问题 选择题
定义在实数集R上的函数f(x),如果存在函数g(x)=Ax+B(A,B为常数)使得f(x)≥g(x)对任意的x∈R都成立,则称
g(x)为函数f(x)的一个承托函数.以下说法
(1)函数f(x)=x2-2x不存在承托函数;
(2)函数f(x)=x3-3x不存在承托函数;
(3)函数f(x)=
2x
x2-x+1
不存在承托函数;
(4)g(x)=1为函数f(x)=x4-2x3+x2+1的一个承托函数;
(5)g(x)=x为函数f(x)=ex-1的一个承托函数.
中正确的个数为(  )
A.1B.2C.3D.4
答案

根据承托函数的定义知:只要函数f(x)有最小值,就一定有承托函数g(x),只要g(x)的最大值小于等于f(x)的最小值即可.

(1)错,因为f(x)=x2-2x=(x-1)2-1,当x=1时,f(x)有最小值-1

所以存在承托函数,例如:g(x)=-1就是其中一个;

(2)对,因为f(x)=x3-3x的导数f′(x)=3x2-3,令f′(x)=0,得:x=±1

所以,当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0,函数单调递增;当x∈(-1,1)时,f′(x)<0,函数单调递减;当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,函数单调递增.

由此可知:函数无最小值,不存在承托函数;

(3)错,因为f(x)=

2x
x2-x+1
定义域为R,用判别式法求值域如下:

y=

2x
x2-x+1
变形得:yx2-(y+2)x+y=0

当y=0时,x=0

当y≠0时,由△=(y+2)2-4y2≥0得:-

2
3
≤y<0或0<y≤2

综上可知:-

2
3
≤y≤2,故y有最小值-
2
3

所以,f(x)=

2x
x2-x+1
存在承托函数,例如:g(x)=-
2
3

(4)对,因为函数f(x)=x4-2x3+x2+1的导数 f′(x)=4x3-6x2+2x=2x(2x-1)(x-1)

当x∈(-∞,0)时,f′(x)<0,函数单调递减;当x∈(0,

1
2
)时,f′(x)>0,函数单调递增;当x∈(
1
2
,1)时,f′(x)<0,函数单调递减;当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,函数单调递增

又∵f(0)=1,f(1)=1,∴f(x)的最小值为1,所以g(x)=1是它的承托函数

(5)错,因为ex>0,所以函数f(x)=ex-1>-1

因为对于x∈R,g(x)=x≤-1显然不能恒成立,所以,g(x)=x不是函数f(x)=ex-1的一个承托函数

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