(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.
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.