已知函數f(x)=x2-(c+1)x+c(c∈R).
(1)解關于x的不等式f(x)<0;
(2)當c=-2時,不等式f(x)>ax-5在(0,2)上恒成立,求實數a的取值范圍;
(3)設g(x)=f(x)-ax,已知0<g(2)<1,3<g(3)<5,求g(4)的范圍.
分析:(1)f(x)<0,可化為x2-(c+1)x+c=(x-1)(x-c)<0,對c分類討論,即可得到不等式的解集;
(2)當c=-2時,f(x)>ax-5在(0,2)上恒成立,等價于x2+x-2>ax-5在(0,2)上恒成立,即ax<x2+x+3在(0,2)上恒成立,分離參數,求最值,即可求實數a的取值范圍;
(3)利用0<g(2)<1,3<g(3)<5,建立不等式,將g(4)用g(2),g(3)表示,即可求g(4)的范圍.
解答:解:(1)∵f(x)<0,∴x
2-(c+1)x+c=(x-1)(x-c)<0…(1分)
①當c<1時,c<x<1
②當c=1時,(x-1)
2<0,∴x∈φ
③當c>1時,1<x<c…(3分)
綜上,當c<1時,不等式的解集為{x|c<x<1},當c=1時,不等式的解集為φ,當c>1時,不等式的解集為{x|1<x<c}. …(4分)
(2)當c=-2時,f(x)>ax-5在(0,2)上恒成立,等價于x
2+x-2>ax-5在(0,2)上恒成立,
即ax<x
2+x+3在(0,2)上恒成立,
∴a<(
)
min,
設g(x)=
,則g(x)=
x++1≥2
+1
當且僅當
x=,即x=
∈(0,2)時,等號成立
∴g(x)
min=2
+1
∴a<2
+1;
(3)∵g(2)=f(2)-2a=2-c-2a,∴0<2-c-2a<1
∴1<c+2a<2
∵g(3)=f(3)-3a=6-2c-3a,∴3<2-c-2a<5,∴1<2c+3a<3…(10分)
∵g(4)=f(4)-4a=12-3c-4a
設-3c-4a=x(c+2a)+y(2c+3a)=(x+2y)c+(2x+3y)a…(11分)
∴
,∴
…(12分)
∴-3c-4a=x(c+2a)+y(2c+3a)=(c+2a)+[-2(2c+3a)]
∵1<c+2a<2-6<-2(2c+3a)<-2,∴
-5<-3c-4a<0,∴$\end{array}\right.7<12-3c-4a<12$…(13分)
∴7<g(4)<12…(14分)
點評:本題考查解不等式,考查函數恒成立問題,考查學生分析解決問題的能力,屬于中檔題.