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+
1
2
)+mlnx-(m+1)x+
9
8
,求证:H(x)在[1,m]上为减函数;
(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)=

1
2
x2-
1
2
x-1 

(2)H(x)=

1
2
x2+mlnx-(m+1)x,  (1<m≤e)  

因为对∀x∈[1,m],

H′(x)=

(x-1)(x-m)
x
≤0

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⇐

1
2
m2-lnm-
1
2
<1⇔
1
2
m-lnm-
3
2m
<0

h(m)=

1
2
m-lnm-
3
2m
(1<m≤e),

h′(m)=

1
2
-
1
m
+
3
2m2
=
3
2
(
1
m
-
1
3
)
2
+
1
3
>0

所以h(m)=

1
2
m-lnm-
3
2m
(1<m≤e)是单调增函数,

所以h(m)≤h(e)=

e
2
-1-
3
2e
=
(e-3)(e+1)
2e
<0,故命题成立

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