解答题设函数f(x)=-x2+4ax-3a2
(1)当a=1,x∈[-3,3]时,求函数f(x)的取值范围;
(2)若0<a<1,x∈[1-a,1+a]时,恒有-a≤f(x)≤a成立,试确定a的取值范围.
网友回答
解:(1)当a=1时,f(x)=-x2+4x-3=-(x-2)2+1
∵f(x)在[-3,2]上单调递增,在[2,3]上单调递减
∴当x=2时,函数有最大值1,当x=-3时,函数有最小值-24
∴-24≤f(x)≤1
(2)∵0<a<1,二次函数的对称轴x=2a,则2a<1+a
①当2a<1-a即0<a<时,
f(x)min=f(1+a)=2a-1,f(x)max=f(1-a)=-8a2+6a-1
此时,,此时a不存在
②当2a>1-a,即1>a时,二次函数的对称轴x=2a∈[1-a,1+a]
根据二次函数的性质可知,当x=2a时,函数有最大值f(2a)=a2,
f(x)min=min{f(1-a),f(1+a)}
若f(x)min=f(1-a)=-8a2+6a-1
此时有,解可得
若f(x)min=f(1+a)=2a-1
此时有,解可得
综上可得,解析分析:(1)当a=1时,根据二次函数的性质可知f(x)在[-3,2]上单调递增,在[2,3]上单调递减,结合单调性可求函数的最大值与最小值,即可求解(2)由题意可得,二次函数的对称轴x=2a,[1-a,1+a],根据二次函数的性质可知,当x=2a时,函数有最大值f(2a)=a2,f(x)min=min{f(1-a),f(1+a)},结合1-a,与1+a距离对称轴的远近可求函数的最小值,而由-a≤f(x)≤a成立可得,f(x)max≤a,f(x)min≥-a,可求点评:本题主要了一元二次不等式恒成立的问题,解题的关键是利用了二次函数图象的特点数形结合解决问题的.