设函数 $f(x)=x^2+ax+b,a,b\in\mathbb R$,记 $M(a,b)$ 是 $|f(x)|$ 在区间 $[-1,1]$ 上的最大值.
【难度】
【出处】
【标注】
  1. 证明:当 $|a|\geqslant 2$ 时,$M(a,b)\geqslant 2$;
    标注
    答案
    解析
    根据题意由于 $|a|\geqslant 2$,所以 $\left|-\dfrac a2\right|\geqslant 1$,故 $f(x)$ 在区间 $[-1,1]$ 上单调,所以$$M(a,b)=\max\{|f(1)|,|f(-1)|\},$$因此$$\begin{split} 2M(a,b)&\geqslant |f(1)|+|f(-1)|\\
    &=|1+a+b|+|1-a+b|\\
    &\geqslant |1+a+b-(1-a+b)|\\
    &=2|a|\\
    &\geqslant 4, \end{split}$$所以 $M(a,b)\geqslant 2$.
  2. 当 $a,b$ 满足 $M(a,b)\leqslant 2$ 时,求 $|a|+|b|$ 的最大值.
    标注
    答案
    $3 $
    解析
    因为 $M(a,b)\leqslant 2$,所以$$\begin{cases} |f(1)|\leqslant 2,\\ |f(-1)|\leqslant 2,\end{cases}$$注意到$$|a|+|b|=\max\{|a+b|,|a-b|\},$$而$$\begin{cases} |a+b|=|f(1)-1|\leqslant 3,\\
    |a-b|=|f(-1)-1|\leqslant 3,\end{cases}$$所以$$|a|+|b|\leqslant 3.$$取 $f(x)=x^2\pm 2x-1$,均符合题意,故$$\max\{|a|+|b|\}=3.$$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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