题目
(04年福建卷理)(14分)已知f(x)=(x∈R)在区间[-1,1]上是增函数。(Ⅰ)求实数a的值组成的集合A;(Ⅱ)设关于x的方程f(x)=的两个非零实根为x1、x2.试问:是否存在实数m,使得不等式m2+tm+1≥|x1-x2|对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由。
答案:解析:(Ⅰ)f'(x)== ,∵f(x)在[-1,1]上是增函数,∴f'(x)≥0对x∈[-1,1]恒成立,即x2-ax-2≤0对x∈[-1,1]恒成立. ①设(x)=x2-ax-2,方法一:①-1≤a≤1,∵对x∈[-1,1],f(x)是连续函数,且只有当a=1时,f'(-1)=0以及当a=-1时,f'(1)=0∴A={a|-1≤a≤1}.方法二:① 或 0≤a≤1 或 -1≤a≤0 -1≤a≤1.∵对x∈[-1,1],f(x)是连续函数,且只有当a=1时,f'(-1)=0以及当a=-1时,f'(1)=0∴A={a|-1≤a≤1}.(Ⅱ)由=,得x2-ax-2=0,∵△=a2+8>0∴x1,x2是方程x2-ax-2=0的两非零实根,∴ 从而|x1-x2|==.∵-1≤a≤1,∴|x1-x2|=≤3.要使不等式m2+tm+1≥|x1-x2|对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立,当且仅当m2+tm+1≥3对任意t∈[-1,1]恒成立,即m2+tm-2≥0对任意t∈[-1,1]恒成立. ②设g(t)=m2+tm-2=mt+(m2-2),方法一:②m≥2或m≤-2.所以,存在实数m,使不等式m2+tm+1≥|x1-x2|对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立,其取值范围是{m|m≥2,或m≤-2}.方法二:当m=0时,②显然不成立;当m≠0时, ②或m≥2或m≤-2.所以,存在实数m,使不等式m2+tm+1≥|x1-x2|对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立,其取值范围是{m|m≥2,或m≤-2}.