已知函数f(x)=x2+ax+1x−1(a≠−2)的图象关于点(b,1)对称.

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  • 解题思路:(I)

    f(x)=

    x

    2

    +ax+1

    x−1

    (a≠−2)

    =x-1+[a+2/x−1]+a+2,由y=x+[a+2/x](a≠2)的图象有一个唯一的对称中心(0,0),f(x)的对称中心是(b,1),能求出a.

    (II)由a=-1,b=1,知f(x)=

    x

    2

    −x+1

    x−1

    .

    f

    (x)=

    (2x−1)(x−1)−(

    x

    2

    −x+1)

    (x−1

    )

    2

    =

    x(x−2)

    (x−1

    )

    2

    ,由此能求出函数f(x)的单调区间.

    (Ⅲ)由g(x)=x3-3c2x-2c(c≤-1),得g′(x)=3x2-3c2=3(x2-c2),由对任意x1∈[2,4],总存在x2∈[-1,0],使得f(x1)=g(x2)成立推导出-2c

    ≤3<

    13

    3

    ≤3

    c

    2

    −2c−1

    ,其中c≤-1.由此能求出c的取值范围.

    (I)∵f(x)=

    x2+ax+1

    x−1(a≠−2)

    =

    (x−1)2+(a+2)x

    x−1

    =x-1+[a+2/x−1]+a+2,

    ∵y=x+[a+2/x],(a≠2)的图象有一个唯一的对称中心(0,0),

    ∴f(x)有唯一一个对称中心(1,a+2),

    ∵f(x)的对称中心是(b,1),∴a=-1,b=1.

    故a=-1.

    (II)∵a=-1,b=1,∴f(x)=

    x2−x+1

    x−1.

    ∴f′(x)=

    (2x−1)(x−1)−(x2−x+1)

    (x−1)2=

    x(x−2)

    (x−1)2,

    列表讨论:

    x (-∞,0) 0 (0,1) 1 (1,2) 2 (2,+∞)

    f′(x) + 0 - 不存在 - 0 +

    f(x) ↑ -1 ↓ 不存在 ↓ 3 ↑∴函数f(x)的增区间为(-∞,0)和(2,+∞),减区间为(0,1)和(1,2).

    (Ⅲ)由g(x)=x3-3c2x-2c(c≤-1),得

    g′(x)=3x2-3c2=3(x2-c2),

    当x2∈[-1,0]时,g′(x2)≤0,

    ∴g(x2)∈[g(0),g(-1)].即g(x2)∈(-2c,-2c-1),

    ∵f(x)在[2,4]上是增区数,f(2)=3,f(4)=[13/3],

    ∴f(x1)∈[3,

    13

    3].

    ∵任意x1∈[2,4],总存在x2∈[-1,0],使得f(x1)=g(x2)成立,

    ∴-2c≤3<

    13

    3≤3c2−2c−1,其中c≤-1.

    −2c≤3

    c≤−1

    3c2−2c−

    16

    3≥0,解得−

    3

    2≤c≤

    1−

    17

    3.

    故c的取值范围是[-[3/2],

    1−

    17

    3].

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的极值.

    考点点评: 本题考查函数的对称中心的应用,考查函数的单调区间的求法,考查满足条件的实数的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意导数性质、等价转化思想、分类讨论思想的合理运用.