已知函数f(x)=2x.(1)求函数F(x)=f(x)+af(2x),x∈(-∞,0]的最大值;(2)若存在x∈(-∞,0),使f(2x)-af(x)>1成立,求a的

发布时间:2020-08-06 00:01:53

已知函数f(x)=2x.
(1)求函数F(x)=f(x)+af(2x),x∈(-∞,0]的最大值;
(2)若存在x∈(-∞,0),使f(2x)-af(x)>1成立,求a的取值范围;
(3)若当x∈[0,3]时,不等式f(x+1)≤f[(2x+a)2]恒成立,求a的取值范围.

网友回答

解:(1)F(x)=2x+a?22x,x∈(-∞,0].
令2x=t,因x∈(-∞,0],故t∈(0,1].
2x+a?22x=at2+t(0<t≤1).
当a=0时,F(x)max=1.
当a≠0时,令g(t)=.
若a>0,t=1时g(t)取最大值,g(1)=a+1.
若,t=1时g(t)取最大值,g(1)=a+1.
若,时g(t)取最大值,.
综上,
(2)令2x=t,则存在t∈(0,1)使得t2-at>1,
即存在t∈(0,1)使得,∴a<0.a的取值范围是(-∞,0).
(3)因f(x)=2x是单调增函数,故由f(x+1)≤f[(2x+a)2]得x+1≤(2x+a)2,
问题转化为x+1≤(2x+a)2对x∈[0,3]恒成立,
即4x2+(4a-1)x+a2-1≥0,令h(x)=4x2+(4a-1)x+a2-1,
若,必需且只需h(0)≥0,此时得a≥1;
若,必需且只需h(3)≥0,此时得a≤-8;
若,必需且只需△=(4a-1)2-16(a2-1)≤0,此时无解.
综上得a的取值范围是{a|a≤-8或a≥1}.
解析分析:(1)求出F(x)的解析式,用换元法把函数转化为二次函数,问题转化为二次函数在定区间上求最大值,结合函数图形,分为三类进行讨论,后归结为两类,写为分段函数的形式;
(2)用换元法转化为二次不等式,因为t∈(0,1),所以分离参数,另一边的式子的取值范围为(-∞,0),由题意得,a<0;
(3)利用f(x)=2x是增函数去掉不等式中的f,得关于x的二次不等式,转化二次函数在定区间上求最小值,因为对称轴不确定,求最小值分为三种情况进行讨论,把三个范围并在一起就是a的取值范围.

点评:此题考查复合函数的最值,求参数的范围,求函数最值时,用转化化归的思想化成已学的函数,一般是二次函数,再利用数形结合,分类讨论的思想求最值,(1)与(3)的区别,(1)中开口方向不定,(3)中是定的,注意(2)中的问法,存在两个字,分离参数,化归的是单调函数.考查逻辑推理,抽象概括能力,综合运用能力.
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