试题与答案

关于x的方程2x2-tx-2=0的两根为α,β(α<β),函数f(x)=4x-t

题型:解答题

题目:

关于x的方程2x2-tx-2=0的两根为α,β(α<β),函数f(x)=
4x-t
x2+1
.

(1)求f(α)和f(β)的值.
(2)证明:f(x)在[α,β]上是增函数.
(3)对任意正数x1.x2,求证:|f(
x1α+x2β
x1+x2
)-f(
x1β+x2α
x1+x2
)|<2|α-β|
(文科不做)

答案:

(1)由根与系数的关系得,α+β=

t
2
,αβ=-1.

f(α)=

4α-t
α2+1
=
4α-2(α+β)
α2-αβ
=
2
α
=
8
t-
t2+16
=-
1
2
(t+
t2+16
).

同法得f(β)=

1
2
(
t2+16
-t).(4分)(文科7分)

(2)证明:∵f/(x)=

4(x2+1)-(4x-t)2x
(x2+1)2
=
-2(2x2-tx-2)
(x2+1)2
,而当x∈[α,β]时,

2x2-tx-2=2(x-α)(x-β)≤0,

故当x∈[α,β]时,f/(x)≥0,

∴函数f(x)在[α,β]上是增函数.(9分)(文科14分)

(3)证明:

x1α+x2β
x1+x2
-α=
x2(β-α)
x1+x2
>0,
x1α+x2β
x1+x2
-β=
x1(α-β)
x1+x2
<0,

α<

x1α+x2β
x1+x2
<β,

同理α<

x1β+x2α
x1+x2
<β.

f(α)<f(

x1β+x2α
x1+x2
)<f(β),故-f(β)<-f(
x1β+x2α
x1+x2
)<-f(α).(11分)

又f(α)<f(

x1α+x2β
x1+x2
)<f(β).两式相加得:-[f(β)-f(α)]<f(
x1α+x2β
x1+x2
)-f(
x1β+x2α
x1+x2
)<f(β)-f(α)

|f(

x1α+x2β
x1+x2
)-f(
x1β+x2α
x1+x2
)|<f(β)-f(α).(13分)

而由(1),f(α)=-2β,f(β)=-2α且f(β)-f(α)=|f(β)-f(α)|,

|f(

x1α+x2β
x1+x2
)-f(
x1β+x2α
x1+x2
)|<2|α-β|.(14分)

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