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已知函数f(t)对任意实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y)+3xy(x+y+2)+k(x+y)+3,k为常数,

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/10/02 19:23:22
已知函数f(t)对任意实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y)+3xy(x+y+2)+k(x+y)+3,k为常数,且f(1)=1,f(2)=17.
(1)若t为正整数,求f(t)的解析式(已知公式:1
(1)令x=y=1,f(2)=f(1)+f(1)+12+2k+3⇒k=0,则f(x+y)=f(x)+f(y)+3xy(x+y+2)+3
对于x,y∈R都成立
令x=t(t∈N*),y=1f(t+1)=f(t)+f(1)+3t(t+3)+3⇒f(t+1)-f(t)=3t2+9t+4⇒f(2)-f(1)=3×12+9×1+4f(3)-f(2)=3×22+9×2+4
…f(t)=f(t-1)=3(t-1)2+9×(t-1)+4
用叠加法 f(t)-f(1)=3[12+22+…+(t-1)2]+9[1+2+…+(t-1)]+4+4•k…+4=3•
1
6(t−1)•t•(2t−1)+9•
1
2(t−1)•t+4(t−1)=t3+3t2-4
∴f(t)=t3+3t2-3(t≥2)又t=1适合上式f(t)=t3+3t2-3(t≥2)(t∈N*)
(2)若t∈N*,则t3+3t2-3=t⇒t3-t+3(t2+1)=0⇒(t-1)(t+1)(t+3)=0⇒t1=1,t2=-1,t3=-3(舍)
又令x=y=0f(0)=-3
令y=-x-3=f(x)+f(-x)+(-6x2)+3⇒f(x)+f(-x)=6x2-6对x∈R都成立
若t为负整数,则f(t)=6t2-6-f(-t)=6t2-6+t3-3t2+3=t3+3t2-3
由t3+3t2-3=t(t+3)(t+1)(t-1)⇒t1=-3,t2=-1,t3=1(舍)
若t=0,则f(t)═t无解   综上,满足f(t)=t,所有整数t为1,-1,-3;
(3)要使不等式恒成立,则只需m≤
t3+3t2−t−3
t2+4t+3对t≥4,且t∈N*恒成立
即m≤
(t+3)(t+1)(t−1)
(t+3)(t+1)=t−1对t≥4,且t∈N*恒成立
即且m≤(t-1)min=3
实数m最大值为3