题目内容
【题目】对于函数f1(x),f2(x),h(x),如果存在实数a,b使得h(x)=af1(x)+bf2(x),那么称h(x)为f1(x),f2(x)的生成函数.
(1)给出函数 ,h(x)是否为f1(x), f2(x)的生成函数?并说明理由;
(2)设 ,生成函数h(x).若不等式3h2(x)+2h(x)+t>0在x∈[2,4]上恒成立,求实数t的取值范围;
(3)设 ,取a>0,b>0,生成函数h(x)图象的最低点坐标为(2,8).若对于任意正实数x1 , x2且x1+x2=1.试问是否存在最大的常数m,使h(x1)h(x2)≥m恒成立?如果存在,求出这个m的值;如果不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解:函数 ,
若h(x)是af1(x)+bf2(x)的生成函数,
则有:lgx= ,
由: ,解得: ,存在实数a,b满足题意.
∴h(x)是f1(x),f2(x)的生成函数.
(2)解:由题意, ,生成函数h(x).
则h(x)=2f1(x)+f2(x)=
∴h(x)是定义域内的增函数.
若3h2(x)+2h(x)+t>0在x∈[2,4]上恒成立,
即 .
设S=log2x,则S∈[1,2],
那么有:y=﹣3S2﹣2S,
其对称轴S= .
∴﹣16≤y≤﹣5,
故得t>﹣5.
(3)解:由题意,得h(x)=af1(x)+bf2(x)=ax ,
则h(x)=ax ≥2
∴ ,解得:a=2,b=8.
∴h(x)=2x+ ,(x>0)
假设最大的常数m,使h(x1)h(x2)≥m恒成立,
令u=h(x1)h(x2)= =
∵x1+x2=1,
∴u= ,
令t=x1x2,则t=x1x2≤ ,即 ,
那么:u=4t ,在 上是单调递减,
∴u≥u( )=289.
故最大的常数m=289.
【解析】(1)根据新定义h(x)=af1(x)+bf2(x,判断即可.(2)根据新定义生成函数h(x),化简,讨论其单调性,利用换元法转化为二次函数问题求解最值,解决恒成立的问题.(3)根据新定义生成函数h(x),利用基本不等式与生成函数h(x)图象的最低点坐标为(2,8).求解出ab.假设最大的常数m,使h(x1)h(x2)≥m恒成立,带入化简,利用换元法与基本不等式判断其最大值是否存在即可求解.