题目内容

10.已知二次函数f(x)=$\frac{1}{2}$(a-1)x2+(b-4)x+1,其中a>0,b>0.
(1)当a=3,b=8时,求不等式f(x)≤0的解集;
(2)若函数f(x)在区间[$\frac{1}{2}$,2]上单调递减,求ab的最大值.

分析 (1)根据一元二次不等式的解法解得即可;
(2)需要分类讨论,根据二次函数的性质和基本不等式即可求出ab的最大值.

解答 解:(1)当a=3,b=8时,f(x)=x2+4x+1,
∵f(x)≤0,
∴x2+4x+1≤0,
解得-2-$\sqrt{3}$≤x≤-2+$\sqrt{3}$,
∴不等式f(x)≤0的解集为(-2-$\sqrt{3}$,-2+$\sqrt{3}$),
(2)f(x)的对称轴为x=-$\frac{b-4}{a-1}$,函数f(x)在区间[$\frac{1}{2}$,2]上单调递减,
①当a>1时,抛物线的开口向上,
由-$\frac{b-4}{a-1}$≥2,得2a+b≤6,
∵2a•b≤$(\frac{2a+b}{2})^{2}$≤9,
∴ab≤$\frac{9}{2}$,
当且仅当$\left\{\begin{array}{l}{2a=b}\\{2a+b=6}\end{array}\right.$,即a=$\frac{3}{2}$,b=3时等号成立,
②当a<1时,抛物线的开口向上,
由-$\frac{b-4}{a-1}$≤$\frac{1}{2}$,得a+2b≤9,
∵a•2b≤$(\frac{a+2b}{2})^{2}$≤$\frac{81}{4}$,
∴ab≤$\frac{81}{8}$,
当且仅当a=$\frac{9}{2}$,b=$\frac{9}{4}$时等号成立,
∵a=$\frac{9}{2}$>1,故应舍去,
由①②得ab的最大值为$\frac{9}{2}$.

点评 本题考查了二次函数的性质以及基本不等式的应用,属于中档题.

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