问题 解答题
(1)设一次函数f(x)满足f(3)=2,f(2)=3,求f(5)的值;
(2)若函数f(x)的定义域为[a,b],值域为[a,b](a<b),则称函数f(x)是[a,b]上的“方正”函数.
①设g(x)=
1
2
x2-x+
3
2
是[a,b]上的“方正”函数,求常数a,b的值.
②问是否存在常数a,b(a>-2),使函数h(x)=
1
x+2
是区间[a,b]上的“方正”函数?若存在,求出a,b的值;不存在,说明理由.
答案

(1)设f(x)=mx+n(m≠0),又f(3)=2,f(2)=3,

所以3m+n=2,2m+n=3⇒m=-1,n=5

即f(x)=-x+5⇒f(5)=0;…(4分)

(2)①由g(x)=

1
2
(x-1)2+1≥1知g(x)在[a,b]上单调增函数且a≥1,

所以值域为[g(a),g(b)],

由已知g(x)=

1
2
x2-x+
3
2
是[1,b]上的“方正”函数,所以[g(a),g(b)]=[a,b]

则g(a)=a,g(b)=b,即a,b是方程g(x)=x的两个根(1≤a<b)

解方程

1
2
x2-x+
3
2
=x得x=1或x=3,所以a=1,b=3…(9分)

②假设存在常数a,b,使函数h(x)=

1
x+2
是区间[a,b]上的“方正”函数.

因a>-2,显然h(x)=

1
x+2
在区间[a,b]上是单调减函数,值域为[h(b),h(a)]=[a,b],

h(a)=b
h(b)=a
1
a+2
=b
1
b+2
=a
(a+2)b=1
(b+2)a=1
⇒(a+2)b=(b+2)a⇒a=b与a<b矛盾,

故不存在常数a,b,使函数h(x)=

1
x+2
是区间[a,b]上的“方正”函数.…(14分)

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