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已知a,b,c是实数,函数f(x)=ax2+bx+c,g(x)=ax+b(a≠0).

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/10 22:13:52
已知a,b,c是实数,函数f(x)=ax2+bx+c,g(x)=ax+b(a≠0).
(1)证明:若f(x)=x无实根,则f(f(x))=x也无实根;
(2)若当-1≤x≤1时,|f(x)|≤1,证明:|g(x)|≤2;
(3)设a>0,在(2)的条件下,若g(x)的最大值为2,求f(x).
已知a,b,c是实数,函数f(x)=ax2+bx+c,g(x)=ax+b(a≠0).
(1)∵f(x)=x无实根,
且f(x)=ax2+bx+c,
∴ax2+(b-1)x+c=0无实根,
∴△=(b-1)2-4ac<0,
若a>0,则函数y=f(x)-x的图象在x轴上方,
∴y>0,即f(x)-x>0恒成立,即:f(x)>x对任意实数x恒成立. 
∴对f(x),有f(f(x))>f(x)>x恒成立,
∴f(f(x))=x无实根
(2)设|f(0)|≤1,而f(0)=c,
∴|c|≤1,
当a>0时,g(x)=ax+b在[-1,1]上为单调增函数,
所以g(-1)≤g(x)≤g(1),
∵|f(x)|≤1,|c|≤1,
∴g(1)=a+b=f(1)-c≤|f(1)|+|c|=2,
g(-1)=-a+b=-f(-1)+c≥-(|f(-2)|+|c|)≥-2,
∴|g(x)|≤2,
当a<0时,g(x)=ax+b在[-1,1]上为单调减函数,
所以g(-1)≥g(x)≥g(1),
∵|f(x)|≤1,|c|≤1,
∴|g( x)|=|f(1)-1|≤|f(1)|+|c|≤2,
∴|g(x)|≤2;
(3)∵a>0,
∴g(x)=ax+b在[-1,1]上为单调增函数,
当x=1时,函数取得最大值为2,
即g(x)=a+b=f(1)-f(0)=2,①
∵-1≤f(0)=f(1)-2≤1-2=-1,
∴c=f(0)=-1,
∵当-1≤x≤1时,f(x)≥-1,
∴f(x)≥f(0)
∴直线x=0是二次函数图象的对称轴,
∴-
b
2a=0,
∴b=0,
结合①得
a=2,
∴f(x)=2x2-1.