问题 解答题
已知函数f(x)=
a(x-1)2+1
bx+c-b
(a,b,c∈N),且f(2)=2,f(3)<3,
且f(x)的图象按向量
e
=(-1,0)
平移后得到的图象关于原点对称.
(1)求a、b、c的值;
(2)设0<|x|<1,0<|t|≤1,求证不等式|t+x|-|t-x|<|f(tx+1)|;
(3)已知x>0,n∈N*,求证不等式[f(x+1)]n-f(xn+1)≥2n-2.
答案

(1)将f(x)的图象按向量

e
=(-1,0)平移后得到的解析式为f(x+1)=
ax2+1
bx+c

g(x)=

ax2+1
bx+c
关于原点对称,则当x=0时有意义,必有g(0)=0…(2分)

而g(0)≠0,所以c=0,且b≠0

f(2)=

a+1
b+c
=2,∴f(2)=
a+1
b
=2⇒a=2b-1

f(3)=

4a+1
2b+c
<3,∴f(3)=
4a+1
2b
<3⇒4a<6b-1

8b-4<6b-1⇒b<

3
2

又b∈N,b≠0,所以b=1,a=1∴f(x)=

(x-1)2+1
x-1
…(4分)

(2)|f(tx+1)|=|

(tx)2+1
tx
|=|tx+
1
tx
|

∵tx与

1
tx
同号,所以|tx+
1
tx
|=|tx|+
1
|tx|
≥2
…(6分)

而|t+x|-|t-x|≤|t+x-(t-x)|=2|x|<2

∴|t+x|-|t-x|<|f(tx+1)|…(8分)

(3)[f(x+1)]n-f(xn+1)=(x+

1
x
)n-(xn+
1
xn
)…(9分)

g(x)=(x+

1
x
)n-(xn+
1
xn
),(x>0)

g(x)=

C1n
xn-1(
1
x
)1+
C2n
xn-2(
1
x
)2+…+
Cn-1n
x1(
1
x
)n-1,…..①g(x)=
Cn-1n
x1(
1
x
)n-1+
Cn-2n
x2(
1
x
)n-2+…+
C1n
xn-1(
1
x
)1
…..②

①②相加得2g(x)=[

C1n
xn-1(
1
x
)1+
Cn-1n
x1(
1
x
)n-1]+…+[
Cn-1n
x1(
1
x
)n-1+
C1n
xn-1(
1
x
)1]

=

C1n
[xn-1(
1
x
)1+x1(
1
x
)n-1]+…+
Cn-1n
[x1(
1
x
)n-1+xn-1(
1
x
)1]…(12分)

≥2(Cn1+Cn2+…+Cnn-1)=2(2n-2)

∴g(x)≥2n-2,即[f(x+1)]n-f(xn+1)≥2n-2,当x=1时取等号…(14分)

多项选择题
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