问题 解答题
已知二次函数f(x)=ax2+bx+c且f(-1)=0,f(1)=1.是否存在常数a,b,c使得不等式x≤f(x)≤
1
2
(x2+1)
对一切实数x都成立?若存在,求出实数a,b,c的值;若不存在,请说明理由.
答案

∵f(-1)=0且f(1)=1

∴a-b+c=0且a+b+c=1.联解可得b=

1
2
,c=
1
2
-a.

函数表达式化简为:f(x)=ax2+

1
2
x+
1
2
-a.

设存在常数a,b,c使得不等式x≤f(x)≤

1
2
(x2+1)对一切实数x都成立

可得x≤ax2+

1
2
x+
1
2
-a≤
1
2
(x2+1)
对一切x∈R成立,

化简得

ax2-
1
2
x+
1
2
-a≥0
(1-2a)x2-x+2a≥0
恒成立,即
1
4
-4a(
1
2
-a)≤0
1-8a(1-2a)≤0
a>0且1-2a>0

解之得a=

1
4
,可得c=
1
2
-a=
1
4

∴存在常数a=

1
4
,b=
1
2
,c=
1
4
,使得不等式x≤f(x)≤
1
2
(x2+1)
对一切实数x都成立.

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