每日一题[651]先构造 再论证

(2012年北京八中高二期末考试)已知$f(x)=8x^3+ax^2+bx$,是否存在实数$a,b$,使得对任意$x\in [-1,1]$,均有$|f(x)|\leqslant 2$.若存在,求出$a,b$的值;若不存在,请说明理由.


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分析与解 根据题意,有$$\begin{cases} f(1)=a+b+8,\\ f(-1)=a-b-8,\\ f\left(\dfrac 12\right)=\dfrac 14a+\dfrac 12b+1,\\ f\left(-\dfrac 12\right)=\dfrac 14a-\dfrac 12b-1,\end{cases} $$于是$$\begin{cases} a=\dfrac 12f(1)+\dfrac 12f(-1)=2f\left(\dfrac 12\right)+2f\left(-\dfrac 12\right),\\ b=\dfrac 12f(1)-\dfrac 12f(-1)-8=f\left(\dfrac 12\right)-f\left(-\dfrac 12\right)-2.\end{cases} $$由第二个等式可得$$\dfrac 12f(1)-\dfrac 12f(-1)-f\left(\dfrac 12\right)+f\left(-\dfrac 12\right)=6,$$而$$\dfrac 12f(1)-\dfrac 12f(-1)-f\left(\dfrac 12\right)+f\left(-\dfrac 12\right)\leqslant \dfrac 12\left|f(1)\right|+\dfrac 12\left|f(-1)\right|+\left|f\left(\dfrac 12\right)\right|+\left|f\left(-\dfrac 12\right)\right|\leqslant 6,$$等号当且仅当$f(1)=f\left(-\dfrac 12\right)=2$,$f(-1)=f\left(\dfrac 12\right)=-2$时取得,因此$a=0$,$b=-6$.
屏幕快照 2016-08-30 下午1.22.35思考与总结 先构造出符合题意的三次函数,再根据图形的特征进行论证.

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