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已知f(x)=x2+ax+b,且p+q=1,试证明:pf(x)+qf(y)≥f(px+qy)对任意实数x、y恒成立的充要条件是0≤p≤1.

证明:pf(x)+qf(y)-f(px+qy)=p(x2+ax+b)+q(y2+ay+b)-(px+qy)2-a(px+qy)-b

=p(1-p)x2+q(1-q)y2-2pqxy=pq(x-y)2.

①若0≤p≤1,q≥1-p∈[0,1],

∴pq≥0.

∴pq(x-y)2≥0.

∴pf(x)+qf(y)≥f(px+qy).

②当pf(x)+qf(y)≥f(px+qy)时,pq(x-y)2≥0.

∵(x-y)2≥0,∴pq≥0,

即p(1-p)≥0.∴0≤p≤1.

∴原命题成立.

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1
a
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1
2
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x2-mx+1x
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1
2
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m
1
4
m
1
4

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