Question

已知函數(shù)f（x）=-2x²+（a+3）x+1-2a，g（x）=x（1-2x）+a，其中a∈R．
（1）若函數(shù)f（x）是偶函數(shù)，求函數(shù)f（x）在區(qū)間[-1，3]上的最小值；
（2）用函數(shù)的單調(diào)性的定義證明：當(dāng)a≤1時(shí)，f（x）在區(qū)間[1，+∞）上為減函數(shù)；
（3）求對(duì)于任意a∈[-3，+∞），函數(shù)f（x）的圖象恒在函數(shù)g（x）圖象上方的實(shí)數(shù)x的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：（1）由函數(shù)為偶函數(shù)，則有f（-x）=f（x）恒成立，再用待定系數(shù)法求解，明確其單調(diào)性，再求函數(shù)最值．
（2）欲證明證明函數(shù)f（x）在區(qū)間[1，+∞）上是增函數(shù)，即要證明如果對(duì)于屬于[1，+∞）區(qū)間上的任意兩個(gè)自變量的值x₁、x₂，當(dāng)x₁＜x₂時(shí)都有f（x₁）＞f（x₂）．那么就說(shuō)f（x）在 這個(gè)區(qū)間上是減函數(shù)．
（3）首先由題意得出（x-3）a+2x+1＞0在a∈[-3，+∞）上恒成立，轉(zhuǎn)化成求函數(shù)h（a）=（x-3）a+2x+1的最小值，求出x的取值范圍．
解答：解：（1）∵函數(shù)f（x）是偶函數(shù)，∴f（-x）=f（x），x∈R恒成立，
即：-2x²+（a+3）x+1-2a=-2x²-（a+3）x+1-2a
∴a=-3
∴f（x）=-2x²+7；易知其對(duì)稱軸為：x=0
∴當(dāng)x=0時(shí)，f（x）_max=7，當(dāng)x=3時(shí)，f（x）_min=-11；
（2）當(dāng)a≤1時(shí)，f（x）=-2x²+（a+3）x+1-2a，下面證明函數(shù)f（x）在區(qū)間[1，+∞）上是減函數(shù)．
設(shè)x₁＞x₂≥1，則f（x₁）-f（x₂）=）=-2x₁²+（a+3）x₁+1-2a-（-2x₂²+（a+3）x₂+1-2a，）
=-2（x₁²-x₂²）+（a+3）（x₁-x₂）
=（x₁-x₂）[-2（x₁+x₂）+a+3]
∵x₁＞x₂≥1，則x₁-x₂＞0，且-2（x₁+x₂）＜-4，
∵a≤1，∴a+3≤4，∴-2（x₁+x₂）+a+3＜0
∴f（x₁）-f（x₂）＜0，即f（x₁）＜f（x₂），
故函數(shù)f（x）在區(qū)間[1，+∞）上是減函數(shù)．
（3）對(duì)于任意a∈[-3，+∞），函數(shù)f（x）的圖象恒在函數(shù)g（x）圖象上方，
即-2x²+（a+3）x+1-2a＞x（1-2x）+a在a∈[-3，+∞）上恒成立，
即（x-3）a+2x+1＞0在a∈[-3，+∞）上恒成立，
設(shè)h（a）=（x-3）a+2x+1，
∴，即，
解得3＜x＜10，
∴實(shí)數(shù)x的取值范圍為（3，10）．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性等知識(shí)，綜合性強(qiáng)，第三問(wèn)是一次函數(shù)的斜率與單調(diào)性的關(guān)系，同時(shí)考查運(yùn)算能力，屬中檔題．