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1、清华附中自主招生辅导讲义9/18/2021第二讲函数与方程一、基础知识1.函数的性质2.函数的最值3.函数的迭代4.函数的零点与不动点5.方程的根及根与系数关系6.简单的函数方程二、典型例题1.(2007年北京大学)设函数,求.答案:6602.(2008年复旦大学)设是的三个根,则行列式=.答案:03.(2004年上海交大)已知,若,则求的值.答案:4.(2010年江苏五校)已知函数f(x)=x4+ax3+bx2+c,在y轴上的截距为-5,在区间[0,1]上单调递增,在[1,2]上单调递减,又当x=0,x=2时取得极小值.(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)能
2、否找到函数f(x)垂直于x轴的对称轴,并证明你的结论;(Ⅲ)设使关于x的方程f(x)=λ2x2-5恰有三个不同实根的实数λ的取值范围为集合A,且两个非零实根为x1、x2.试问:是否存在实数m,使得不等式m2+tm+2≤
3、x1-x2
4、对任意t∈[-3,3],λ∈A恒成立?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.解:(Ⅰ)∵函数f(x)=x4+ax3+bx2+c,在y轴上的截距为-5,∴c=-5.∵函数f(x)在区间[0,1]上单调递增,在[1,2]上单调递减,∴x=1时取得极大值,又当x=0,x=2时函数f(x)取得极小值.∴x=0,x=1,x=2为函数f
5、(x)的三个极值点,即f'(x)=0的三个根为0,1,2,∴f'(x)=4x3+3ax2+2bx=4x(x-1)(x-2))=4x3-12x2+8x.∴a=-4,b=4,∴函数f(x)的解析式:f(x)=x4-4x3+4x2-5.(Ⅱ)解:若函数f(x)存在垂直于x轴的对称轴,设对称轴方程为x=t,则f(t+x)=f(t-x)对x∈R恒成立.即:(t+x)4-4(t+x)3+4(t+x)2-5=(t-x)4-4(t-x)3+4(t-x)2-5.4清华附中自主招生辅导讲义9/18/2021化简得(t-1)x3+(t2-3t+2)x=0对x∈R恒成立.∴∴t=1即
6、函数f(x)存在垂直于x轴的对称轴x=1.(Ⅲ)解:x4-4x3+4x2-5=λ2x2-5恰好有三个不同的根,即x4-4x3+4x2-λ2x2=0恰好有三个不同的根,即x2(x2-4x+4-λ2)=0,∵x=0是一个根,∴方程x2-4x+4-λ2=0应有两个非零的不相等的实数根,∴△=16-4(4-λ2)=4λ2>0,且x1x2=4-l2≠0,∴l≠0,-2,2.若存在实数m,使得不等式m2+tm+2≤
7、x1-x2
8、对任意t∈[-3,3],λ∈A恒成立.∵
9、x1-x2
10、==2
11、l
12、>0,要使m2+tm+2≤
13、x1-x2
14、对任意t∈[-3,3],λ∈A恒成立,只
15、要m2+tm+2≤0对任意t∈[-3,3]恒成立,令g(t)=tm+m2+2,则g(t)是关于t的线性函数.∴只要解得∴不存在实数m,使得不等式m2+tm+2≤
16、x1-x2
17、对任意t∈[-3,3],λ∈A恒成立.5.(2008年上海交大)已知函数,且没有实根,试判断是否有实根?说明理由.答案:没有6.(2002年上海交大)已知函数,有且.(1)求满足的关系;答案:(2)证明:存在这样的,使.7.(2005年上海交大)已知的三根分别为,并且为不全为0的有理数,求的值.答案:8.(2006年清华大学)已知函数满足:对任意实数有,且,求证:恒为零.(可以用结论:若,
18、则)9.(2000年上海交大)若函数满足,求函数的解析式.答案:10.LetN={0,1,2,…..}.DetermineallfunctionsN→N,suchthat4清华附中自主招生辅导讲义9/18/2021forallandinN(Note:TheanswercanbeinChinese.)原题:设N={0,1,2,…..},求所有的N→N,使得对任意,均有提示:设有,则即,因为易得:三、针对性训练1.(2005年复旦大学)定义在R上的函数满足,则.答案:2.(2004年同济大学)求函数的最大值与最小值.答案:3.(2009年清华大学)已知是三次项系数
19、为的三次函数,并且有的解集为.(1)若仅有一解,求的解析式;答案:(2)若在单调增,求实数的取值范围.答案:4.已知,若为正整数,求的最小值.答案:31215.(2008年清华大学)已知,求的解析式.答案:6.(35届IMO)设S是所有大于-1的实数集组成的集合,确定所有的函数满足条件:(1)对于S中所有,有;(2)在区间和内,是严格递增的.4清华附中自主招生辅导讲义9/18/2021答案:4