问题 解答题
设f(x)=x2+bx+c(b、c∈R).
(1)若f(x)在[-2,2]上不单调,求b的取值范围;
(2)若f(x)≥|x|对一切x∈R恒成立,求证:b2+1≤4c;
(3)若对一切x∈R,有f(x+
1
x
)≥0
,且f(
2x2+3
x2+1
)
的最大值为1,求b、c满足的条件.
答案

(1)由题意-2<

-b
2
<2,

∴-4<b<4;

(2)须x2+bx+c≥x与x2+bx+c≥-x同时成立,即

(b-1)2-4c≤0
(b+1)2-4c≤0
,∴b2+1≤4c;

(3)因为|x+

1
x
|≥2,依题意,对一切满足|x|≥2的实数x,有f(x)≥0.

①当f(x)=0有实根时,f(x)=0的实根在区间[-2,2]内,设f(x)=x2+bx+c,所以

f(-2)≥0
f(2)≥0
-2≤-
b
2
≤2

4-2b+c≥0
4+2b+c≥0
-4≤b≤4
,又
2x2+3
x2+1
=2+
1
x2+1
∈(2,3]

于是,f(

2x2+3
x2+1
)的最大值为f(3)=1,即9+3b+c=1,从而c=-3b-8.

4-2b-3b-8≥0
4+2b-3b-8≥0
-4≤b≤4
,即
b≤-
4
5
b≤-4
-4≤b≤4
,解得b=-4,c=4.

②当f(x)=0无实根时,△=b2-4c<0,由二次函数性质知,

f(x)=x2+bx+c在(2,3]上的最大值只能在区间的端点处取得,

所以,当f(2)>f(3)时,f(

2x2+3
x2+1
)无最大值.

于是,f(

2x2+3
x2+1
)存在最大值的充要条件是f(2)≤f(3),

即4+2b+c≤9+3b+c,所以,b≥-5.又f(

2x2+3
x2+1
)的最大值为f(3)=1,

即9+3b+c=1,从而c=-3b-8.由△=b2-4c<0,得b2+12b+32<0,即-8<b<-4.

所以b、c满足的条件为3b+c+8=0且-5≤b<-4.

综上:3b+c+8=0且-5≤b≤-4.

单项选择题
多项选择题