Question

已知二次函數f（x）=ax²+bx+1（a，b∈R，a＞0），設方程f（x）=x的兩個實數根為x₁和x₂．
（1）如果x₁＜2＜x₂＜4，設二次函數f（x）的對稱軸為x=x₀，求證：x₀＞-1；
（2）如果|x₁|＜2，|x₂-x₁|=2，求b的取值范圍．

Answer 1

（1）設g（x）=f（x）-x=ax²+（b-1）x+1，
∵a＞0，
∴由條件x₁＜2＜x₂＜4，
得g（2）＜0，g（4）＞0．即

4a+2b-1＜0 16a+4b-3＞0

由可行域可得

b

a

＜2，∴x0=-

b

2a

＞-1．
（2）由g（x）=ax²+（b-1）x+1=0，知x1x2=

1

a

＞0，故x₁與x₂同號．
①若0＜x₁＜2，則x₂-x₁=2（負根舍去），
∴x₂=x₁+2＞2．
∴

g(2)＜0 g(4)＞0

，即

4a+2b-1＜0 16a+4b-3＞0

?b＜

1

4

；
②若-2＜x₁＜0，則x₂=-2+x₁＜-2（正根舍去），

g(-2)＜0 g(-4)＞0

，即

4a-2b+3＜0 16a-4b+5＞0

?b＞

7

4

．
綜上，b的取值范圍為b＜

1

4

或b＞

7

4

．