Question

已知二次函數(shù)f（x）滿足f（x+1）-f（x）=2x+1，且f（0）=1，一次函數(shù)g（x）=2mx+（1-m²）．
（1）求函數(shù)y=f（x）的解析式；
（2）若F(x)=

g(x)

f(x)

，求函數(shù)F（x）的單調(diào)區(qū)間與極值．

Answer 1

分析：（1）利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式．
（2）利用導(dǎo)數(shù)研究何時(shí)能的單調(diào)區(qū)間和極值，要對(duì)參數(shù)m進(jìn)行討論．

解答：解：由二次函數(shù)f（x）滿足f（0）=1，不妨設(shè)二次函數(shù)f（x）=ax²+bx+1，a≠0，
因?yàn)閒（x）滿足f（x+1）-f（x）=2x+1，所以a（x+1）²+b（x+1）+1-（ax²+bx+1）=2x+1，解得a=1，b=0．
所以f（x）=x²+1
（2）因?yàn)?span id="0s6ywqa" class="MathJye">F(x)=

g(x)

f(x)

=

2mx+(1-m2)

x2+1

，所以F′(x)=

-2(x-m)(mx+1)

(x2+1)

．因?yàn)間（x）=2mx+（1-m²）是一次函數(shù)，
所以m≠0．
①若m＞0，則F'（x）=0，解得x1=-

1

m

，x2=m，當(dāng)x變化時(shí)F'（x）與F'（x）的變化如下表：
 

x	(-∞，- 1 m )	- 1 m	（- 1 m ，m）	m	（m，+∞）
F'（x）	-		+		-
F'（x）	遞減	極小值-m2	遞增	極大值1	遞減

所以此時(shí)函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為（-

1

m

，m），單調(diào)減區(qū)間為 (-∞，-

1

m

)和（m，+∞）．
當(dāng)x=-

1

m

時(shí)取得極小值為-m²，當(dāng)x=m時(shí)取得極大值1．
②若m＜0，則F'（x）=0，解得x1=-

1

m

，x2=m，當(dāng)x變化時(shí)F'（x）與F'（x）的變化如下表：
 

x	（-∞，m）	m	（m，- 1 m ）	- 1 m	（- 1 m ，+∞）
F'（x）	+		-		+
F'（x）	遞增	極大值1	遞減	極小值-m2	遞增

所以此時(shí)函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為（-∞，m）和（-

1

m

，+∞），單調(diào)減區(qū)間為（m，-

1

m

），．
當(dāng)x=-

1

m

時(shí)取得極小值為-m²，當(dāng)x=m時(shí)取得極大值1．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了二次函數(shù)的解析式和性質(zhì)，以及利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值，綜合性較強(qiáng)，運(yùn)算量較多．