一道高一的关于函数基本性质的题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/24 14:14:16
已知函数f(x)=x^2+1,且g(x)=f[f(x)],G(x)=g(x)-入f(x),试问是否存在实数 入 ,使得G(x)在( 负无穷到-1】上为减函数,并且在(-1,0)上为增函数

请给出详细解答过程

这类型的题我没有思路

先把 g(x) 的形式具体写出来
g(x) = f[f(x)] = [f(x)]^2 + 1 = (x^2 +1)^2 + 1
= x^4 + 2x^2 + 2

G(x) = g(x)-入f(x)
= x^4 + 2x^2 + 2 - λ(x^2 + 1)
= x^4 + (2-λ)x^2 + 2-λ

配方
G(x) = x^4 + 2*[(2-λ)/2] x^2 + [(2-λ)/2]^2 - [(2-λ)/2]^2 + (2-λ)
= [x^2 + (2-λ)/2]^2 + ……
这是一个偶函数。关于y轴对称。

G(x)在( 负无穷到-1】上为减函数,并且在(-1,0)上为增函数
根据偶函数,则 G(x) 在 [0,1]上是减函数,在 [1 ,正无穷)上是增函数。
为了保证上述两性质,则
(2-λ)/2 = -1
(2-λ) = -2
λ = 4

这是探索性问题或说存在性问题,这类题首先是要假设存在,然后按存在做,有解不矛盾就存在,否则就不存在

解:g(x)=f[f(x)]=(x^2+1)^2+1
G(x)=g(x)-入f(x)=(x^2+1)^2+1-入(x^2+1)
=x^4+(2-入)x^2+2-入
设t=x^2
则G(x)=H(t)=t^2+(H(t)=t^2+(2-入)t+2-入
要使G(x)在( 负无穷到-1】上为减函数,并且在(-1,0)上为增函数
则H(t)=t^2+(2-入)t+2-入在t∈[1,正无穷)上为增函数,在(0,1)上为减函数 (说明:这一点是用复合函数的单调性"同则增,异则减")
∴对称轴t=-(2-入)/2=1
∴λ=4
所以存在λ=4使得G(x)在( 负无穷到-1】上为减函数,并且在(-1,0)上为增函数

解:假设存在实数入,使得G(x)在( 负无穷到-1]上为减函数,并且在(-1,0)上为增函数;
因为函数f(x)=x^2+1,且g(x)=f