Question

已知二次函數(shù)f（x）=x²+bx+1（b∈R），滿足f（-1）=f（3）．
（1）求b的值；
（2）當(dāng)x＞1時(shí)，求f（x）的反函數(shù)f^-1（x）；
（3）對(duì)于（2）中的f^-1（x），如果f-1(x)＞m(m-

x

)在[

1

4

，

1

2

]上恒成立，求實(shí)數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

分析：（1）由二次函數(shù)f（x）=x²+bx+1（b∈R）和f（-1）=f（3），解出b．
（2）由函數(shù)解析式解出自變量x，再把自變量和函數(shù)交換位置，即可得到反函數(shù)的解析式，
然后注明反函數(shù)的定義域（即原函數(shù)的值域）．
（3）問題轉(zhuǎn)化為（m+1）

x

＞（m+1）（m-1） 在[

1

4

，

1

2

]上恒成立，分類討論，
當(dāng)m＞-1時(shí)，有

x

＞m-1 在[

1

4

，

1

2

]上恒成立，有

x

在此區(qū)間上的最小值大于m-1，
當(dāng)m＜-1時(shí)，有

x

＜m-1 在[

1

4

，

1

2

]上恒成立，有

x

在此區(qū)間上的最大值小于m-1，
當(dāng)m=-1時(shí)，不滿足條件．

解答：解：（1）∵二次函數(shù)f（x）=x²+bx+1（b∈R），滿足f（-1）=f（3），
∴1-b+1=9+3b+1，∴b=-2．
（2）∵f（x）=x²-2x  +1=（x-1）²，圖象關(guān)于x=1對(duì)稱，
∴當(dāng)x＞1時(shí)，x-1=

f(x)

，∴f（x）的反函數(shù)f^-1（x）=

x

+1 （x≥0）．
（3）由題意知，

x

+1＞m（m-

x

）在[

1

4

，

1

2

]上恒成立，
即（m+1）

x

＞（m+1）（m-1） 在[

1

4

，

1

2

]上恒成立，
 ①當(dāng)m＞-1時(shí)，有

x

＞m-1 在[

1

4

，

1

2

]上恒成立，
∴

1

2

＞m-1，即 m＜

3

2

，
∴-1＜m＜

3

2

，
②當(dāng)m＜-1時(shí)，有

x

＜m-1 在[

1

4

，

1

2

]上恒成立，
∴

2

2

＜m-1，即 m＞1+

2

2

（舍去）
③m=-1時(shí)，不滿足條件．
綜上，實(shí)數(shù)m的取值范圍是-1＜m＜

3

2

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查求函數(shù)的解析式、求一個(gè)函數(shù)的反函數(shù)的方法，以及函數(shù)的恒成立問題，體現(xiàn)分類討論和等價(jià)轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想．