已知函数在x=1处取得极值2.(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)若函数f(x)在区间(t,2t+1)上是单调函数,求实数t的取值范围;(Ⅲ)设函数g(x)=x2-2

发布时间:2020-08-01 01:59:05

已知函数在x=1处取得极值2.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间(t,2t+1)上是单调函数,求实数t的取值范围;
(Ⅲ)设函数g(x)=x2-2ax+a,若对于任意的x1∈R,总存在x2∈[-1,1],使得g(x2)≤f(x1),求实数a的取值范围.

网友回答

解:(I)f′(x)==,
由题意得,解得,
∴f(x)=.
(II)f′(x)=,令f'(x)=0,得x=-1或x=1
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
x(-∞,-1)-1(-1,1)1(1,+∞)f'(x)-0+0-f(x)单调递减极小值单调递增极大值单调递减∴f(x)的减区是(-∞,-1),(1,+∞);增区间是(-1,1).
∵函数f(x)在区间(t,2t+1)上是单调函数,
∴,或-1≤t<2t+1≤1,或,
解得-1<t≤0或t>1.
故实数t的取值范围是(-1,0]∪(1,+∞).
(Ⅲ)由(Ⅱ)知f(x)在x=-1处取得极小值f(-1)=-2,
在x=1处取得极大值f(1)=2
又∵x>0时,f(x)>0,
∴f(x)的最小值为-2,(10分)
∵对于任意的x1∈R,总存在x2∈[-1,1],使得g(x2)≤f(x1)
∴当x∈[-1,1]时,g(x)最小值不大于-2,
又g(x)=x2-2ax+a=(x-a)2+a-a2
当a≤-1时,g(x)的最小值为g(-1)=1+3a,
由1+3a≤-2,得a≤-1,(11分)
当a≥1时,g(x)最小值为g(1)=1-a,由1-a≤-2,得a≥3
当-1<a<1时,g(x)的最小值为g(a)=a-a2
由a-a2≤-2,得a≤-1或a≥2,又-1<a<1,
所以此时a不存在.(12分)
综上,a的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).(13分).

解析分析:(I)先由已知函数求其导数,再根据函数f(x)在x=1处取得极值2,列出关于a,b的方程即可求得函数f(x)的解析式;(II)求f′(x),令f′(x)>0,令f′(x)<0,求出函数的单调区间,再由函数f(x)在区间(t,2t+1)上是单调函数,能够求出实数t的取值范围.(Ⅲ)求得函数f(x)的极小值,且当x>1时,f(x)>0恒成立,得函数f(x)的最小值,利用二次函数的图象,对a进行分类讨论,得出g(x)在[-1,1]上的最大值,由g(x)在[-1,1]上的最大值小于等于-2得a的范围,结合分类时a的范围得a的取值范围.

点评:本题考查函数的解析式的求法,考查满足条件的实数的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意等价转化思想和分类讨论思想的合理运用.
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