题目内容
已知f(x)=ax2+bx+c(a>0),当|x|≤1时,|f(x)|≤1.
(1)证明|c|≤1;
(2)若a2+b2+4=4a+4b-2ab成立,请先求出c的值,并利用c值的特点求出函数f(x)的表达式.
(1)证明|c|≤1;
(2)若a2+b2+4=4a+4b-2ab成立,请先求出c的值,并利用c值的特点求出函数f(x)的表达式.
分析:(1)在f(x)=ax2+bx+c(a>0)中,c=f(0),利用当|x|≤1时,|f(x)|≤1,证出|c|≤1.
(2)将a2+b2+4=4a+4b-2ab变形得到(a+b-2)2=0,得a+b=2,代入|f(1)|≤1,结合-1≤c≤1,利用夹逼的思想求c.进而根据对称性,最值等几何性质确定a,b,得出解析式.
(2)将a2+b2+4=4a+4b-2ab变形得到(a+b-2)2=0,得a+b=2,代入|f(1)|≤1,结合-1≤c≤1,利用夹逼的思想求c.进而根据对称性,最值等几何性质确定a,b,得出解析式.
解答:解:(1)∵|x|≤1时|f(x)|≤1,
∴|f(0)|≤1,
∴即|f(0)|=|c|≤1.
(2)由a2+b2+4=4a+4b-2ab得到(a+b-2)2=0,
即a+b=2 ①,
又∵|x|≤1时,|f(1)|≤1,
即-1≤a+b+c≤1,
将a+b=2代入上式得-3≤c≤-1,
又∵-1≤c≤1,∴c=-1.
又f(0)=c=-1,|x|≤1时f(x)≥1,
∴f(x)≥f(0)对|x|≤1均成立.
∴x=0为函数f(x)为对称轴,
∴-
=0,解得b=0.
又∵a+b=2,∴a=2,
∴a=2,b=0,c=-1,
∴f(x)=2x2-1.
∴|f(0)|≤1,
∴即|f(0)|=|c|≤1.
(2)由a2+b2+4=4a+4b-2ab得到(a+b-2)2=0,
即a+b=2 ①,
又∵|x|≤1时,|f(1)|≤1,
即-1≤a+b+c≤1,
将a+b=2代入上式得-3≤c≤-1,
又∵-1≤c≤1,∴c=-1.
又f(0)=c=-1,|x|≤1时f(x)≥1,
∴f(x)≥f(0)对|x|≤1均成立.
∴x=0为函数f(x)为对称轴,
∴-
| b |
| 2a |
又∵a+b=2,∴a=2,
∴a=2,b=0,c=-1,
∴f(x)=2x2-1.
点评:本题灵活的考查了二次函数图象与性质,以及二次函数和不等式结合,提高了难度.
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