题目内容

【题目】已知函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R且a≠0),若对任意实数x,不等式2x≤f(x) (x+1)2恒成立.
(1)求f(1)的值;
(2)求a的取值范围;
(3)若函数g(x)=f(x)+2a|x﹣1|,x∈[﹣2,2]的最小值为﹣1,求a的值.

【答案】
(1)解:令x=1,由2x≤f(x) (x+1)2可得,

2≤f(1)≤2,∴f(1)=2


(2)解:由f(1)=2可得a+b+c=2,即为b=2﹣(a+c),

∵对于一切实数x,f(x)﹣2x≥0恒成立,

∴ax2+(b﹣2)x+c≥0(a≠0)对于一切实数x恒成立,

,即

可得(a﹣c)2≤0,但(a﹣c)2≥0,即有a=c>0,

则f(x)=ax2+bx+a,

f(x) (x+1)2恒成立,即为(a﹣ )x2+(b﹣1)x+(a﹣ )≤0,

可得a﹣ <0,且△=(b﹣1)2﹣4(a﹣ 2≤0,

由b﹣1=1﹣2a,即有△=0成立;

综上可得a的范围是(0,


(3)解:函数g(x)=f(x)+2a|x﹣1|=ax2+(2﹣2a)x+a+2a|x﹣1|(0<a< ),

当1≤x≤2时,g(x)=ax2+2x﹣a在[1,2]递增,可得x=1时,取得最小值2;

当﹣2≤x<1时,g(x)=ax2+(2﹣4a)x+3a,对称轴为x=

≤﹣2,即为0<a≤ 时,[﹣2,1)递增,

可得x=﹣2取得最小值,且为4a﹣4+8a+3a=﹣1,解得a=

>﹣2,即 <a< 时,

x= ,取得最小值,且为 =﹣1,

解得a= ).

综上可得,a=


【解析】(1)在给出不等式中,令x=1,根据这个条件可求出f(1)的值;(2)联立f(1)=2,即可求出a+c与b的关系式.由f(x)﹣2x≥0恒成立,即:ax2+(b﹣1)x+c≥0对于一切实数x恒成立,只有当a>0,且△=(b﹣2)2﹣4ac≤0时,求得a=c>0,再由f(x) (x+1)2恒成立,可得二次项系数小于0,判别式小于等于0,解不等式即可得到a的范围;(3)讨论当1≤x≤2时,当﹣2≤x<1时,去掉绝对值,运用二次函数的对称轴和区间的关系,求得最小值,解方程可得a的值.

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