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设函数f(x)=x2+(2a+1)x+a2+3a(a∈R).

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/10 23:14:21
设函数f(x)=x2+(2a+1)x+a2+3a(a∈R).
(I)若f(x)在[0,2]上的最大值为0,求a的值;
(II)若f(x)在闭区间[α,β]上单调,且{y|y=f(x),α≤x≤β}=[α,β],求α的取值范围.
设函数f(x)=x2+(2a+1)x+a2+3a(a∈R).
(Ⅰ) 当-(2a+1)/2≤1,即:a≥-3/2时,f(x)max=f(2)=a2+7a+6=0.
故 a=-6(舍去),或a=-1;
当-(2a+1)/2>1,即:a<-3/2时,f(x)max=f(0)=a2+3a=0.
故a=0(舍去)或a=-3.
综上得:a的取值为:a=-1或a=-3.
(Ⅱ) 若f(x)在[α,β]上递增,则满足:(1)-(2a+1)/2≤α;(2)\x09\x09f(α)=α,f(β)=β,
即方程f(x)=x在[-(2a+1)/2,+∞)上有两个不相等的实根.
方程可化为x2+2ax+a2+3a=0,设g(x)=x2+2ax+a2+3a,
则 \x09\x09:
-\x09(2a+1)/2<-a
△>0
g(-(2a+1)/2)≥0,解得:-1/12≤a<0.
若f(x)在[α,β]上递减,则满足:
(1)-(2a+1)/2≥β;(2)\x09\x09f(α)=β,f(β)=α.
由\x09\x09α2+(2a+1)α+a2+3a=β
β2+(2a+1)β+a2+3a=α
得,两式相减得(α-β)(α+β)+(2a+1)(α-β)=β-α,即α+β+2a+1=-1.
即β=-α-2a-2.
∴α2+(2a+1)α+a2+3a=-α-2a-2,即α2+(2a+2)α+a2+5a+2=0.
同理:β2+(2a+2)β+a2+5a+2=0.
即方程x2+(2a+2)x+a2+5a+2=0在(-∞,-(2a+1)/2]上有两个不相等的实根.
设h(x)=x2+(2a+2)x+a2+5a+2,则\x09\x09-\x09(2a+1)/2>-a-1
△>0
h(-(2a+1)/2)≥0,解得:-5/12≤a<-1/3.
综上所述:a∈[-5/12,-1/3)∪[-1/12,0).
再问: g(-(2a+1)/2)≥0为什么
再答: 因为方程在[-(2a+1)/2,+∞)上有两个不相等的实根.你画一个草图看一下就明白了,有g(-(2a+1)/2)>=0.