问题 解答题
已知函数f(x)=
a(x-1)2+1
bx+c-b
(a,b,c∈N)的图象按向量
e
=(-1,0)
平移后得到的图象关于原点对称,且f(2)=2,f(3)<3.
(1)求a,b,c的值;
(2)设0<|x|<1,0<|t|≤1.求证:|t+x|+|t-x|<|f(tx+1)|
(3)定义函数G(x)=f(x)-x+2.当n为正整数时,求证:G(4)×G(6)×G(8)×…×G(2n)>
2n+1
2
答案

(1)函数f(x)的图象按向量

e
=(-1,0)

平移后得到的图象所对应的函数式为g(x)=f(x+1)=

ax2+1
bx+c

因为图象关于原点对称,∴g(-x)=-g(x),即

a(-x)2+1
b(-x)+c
=-
ax2+1
bx+c

∵a∈N,∴ax2+1>0,b(-x)+c=bx+c,∴c=0

∵f(2)=2,∴a=2b-1,又f(3)<3,∴4a+1<6b由条件知a=1,b=1

(2)∵f(x)=

(x-1)2+1
x-1
,∴f(tx+1)=tx+
1
tx

∴|f(tx+1)|=|tx+

1
tx
|=|tx|+|
1
tx
|≥2
|tx|•|
1
tx
|
=2

当且仅当|tx|=1时等号成立.

但0<|x|<1,0<|t|≤1,∴|tx|≠1,|f(tx+1)|>2.

由于S=(|t+x|+|t-x|)2=2(t2+x2)+2|t2-x2|

当|t|≥|x|时,S=4t2≤4;当|t|<|x|时S=4x2<4.

∴|t+x|+|t-x|≤2<|f(tx+1)|,即|t+x|+|t-x|<|f(tx+1)|

(3)由(1)知:G(x)=f(x)-x+2=

x
x-1

令A=G(4)×G(6)×G(8)×…×G(2n)=

4
3
×
6
5
×…×
2n
2n-1

由不等式

b
a
b+m
a+m
(b>a,a,b,m∈R+),

4
3
5
4
6
5
7
6
,…,
2n-2
2n-3
2n-1
2n-2
2n
2n-1
2n+1
2n

将这些同向不等式相乘得

A>

5
4
×
7
6
×…×
2n-1
2n-2
×
2n+1
2n

A2

4
3
×
5
4
×
6
5
×
7
6
×…×
2n
2n-1
×
2n+1
2n
=
2n+1
3
2n+1
4

故A>

2n+1
2
,即G(4)×G(6)×G(8)×…×G(2n)>
2n+1
2

选择题
问答题