解答题已知函数f(x)=x2+ax+b.(1)若对任意的实数x,都有f(x)≥2x+a

发布时间:2020-07-09 03:59:09

解答题已知函数f(x)=x2+ax+b.
(1)若对任意的实数x,都有f(x)≥2x+a,求b的取值范围;
(2)当x∈[-1,1]时,f(x)的最大值为M,求证:M≥b+1;
(3)若,求证:对于任意的x∈[-1,1],|f(x)|≤1的充要条件是.

网友回答

解:(1)对任意的实数x,都有f(x)≥2x+a,即不等式f(x)-2x-a≥0对?x∈R恒成立,
记F(x)=x2+(a-2)x+b-a,则F(x)的最小值为F()=-(a-2)2+b-a≥0,
即b≥1+a2≥1,所以b的取值范围是[1,+∞)
(2)∵x∈[-1,1]时,f(x)的最大值为M,
∴f(-1)≤M且f(1)≤M,即,两式相加得2+2b≤2M
所以不等式M≥b+1成立;
(3)∵0<a<,∴-<-<0,函数f(x)=x2+ax+b的图象的对称轴x=-∈[-1,1],
∴函数在[-1,-)上是减函数,在(-,1]上是增函数
因此函数f(x)=x2+ax+b的最小值为f(-)=b-a2,最大值为f(1)=1+a+b
而不等式|f(x)|≤1即-1≤f(x)≤1,它的充要条件是1+a+b≤1且-1≤b-a2
解之得a2-1≤b≤-a,命题得证.解析分析:(1)原不等式恒成立,可化为二次函数F(x)=x2+(a-2)x+b-a在R上的最小值大于或等于0,由此建立关于a、b的不等式,再根据平方非负的性质,即可得到b的取值范围;(2)根据题意,f(-1)和f(1)都小于等于M,将此两个不等式相加,即可证明要求证的不等式成立;(3)讨论得:函数的最小值为b-a2,最大值为1+a+b.结合不等式|f(x)|≤1的等价形式:-1≤f(x)≤1,即可得到满足题意的充要条件是.点评:本题以充要条件的判断与证明为载体,着重考查了二次函数求最值、二次不等式恒成立和含有参数的不等式讨论等知识,属于中档题.
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