题目内容
【题目】已知f(x)是定义在[m,n]上的函数,记F(x)=f(x)﹣(ax+b),|F(x)|的最大值为M(a,b).若存在m≤x1<x2<x3≤n,满足|F(x1)|=M(a,b),F(x2)=﹣F(x1).F(x3)=F(x1),则称一次函数y=ax+b是f(x)的“逼近函数”,此时的M(a,b)称为f(x)在[m,n]上的“逼近确界”.
(1)验证:y=4x﹣1是g(x)=2x2 , x∈[0,2]的“逼近函数”;
(2)已知f(x)=
,x∈[0,4],F(0)=F(4)=﹣M(a,b).若y=ax+b是f(x)的“逼近函数”,求a,b的值;
(3)已知f(x)=
,x∈[0,4]的逼近确界为
,求证:对任意常数a,b,M(a,b)≥
.
【答案】
(1)解:记G(x)=2x2﹣(4x﹣1)=2(x﹣1)2﹣1,x∈[0,2].则|G(x)|的最大值为1,
且G(0)=1,G(1)=﹣1,G(2)=1.故y=4x﹣1是g(x)=2x2,x∈[0,2]的“逼近函数”.
(2)解:F(x)=
﹣(ax+b),由
,可得M(a,b)=b,a=
.
存在x0∈(0,4)满足F(x2)=M(a,b),即F(a,b)max=F(x2)=b,
即F(x)=
﹣
x﹣b=﹣
+
﹣b,故x2=1.
由F(1)=
﹣b=b,可得b= ![]()
(3)解:证明:M(a,b)=
=
|t﹣at2﹣b
|=
.
当
[0,2]时,2M(a,b)≥|b|+|2﹣4a﹣b|≥|2﹣4a|>1,故M(a,b)≥ ![]()
【解析】(1)记G(x)=2x2﹣(4x﹣1)=2(x﹣1)2﹣1,x∈[0,2].利用二次函数的单调性可得|G(x)|的最大值为1,且G(0)=1,G(1)=﹣1,G(2)=1.(2)F(x)=
﹣(ax+b),由
,可得M(a,b)=b,a=
.存在x0∈(0,4)满足F(x2)=M(a,b),即F(a,b)max=F(x2)=b,即可得出.(3)M(a,b)=
=
|t﹣at2﹣b|=
.即可得出.