题目
已知a,b,c是实数,函数f(x)=ax2+bx+c,g(x)=ax+b,当-1≤x≤1时|f(x)|≤1.
(1)证明:|c|≤1;
(2)证明:当-1≤x≤1时,|g(x)|≤2;
(3)设a>0,有-1≤x≤1时,g(x)的最大值为2,求f(x).
(1)证明:|c|≤1;
(2)证明:当-1≤x≤1时,|g(x)|≤2;
(3)设a>0,有-1≤x≤1时,g(x)的最大值为2,求f(x).
提问时间:2020-10-08
答案
(1)证明:由条件当=1≤x≤1时,
|f(x)|≤1,
取x=0得:|c|=|f(0)|≤1,
即|c|≤1.
(2)证法一:依题设|f(0)|≤1而f(0)=c,
所以|c|≤1.
当a>0时,g(x)=ax+b在[-1,1]上是增函数,
于是g(-1)≤g(x)≤g(1),(-1≤x≤1).
∵|f(x)|≤1,(-1≤x≤1),|c|≤1,
∴g(1)=a+b=f(1)-c≤|f(1)|+|c|=2,
g(-1)=-a+b=-f(-1)+c≥-(|f(-1)|+|c|)=-2,
因此得|g(x)|≤2 (-1≤x≤1);
当a<0时,g(x)=ax+b在[-1,1]上是减函数,
于是g(-1)≥g(x)≥g(1),(-1≤x≤1),
∵|f(x)|≤1 (-1≤x≤1),|c|≤1
∴|g(x)|=|f(1)-c|≤|f(1)|+|c|≤2.
当a=0时,g(x)=b,f(x)=bx+c.
∵-1≤x≤1,
∴|g(x)|=|f(1)-c|≤|f(1)|+|c|≤2.
综合以上结果,当-1≤x≤1时,
都有|g(x)|≤2.
证法二:∵|f(x)|≤1(-1≤x≤1)
∴|f(-1)|≤1,|f(1)|≤1,|f(0)|≤1,
∵f(x)=ax2+bx+c,
∴|a-b+c|≤1,|a+b+c|≤1,|c|≤1,
因此,根据绝对值不等式性质得:
|a-b|=|(a-b+c)-c|≤|a-b+c|+|c|≤2,
|a+b|=|(a+b+c)-c|≤|a+b+c|+|c|≤2,
∵g(x)=ax+b,∴|g(±1)|=|±a+b|=|a±b|≤2,
函数g(x)=ax+b的图象是一条直线,
因此|g(x)|在[-1,1]上的最大值只能在区间的端点x=-1或x=1处取得,
于是由|g(±1)|≤2得|g(x)|≤2,(-1<x<1).
当-1≤x≤1时,有0≤
≤1,-1≤
≤0,
∵|f(x)|≤1,(-1≤x≤1),
∴|f (
)|≤1,|f(
)|≤1;
因此当-1≤x≤1时,|g(x)|≤|f (
)|+|f(
)|≤2.
(3)因为a>0,g(x)在[-1,1]上是增函数,
当x=1时取得最大值2,
即g(1)=a+b=f(1)-f(0)=2.①
∵-1≤f(0)=f(1)-2≤1-2=-1,
∴c=f(0)=-1.
因为当-1≤x≤1时,f(x)≥-1,
即f(x)≥f(0),
根据二次函数的性质,直线x=0为f(x)的图象的对称轴,
由此得-
=0,
即b=0.
由①得a=2,
所以f(x)=2x2-1.(14分)
|f(x)|≤1,
取x=0得:|c|=|f(0)|≤1,
即|c|≤1.
(2)证法一:依题设|f(0)|≤1而f(0)=c,
所以|c|≤1.
当a>0时,g(x)=ax+b在[-1,1]上是增函数,
于是g(-1)≤g(x)≤g(1),(-1≤x≤1).
∵|f(x)|≤1,(-1≤x≤1),|c|≤1,
∴g(1)=a+b=f(1)-c≤|f(1)|+|c|=2,
g(-1)=-a+b=-f(-1)+c≥-(|f(-1)|+|c|)=-2,
因此得|g(x)|≤2 (-1≤x≤1);
当a<0时,g(x)=ax+b在[-1,1]上是减函数,
于是g(-1)≥g(x)≥g(1),(-1≤x≤1),
∵|f(x)|≤1 (-1≤x≤1),|c|≤1
∴|g(x)|=|f(1)-c|≤|f(1)|+|c|≤2.
当a=0时,g(x)=b,f(x)=bx+c.
∵-1≤x≤1,
∴|g(x)|=|f(1)-c|≤|f(1)|+|c|≤2.
综合以上结果,当-1≤x≤1时,
都有|g(x)|≤2.
证法二:∵|f(x)|≤1(-1≤x≤1)
∴|f(-1)|≤1,|f(1)|≤1,|f(0)|≤1,
∵f(x)=ax2+bx+c,
∴|a-b+c|≤1,|a+b+c|≤1,|c|≤1,
因此,根据绝对值不等式性质得:
|a-b|=|(a-b+c)-c|≤|a-b+c|+|c|≤2,
|a+b|=|(a+b+c)-c|≤|a+b+c|+|c|≤2,
∵g(x)=ax+b,∴|g(±1)|=|±a+b|=|a±b|≤2,
函数g(x)=ax+b的图象是一条直线,
因此|g(x)|在[-1,1]上的最大值只能在区间的端点x=-1或x=1处取得,
于是由|g(±1)|≤2得|g(x)|≤2,(-1<x<1).
|
当-1≤x≤1时,有0≤
x+1 |
2 |
x−1 |
2 |
∵|f(x)|≤1,(-1≤x≤1),
∴|f (
x+1 |
2 |
x−1 |
2 |
因此当-1≤x≤1时,|g(x)|≤|f (
x+1 |
2 |
x−1 |
2 |
(3)因为a>0,g(x)在[-1,1]上是增函数,
当x=1时取得最大值2,
即g(1)=a+b=f(1)-f(0)=2.①
∵-1≤f(0)=f(1)-2≤1-2=-1,
∴c=f(0)=-1.
因为当-1≤x≤1时,f(x)≥-1,
即f(x)≥f(0),
根据二次函数的性质,直线x=0为f(x)的图象的对称轴,
由此得-
b |
2a |
即b=0.
由①得a=2,
所以f(x)=2x2-1.(14分)
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
奥巴马演讲不用看稿子.为什么中国领导演讲要看?
想找英语初三上学期的首字母填空练习……
英语翻译
最新试题
热门考点
- 1节能减排 低碳环保 3000字
- 2诫子书中,哪句话常被人用做志当存高远的座右铭?
- 3介词能和副词连用吗?
- 4假如给你一个同样的主题——“我想感谢的东西”,你会画什么(画出来)图片
- 5如果2x2-3x-1与a(x-1)2+b(x-1)+c是同一个多项式的不同形式,那么a+b/c= _ .
- 6the film is ( ) better than the others
- 7一个棱台的上,下低面积分别为1cm²和49cm²,高为6cm,则它的体积为( )
- 8英语翻译
- 9No computer so far ( ) can have the same ability as human brains.
- 10Chinese people are embracing changes