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;
(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.
网友回答
(Ⅰ)解: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,
所以n=-m,则h(x)=mx2-2m,
则;(3分)
(Ⅱ)解: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,(5分)
消去m0,n0,得,
因为m≠0,所以,(7分)
因为b>0,
所以(当且仅当时取等号),
故a+b的最小值为.(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,即,
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,
解析分析:(I)用待定系数法构造出二次函数,根据其性质研究参数的值或关系,进而求出;(II)根据题意用两种方式构造出h(x),因为是同一个函数,所以两者的同次项的系数相等,故可以建立相应参数的方程组,从此方程组中构造出关于a,b的函数关系来,再用求最值的方法求值.(III)做此题时要注意格式,先给出