定义:若函数f(x)对于其定义域内的某一数x0,有f(x0)=x0,则称x0是f(x)的一个不动点.已知函数f(x)=ax2+(b+1)x+b-1(a≠0). (1)当a=1,b=-2时,求函数f(x)的不动点; (2)若对
问题描述:
定义:若函数f(x)对于其定义域内的某一数x0,有f(x0)=x0,则称x0是f(x)的一个不动点.已知函数f(x)=ax2+(b+1)x+b-1(a≠0).
(1)当a=1,b=-2时,求函数f(x)的不动点;
(2)若对任意的实数b,函数f(x)恒有两个不动点,求a的取值范围;
(3)在(2)的条件下,若y=f(x)图象上两个点A、B的横坐标是函数f(x)的不动点,且A、B的中点C在函数g(x)=−x+
的图象上,求b的最小值.a 5a2−4a+1
(参考公式:A(x1,y1),B(x2,y2)的中点坐标为(
,
x1+x2
2
))
y1+y2
2
答
(1)f(x)=x2-x-3,由x2-x-3=x,
解得x=3或x=-1,所以所求的不动点为-1或3.
(2)令ax2+(b+1)x+b-1=x,则ax2+bx+b-1=0①
由题意,方程①恒有两个不等实根,所以△=b2-4a(b-1)>0,
即b2-4ab+4a>0恒成立,
则△'=16a2-16a<0,故0<a<1
(3)设A(x1,x1),B(x2,x2)(x1≠x2),g(x)=−x+
,a 5a2−4a+1
又AB的中点在该直线上,所以
=−
x1+x2
2
+
x1+x2
2
,a 5a2−4a+1
∴x1+x2=
,a 5a2−4a+1
而x1、x2应是方程①的两个根,所以x1+x2=−
,即−b a
=b a
,a 5a2−4a+1
∴b=−
=-a2 5a2−4a+1
=-1
(
)2−4(1 a
)+51 a
1
(
−2)2+11 a
∴当a=
∈(0,1)时,bmin=-11 2