题目内容
已知二次函数f(x)的定义域为R,f(0)=1,对任意实数a、b都有f(a-b)=f(a)-b(2a-b+1).
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的递增区间;
(3)设f(x)在区间[m,m+2]上的最大值为g(m),求g(m)的值域.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的递增区间;
(3)设f(x)在区间[m,m+2]上的最大值为g(m),求g(m)的值域.
分析:(1)令a=0,由条件可得 f(-b)=1-b(1-b)=1-b+b2,可得 f(b)=1+b+b2,从而得到f(x)=x2+x+1.
(3)由题意可得,①故当区间[m,m+2]的左端点到对称轴的距离大于或等于右端点到对称轴的距离时,即m≤-
时,g(m)=m2+m+1 由此求得g(m)的值域.
②故当区间[m,m+2]的左端点到对称轴的距离小于右端点到对称轴的距离时,即 m>-
时,g(m)=m2+5m+7,由此求得g(m)的值域,再把这两个值域取并集,
即得所求.
(3)由题意可得,①故当区间[m,m+2]的左端点到对称轴的距离大于或等于右端点到对称轴的距离时,即m≤-
3 |
2 |
②故当区间[m,m+2]的左端点到对称轴的距离小于右端点到对称轴的距离时,即 m>-
3 |
2 |
即得所求.
解答:解:(1)∵二次函数f(x)满足f(0)=1,对任意实数a、b都有f(a-b)=f(a)-b(2a-b+1),
令a=0可得 f(-b)=1-b(1-b)=1-b+b2,∴f(b)=1+b+b2,故有f(x)=x2+x+1.
(2)由于f(x)=x2+x+1 的对称轴为 x=-
,图象为开口向上的抛物线,故函数的递增区间是[-
,+∞).
(3)由于二次函数f(x)的图象为开口向上的抛物线,对称轴为x=-
,f(x)在区间[m,m+2]上的最大值为g(m),
①故当区间[m,m+2]的左端点到对称轴的距离大于或等于右端点到对称轴的距离时,即|m-(-
)|≥|m+2-(-
),即 m≤-
时,
则当x=m时,f(x)取得最大值为 f(m)=m2+m+1,即 g(m)=m2+m+1.
这时,g(m)在区间(-∞,-
]是减函数,故当m=-
时,g(m)=m2+m+1取得最小值为
,无最大值.
②故当区间[m,m+2]的左端点到对称轴的距离小于右端点到对称轴的距离时,即|m-(-
)|<|m+2-(-
),即 m>-
时,
则当x=m+2时,f(x)取得最大值为 f(m+2)=(m+2)2+m+2+1=m2+5m+7.
这时,g(m)在区间(-
,+∞)上是增函数,g(m)=m2+5m+7>g(-
)=
,g(m)=m2+5m+7无最大值.
综上可得,g(m)的最小值为
,而g(m)没有最大值,故g(m)的值域为 [
,+∞).
令a=0可得 f(-b)=1-b(1-b)=1-b+b2,∴f(b)=1+b+b2,故有f(x)=x2+x+1.
(2)由于f(x)=x2+x+1 的对称轴为 x=-
1 |
2 |
1 |
2 |
(3)由于二次函数f(x)的图象为开口向上的抛物线,对称轴为x=-
1 |
2 |
①故当区间[m,m+2]的左端点到对称轴的距离大于或等于右端点到对称轴的距离时,即|m-(-
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
2 |
则当x=m时,f(x)取得最大值为 f(m)=m2+m+1,即 g(m)=m2+m+1.
这时,g(m)在区间(-∞,-
3 |
2 |
3 |
2 |
7 |
4 |
②故当区间[m,m+2]的左端点到对称轴的距离小于右端点到对称轴的距离时,即|m-(-
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
2 |
则当x=m+2时,f(x)取得最大值为 f(m+2)=(m+2)2+m+2+1=m2+5m+7.
这时,g(m)在区间(-
3 |
2 |
3 |
2 |
7 |
4 |
综上可得,g(m)的最小值为
7 |
4 |
7 |
4 |
点评:本题主要考查二次函数的性质,求二次函数在闭区间上的最值,属于基础题.
练习册系列答案
相关题目