15.若 $a, b \in \mathrm{R}$ ,对 $\forall x \in[-2,2]$ ,均有 $(2 a+b) x^{2}+b x-a-1 \leq 0$ 恒成立,则 $2 a+b$ 的最小值为 $\_\_\_\_$
参考答案
-4
2025_天津卷 (2025)
15.若 $a, b \in \mathrm{R}$ ,对 $\forall x \in[-2,2]$ ,均有 $(2 a+b) x^{2}+b x-a-1 \leq 0$ 恒成立,则 $2 a+b$ 的最小值为 $\_\_\_\_$
-4
【答案】-4
【解析】
【分析】先设 $t=2 a+b$ ,根据不等式的形式,为了消 $a$ 可以取 $x=-\frac{1}{2}$ ,得到 $t \geq-4$ ,验证 $t=-4$ 时,$a, b$是否可以取到,进而判断该最小值是否可取即可得到答案。
【详解】设 $t=2 a+b$ ,原题转化为求 $t$ 的最小值,
原不等式可化为对任意的 $-2 \leq x \leq 2, t x^{2}+(t-2 a) x-a-1 \leq 0$ ,
不妨代入 $x=-\frac{1}{2}$ ,得 $\frac{1}{4} t-\frac{1}{2}(t-2 a)-a-1 \leq 0$ ,得 $t \geq-4$ ,
当 $t=-4$ 时,原不等式可化为 $-4 x^{2}+(-4-2 a) x-a-1 \leq 0$ ,
即 $-\left[2 x+\left(\frac{1}{2} a+1\right)\right]^{2}+\frac{1}{4} a^{2} \leq 0$ ,
观察可知,当 $a=0$ 时,$-(2 x+1)^{2} \leq 0$ 对 $-2 \leq x \leq 2$ 一定成立,当且仅当 $x=-\frac{1}{2}$ 取等号,
此时,$a=0, b=-4$ ,说明 $t=-4$ 时,$a, b$ 均可取到,满足题意,
故 $t=2 a+b$ 的最小值为-4。
故答案为:-4