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,

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 2 + 2 2 + 3 2 +…+ n 2 =
1
6
n(n+1)(2n+1)

(2)求满足f(t)=t的所有正整数t;
(3)若t为正整数,且t≥4时,f(t)≥mt 2 +(4m+1)+3m恒成立,求实数m的最大值.
z12621 1年前 已收到1个回答 举报

恋惜冬季 幼苗

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(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)=3t 2 +9t+4⇒f(2)-f(1)=3×1 2 +9×1+4f(3)-f(2)=3×2 2 +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[1 2 +2 2 +…+(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) =t 3 +3t 2 -4
∴f(t)=t 3 +3t 2 -3(t≥2)又t=1适合上式f(t)=t 3 +3t 2 -3(t≥2)(t∈N*)
(2)若t∈N*,则t 3 +3t 2 -3=t⇒t 3 -t+3(t 2 +1)=0⇒(t-1)(t+1)(t+3)=0⇒t 1 =1,t 2 =-1,t 3 =-3(舍)
又令x=y=0f(0)=-3
令y=-x-3=f(x)+f(-x)+(-6x 2 )+3⇒f(x)+f(-x)=6x 2 -6对x∈R都成立
若t为负整数,则f(t)=6t 2 -6-f(-t)=6t 2 -6+t 3 -3t 2 +3=t 3 +3t 2 -3
由t 3 +3t 2 -3=t(t+3)(t+1)(t-1)⇒t 1 =-3,t 2 =-1,t 3 =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≤
t 3 +3 t 2 -t-3
t 2 +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

1年前

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