问题 解答题

已知x1,x2是函数f(x)=ax2+bx+1(a,b∈R,a>0)的两个零点,函数f(x)的最小值为-a,记P={x|f(x)<0,x∈R}

(ⅰ)试探求x1,x2之间的等量关系(不含a,b);

(ⅱ)当且仅当a在什么范围内,函数g(x)=f(x)+2x(x∈P)存在最小值?

(ⅲ)若x1∈(-2,2),试确定b的取值范围.

答案

(1)由题意可得

4ac-b2
4a
=-a即b2-4ac=4a2,所以x1,2=
-b±
4a2
2a
=
-b±2a
2a

所以|x1-x2|=2…5'

(2)由f(x)<0得

-b-2a
2a
<x<
-b+2a
2a
,g(x)=ax2+(b+2)x+1,对称轴为x°=-
b+2
2a

从而有

-b-2a
2a
<-
b+2
2a
-b+2a
2a
,故有a>1…8'

(3)x1,2=

-b±2a
2a
∈(-2,2),从而有-2<
-b-2a
2a
<2
-2<
-b+2a
2a
<2
…10'

所以-1<

-b
2a
<3或-3<
-b
2a
<1
从而有-3<
-b
2a
<3
,|b|<6a,b2<36a2

因为b2=4a+4a2,所以4a+4a2<36a2a>

1
8
,b2=4a+4a2>4(
1
8
+
1
64
)=
9
16

所以b的取值范围为(-∞,-

3
4
)∪(
3
4
,+∞)…16'

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