(1)n=1,m=2,f(x)=x+,g(x)=,h1(x)=c+x-+,
h'(x)=1-x+x2>0,所以h1(x)在R上单调增; (2分)
n=2,m=2,f(x)=x+,g(x)=+,h2(x)=c-x+-+,
h2'(x)=-1+x-x2+x3=(x-1)(1+x2),
当x<1时,h2'(x)<0,h2'(x)单调递减;当x>1时,h2'(x)>0,h2'(x)单调递增;
故x=1时,h2'(x)最小值为c-. (5分)
(2)文科:m=n,c=0,
T(n)=h2(1)=-1+-+…-+.
T(n+1)=h2(1)=-1+-+…-+-+.
知T(n+1)<T(n),故n=1时,T(n)最大为-.
理科:m=n,c=0,T(n)=h1(1)=1-++…-.
①当n=1时,左边T(1)=1-=,右边=;成立
②假设n=k时成立,则有
T(k)=1-++…-.
T(k+1)=1-++…-+-
=T(k)+-=++…++-•
=+…+++.
故当n=k+1时也成立.
综上所述,等式成立. (11分)
(3)m=n+1,c=1,h1(x)=1+x-+-…-+,(13分)
h(x)=1-x+x2-…-x2n-1+x2n,
=,
当x≥0时,h(x)>0;当-1<x<0时,h(x)>0;当x<-1时,h(x)>0,故函数h(x)为R上的增函数,于是函数f(x)在R上最多只有一个零点.因h1(0)=1>0,h1(-1)=(1-1)+(-+)+…+(-+)<0,故h1(0)h1(-1)<0,
因而h1(x)在R上唯一零点在区间(-1,0)上,(15分)
于是h1(x+2)的唯一零点在区间(-3,-2)上.
同理可得,函数h2(x)为R上的减函数,于是函数h2(x)在R上最多只有一个零点.
又h2(1)=(1-1)+(-)+…+(-)>0,
h2(2)=(1-2)+22(-)+24(-)+…+22n(-)<0,于是h2(1)h2(2)<0,因而h2(x)在R上唯一零点在区间(1,2)上,于是h2(x-2)的唯一零点在区间(3,4)上.
所以,F(x)的两零点落在区间[-3,4]上,b-a的最小值为7. (18分)