题目
(09年西城区抽样理)(14分) 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(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,若h (x)为偶函数,求;(Ⅱ)设,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.
答案:解析:(Ⅰ)解:设h(x) = m f(x)+ng(x),则, 因为为一个二次函数,且为偶函数,所以二次函数的对称轴为y轴,即,所以,则,则; ------------3分(Ⅱ)解:由题意, 设 (R, 且) 由h (x)同时也是g(x)、l(x) 在R上生成的一个函数, 知存在使得, 所以函数, 则, ------------5分消去, 得, 因为, 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, 即; ① 同理,存在m2, n2使得h(x)为二次函数,记为,即. ② 由②-①,得函数, 令,化简得对R恒成立, 即对R恒成立, 所以, 即, 显然,与矛盾, 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.