Question

已知二次函數f（x）=ax²+bx+c（a，b，c∈R），當x∈（-∞，-2）∪（0，+∞）時，f（x）＞0，當x∈（-2，0）時，f（x）＜0，且對任意x∈R，不等式f（x）≥（a-1）x-1恒成立．
（I）求函數f（x）的解析式；
（II）設函數F（x）=tf（x）-x-3，其中t≥0，求F（x）在x∈[-

3

2

，2]時的最大值H（t）；
（III）在（II）的條件下，若關于的函數y=log₂[p-H（t）]的圖象與直線y=0無公共點，求實數的取值范圍．

Answer 1

（I）由已知得a＞0，且-2和0為方程ax²+bx+c=0的兩根，∴可設f（x）=ax（x+2），又由f（x）≥（a-1）x-1恒成立得（a-1）²≤0，∴a=1，∴f（x）=x²+2x
（II）F（x）=tf（x）-x-3=tx²+（2t-1）x-3（t≥0），以下分情況討論F（x）在x∈[-

3

2

，2]時的最大值H（t）
（1）當t=0時，F（x）=-x-3在x∈[-

3

2

，2]時單調遞減，F(x)max=H(t)=-

3

2

；
（2）當t＞0時，F（x）圖象的對稱軸方程為x0=-1+

1

2t

．∵

- 3 2 +2

2

=

1

4

，∴只需比較x0與

1

4

的大小
①當x0≤

1

4

，即t≥

2

5

時，F（x）_max=8t-5；
②當x0＞

1

4

，即0＜t＜

2

5

時，F(x)max=-

3

4

t-

3

2

，
綜上可得H(t)=

- 3 4 t- 3 2 ，0≤t＜ 2 5 8t-5，t≥ 2 5

（III）由題意，只需要[p-H（t）]＞0，且p-H（t）=1無解，即[p-H（t）]_max＞0，且1不在[p-H（t）]值域內
由（II）可知H（t）的最小值為-

9

5

，即-H（t）的最大值為

9

5

，∴

p+ 9 5 ＞0 1＞p+ 9 5

，∴-

9

5

＜p＜-

4

5