已知二次函数f(x)=ax2+bx+c,(1)当c=3时,不等式f(x)<0的解集为(1,3),求f(x)的解析式;(2)若不等式f(x)<0的解集为(1,3),且f(x)>a3-4a在区间[a,a+1]上恒成立,求实数a的取值范围.
解题思路:(1)利用一元二次不等式的解集是(1,3),得到1,3是对应方程f(x)=0的两个根,根据根与系数之间的关系求a,b即可.
(2)利用不等式f(x)<0的解集为(1,3),得到1,3是对应方程f(x)=0的两个根,根据根与系数之间的关系求a,b,c的关系,利用f(x)>a3-4a在区间[a,a+1]上恒成立a的取值范围.
(1)当c=3时,f(x)=ax2+bx+3,因为元二次不等式的解集是(1,3),则1,3是对应方程f(x)=0的两个根,且a>0,
所以据根与系数之间的关系得
1+3=−
b
a
1×3=
3
a,解得a=1,b=-4,所以f(x)=x2-4x+3.
(2)若不等式f(x)<0的解集为(1,3),则1,3是对应方程f(x)=0的两个根,且a>0,
所以据根与系数之间的关系得
1+3=−
b
a
1×3=
c
a,即c=3a,b=-4a.
由f(x)>a3-4a得ax2+bx+c>a3-4a,即ax2-4ax+3a>a3-4a,因为a>0,
所以不等式等价为x2-4x+3>a2-4,即x2-4x+7-a2>0在区间[a,a+1]上恒成立,
设f(x)=x2-4x+7-a2=(x-2)2+3-a2,对称轴为x=2.
①若a+1≤2,即0<a≤1时,函数在[a,a+1]上单调递减,此时当x=a+1时函数值最小,所以f(a+1)=4-2a,由4-2a>0,得a<2,此时0<a≤1.
②若a≤2≤a+1,即1≤a≤2时,当x=2时,函数值最小,所以f(2)=3-a2,由3-a2>0,得−
3<a<
3,此时1≤a≤
3
点评:
本题考点: 二次函数的性质.
考点点评: 本题主要考查一元二次不等式的解法和一元二次函数的图象和性质,综合性较强,注意进行分类讨论.