题文
已知f (x)、g(x)都是定义在R上的函数,如果存在实数m、n使得h (x)=m f(x)+ng(x),那么称h (x)为f (x)、g(x)在R上生成的一个函数.设f (x)=x2+ax,g(x)=x+b(a,b∈R),l(x)=2x2+3x-1,h (x)为f (x)、g(x)在R上生成的一个二次函数.(Ⅰ)设a=1,b=2,若h (x)为偶函数,求h(2);
(Ⅱ)设b>0,若h (x)同时也是g(x)、l(x)在R上生成的一个函数,求a+b的最小值;
(Ⅲ)试判断h(x)能否为任意的一个二次函数,并证明你的结论. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(Ⅰ)设h(x)=mf(x)+ng(x),则h(x)=m(x2+x)+n(x+2)=mx2+(m+n)x+2n(m≠0),因为h(x)为一个二次函数,且为偶函数,
所以二次函数h(x)的对称轴为y轴,即x=-m+n2m=0,
所以n=-m,则h(x)=mx2-2m,
则h(2)=0;(3分)
(Ⅱ)由题意,设h(x)=mf(x)+ng(x)=mx2+(am+n)x+bn(m,n∈R,且m≠0)
由h(x)同时也是g(x)、l(x)在R上生成的一个函数,
知存在m0,n0使得h(x)=m0g(x)+n0l(x)=2n0x2+(m0+3n0)x+(bm0-n0),
所以函数h(x)=mx2+(am+n)x+bn=2n0x2+(m0+3n0)x+(bm0-n0),
则m=2n0am+n=m0+3n0bn=bm0-n0,(5分)
消去m0,n0,得am=(12b+32)m,
因为m≠0,所以a=12b+32,(7分)
因为b>0,
所以a+b=12b+32+b≥32+2b•12b=32+2(当且仅当b=22时取等号),
故a+b的最小值为32+2.(9分)
(Ⅲ)结论:函数h(x)不能为任意的一个二次函数.
以下给出证明过程.
证明:假设函数h(x)能为任意的一个二次函数,
那么存在m1,n1使得h(x)为二次函数y=x2,记为h1(x)=x2,
即h1(x)=m1f(x)+n1g(x)=x2;①
同理,存在m2,n2使得h(x)为二次函数y=x2+1,记为h2(x)=x2+1,
即h2(x)=m2f(x)+n2g(x)=x2+1.②
由②-①,得函数h2(x)-h1(x)=(m2-m1)f(x)+(n2-n1)g(x)=1,
令m3=m2-m1,n3=n2-n1,化简得m3(x2+ax)+n3(x+b)=1对x∈R恒成立,
即m3x2+(m3a+n3)x+n3b=1对x∈R恒成立,
所以m3=0m3a+n3=0n3b=1,即m3=0n3=0n3b=1,
显然,n3b=0×b=0与n3b=1矛盾,
所以,假设是错误的,
故函数h(x)不能为任意的一个二次函数.(14分)
注:第(Ⅲ)问还可以举其他反例.如h1(x)=2x2,h2(x)=2x2+1,
解析
m+n2m考点
据考高分专家说,试题“已知f(x)、g(x)都是定义在R上的函.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。


