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已知a>0,函数f(x)=ax-bx2.(1)当b>0时,若对任意x∈R都有f(x)≤1,证明a≤2√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√b;(3)当0<b≤1时,讨论:对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件.试题及答案-单选题-云返教育
试题详情
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
√
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
√
b
;
(3)当0<b≤1时,讨论:对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件.
试题解答
见解析
(1)证明:根据题设,对任意x∈R,都有f(x)≤1.
又f(x)=-b(x-
a
2b
)
2
+
a
2
4b
.∴f(
a
2b
)=
a
2
4b
≤1,
∵a>0,b>0,
∴a≤2
√
b
.
(2)证明:必要性:对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1?f(x)≥-1.据此可推出f(1)≥-1,即a-b≥-1,∴a≥b-1.
对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1?f(x)≤1,因为b>1,可得0<
1
√
b
<1,可推出f(
1
√
b
)≤1,即a?
1
√
b
-1≤1,∴a≤2
√
b
,∴b-1≤a≤2
√
b
.
充分性:因为b>1,a≥b-1,对任意x∈[0,1],可以推出ax-bx
2
≥b(x-x
2
)-x≥-x≥-1,即ax-bx
2
≥-1,因为b>1,a≤2
√
b
对任意x∈[0,1],可以推出:ax-bx
2
≤2
√
b
x-bx
2
-b(x-
1
√
b
)
2
+1≤1,即ax-bx
2
≤1,∴-1≤f(x)≤1.
综上,当b>1时,对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件是b-1≤a≤2
√
b
.
(3)解:因为a>0,0<b≤1时,对任意x∈[0,1]有f(x)=ax-bx
2
≥-b≥-1,即f(x)≥-1;
f(x)≤1?f(1)≤1?a-b≤1,即a≤b+1,
又a≤b+1?f(x)≤(b+1)x-bx
2
≤1,即f(x)≤1.
所以,当a>0,0<b≤1时,对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件是a≤b+1.
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