解答题已知函数f(x)=ax2+ax-4(a∈R).
(1)若函数f(x)恰有一个零点,求a的值;
(2)若对任意a∈[1,2],f(x)≤0恒成立,求x的取值范围;
(3)设函数g(x)=(a+1)x2+2ax+2a-5,是否存在实数a,使得当x∈(-2,-1)时,函数g(x)的图象始终在f(x)图象的上方,若存在,试求出a的取值范围,若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)当a=0时,f(x)=-4无零点,舍去???????…(1分)
当a≠0时,有△=a2+16a=0解得?a=-16或a=0(舍去)?…(3分)
综合得:a=-16…(4分)
(2)由题意得:因为任意a∈[1,2],f(x)≤0恒成立,
令?H(a)=ax2+ax-4=(x2+x)a-4
所以,本题等价于:H(a)≤0在a∈[1,2]上恒成立.?…(7分)
又H(0)=-4
所以,H(2)=2(x2+x)-4≤0即??x2+x-2≤0又∵x≠0
解得:-2≤x≤1且x≠0…(10分)
(3)令?F(x)=g(x)-f(x)=x2+ax+2a-1…(12分)
假设存在这样的实数a,则必有F(x)=x2+ax+2a-1>0在区间(-2,-1)上恒成立.
又因为F(x)对称轴方程??,所以有:
①…(13分)
解得:所以???a≥4
②…(14分)
解得:所以???0≤a≤2
③
解得:所以??2<a<4…(15分)
综合以上得:a≥0
所以,存在这样的实数a,当实数a≥0时,函数g(x)的图象始终在f(x)图象的上方.…(16分)
备注:解答题其它解题方法酌情给分.解析分析:(1)函数f(x)=ax2+ax-4仅有一个零点,分函数是一次函数还是二次函数讨论,即a=0和a≠0讨论,特别a≠0时,转化为二次函数图象与x轴只有一个交点,△=0即可求得结果.(2)由题意得:因为任意a∈[1,2],f(x)≤0恒成立,令?H(a)=ax2+ax-4=(x2+x)a-4,本题等价于:H(a)≤0在a∈[1,2]上恒成立,再利用一次函数的性质求解即得.(3)对于存在性问题,可先假设存在,即假设存在这样的实数a,则必有F(x)=x2+ax+2a-1>0在区间(-2,-1)上恒成立,再利用二次函数的图象与性质,求出实数a,若出现矛盾,则说明假设不成立,即不存在;否则存在.点评:考查函数零点与函数图象与x轴的交点问题、函数恒成立问题,体现了转化的思想方法,对函数的类型讨论,体现了分类讨论的思想,也是易错点,属中档题.