问题 解答题

已知f(x)=ax2+bx+c.

(Ⅰ)当a=-1,b=2,c=4时,求f(x)≤1的解集;

(Ⅱ)当f(1)=f(3)=0,且当x∈(1,3)时,f(x)≤1恒成立,求实数a的最小值.

答案

(Ⅰ)当a=-1,b=2,c=4时,f(x)=-x2+2x+4,

则f(x)≤1即x2-2x-3≥0,

∴(x-3)(x+1)≥0,解得x≤-1,或x≥3.

所以不等式f(x)≤1的解集为{x|x≤-1,或x≥3};

(Ⅱ)因为f(1)=f(3)=0,

所以f(x)=a(x-1)(x-3),f(x)=a(x-1)(x-3)≤1在x∈(1,3)恒成立,即-a≤

1
(x-1)(3-x)
在x∈(1,3)恒成立,

0<(x-1)(3-x)≤[

(x-1)+(3-x)
2
]2=1,当且仅当x-1=3-x,即x=2时取到等号.     

1
(x-1)(3-x)
≥1,

所以-a≤1,即a≥-1.

所以a的最小值是-1;

(Ⅱ)或f(x)=a(x-1)(x-3)≤1在x∈(1,3)恒成立,

即a(x-1)(x-3)-1≤0在x∈(1,3)恒成立.

令g(x)=a(x-1)(x-3)-1=ax2-4ax+3a-1=a(x-2)2-a-1.

①当a=0时,g(x)=-1<0在x∈(1,3)上恒成立,符合;     

②当a>0时,易知在x∈(1,3)上恒成立,符合;             

③当a<0时,则-a-1≤0,所以-1≤a<0.               

综上所述,a≥-1

所以a的最小值是-1.

单项选择题
单项选择题