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问题: 一道数学题目

已知a>0,函数f(x)=ax-bx^2
(1)当b>0时,若对任意x∈R都有f(x)≤1,证明:a≤2*根号b
(2)当b>1时,证明对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件是b-1≤a≤2*根号b
(3)当0<b≤1时,讨论对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件。

解答:

这道题主要是结合图像去做,再利用函数的性质去做,只是做出容易,打出来则太费时间。(辽宁营口大山留言。)

1、b>0,f(x)有的最大值为a^2/4b≤1,则有a≤2倍根号b
2、如果二次函数对称线x=a/2b≥1,即a≥2b①时,为增函数,x∈[0、1]在之间期间函数最大值为f(1)=a-b≤1,即a≤b+1②,由于b≥1,所以2b≥b+1,这与①、②矛盾。
如果x=a/2b≤1,即a≤2b①,x∈[0、1]在之间f(x)的绝对值≤1,则要有函数顶点a^2/4b≤1,则有a≤2倍根号b②,同时f(1)=a-b≥-1,则有a≥b-1③,由①、②、③和综合上述,有当b>1时,证明对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件是b-1≤a≤2*根号b。
3、当x=a/2b≥1,即a≥2b①,对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1则要求f(1)=a-b≤1,即a≤b+1②,而0<b≤1③,由①、②、③得出2b≤a≤b+1④。
当x=a/2b≤1,即a≤2b①,则要有函数顶点a^2/4b≤1,则有a≤2倍根号b②,同时f(1)=a-b≥-1,则有a≥b-1③,由①、②、③和0<b≤1得出0≤a≤2倍根号b⑤,由④、⑤得出当0<b≤1时,对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件为2b≤a≤2倍根号b