Question

設(shè)函數(shù)f（x）=ax²-bx+1（a，b∈R），F(x)=

f(x)，(x＞0) -f(x)，(x＜0)

（Ⅰ）若f（1）=0且對(duì)任意實(shí)數(shù)均有f（x）≥0恒成立，求F（x）表達(dá)式；
（Ⅱ）在（1）在條件下，當(dāng)x∈[-3，3]時(shí)，g（x）=f（x）-kx是單調(diào)函數(shù)，求實(shí)數(shù)k的取值范圍；
（Ⅲ）設(shè)mn＜0，m+n＞0，a＞0且f（x）為偶函數(shù)，證明F（m）＞-F（n）．

Answer 1

（Ⅰ）∵f（1）=0，∴b=a+1，（1分）
由于f（x）≥0恒成立，即ax²-bx+1≥0恒成立，
當(dāng)a=0時(shí)，b=1，此時(shí)，f（x）=-x+1與f（x）≥0恒成立矛盾．
當(dāng)a≠0時(shí)，由△=（-b）²-4a=（a+1）²-4a=（a-1）²≤0，得a=1，b=2…（3分）
從而f（x）=x²-2x+1，
∴F(x)=

(x-1)2，(x＞0) -(x-1)2，(x＜0)

（4分）
（Ⅱ）由（Ⅰ）知f（x）=x²-2x+1
∴g（x）=f（x）-kx=x²-（2+k）x+1，其對(duì)稱為x=

k+2

2

由g（x）在x∈[-3，3]上是單調(diào)函數(shù)知：

k+2

2

≥3或

k+2

2

≤-3，
解得k≥4或k≤-8（8分）
證明：（Ⅲ）∵f（x）是偶函數(shù)，
∴由f（-x）=f（x）得b=0，
故f（x）=ax²+1，F(x)=

ax2+1，x＞0 -(ax2+1)，x＜0

∵a＞0，∴f（x）在[0，+∞）上是增函數(shù)，（9分）
對(duì)于F（x），當(dāng)x＞0時(shí)，-x＜0，F(xiàn)（-x）=-f（-x）=-f（x）=-F（x）
當(dāng)x＜0時(shí)，-x＞0，F(xiàn)（-x）=f（-x）=f（x）=-F（x）
∴F（x）是奇函數(shù)，且F（x）在[0，+∞）上為增函數(shù)．（11分）
∵mn＜0，
∴m，n異號(hào)，
（1）當(dāng)m＞0，n＜0時(shí)，由m+n＞0得m＞-n＞0，
∴F（m）＞F（-n）=-F（n）
（2）當(dāng)m＜0，n＞0時(shí)，由m+n＞0得n＞-m＞0，
∴F（n）＞F（-m）=-F（m）
即F（m）＞-F（n）
綜上可知F（m）＞-F（n）（14分）