已知函数f(x)=ax2-2x+1(a≥0).(1)试讨论函数f(x)在[0,2]的单调性;(2)若a>1,求函数f(x)在[0,2]上的最大值和最小值;(3)若函数

发布时间:2020-08-01 03:36:15

已知函数f(x)=ax2-2x+1(a≥0).
(1)试讨论函数f(x)在[0,2]的单调性;
(2)若a>1,求函数f(x)在[0,2]上的最大值和最小值;
(3)若函数f(x)在区间(0,2)上只有一个零点,求a的取值范围.

网友回答

解:(1)当a=0时,函数f(x)=-2x+1,在[0,2]上是减函数.
当a>0时,函数f(x)=ax2-2x+1的图象是抛物线,开口向上,对称轴为x=,
若≥2,函数f(x)=ax2-2x+1,在[0,2]上是减函数.
若,函数f(x)=ax2-2x+1,在[0,]上是减函数,在[,2]上是增函数.
综上,当?a=0或≥2?时,函数f(x)=ax2-2x+1,在[0,2]上是减函数;
当,函数f(x)=ax2-2x+1,在[0,]上是减函数,在[,2]上是增函数.
(2)若a>1,则,函数f(x)=ax2-2x+1,在[0,]上是减函数,在[,2]上是增函数,
故函数的最大值为 f(2)=4a-3,最小值为 f()=1-.
(3)当a=0时,函数f(x)=-2x+1在区间(0,2)上只有一个零点x=,符合题意.
当a>0时,
①若函数f(x)在区间(0,2)上有两个相等的零点(即一个零点),
则,解得a=1,符合题意.
②若函数f(x)有二个零点,一个零点在区间(0,2)内,另一个零点在区间(0,2)外
则f(0)f(2)<0,即4a-3<0,得.
综上:f(x)在区间(0,2)上有一个零点时a的取值范围为,或a=1.

解析分析:(1)分a=0、≥2、三种情况,分别利用函数的图象性质,研究函数 在[0,2]的单调性.(2)根据a>1,则,函数f(x)=ax2-2x+1,在[0,]上是减函数,在[,2]上是增函数,由此求得函数f(x)在[0,2]上的最大值和最小值.(3)当a=0 时,f(x)为一次函数,经检验满足条件.当a>0时,分函数f(x)在区间(0,2)上有两个相等的零点、函数f(x)只有一个零点?两种情况,分别求出a的取值范围,再取并集.

点评:本题主要考查函数的零点的定义,判断函数的零点所在的区间的方法,二次函数的性质应用,体现了分类讨论的数学思想,注意分类的层次,属于中档题.
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