题目
Problem
A function f is defined by f(x)=px2+4x+q for x∈R, where p and q are constants.
(a) It is given that p=2 and q=10.
(i) Express f(x) in the form a(x+b)2+c, where a, b and c are constants.
[3]
(ii) State the range of f.
[1]
(b) It is given instead that q=−5 and the roots of f(x)=0 are 5m and −9m, where m is a constant.
Find the values of p and m.
[5]
题目中文翻译
函数 f 定义为 f(x)=px2+4x+q,其中 x∈R,p 和 q 是常数。
(a) 已知 p=2 且 q=10。
(i) 将 f(x) 表示为 a(x+b)2+c 的形式,其中 a、b 和 c 是常数。
(ii) 写出 f 的值域。
(b) 若改为已知 q=−5,并且 f(x)=0 的根为 5m 和 −9m,其中 m 是常数。
求 p 和 m 的值。
解答
(a)(i)
解法一
思路
展开
提出 2 后,括号里是 x2+2x。配成 (x+1)2,再调整常数项。
答题过程
展开
For p=2 and q=10,
f(x)=2(x2+2x)+10=2((x+1)2−1)+10=2(x+1)2+8.
Thus a=2, b=1 and c=8.
(a)(ii)
解法一
思路
展开
平方项最小是零,且可以随着 x 的变化取任意非负值。
答题过程
展开
Since x ranges over all real numbers, (x+1)2 takes every nonnegative value. The range is [8,∞).
(b)
解法一
思路
展开
已知两个根,先把二次式写成因式分解的形式。比较一次项与常数项,就能得到两个关于 p,m 的条件。
答题过程
展开
With roots 5m and −9m,
f(x)=p(x−5m)(x+9m)=px2+4pmx−45pm2.
Comparing with px2+4x−5 gives pm=1 and 45pm2=5. Substituting pm=1 into the second equation gives 45m=5, so m=91 and p=9.
解法二
思路
展开
也可以把两根分别代入方程,得到两个等式。相减后能消去常数项。
答题过程
展开
As both roots satisfy f(x)=0,
25pm2+20m−5=0,81pm2−36m−5=0.
Subtracting the first equation from the second gives 56m(pm−1)=0. Since f(0)=−5, m=0, so pm=1. The first equation then becomes 25m+20m−5=0, yielding m=91 and p=9.