2016年上海卷理科数学第18题(选择最后一题)

设$f(x),g(x),h(x)$是定义域为$\mathcal{R} $的三个函数,对于命题:

① 若$f(x)+g(x),f(x)+h(x),g(x)+h(x)$均为增函数,则$f(x),g(x),h(x)$中至少有一个为增函数;

② 若$f(x)+g(x),f(x)+h(x),g(x)+h(x)$均是以$T$为周期的函数,则$f(x),g(x),h(x)$均是以$T$为周期的函数,

下列判断正确的是(        )

A.① 和 ② 均为真命题 

B.① 和 ② 均为假命题

C.① 为真命题,② 为假命题

D.① 为假命题,② 为真命题


 D.

① 为假命题,我们可以如下构造反例.将定义域$\mathcal R$分为三段,函数$f(x)$在第一段上是水平的射线,函数$g(x)$在第二段上是水平的线段,函数$h(x)$在第三段上是水平的射线,而在其余的部分,三个函数均为斜率为$1$的线段或射线.那么在每一段上,$f(x)+g(x),g(x)+h(x),h(x)+f(x)$均为斜率为$1$或$2$的线段或射线,如图.

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② 为真命题.令$$F(x)=f(x)+g(x),\ G(x)=f(x)+h(x),\ H(x)=g(x)+h(x),$$则$$f(x)=\dfrac{F(x)+G(x)-H(x)}{2}$$是以$T$为周期的函数,同理$g(x),h(x)$也是以$T$为周期的函数.

   若要构造严格单调递增的反例,可以将水平的线段或射线改为斜率为$-1$的线段或射线,斜率为$1$的线段或射线改为斜率为$2$的线段或射线.

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