已知函数f(x)=kx2+(3+k)x+3,其中k为常数,且k≠0.
(1)若f(2)=3,求函数f(x)的表达式;
(2)在(1)的条件下,设函数g(x)=f(x)-mx,若g(x)在区间[-2,2]上是单调函数,求实数m的取值范围;
(3)是否存在k使得函数f(x)在[-1,4]上的最大值是4?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
(1)由f(2)=3,可得4k+2(3+k)+3=3,∴k=-1
∴f(x)=-x2+2x+3;
(2)由(1)得g(x)=f(x)-mx=-x2+(2-m)x+3,函数的对称轴为x=2-m 2
∵g(x)在区间[-2,2]上是单调函数,
∴
≤-2或2-m 2
≥22-m 2
∴m≤-2或m≥6;
(3)f(x)=kx2+(3+k)x+3的对称轴为x=-3+k 2k
①k>0时,函数图象开口向上,x=-
<0,此时函数f(x)在[-1,4]上的最大值是f(4)=16k+(3+k)×4+3=20k+15=4,∴k=-3+k 2k
<0,不合题意,舍去;11 20
②k<0时,函数图象开口向下,x=-
=-3+k 2k
-1 2
>-3 2k
,1 2
1°若-
<-1 2
≤4,即k≤-3+k 2k
时,函数f(x)在[-1,4]上的最大值是f(-1 3
)=3+k 2k
=412k-(k+3)2 4k
∴k2+10k+9=0,∴k=-1或k=-9,符合题意;
2°若-
>4,即-3+k 2k
<k<0时,函数f(x)在[-1,4]上递增,最大值为f(4)=16k+(3+k)×4+3=20k+15=4,1 3
∴k=-
<-11 20
,不合题意,舍去;1 3
综上,存在k使得函数f(x)在[-1,4]上的最大值是4,且k=-1或k=-9.