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已知二次函数f(x)=ax2+bx+1,对于任意的实数x1、x2(x1≠x2),...

已知二次函数f(x)=ax2+bx+1,对于任意的实数x1、x2(x1≠x2),都有manfen5.com 满分网成立,且f(x+2)为偶函数.
(1)证明:实数a>0;           
(2)求实数a与b之间的关系;
(3)定义区间[m,n]的长度为n-m,问是否存在常数a,使得函数y=f(x)在区间[a,3]的值域为D,且D的长度为10-a3?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
(1)根据函数的性质可得函数是下凹函数,结合二次函数的性质可得a>0. (2)由题意可得:函数f(x+2)的对称轴是y轴,根据y=f(x+2)的图象沿x轴向右平移两个单位即可得到函数y=f(x)的图象,可得二次函数y=f(x)图象的对称轴为x=2,进而得到a与b的关系. (3)当区间[a,3]包含对称轴时,求函数值域需考虑对称轴是靠近区间左端点,还是靠近区间右端点,从而确定函数值域.看满足且D的长度为10-a3的a值是否存在.当区间[a,3]在对称轴右边时,函数在区间上是增函数,易求函数值域.再看满足且D的长度为10-a3的a值是否存在. 【解析】 (1)因为对于任意的实数x1、x2(x1≠x2),都有成立, 所以函数f(x)下凹函数, 所以结合而二次函数的性质可得:实数a>0. (2)因为f(x+2)为偶函数, 所以函数f(x+2)的对称轴是y轴. 又因为y=f(x+2)的图象沿x轴向右平移两个单位即可得到函数y=f(x)的图象, 所以函数y=f(x)图象的对称轴为x=2,即函数f(x)关于x=2对称, 所以由二次函数的性质可得:,即4a+b=0, 所以实数a与b之间的关系为:4a+b=0. (3)由(2)可得:f(x)=ax2-4ax+1=a(x-2)2+1-4a, 当0<a≤1时,f(x)min=1-4a,f(x)max=a3-4a2+1, 所以f(x)max-f(x)min=a3-4a2+1-(1-4a)=a(a-2)2, 由0<a≤1时,1≤(a-2)2<4,则a(a-2)2<4,而10-a3>9,不合题意; 当1<a<2时,f(x)min=1-4a,f(x)max=1-3a, 所以f(x)max-f(x)min=1-3a-(1-4a)=a, 由1<a<2,得10-a3>2,所以a≠10-a3,不合题意; 当2≤a<3时,f(x)min=a3-4a2+1,f(x)max=1-3a, 所以f(x)max-f(x)min=1-3a-(a3-4a2+1)=10-a3, 故4a2-3a-10=0,(4a+5)(a-2)=0, 因为2≤a<3, 所以a=2. 综上所述:存在常数a=2符合题意.
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考点分析:
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