问题 填空题

设a,b∈R,若x≥0时恒有0≤x4-x3+ax+b≤(x2-1)2,则ab等于______.

答案

验证发现,

当x=1时,将1代入不等式有0≤a+b≤0,所以a+b=0,

当x=0时,可得0≤b≤1,结合a+b=0可得-1≤a≤0

令f(x)=x4-x3+ax+b,即f(1)=a+b=0

又f′(x)=4x3-3x2+a,f′′(x)=12x2-6x,

令f′′(x)>0,可得x>

1
2
,则f′(x)=4x3-3x2+a在[0,
1
2
]上减,在[
1
2
,+∞)上增

又-1≤a≤0,所以f′(0)=a<0,f′(1)=1+a≥0

又x≥0时恒有0≤x4-x3+ax+b,结合f(1)=a+b=0知,1必为函数f(x)=x4-x3+ax+b的极小值点,也是最小值点

故有f′(1)=1+a=0,由此得a=-1,b=1

故ab=-1

故答案为-1

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