问题 解答题

已知f(x)定义域为R,满足:

①f(1)=1>f(-1);

②对任意实数x,y,有f(y-x+1)=f(x)f(y)+f(x-1)f(y-1).

(Ⅰ)求f(0),f(3)的值;

(Ⅱ)判断函数的奇偶性与周期性,并求f2(3x)+f2(3x-1)的值;

(Ⅲ)是否存在常数A,B,使得不等式|f(x)+f(2-x)+Ax+B|≤2对一切实数x成立.如果存在,求出常数A,B的值;如果不存在,请说明理由.

答案

(Ⅰ)∵f(y-x+1)=f(x)f(y)+f(x-1)f(y-1),

∴令x=y=1,得f(1-1+1)=f(1)f(1)+f(0)f(0),

即f(1)=f2(1)+f2(0),

∵f(1)=1,∴f(0)=0,

令x=y=0得,f(1)=f2(0)+f2(-1),

∵f(1)=1>f(-1),∴f(-1)=-1,

令x=0、y=2得,f(3)=f(0)f(2)+f(-1)f(1),

∴f(3)=-f(1)=-1,

(Ⅱ)对f(y-x+1)=f(x)f(y)+f(x-1)f(y-1),

令y=0,得f(-x+1)=f(x)f(0)+f(x-1)f(-1)

由(1)得,f(-1)=-1,f(0)=0,

∴f(-x+1)=-f(x-1),令x=x+1,即f(-x)=-f(x),

∴函数为奇函数,

令x=-x-1,代入f(-x+1)=-f(x-1),

得f(-x+2)=-f(-x)=f(x),即f(2-x)=f(x),

∴-f(x-2)=f(x),令x=x+2代入得f(x+2)=-f(x),

令x=x+2代入得f(x+4)=f(x),

∴函数的周期是4,

令x=y代入f(y-x+1)=f(x)f(y)+f(x-1)f(y-1),

得f2(x)+f2(x-1)=1,令x=3x代入得,

∴f2(3x)+f2(3x-1)=1,

(Ⅲ)假设存在常数A,B满足题意,

由(II)得,f(2-x)=f(x),

∴|f(x)+f(2-x)+Ax+B|≤2为:|2f(x)+Ax+B|≤2,

令x=-1得,-2≤-2-A+B≤2,即-2≤2+A-B≤2    ①

令x=1得,-2≤2+A+B≤2      ②

令x=3得,-2≤-2+3A+B≤2,即-2≤2-3A-B≤2   ③

①+②得,-4≤A≤0;②+③得,0≤A≤4,则A=0,

将A=0代入①得0≤B≤4;代入②得-4≤B≤0,则B=0,

由(II)得,f2(x)+f2(x-1)=1,

∴当A=B=0时,|2f(x)+Ax+B|≤2对一切实数x成立,

∴存在唯一一组常数A=B=0,使得不等式|f(x)+f(2-x)+Ax+B|≤2对一切实数x成立.

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