已知函数f(x)=(2x-a)2+(2-x+a)2,x∈[-1,1].(1)求f(x)的最小值(用a表示);(2)记g(x)=f(x)-2a2,如果函数g(x)有零点

发布时间:2020-07-31 18:05:03

已知函数f(x)=(2x-a)2+(2-x+a)2,x∈[-1,1].
(1)求f(x)的最小值(用a表示);
(2)记g(x)=f(x)-2a2,如果函数g(x)有零点,求实数a的取值范围.

网友回答

解:(1)f(x)=(2x-a)2+(2-x+a)2=22x+2-2x-2a(2x-2-x)+2a2=(2x-2-x)2-2a(2x-2-x)+2a2+2
令t=2x-2-x,则当x∈[-1,1]时,t关于x的函数是单调递增
∴t∈[-,],此时f(x)=t2-2at+2a2+2=(t-a)2+a2+2
当a<-时,f(x)min=f(-)=2a2+3a+
当-≤a≤时,f(x)min=a2+2
当a>时,f(x)min=f()=2a2-3a+.
(2)函数g(x)有零点,则方程f(x)=2a2有解,即方程t2-2at+2=0在[-,]上有解,而t≠0
∴2a=t+,
令y=t+,则y′=1-,∴函数在(0,)上单调递减,(,)上单调递增
∴t+≥2
∵t+为奇函数,∴当t∈(-,0)时,t+≤-2
∴a的取值范围是(-∞,-]∪[,+∞).

解析分析:(1)先把函数f(x)化简为f(x)=(2x-2-x)2-2a(2x-2-x)+2a2+2的形式,令t=2x-2-x,则f(x)可看作关于t的二次函数,根据x的范围求出t的范围,再利用二次函数求最值的方法求出f(x)的最小值.(2)关于x的方程f(x)=2a2有解,即方程t2-2at+2=0在[-,]上有解,而t≠0把t与a分离,利用函数的单调性求范围即可.

点评:本题考查二次函数与其它函数的复合函数的最值的求法,考查函数的零点,考查学生的计算能力,属于中档题.
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