已知函数f(x)=kx2+(3+k)x+3,其中k为常数,且k≠0.

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  • 解题思路:(1)由f(2)=3,可得k的值,从而可得函数f(x)的表达式;

    (2)g(x)=f(x)-mx=-x2+(2-m)x+3,函数的对称轴为x=[2−m/2],根据g(x)在区间[-2,2]上是单调函数,可得[2−m/2≤−2或

    2−m

    2

    ≥2

    ,从而可求实数m的取值范围;

    (3)f(x)=kx2+(3+k)x+3的对称轴为

    x=−

    3+k

    2k],分类讨论,确定函数图象开口向上,函数f(x)在[-1,4]上的单调性,利用最大值是4,建立方程,即可求得结论.

    (1)由f(2)=3,可得4k+2(3+k)+3=3,∴k=-1

    ∴f(x)=-x2+2x+3;

    (2)由(1)得g(x)=f(x)-mx=-x2+(2-m)x+3,函数的对称轴为x=[2−m/2]

    ∵g(x)在区间[-2,2]上是单调函数,

    ∴[2−m/2≤−2或

    2−m

    2≥2

    ∴m≤-2或m≥6;

    (3)f(x)=kx2+(3+k)x+3的对称轴为x=−

    3+k

    2k]

    ①k>0时,函数图象开口向上,x=−

    3+k

    2k<0,此时函数f(x)在[-1,4]上的最大值是f(4)=16k+(3+k)×4+3=20k+15=4,∴k=−

    11

    20<0,不合题意,舍去;

    ②k<0时,函数图象开口向下,x=−

    3+k

    2k=−

    1

    2−

    3

    2k>−

    1

    2,

    1°若−

    1

    2<−

    3+k

    2k≤4,即k≤−

    1

    3时,函数f(x)在[-1,4]上的最大值是f(−

    3+k

    2k)=

    12k−(k+3)2

    4k=4

    ∴k2+10k+9=0,∴k=-1或k=-9,符合题意;

    2°若−

    3+k

    2k>4,即−

    1

    3<k<0时,函数f(x)在[-1,4]上递增,最大值为f(4)=16k+(3+k)×4+3=20k+15=4,

    ∴k=−

    11

    20<−

    1

    3,不合题意,舍去;

    综上,存在k使得函数f(x)在[-1,4]上的最大值是4,且k=-1或k=-9.

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查函数解析式的确定,考查二次函数的单调性与最值,考查分类讨论的数学思想,正确分类是关键.

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