题目内容
已知二次函数,且f(0)=0,f(x+1)=f(x)+x+1,
(1)求f(x)
(2)利用单调性的定义证明f(x)在x∈(1,2)为单调递增函数.
(3)求f(x)在区间x∈(t,t+1)上的最值.
解:(1)设f(x)=ax2+bx+c,
由f(0)=0,得c=0,f(x+1)=f(x)+x+1,即a(x+1)2+b(x+1)+c=ax2+bx+c+x+1,
也即ax2+(2a+b)x+a+b=ax2+(b+1)x+1,
所以有,解得,
所以.
(2)设1<x1<x2<2,
则f(x1)-f(x2)=,
∵1<x1<x2<2,∴x1-x20,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在(1,2)上为增函数;
(3)①若t+1≤-,即t≤-,fmax(x)=f(t)=取不到,fmin(x)=f(t+1)=;
②若即-<t<-,,
当d1≥d2即t≤-1时,fmax(x)=f(t)=取不到,fmin(x)=f(-)=-,
当d1<d2即t>-1时,fmax(x)=f(t+1)=取不到,;
③若t≥-,fmax(x)=f(t+1)=取不到,取不到.
综上,当t≤-或t时,f(x)没最大值也没最小值,当-<t<-时,最小值为-,无最大值.
分析:(1)待定系数法:设f(x)=ax2+bx+c,由f(0)=0可得c值,由f(x+1)=f(x)+x+1可得关于a,b的方程组,解出即可;
(2)设1<x1<x2<2,根据增函数的定义只需证明f(x1)<f(x2),通过作差即可证明;
(3)根据对称轴与区间的位置关系,分三种情况讨论:①若t+1≤-,②若,③若t≥-,借助图象即可求得最值;
点评:本题考查二次函数解析式的求法、二次函数单调性的证明及二次函数在闭区间上的最值问题,考查数形结合思想,属中档题,深刻理解“三个二次”间的关系是解决二次函数问题的关键.
由f(0)=0,得c=0,f(x+1)=f(x)+x+1,即a(x+1)2+b(x+1)+c=ax2+bx+c+x+1,
也即ax2+(2a+b)x+a+b=ax2+(b+1)x+1,
所以有,解得,
所以.
(2)设1<x1<x2<2,
则f(x1)-f(x2)=,
∵1<x1<x2<2,∴x1-x20,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在(1,2)上为增函数;
(3)①若t+1≤-,即t≤-,fmax(x)=f(t)=取不到,fmin(x)=f(t+1)=;
②若即-<t<-,,
当d1≥d2即t≤-1时,fmax(x)=f(t)=取不到,fmin(x)=f(-)=-,
当d1<d2即t>-1时,fmax(x)=f(t+1)=取不到,;
③若t≥-,fmax(x)=f(t+1)=取不到,取不到.
综上,当t≤-或t时,f(x)没最大值也没最小值,当-<t<-时,最小值为-,无最大值.
分析:(1)待定系数法:设f(x)=ax2+bx+c,由f(0)=0可得c值,由f(x+1)=f(x)+x+1可得关于a,b的方程组,解出即可;
(2)设1<x1<x2<2,根据增函数的定义只需证明f(x1)<f(x2),通过作差即可证明;
(3)根据对称轴与区间的位置关系,分三种情况讨论:①若t+1≤-,②若,③若t≥-,借助图象即可求得最值;
点评:本题考查二次函数解析式的求法、二次函数单调性的证明及二次函数在闭区间上的最值问题,考查数形结合思想,属中档题,深刻理解“三个二次”间的关系是解决二次函数问题的关键.
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