解题思路:(1)由f(2)=3,可得k的值,从而可得函数f(x)的表达式;
(2)g(x)=f(x)-mx=-x2+(2-m)x+3,函数的对称轴为x=[2−m/2],根据g(x)在区间[-2,2]上是单调函数,可得[2−m/2≤−2或
2−m
2
≥2
,从而可求实数m的取值范围;
(3)f(x)=kx2+(3+k)x+3的对称轴为
x=−
3+k
2k],分类讨论,确定函数图象开口向上,函数f(x)在[-1,4]上的单调性,利用最大值是4,建立方程,即可求得结论.
(1)由f(2)=3,可得4k+2(3+k)+3=3,∴k=-1
∴f(x)=-x2+2x+3;
(2)由(1)得g(x)=f(x)-mx=-x2+(2-m)x+3,函数的对称轴为x=[2−m/2]
∵g(x)在区间[-2,2]上是单调函数,
∴[2−m/2≤−2或
2−m
2≥2
∴m≤-2或m≥6;
(3)f(x)=kx2+(3+k)x+3的对称轴为x=−
3+k
2k]
①k>0时,函数图象开口向上,x=−
3+k
2k<0,此时函数f(x)在[-1,4]上的最大值是f(4)=16k+(3+k)×4+3=20k+15=4,∴k=−
11
20<0,不合题意,舍去;
②k<0时,函数图象开口向下,x=−
3+k
2k=−
1
2−
3
2k>−
1
2,
1°若−
1
2<−
3+k
2k≤4,即k≤−
1
3时,函数f(x)在[-1,4]上的最大值是f(−
3+k
2k)=
12k−(k+3)2
4k=4
∴k2+10k+9=0,∴k=-1或k=-9,符合题意;
2°若−
3+k
2k>4,即−
1
3<k<0时,函数f(x)在[-1,4]上递增,最大值为f(4)=16k+(3+k)×4+3=20k+15=4,
∴k=−
11
20<−
1
3,不合题意,舍去;
综上,存在k使得函数f(x)在[-1,4]上的最大值是4,且k=-1或k=-9.
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 本题考查函数解析式的确定,考查二次函数的单调性与最值,考查分类讨论的数学思想,正确分类是关键.
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