题目内容
已知函数y=f(x)的图象过点(-2,-3),且满足f(x-2)=ax2-(a-3)x+(a-2),设g(x)=f[f(x)],F(x)=pg(x)-4f(x)(I)求f(x)的表达式;
(Ⅱ)是否存在正实数p,使F(x)在(-∞,f(2))上是增函数,在(f(2),0)上是减函数?若存在,求出p;若不存在,请说明理由.
分析:(I)欲求f(x)的表达式,只要先求出a值即可,利用函数y=f(x)的图象过点(-2,-3),可求出a值,从而问题获解;
(II)对于存在性问题,先假设存在,正实数p,使F(x)在(-∞,-3)上是增函数,在(-3,0)上是减函数.再结合题目中条件求出p值,最后看对于求出的p值,函数F(x)是否符合要求,若符合,则存在,若不符合,则不存在.
(II)对于存在性问题,先假设存在,正实数p,使F(x)在(-∞,-3)上是增函数,在(-3,0)上是减函数.再结合题目中条件求出p值,最后看对于求出的p值,函数F(x)是否符合要求,若符合,则存在,若不符合,则不存在.
解答:解:(I)令x-2=t,则x=2+t∴f(t)=a(2+t)2-(a-3)(2+t)+(a-2)∵f(-2)=-3∴a-2=-3,∴a=-1(13分)
∴f(t)=-(2+t)2+4(2+t)-3=-t2+1,即f(x)=-x2+1(15分)
(II)g(x)=f[f(x)]=f(-x2+1)=-(-x2+1)2+1=-x4+2x2F(x)=pg(x)-4f(x)=p(-x4+2x2)-4(-x2+1)=-px4+(2p+4)x2-4Fn(x)=-4px3+4(p+2)x=-4x(px2-p-2)
∵f(2)=-3,假设存在正实数p,使F(x)在(-∞,-3)上是增函数,在(-3,0)上是减函数∴Fn(-3)=0,解得p=
(10分)
当p=
时,Fn(x)=-x3+9x=x(3-x)(3+x)
当x<-3时,Fn(x)>0∴F(x)在(-∞,-3)上是增函数
当-3<x<0时,Fn(x)<0∴F(x)在(-3,0)上是减函数
∴存在正实数p=
,使得F(x)在(-∞,-3)上是增函数,在(-3,0)上是减函数(14分)
∴f(t)=-(2+t)2+4(2+t)-3=-t2+1,即f(x)=-x2+1(15分)
(II)g(x)=f[f(x)]=f(-x2+1)=-(-x2+1)2+1=-x4+2x2F(x)=pg(x)-4f(x)=p(-x4+2x2)-4(-x2+1)=-px4+(2p+4)x2-4Fn(x)=-4px3+4(p+2)x=-4x(px2-p-2)
∵f(2)=-3,假设存在正实数p,使F(x)在(-∞,-3)上是增函数,在(-3,0)上是减函数∴Fn(-3)=0,解得p=
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当p=
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当x<-3时,Fn(x)>0∴F(x)在(-∞,-3)上是增函数
当-3<x<0时,Fn(x)<0∴F(x)在(-3,0)上是减函数
∴存在正实数p=
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点评:本题主要考查了抽象函数及其应用,考查分析问题和解决问题的能力,属于中档题.
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