题目内容

20.已知二次函数f(x)在y轴上的截距为3,且满足f(x+2)-f(x)=4x+2.
(1)求f(x)的单调递增区间;
(2)在区间[-2,2]上,y=f(x)图象恒在直线y=-3x+m上方,试确定实数m的取值范围.

分析 (1)利用条件f(x+2)-f(x)=4x+2,且f(0)=-1,建立方程即可求解可得函数的解析式,进而得到f(x)的单调递增区间;
(2)在区间[-2,2]上,y=f(x)图象恒在直线y=-3x+m上方,即m<x2+2x+3在区间[-2,2]上恒成立,求出x2+2x+3在区间[-2,2]上的最小值,可得实数m的取值范围.

解答 解:(1)设二次函数f(x)=ax2+bx+c
∵函数f(x)在y轴上的截距为3,
∴f(0)=c=3,
∴f(x)=ax2+bx+3,
∵f(x+2)-f(x)=4x+2,
∴a(x+2)2+b(x+2)-ax2-bx=4x+2,
即4ax+4a+2b=4x+2,
∴4a=4且4a+2b=2,
解得a=1,b=-1,
∴f(x)=x2-x+3
∵f(x)=x2-x+3的图象是开口朝上,且以直线x=$\frac{1}{2}$为对称轴的抛物线,
故f(x)的单调递增区间为[$\frac{1}{2}$,+∞);
(2)在区间[-2,2]上,y=f(x)图象恒在直线y=-3x+m上方,
∴在区间[-2,2]上,x2-x+3>-3x+m恒成立,
即m<x2+2x+3在区间[-2,2]上恒成立,
∵y=x2+2x+3的图象是开口朝上,且以直线x=-1为对称轴的抛物线,
故当x=-1时,函数的最小值为2,
故m<2

点评 本题考查的知识点是二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,是解答的关键.

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