设函数f（x）=ax2-bx+1（a，b∈R），F(x)=f(x)，(x＞0)-f(x)，(x＜0)（Ⅰ）若f（1）=0且对任意实数均有f（x）≥0恒成立，求F

题型：解答题难度：一般来源：肇庆一模

设函数f（x）=ax²-bx+1（a，b∈R），F(x)=

f(x)，(x＞0) -f(x)，(x＜0)

（Ⅰ）若f（1）=0且对任意实数均有f（x）≥0恒成立，求F（x）表达式；
（Ⅱ）在（1）在条件下，当x∈[-3，3]时，g（x）=f（x）-kx是单调函数，求实数k的取值范围；
（Ⅲ）设mn＜0，m+n＞0，a＞0且f（x）为偶函数，证明F（m）＞-F（n）．

答案

（Ⅰ）∵f（1）=0，∴b=a+1，（1分）
由于f（x）≥0恒成立，即ax²-bx+1≥0恒成立，
当a=0时，b=1，此时，f（x）=-x+1与f（x）≥0恒成立矛盾．
当a≠0时，由△=（-b）²-4a=（a+1）²-4a=（a-1）²≤0，得a=1，b=2…（3分）
从而f（x）=x²-2x+1，
∴F(x)=

(x-1)2，(x＞0) -(x-1)2，(x＜0)

（4分）
（Ⅱ）由（Ⅰ）知f（x）=x²-2x+1
∴g（x）=f（x）-kx=x²-（2+k）x+1，其对称为x=

k+2

2

由g（x）在x∈[-3，3]上是单调函数知：

k+2

2

≥3或

k+2

2

≤-3，
解得k≥4或k≤-8（8分）
证明：（Ⅲ）∵f（x）是偶函数，
∴由f（-x）=f（x）得b=0，
故f（x）=ax²+1，F(x)=

ax2+1，x＞0 -(ax2+1)，x＜0

∵a＞0，∴f（x）在[0，+∞）上是增函数，（9分）
对于F（x），当x＞0时，-x＜0，F（-x）=-f（-x）=-f（x）=-F（x）
当x＜0时，-x＞0，F（-x）=f（-x）=f（x）=-F（x）
∴F（x）是奇函数，且F（x）在[0，+∞）上为增函数．（11分）
∵mn＜0，
∴m，n异号，
（1）当m＞0，n＜0时，由m+n＞0得m＞-n＞0，
∴F（m）＞F（-n）=-F（n）
（2）当m＜0，n＞0时，由m+n＞0得n＞-m＞0，
∴F（n）＞F（-m）=-F（m）
即F（m）＞-F（n）
综上可知F（m）＞-F（n）（14分）