问题 解答题
设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R,a≠0)满足条件:
(1)当x∈R时,f(x-4)=f(2-x),且f(x)≥x:
(2)当x∈(0,2)时,f(x)≤(
x+1
2
)2

(3)f(x)在R上的最小值为0.
求最大的m(m>1),使得存在t∈R,只要x∈[1,m],就有f(x+t)≤x.
答案

因f(x-4)=f(2-x),则函数的图象关于x=-1对称,∴-

b
2a
=-1,b=2a,

由(3),x=-1时,y=0,即a-b+c=0,由(1)得,f(1)≥1,由(2)得,f(1)≤1,

则f(1)=1,即a+b+c=1.又a-b+c=0,则b=

1
2
,a=
1
4
,c=
1
4
,故f(x)=
1
4
x2+
1
2
x+
1
4

假设存在t∈R,只要x∈[1,m],就有f(x+t)≤x.

取x=1,有f(t+1)≤1,即

1
4
(t+1)2+
1
2
(t+1)+
1
4
≤1,解得-4≤t≤0,

对固定的t∈[-4,0],取x=m,有f(t+m)≤m,即

1
4
(t+m)2+
1
2
(t+m)+
1
4
≤m.

化简有:m2-2(1-t)m+(t2+2t+1)≤0,解得1-t-

-4t
≤m≤1-t+
-4t

故m≤1-t-

-4t
≤1-(-4)+
-4(-4)
=9

当t=-4时,对任意的x∈[1,9],

恒有f(x-4)-x=

1
4
(x2-10x+9)=
1
4
(x-1)(x-9)≤0.

∴m的最大值为9.

∵f(x-4)=f(2-x)

∴函数的图象关于x=-1对称

-

b
2a
=-1b=2a

由③知当x=-1时,y=0,即a-b+c=0

由①得 f(1)≥1,由②得 f(1)≤1

∴f(1)=1,即工+了+以=1,又a-b+c=0

∴a=

1
4
b=
1
2
c=
1
4

∴f(x)=

1
4
x2+
1
2
x+
1
4
…(5分)

假设存在t∈R,只要x∈[1,m],就有f(x+t)≤x

取x=1时,有f(t+1)≤1⇒

1
4
(t+1)2+
1
2
(t+1)+
1
4
≤1⇒-4≤t≤0

对固定的t∈[-4,0],取x=m,有

f(t+m)≤m⇒

1
4
(t+m)2+
1
2
(t+m)+
1
4
≤m⇒m2-2(1-t)m+(t2+2t+1)≤0⇒1-t-
-4t
≤m≤1-t+
-4t
…(10分)

∴m≤1-t+

-4t
1-(-4)+
-4•(-4)
=9 …(15分)

当t=-4时,对任意的x∈[1,9],恒有

f(x-4)-x=

1
4
(x2-10x+9)=
1
4
(x-1)(x-9)≤0

∴m的最大值为9. …(20分)

另∵f(x-4)=f(2-x)

∴函数的图象关于x=-1对称

-

b
2a
=-1b=2a

由③知当x=-1时,y=0,即a-b+c=0

由①得 f(1)≥1,由②得 f(1)≤1

∴f(1)=1,即工+了+以=1,又a-b+c=0

∴a=

1
4
b=
1
2
c=
1
4

∴f(x)=

1
4
x2+
1
2
x+
1
4
=
1
4
(x+1)2 …(5分)

由f(x+t)=

1
4
(x+t+1)2≤x 在x∈[1,m]上恒成立

∴4[f(x+t)-x]=x2+2(t-1)x+(t+1)2≤0当x∈[1,m]时,恒成立

令 x=1有t2+4t≤0⇒-4≤t≤0

令x=m有t2+2(m+1)t+(m-1)2≤0当t∈[-4,0]时,恒有解 …(10分)

令t=-4得,m2-10m+9≤0⇒1≤m≤9 …(15分)

即当t=-4时,任取x∈[1,9]恒有

f(x-4)-x=

1
4
(x2-10x+9)=
1
4
(x-1)(x-9)≤0

∴mmax=9 …(20分)

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