已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R),f(-2)=f(0)=0,f(x)的最小值为-1.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设g(x)=f(-x)-λf(x)+1,若g(x)在[-1,1]上是减函数,求实数λ的取值范围;
(3)设函数h(x)=log2[p-f(x)],若此函数在定义域范围内不存在零点,求实数p的取值范围.
【答案】
分析:(1)由已知中二次函数f(x)=ax
2+bx+c(a,b,c∈R),f(-2)=f(0)=0,f(x)的最小值为-1.我们易根据出关于系数a,b,c的方程组,解方程组求出a,b,c值后,即可得到函数f(x)的解析式;
(2)由(1)的结论及g(x)=f(-x)-λf(x)+1,我们可以得到g(x)的表达式,由于其解析式为类二次函数的形式,故要对二次项系数进行分类讨论,最后综合讨论结果即可得到实数λ的取值范围;
(3)由函数h(x)=log
2[p-f(x)]在定义域内不存在零点,则根据真数必须大于0,1的对数等于0的法则,我们可以构造出一个关于p的不等式组,解不等式组,即可得到答案.
解答:解:(1)设f(x)=ax(x+2),又a>0,f(-1)=-1,
∴a=1,
∴f(x)=x
2+2x.(4分)
(2)∵g(x)=f(-x)-λf(x)+1,
∴g(x)=(1-λ)x
2-2(1+λ)x+1,
①当λ=1时,g(x)=-4x=1在[-1,1]上是减函数,满足要求;
②当λ≠1时,对称轴方程为:x=
.
ⅰ)当λ<1时,1-λ>0,所以
≥1,解得0≤λ<1;
ⅱ)当λ>1时,1-λ<0,所以
≤-1,解得λ>1.
综上,λ≥0.(7分)
(3)函数h(x)=log
2[p-f(x)]在定义域内不存在零点,必须且只须有
p-f(x)>0有解,且p-f(x)=1无解.
即[p-f(x)]max>0,且1不在[p-f(x)]的值域内.
f(x)的最小值为-1,
∴函数y=p-f(x)的值域为(-∞,p+1].
∴
,解得-1<p<0.
∴p的取值范围为(-1,0).(10分)
点评:本题考查的知识点是二次函数的性质,对数函数的单调性与特殊点,其中根据已知条件确定出函数f(x)的解析式是解答本题的切入点和关键.