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(
1
2
,1)
内的零点;
(2)设n≥2,b=1,c=-1,证明:fn(x)在区间(
1
2
,1)
内存在唯一的零点;
(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
2
,1)内的零点是x=
-1+
5
2

(2)证明:因为 fn(

1
2
)<0,fn(1)>0.

所以fn(

1
2
)•fn(1)<0.

所以fn(x)在(

1
2
,1)内存在零点.

任取x1,x2∈(

1
2
,1),且x1<x2

则fn(x1)-fn(x2)=(x1n-x2n)+(x1-x2)<0,

所以fn(x)在(

1
2
,1)内单调递增,

所以fn(x)在(

1
2
,1)内存在唯一零点.

(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|

b
2
|>1,即|b|>2时,M=|f2(1)-f2(-1)|=2|b|>4,与题设矛盾.

②当-1≤-

b
2
<0,即0<b≤2时,M=f2(1)-f2-
b
2
)=(
b
2
+1)2≤4恒成立.

③当0≤-

b
2
≤1,即-2≤b≤0时,M=f2(-1)-f2-
b
2
)=(
b
2
-1)2≤4恒成立.

综上可知,-2≤b≤2.

单项选择题
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