问题 解答题
设f(x)=ax2+bx+c,若f(1)=
7
2
,问是否存在a、b、c∈R,使得不等式x2+
1
2
≤f(x)≤2x2+2x+
3
2
对一切实数x都成立,证明你的结论.
答案

由f(1)=

7
2
,得a+b+c=
7
2
.令x2+
1
2
=2x2+2x+
3
2
⇒x=-1.

由f(x)≤2x2+2x+

3
2
推得f(-1)≤
3
2

由f(x)≥x2+

1
2
推得f(-1)≥
3
2

∴f(-1)=

3
2

∴a-b+c=

3
2
.故a+c=
5
2
且b=1.

∴f(x)=ax2+x+

5
2
-a.

依题意ax2+x+

5
2
-a≥x2+
1
2
对一切x∈R都成立,

∴a≠1且△=1-4(a-1)(2-a)≤0.

由a-1>0得a=

3
2

∴f(x)=

3
2
x2+x+1.

证明如下:

3
2
x2+x+1-2x2-2x-
3
2
=-
1
2
x2-x-
1
2
=-
1
2
(x+1)2≤0.

3
2
x2+x+1≤2x2+2x+
3
2
对x∈R都成立.

∴存在实数a=

3
2
,b=1,c=1,

使得不等式x2+

1
2
≤f(x)≤2x2+2x+
3
2
对一切x∈R都成立.

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