已知幂函数f(x)=x(2-k)(1+k),k∈N+,且满足f(2)<f(3).
(1)求实数k的值,并写出相应的函数f(x)解析式;
(2)对于(1)中的函数f(x),试判断是否存在正数q,使函数g(x)=1-qf(x)+(2q-1)x在区间[-1,2]上值域为.若存在,求出此q值;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)由题意知(2-k)(1+k)>0
解得-1<k<2
又k∈N+∴k=1
分别代入原函数得f(x)=x2
(2)由(1)知g(x)=-qx2+(2q-1)x+1,
假设存在这样的正数q符合题意,
则函数g(x)的图象是开口向下的抛物线,
其对称轴为
因而,函数g(x)在[-1,2]上的最小值只能在x=-1或x=2处取得
又g(2)=-1≠-4,从而必有g(-1)=2-3q=-4
解得q=2
此时,g(x)=-2x2+3x+1,其对称轴
∴g(x)在[-1,2]上的最大值为符合题意.
解析分析:(1)由f(2)<f(3)知幂函数在(0,+∞)上为增函数,故(2-k)(1+k)>0,解出k即可.(2)写出g(x)的解析式g(x)=-qx2+(2q-1)x+1,为二次函数,只需考虑二次函数的对称轴和单调性即可.
点评:本题考查幂函数的单调性、二次函数的值域问题,考查利用所学知识分析问题、解决问题的能力.