问题 解答题
设二次函数f(x)=ax2-4x+c(a>0).
(1)若f(1)=0,解不等式f(x)≥0;
(2)若f(x)的值域为[0,+∞),且f(1)≤4,则u=
a
c2+4
+
c
a2+4
的最大值.
答案

解(1)∵f(1)=0,∴a-4+c=0,c=4-a,(1分)

∴不等式f(x)≥0即ax2-4x+c>0,即a(x-1)(x-

4-a
a
)≥0.(3分)

①a>2时,

4-a
a
<1,不等式的解集为(-∞,
4-a
a
)∪[1,+∞);

②a=2时,

4-a
a
=1,不等式的解集为R;

③0<a<2时,

4-a
a
>1,不等式的解集为(-∞,1]∪[
4-a
a
,+∞).

综上所述,不等式的解集为:a>2时,不等式的解集为(-∞,

4-a
a
)∪[1,+∞);

a=2时,不等式的解集为R;

0<a<2时,

4-a
a
>1,不等式的解集为(-∞,1]∪[
4-a
a
,+∞).

(2)f(x)的值域为[0,+∞),故

a>0
△=(-4)2-4ac=0
,即
a>0
ac=4

又0≤f(1)≤4,即0≤a-4+c≤4,

所以4≤a+c≤8(10分)

u=

a
c2+ac
+
c
a2+ac
=
a2+c2
ac(a+c)
=
(a+c)2-2ac
ac(a+c)
=
a+c
4
-
2
a+c
(12分)

由y=t-

1
2t
的单调性,umax=
7
4
(16分)

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