问题
解答题
已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R),当x∈(-∞,-2)∪(0,+∞)时,f(x)>0,当x∈(-2,0)时,f(x)<0,且对任意x∈R,不等式f(x)≥(a-1)x-1恒成立. (I)求函数f(x)的解析式; (II)设函数F(x)=tf(x)-x-3,其中t≥0,求F(x)在x∈[-
(III)在(II)的条件下,若关于的函数y=log2[p-H(t)]的图象与直线y=0无公共点,求实数的取值范围. |
答案
(I)由已知得a>0,且-2和0为方程ax2+bx+c=0的两根,∴可设f(x)=ax(x+2),又由f(x)≥(a-1)x-1恒成立得(a-1)2≤0,∴a=1,∴f(x)=x2+2x
(II)F(x)=tf(x)-x-3=tx2+(2t-1)x-3(t≥0),以下分情况讨论F(x)在x∈[-
,2]时的最大值H(t)3 2
(1)当t=0时,F(x)=-x-3在x∈[-
,2]时单调递减,F(x)max=H(t)=-3 2
;3 2
(2)当t>0时,F(x)图象的对称轴方程为x0=-1+
.∵1 2t
=-
+23 2 2
,∴只需比较x0与1 4
的大小1 4
①当x0≤
,即t≥1 4
时,F(x)max=8t-5;2 5
②当x0>
,即0<t<1 4
时,F(x)max=-2 5
t-3 4
,3 2
综上可得H(t)=-
t-3 4
,0≤t<3 2 2 5 8t-5,t≥ 2 5
(III)由题意,只需要[p-H(t)]>0,且p-H(t)=1无解,即[p-H(t)]max>0,且1不在[p-H(t)]值域内
由(II)可知H(t)的最小值为-
,即-H(t)的最大值为9 5
,∴9 5
,∴-p+
>09 5 1>p+ 9 5
<p<-9 5 4 5