Question

已知的定義域?yàn)镽，函數(shù)的定義域?yàn)閇0，2]．
（1）設(shè)a≠0，求f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（2）求g（x）的值域；
（3）設(shè)a＞0，若對(duì)任意x₁∈[0，2]，總存在x∈[0，2]，使g（x₁）-f（x）=0，求實(shí)數(shù)a的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：（1）先求出其導(dǎo)函數(shù)，再根據(jù)導(dǎo)函數(shù)值的正負(fù)來(lái)求單調(diào)區(qū)間即可；
（2）先求出x=0時(shí)，g（x）=0；再結(jié)合基本不得呢公式求出其他部分的值域，最后綜合即可．
（3）先把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為[0，]⊆A，即轉(zhuǎn)化為求函數(shù)f（x）的值域，求出其導(dǎo)函數(shù)，結(jié)合其單調(diào)區(qū)間求出最值，即可得到結(jié)論．
解答：解：（1）∵f'（x）=ax²-a²，
當(dāng)a＞0時(shí)，增區(qū)間為（-∞，-）和（，+∞），減區(qū)間為（-，）；
當(dāng)a＜0時(shí)，f'（x）＜0恒成立，f（x）在實(shí)數(shù)集上單調(diào)遞減．
（2）g（x）=，x∈[0，2]，x=0時(shí)，g（x）=0．
0＜x≤2時(shí)，g（x）=•≤•=•=，且g（x）＞0，
當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)上式取等號(hào)，即0＜g（x）≤．
綜上，g（x）的值域?yàn)閇0，]．
（3）設(shè)函數(shù)f（x）在[0，2]上的值域是A，
若對(duì)任意x₁∈[0，2]，總存在x∈[0，2]使g（x₁）-f（x）=0，
∴[0，]⊆A
當(dāng)a＞0由f'（x）=ax²-a²=a（x-）（x+）
令f'（x）=0得x=或x=-（舍去）．
0＜＜2時(shí)，x，f'（x），f（x）的變化如表，

∴f（0）=0，f（）＜0，
∴f（2）=a-2a²≥解得≤a≤1．
當(dāng)≥2時(shí)，f'（x）＜0，
∴函數(shù)f（x）在（0，2）上單調(diào)遞減．
∴f（0）=0，f（2）=a-2a²＜0，
∴當(dāng)x∈[0，2]時(shí)，不滿足[0，]⊆A．
綜上可知，實(shí)數(shù)a的取值范圍是[，1]．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查基本不等式的應(yīng)用以及利用導(dǎo)函數(shù)求函數(shù)的最值以及單調(diào)區(qū)間．在利用基本不等式解題時(shí)，一定要注意基本不等式使用的條件：一正，二定，三相等．