Question

已知f(x)=

a(x-1)2

2x+b

，曲線(xiàn)y=f(x)與直線(xiàn)l：4x+3y-5=0切于點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為2，g(x)=2x-

1

3

．
（1）求函數(shù)f（x）的解析式；
（2）求函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（3）若對(duì)于一切x∈[2，5]，總存在x₁∈[m，n]，使f（x）=g（x₁）成立，求n-m的最小值．

Answer 1

分析：（1）求出導(dǎo)函數(shù)，利用f（2）=-1，f′（2）=-

4

3

，即可求函數(shù)f（x）的解析式；
（2）求導(dǎo)函數(shù)，令f′(x)=

6x(x-1)

(2x-1)2

＞0，可得函數(shù)的遞增區(qū)間；令f′（x）＜0，可得單調(diào)遞減區(qū)間；
（3）對(duì)于一切x∈[2，5]，函數(shù)f（x）單調(diào)遞減，可得-

16

3

≤f(x)≤-1，要使總存在x₁∈[m，n]，使f（x）=g（x₁）成立，則2m-

1

3

≤-

16

3

，2n-

1

3

≥-1，由此可求n-m的最小值．

解答：解：（1）由題意，f（2）=-1，f′（2）=-

4

3

∵f(x)=

a(x-1)2

2x+b

，
∴f′(x)=

2a(x+b+1)(x-1)

(2x+b)2

∴

a

4+b

=-1，

2a(b+3)

(4+b)2

=-

4

3

解得a=-3，b=-1，
∴f(x)=-

3(x-1)2

2x-1

（2）∵f(x)=-

3(x-1)2

2x-1

，∴f′(x)=

6x(x-1)

(2x-1)2

，x≠

1

2

令f′(x)=

6x(x-1)

(2x-1)2

＞0，可得0＜x＜

1

2

，或

1

2

＜x＜1；令f′（x）＜0，可得x＜0或x＞1；
∴函數(shù)的遞增區(qū)間為（0，

1

2

），（

1

2

，1），單調(diào)遞減區(qū)間為（-∞，0），（1，+∞）
（3）對(duì)于一切x∈[2，5]，函數(shù)f（x）單調(diào)遞減，所以-

16

3

≤f(x)≤-1
g(x)=2x-

1

3

，要使總存在x₁∈[m，n]，使f（x）=g（x₁）成立，則2m-

1

3

≤-

16

3

，2n-

1

3

≥-1
∴m≤-

5

2

，n≥-

1

3

∴n-m≥

13

6

當(dāng)m=-

5

2

，n=-

1

3

時(shí)，n-m的最小值為

13

6

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查導(dǎo)數(shù)知識(shí)的運(yùn)用，考查函數(shù)的單調(diào)性，考查存在性問(wèn)題，正確求導(dǎo)，確定函數(shù)的單調(diào)性是關(guān)鍵．