对于二次函数f(x)=ax2+bx+c,有下列命题: ①若f(p)=q,f(q)=p(p≠q),则f(p+q)=-(p+q); ②若f(p)=f(q)(p≠q),则f(p+q)=c; ③若f(p+q)=c(p≠q),则p+q=0或f(p)=f(q). 其中一定正确的命题是___(写出所有正确命题的序号).

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完整解法

1. 分析并检验命题①的正确性

由 f(p)=qf(p) = q 且 f(q)=pf(q) = p (p≠qp \neq q),代入解析式可得:
ap2+bp+c=q(1)ap^2 + bp + c = q \quad (1)
aq2+bq+c=p(2)aq^2 + bq + c = p \quad (2)
(1)−(2)(1) - (2) 得:
a(p2−q2)+b(p−q)=q−pa(p^2 - q^2) + b(p - q) = q - p
因为 p≠qp \neq q,等式两边同除以 p−qp - q 得:
a(p+q)+b=−1a(p + q) + b = -1
进而求 f(p+q)f(p+q):
f(p+q)=a(p+q)2+b(p+q)+c=(p+q)[a(p+q)+b]+c=−(p+q)+cf(p+q) = a(p+q)^2 + b(p+q) + c = (p+q)[a(p+q) + b] + c = -(p+q) + c
由于常数 cc 不一定为 00,故 f(p+q)=−(p+q)f(p+q) = -(p+q) 不一定成立。因此命题①不正确。

2. 分析并检验命题②的正确性

由 f(p)=f(q)f(p) = f(q) (p≠qp \neq q),得:
ap2+bp+c=aq2+bq+c  ⟹  a(p2−q2)+b(p−q)=0ap^2 + bp + c = aq^2 + bq + c \implies a(p^2 - q^2) + b(p - q) = 0
因为 p≠qp \neq q,等式两边同除以 p−qp - q 得:
a(p+q)+b=0a(p + q) + b = 0
进而求 f(p+q)f(p+q):
f(p+q)=a(p+q)2+b(p+q)+c=(p+q)[a(p+q)+b]+c=0+c=cf(p+q) = a(p+q)^2 + b(p+q) + c = (p+q)[a(p+q) + b] + c = 0 + c = c
因此命题②一定正确。

3. 分析并检验命题③的正确性

由 f(p+q)=cf(p+q) = c (p≠qp \neq q),得:
a(p+q)2+b(p+q)+c=c  ⟹  (p+q)[a(p+q)+b]=0a(p+q)^2 + b(p+q) + c = c \implies (p+q)[a(p+q) + b] = 0
由此可得:
p+q=0或a(p+q)+b=0p+q = 0 \quad \text{或} \quad a(p+q) + b = 0
若 a(p+q)+b=0a(p+q) + b = 0,则:
f(p)−f(q)=(ap2+bp+c)−(aq2+bq+c)=(p−q)[a(p+q)+b]=0f(p) - f(q) = (ap^2 + bp + c) - (aq^2 + bq + c) = (p-q)[a(p+q) + b] = 0
即 f(p)=f(q)f(p) = f(q)。
所以一定有 p+q=0p+q=0 或 f(p)=f(q)f(p) = f(q)。因此命题③一定正确。

答案

②③

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