Question

已知函數(shù)f（x）=2^x+1（x∈R）．
（1）若f（x）可以表示為一個偶函數(shù)g（x）與一個奇函數(shù)h（x）之和，設(shè)h（x）=t，p（t）=g（2x）-2h（x），求p（t）的解析式；
（2）若p（t）≥m²-2m對于x∈[1，2]恒成立，求m的取值范圍．

Answer 1

解：（1）假設(shè)f（x）=g（x）+h（x）①，其中g(shù)（x）偶函數(shù)，h（x）為奇函數(shù)，
則有f（-x）=g（-x）+h（-x），即f（-x）=g（x）-h（x）②，
由①②解得g（x）=[f（x）+f（-x）]，h（x）=[f（x）-f（-x）]，
∵f（x）定義在R上，∴g（x），h（x）都定義在R上．
∵g（-x）=[f（-x）+f（x）]=g（x），h（-x）=12[f（-x）-f（x）]=-h（x）．
∴g（x）是偶函數(shù)，h（x）是奇函數(shù)，
∵f（x）=2^x+1，
∴g（x）=[f（x）+f（-x）]=（2^x+1+2^-x+1）=2^x+2^-x，
h（x）=[f（x）-f（-x）]=（2^x+1-2^-x+1）=2^x-2^-x．
由2^x-2^-x=t，則t∈R，
平方得t²=（2^x-2^-x）²=2^2x-2^-2x-2，
∴g（2x）=2^2x+2^-2x=t²+2，
∴p（t）=t²-2t+2．
（2）∵t=h（x）關(guān)于x∈[1，2]單調(diào)遞增，
∴≤t≤．
∴p（t）=t²-2t+2≥m²-2m對于t∈[]恒成立，
∴m²-2m≤（t-1）²+1對于t∈[]成立，
令φ（t）=（t-1）²+1，則∵t∈[]，故φ（t）單調(diào)遞增，
φ（t）_min=φ（）=
∴m²-2m≤
解得-≤m≤
分析：（1）利用f（x）=g（x）+h（x）和f（-x）=g（-x）+h（-x）求出g（x）和h（x）的表達(dá)式，再求出p（t）關(guān)于t的表達(dá)式即可．
（2）先有x∈[1，2]找出t的范圍，在把所求問題轉(zhuǎn)化為求p（t）在[，]的最小值．讓大于等于m²-2m即可．
點(diǎn)評：本題是在考查指數(shù)函數(shù)的基礎(chǔ)上對函數(shù)的恒成立問題，函數(shù)奇偶性以及一元二次方程根的判斷的綜合考查，是一道綜合性很強(qiáng)的難題．