已知曲线 y=ax2+2bx−1y = ax^2 + 2bx - 1 完全位于 x 轴下方,求常数 aa 和 bb 必须满足的条件。 如果 aa 和 bb 均为整数,写出一组满足在 (i) 中求得的条件的 aa 和 bb 的值。

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完整解法

2(i)

1. State the condition for the curve to open downwards

For the curve to lie entirely below the x-axis, it must open downwards, so the coefficient of x2x^2 must be negative:
a<0a < 0

2. Apply the discriminant condition for no real roots

The curve must not intersect the x-axis, so the discriminant must be less than zero:
b2−4ac<0b^2 - 4ac < 0
(2b)2−4(a)(−1)<0(2b)^2 - 4(a)(-1) < 0
4b2+4a<04b^2 + 4a < 0
b2+a<0b^2 + a < 0
a<−b2a < -b^2

答案

a<0a < 0 and a<−b2a < -b^2

2(ii)

1. Recall the conditions from part (i)

From (i), the conditions are a<0a < 0 and b2+a<0b^2 + a < 0 (or a<−b2a < -b^2).

2. Choose integer values for $a$ and $b$ that satisfy the conditions

Let b=1b = 1.
Then a<−(1)2  ⟹  a<−1a < -(1)^2 \implies a < -1.
Choosing an integer aa that satisfies this, we can let a=−2a = -2.

答案

For example, a=−2a = -2 and b=1b = 1.

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