问题
解答题
已知实系数二次函数f(x)=ax2+bx+c对任何-1≤x≤1,都有|f(x)|≤1.
(1)若f(x)=2x2-1,g′(x)=f(x),且g(0)=0,数列{an}满足an=g(an-1),问数列{an}能否构成等差数列,若能,请求出满足条件的所有等差数列;若不能,请说明理由;
(2)求|a|+|b|+|c|的最大值.
答案
(1)设g(x)=dx3+ex2+hx+k,
则g′(x)=3dx2+2ex+h=2x2-1,
∴3d=2,2e=0,h=-1,
∴d=
,e=0,h=-1,2 3
又g(0)=0,
∴k=0,
∴g(x)=
x3-x,2 3
若数列{an}构成等差数列,
可设an=un+v,u,v为常数,
∵an=g(an-1),
∴an+1=g(an),
∴v+u(n+1)=
(un+v)3-(un+v)(*),2 3
当u=0时,(*)简化为v=
v3-v,2 3
由此解得:u=0,v=o,±
,3
所以数列{an}能构成等差数列:
①0,0,0,…;②
,3
,3
,…;③-3
,-3
,-3
.(4分)3
(2)f(0)=c,
f(1)=a+b+c,
f(-1)=a-b+c,
三者都属于[-1,1],
设w=|a|+|b|+|c|,不妨设a>0,
①b,c≥0时,w=a+b+c=f(1)<=1;
②b,c<0时,w=a-b-c=f(-1)-2f(0)≤3;
③b≥0>c时,w=a+b-c=f(1)-2f(0)≤3;
④c≥0>b时,w=a-b+c=f(-1)≤1.
当a=2,b=0,c=-1时f(x)=2x22-1满足题设,w=3.
∴所求最大值为3.