问题
解答题
设函数fn(x)=xn+bx+c(n∈N*,b,c∈R). (1)当n=2,b=1,c=-1时,求函数fn(x)在区间(
(2)设n≥2,b=1,c=-1,证明:fn(x)在区间(
(3)设n=2,若对任意x1,x2∈[-1,1],有|f2(x1)-f2(x2)|≤4,求b的取值范围. |
答案
(1)f2(x)=x2+x-1,
令f2(x)=0,得x=
,-1± 5 2
所以f2(x)在区间(
,1)内的零点是x=1 2
.-1+ 5 2
(2)证明:因为 fn(
)<0,fn(1)>0.1 2
所以fn(
)•fn(1)<0.1 2
所以fn(x)在(
,1)内存在零点.1 2
任取x1,x2∈(
,1),且x1<x2,1 2
则fn(x1)-fn(x2)=(x1n-x2n)+(x1-x2)<0,
所以fn(x)在(
,1)内单调递增,1 2
所以fn(x)在(
,1)内存在唯一零点.1 2
(3)当n=2时,f2(x)=x2+bx+c.
对任意x1,x2∈[-1,1]都有|f2(x1)-f2(x2)|≤4,
等价于f2(x)在[-1,1]上的最大值与最小值之差M≤4.
据此分类讨论如下:
①当|
|>1,即|b|>2时,M=|f2(1)-f2(-1)|=2|b|>4,与题设矛盾.b 2
②当-1≤-
<0,即0<b≤2时,M=f2(1)-f2(-b 2
)=(b 2
+1)2≤4恒成立.b 2
③当0≤-
≤1,即-2≤b≤0时,M=f2(-1)-f2(-b 2
)=(b 2
-1)2≤4恒成立.b 2
综上可知,-2≤b≤2.