解题思路:(1)
f
2
(x)=
x
2
+x−1
,令f2(x)=0,得到f2(x)在区间([1/2],1)内的零点.
(2)由
f
n
(
1
2
)<0
,fn(1)>0.知
f
n
(
1
2
)•
fn(1)<0.从而得到fn(x)在
(
1
2
,1)
内存在零点.利用定义法推导出fn(x)在
(
1
2
,1)
内单调递增,由此能够证明fn(x)在
(
1
2
,1)
内存在唯一零点.
(3)当n=2时,f2(x)=x2+bx+c.对任意x1,x2∈[-1,1]都有|f2(x1)-f2(x2)|≤4,等价于f2(x)在[-1,1]上的最大值与最小值之差M≤4.由此进行分类讨论能求出b的取值范围.
(1)f2(x)=x2+x−1,
令f2(x)=0,得x=
−1±
5
2,
所以f2(x)在区间([1/2],1)内的零点是x=
−1+
5
2.
(2)证明:因为 fn(
1
2)<0,fn(1)>0.
所以fn(
1
2)•fn(1)<0.
所以fn(x)在(
1
2,1)内存在零点.
任取x1,x2∈([1/2],1),且x1<x2,
则fn(x1)-fn(x2)=(x1n−x2n)+(x1-x2)<0,
所以fn(x)在(
1
2,1)内单调递增,
所以fn(x)在(
1
2,1)内存在唯一零点.
(3)当n=2时,f2(x)=x2+bx+c.
对任意x1,x2∈[-1,1]都有|f2(x1)-f2(x2)|≤4,
等价于f2(x)在[-1,1]上的最大值与最小值之差M≤4.
据此分类讨论如下:
①当|
b
2|>1,即|b|>2时,M=|f2(1)-f2(-1)|=2|b|>4,与题设矛盾.
②当-1≤−
b
2<0,即0<b≤2时,M=f2(1)-f2(−
b
2)=([b/2]+1)2≤4恒成立.
③当0≤−
b
2≤1,即-2≤b≤0时,M=f2(-1)-f2(−
b
2)=([b/2]-1)2≤4恒成立.
综上可知
点评:
本题考点: 函数恒成立问题;函数的零点;函数与方程的综合运用.
考点点评: 本题考查函数的零点的求法,考查函数有唯一零点的证明,考查满足条件的实数的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意等价转化思想和分类讨论思想的合理运用.