问题
解答题
已知二次函数g(x)对任意实数x都满足g(x-1)+g(1-x)=x2-2x-1,且g(1)=-1. (1)求g(x)的表达式; (2)设1<m≤e,H(x)=g(x+
(3)在(2)的条件下,证明:对任意x1,x2∈[1,m],恒有|H(x1)-H(x2)|<1. |
答案
(1)设g(x)=ax2+bx+c
于是g(x-1)+g(1-x)=2a(x-1)2+2c=(x-1)2-2
所以a= 1 2 c=-1
又g(1)=-1
所以b=-1 2
所以g(x)=
x2-1 2
x-1 1 2
(2)H(x)=
x2+mlnx-(m+1)x, (1<m≤e) 1 2
因为对∀x∈[1,m],
H′(x)=
≤0(x-1)(x-m) x
故H(x)在[1,m]上为减函数
(3)由(2)得:H(x)在[1,m]上为减函数则:
|H(x1)-H(x2)|<1⇐
m2-lnm-1 2
<1⇔1 2
m-lnm-1 2
<03 2m
记h(m)=
m-lnm-1 2
(1<m≤e),3 2m
则h′(m)=
-1 2
+1 m
=3 2m2
(3 2
-1 m
)2+1 3
>01 3
所以h(m)=
m-lnm-1 2
(1<m≤e)是单调增函数,3 2m
所以h(m)≤h(e)=
-1-e 2
=3 2e
<0,故命题成立(e-3)(e+1) 2e