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已知函数f(x)的图像在[a,b]上连续不断,定义:   ,,其中min{f(x)|x∈D}表示函数f(x)在D上的最小值,max{f(x)|x∈D}表示函数f(x)在D上的最大值,若存在最小正整数k,使得f2(x)-f1(x)≤k(x-a),对任意的x∈[a,b]成立,则称函数f(x)为[a,b]上的“k阶收缩函数”.
(1)若f(x)=cosx,x∈[0,π],试写出f1(x),f2(x)的表达式;
(2)已知函数f(x)=x2,x∈[-1,4],试判断f(x)是否为[-1,4]上的“k阶收缩函数”,如果是,求出对应的k,如果不是,请说明理由;
(3)已知,函数f(x)=-x3+3x2是[0,b]上的2阶收缩函数,求b的取值范围

解:(1 )由题意可得:,。    
(2),,   
 当时,∴ k≥1-x,k≥2
当时,1≤k(x+1),∴k≥,∴k≥1  
 当时,x2≤k(x+1)∴k≥,。
即存在,使得是[-1,4]上的“4阶收缩函数”。
(3),令得或。
的变化情况如下:

令f(x)=0得x=0或x=3。
(i)当b≤2时,f(x)=在[0,b]上单调递增,
因此,,。
因为是[0,b]上的”,
所以,①对x∈[0,b]恒成立;
②存在x∈[0,b],使得成立。
①即:对x∈[0,b]恒成立,
由解得0≤x≤1或x≥2。
要使对x∈[0,b]恒成立,需且只需。
②即:存在x∈[0,b],使得成立。
由解得或。
所以,只需。
综合①②可得。
(i i )当时,f(x)在[0,2]上单调递增,在[2,b]上单调递减,
因此,,,,
显然当x=0时,不成立。
(i i i)当时,f(x)在[0,2]上单调递增,在[2,b]上单调递减,
因此,,,,
显然当x=0时,不成立。
综合(i)(i i)(i i i)可得:。

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3
3
.

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2x+4
.

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