问题 解答题
已知关于x的函数f(x)=x2+2ax+b(其中a,b∈R)
(Ⅰ)求函数|f(x)|的单调区间;
(Ⅱ)令t=a2-b.若存在实数m,使得|f(m)|≤
1
4
与|f(m+1)|≤
1
4
同时成立,求t的最大值.
答案

(Ⅰ)∵f(x)=x2+2ax+b=(x+a)2-(a2-b)

∴①当a2-b≤0时,单调区间为:(-∞,-a]上为减,[-a,+∞)上为增;(2分)

②当a2-b>0时,单调区间为:(-∞,-a-

a2-b
)减,

(-a-

a2-b
,-a)增,(-a,-a+
a2-b
)
减,(-a+
a2-b
,+∞)
增(5分)

(Ⅱ)因为:若存在实数m,使得|f(m)|≤

1
4
与|f(m+1)|≤
1
4
同时成立,即为两变量对应的函数值都小于等于
1
4
的两变量之间间隔不超过1,故须对a2-b和-
1
4
1
4
的大小分情况讨论

①当-

1
4
a2-b≤0时,由方程x2+2ax+b=
1
4
,解得x1,2=-a±
a2-b+
1
4

此时|x2-x1|=2

a2-b+
1
4
≤1,不满足.(8分)

②当

1
4
a2-b>0时,由方程x2+2ax+b=
1
4
,解得x1,2=-a±
a2-b+
1
4

此时|x2-x1|=2

a2-b+
1
4
∈(1,
2
),满足题意.(11分)

③当a2-b≥

1
4
时,由方程x2+2ax+b=
1
4
,方程x2+2ax+b=-
1
4
和解得x1,2=-a±
a2-b+
1
4
x3,4=-a±
a2-b-
1
4

此时由于|x2-x1|=2

a2-b+
1
4
∈[
2
,+∞),|x3-x1|=
a2-b+
1
4
-
a2-b-
1
4
=
1
2
a2-b+
1
4
+
a2-b-
1
4
2
4
<1

所以只要|x3-x4|=2

a2-b-
1
4
≤1即可,此时a2-b≤
1
2
,综上所述t的最大值为
1
2
.(16分)

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