解答题二次函数f(x)满足f(x+1)-f(x)=2x,且f(0)=1.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)求f(x)在区间[-1,1]上的值域;
(Ⅲ)在区间[-1,1]上,y=f(x)的图象恒在y=2x+m的图象上方,试确定实数m的范围.
网友回答
解:(Ⅰ)设f(x)=ax2+bx+c,由f(0)=1得c=1,故f(x)=ax2+bx+1.
∵f(x+1)-f(x)=2x,∴a(x+1)2+b(x+1)+1-(ax2+bx+1)=2x.
即2ax+a+b=2x,所以,∴f(x)=x2-x+1.
(Ⅱ)
所以当x∈[-1,1]时,ymin=f()=,ymax=f(-1)=3
∴函数的值域为
(Ⅲ)由题意得x2-x+1>2x+m在[-1,1]上恒成立.即x2-3x+1-m>0在[-1,1]上恒成立.
设g(x)=x2-3x+1-m,其图象的对称轴为直线x=,所以g(x)在[-1,1]上递减.
故只需g(1)>0,即12-3×1+1-m>0,解得m<-1.解析分析:(Ⅰ)由函数f(x)为二次函数设出其解析式,然后利用题目条件确定系数,从而求得函数f(x)的解析式.(Ⅱ)通过配方,求得函数的对称轴,确定函数在给定区间上的单调性,可得函数在区间上的值域.(Ⅲ)将“y=f(x)的图象恒在y=2x+m的图象上方”转化为“x2-x+1>2x+m在[-1,1]上恒成立”,移项后转化为“x2-3x+1-m>0在[-1,1]上恒成立”,只需该二次函数在[-1,1]上的最小值大于0即可,从而求得m的值.点评:本题主要考查了待定系数法求函数的解析式,同时考查了二次函数在闭区间上的值域和不等式恒成立问题,注意条件的转化,是个中档题.