二次函數(shù)f(x)滿足f(x+1)-f(x)=2x,且f(0)=1.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)求f(x)在區(qū)間[-1,1]上的值域;
(Ⅲ)在區(qū)間[-1,1]上,y=f(x)的圖象恒在y=2x+m的圖象上方,試確定實數(shù)m的范圍.
分析:(Ⅰ)由函數(shù)f(x)為二次函數(shù)設(shè)出其解析式,然后利用題目條件確定系數(shù),從而求得函數(shù)f(x)的解析式.
(Ⅱ)通過配方,求得函數(shù)的對稱軸,確定函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性,可得函數(shù)在區(qū)間上的值域.
(Ⅲ)將“y=f(x)的圖象恒在y=2x+m的圖象上方”轉(zhuǎn)化為“x2-x+1>2x+m在[-1,1]上恒成立”,移項后轉(zhuǎn)化為“x2-3x+1-m>0在[-1,1]上恒成立”,只需該二次函數(shù)在[-1,1]上的最小值大于0即可,從而求得m的值.
解答:解:(Ⅰ)設(shè)f(x)=ax
2+bx+c,由f(0)=1得c=1,故f(x)=ax
2+bx+1.
∵f(x+1)-f(x)=2x,∴a(x+1)
2+b(x+1)+1-(ax
2+bx+1)=2x.
即2ax+a+b=2x,所以
,∴
,∴f(x)=x
2-x+1.
(Ⅱ)
f(x)=x2-x+1=(x-)2+所以當(dāng)x∈[-1,1]時,y
min=f(
)=
,y
max=f(-1)=3
∴函數(shù)的值域為
[,3](Ⅲ)由題意得x
2-x+1>2x+m在[-1,1]上恒成立.即x
2-3x+1-m>0在[-1,1]上恒成立.
設(shè)g(x)=x
2-3x+1-m,其圖象的對稱軸為直線x=
,所以g(x)在[-1,1]上遞減.
故只需g(1)>0,即1
2-3×1+1-m>0,解得m<-1.
點評:本題主要考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,同時考查了二次函數(shù)在閉區(qū)間上的值域和不等式恒成立問題,注意條件的轉(zhuǎn)化,是個中檔題.