x)+6a=0,得ax2-(2+4a)x+9a=0②

∵方程②有两个相等的根,

∴Δ=[-(2+4a)]2-4a·9a=0,

即5a2-4a-1=0.解得a=1或a=-.

由于a>0,舍去a=-.将a=1代入①得f(x)的解析式f(x)=x2-6x+3.

(2)由f(x)=ax2-2(1+2a)x+3a

=a(x-)2-及a>0,可得f(x)的最小值为-.

由题意可得解得a>0.

故当f(x)的最小值为负数时,实数a的取值范围是a>0.

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