问题 解答题
对于定义在D上的函数y=f(x),若同时满足①存在闭区间[a,b]⊆D,使得任取x1∈[a,b],都有f(x1)=c(c是常数);②对于D内任意x2,当x2∉[a,b]时总有f(x2)>c;则称f(x)为“平底型”函数.
(1)判断f1(x)=|x-1|+|x-2|,f2(x)=x+|x-2|是否是“平底型”函数?简要说明理由;
(2)设f(x)是(1)中的“平底型”函数,若|t-k|+|t+k|≥|k|•f(x),(k∈R,k≠0)对一切t∈R恒成立,求实数x的范围;
(3)若F(x)=mx+
x2+2x+n
,x∈[-2,+∞)
是“平底型”函数,求m和n的值.
答案

(1)f1(x)=|x-1|+|x-2|是“平底型”函数,

存在区间[1,2]使得f1(x)=1,在区间[1,2]外,f1(x)>1,

f2(x)=x+|x-2|不是“平底型”函数,

∵在(-∞,0]上,f2(x)=2,在(-∞,0]外,f2(x)>2,(-∞,0]不是闭区间.

(2)若|t-k|+|t+k|≥|k|•f(x),(k∈R,k≠0)对一切t∈R恒成立

即  f(x)≤|

t
k
-1|+|
t
k
+1|,

∵|

t
k
-1|+|
t
k
+1|的最小值是2,∴f(x)≤2,

又由f(x)=|x-1|+|x-2|,得 x∈[0.5,2.5]时,f(x)≤2,故x的范围是[0.5,2.5].

(3)∵F(x)=mx+

x2+2x+n
,x∈[-2,+∞)是“平底型”函数

x2+2x+n=(mx-c)2

则m2=1,-2mc=2,c2=n;解得m=1,c=-1,n=1,①,或m=-1,c=1,n=1,②

①情况下,f(x)=

2x+1     x≥-1
-1          -2≤x<-1
是“平底型”函数;

②情况下,f(x)=

-2x-1    -2≤x≤-1
-1          x>-1
不是“平底型”函数;

综上,当m=1,n=1时,为“平底型”函数.

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