Question

已知函數f(x－2)＝ax²－(a－3)x＋(a－2)的圖象過點(1，0)，設g(x)＝f[f(x)]，F(x)＝p·g(x)＋q·f(x)(p、q∈R)．

(1)求a的值．

(2)求函數F(x)的解析式．

(3)是否存在實數p(p＞0)和q，使F(x)在區間(－∞，f(2))上是增函數且在(f(2)，0)上是減函數？請證明你的結論．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)由題意知a－(a－3)＋a－2＝0，解得a＝－1． 　　(2)∵a＝－1， 　　∴f(x－2)＝－x2＋4x－3＝－(x－2)2＋1， 　　即f(x)＝－x2＋1． 　　∴g(x)＝f[f(x)]＝－x4＋2x2． 　　∴F(x)＝－px4＋(2p－q)x2＋q． 　　(3)∵f(2)＝－3，則可假設存在實數p＞0和q，使得F(x)在區間(－∞，－3)上是增函數，在(－3，0)上是減函數． 　　設x1＜x2，則F(x1)－F(x2)＝(－)[－p(x12＋x22)＋2p－q]． 　　(i)當x1、x2∈(－∞，－3)時， 　　∵F(x)是增函數， 　　∴F(x1)－F(x2)＜0． 　　又x12－x22＞0， 　　∴－p(x12＋x22)＋2p－q＜0．① 　　又x1＜－3，x2＜－3， 　　∴x12＋x22＞18． 　　∴－p(x12＋x22)＋2p－q＜－18p＋2p－q＝－16p－q． 　　要使①式成立，只需－16p－q≤0． 　　(ii)當x1、x2∈(－3，0)時，F(x)是減函數， 　　∴F(x1)－F(x2)＞0． 　　又x12－x22＞0， 　　∴－p(x12＋x22)＋2p－q＞0．② 　　又∵x1、x2∈(－3，0)， 　　∴x12＋x22＜18． 　　∴－p(x12＋x22)＋2p－q＞－18p＋2p－q＝－16p－q． 　　要使②式成立，只需－16p－q≥0．綜合(i)(ii)可知－16p－q＝0，即16p＋q＝0． 　　∴存在實數p和q，使得F(x)在區間(－∞，－3)上是增函數，在(－3，0)上是減函數．