解答题设定义在[x1,x2]上的函数y=f?(x)的图象为C,C的端点为A,B,P?(x,y)为C上任意一点,若=(x1,y1),=(x2,y2),且x=λx1+(1-λ)x2;记=λ+(1-λ),现定义“当(k为正的常数)恒成立时,称函数y=f?(x)在[x1,x2]上可在标准k下线性近似”.
(1)证明:0≤λ≤1;
(2)请给出一个标准k的范围,使得在[0,1]上的函数y=x2与y=x3中有且只有一个可在标准k下线性近似.
网友回答
(1)证明:由题意,x1≤x≤x2,∴x1≤λx1+(1-λ)x2≤x2,∴x1-x2≤λ(x1-x2)≤0.
∵x1-x2<0,∴0≤λ≤1;
(2)解:∵=λ+(1-λ),∴,∴
∴B、M、A三点在一条直线上.
又由(1)的结论,M在线段AB上,且与点P的横坐标相同.
对于[0,1]上的函数y=x2,A(0,0),B(1,1),
则有P(x,x2),M(x,x),∴=x-x2∈[0,];
同理对于[0,1]上的函数y=x3,=x-x3,
令g(x)=x-x3,则g′(x)=1-3x2,
∵x∈(0,)时,g′(x)>0;x∈(,1)时,g′(x)<0
∴g(x)在(0,)上单调递增;在(,1)上单调递减
∴g(x)在x=处取得最大值,而g(0)=g(1)=0,∴∈[0,]
∵
∴k∈时,函数y=x2与y=x3中有且只有一个可在标准k下线性近似.解析分析:(1)据区间的左端点小于等于右端点,列出x1≤x≤x2,将x的值代入解不等式,即可证得结论;(2)对于y=x2与y=x3分别求出M,P两点的距离的最大值,利用题目中的定义求出k的范围即可.点评:本题考查新定义,考查函数的最值,考查学生的计算能力,考查向量知识的运用,属于中档题.