已知函數(shù)f(x)=-x2+2ax-1,x∈[-2,2],
(1)當(dāng)a=1時(shí),求f(x)的最大值與最小值;
(2)求實(shí)數(shù)a的取值范圍,使函數(shù)f(x)在[-2,2]上是減函數(shù);
(3)求函數(shù)f(x)的最大值g(a),并求g(a)的最小值.
分析:(1)將a代入,再配方,求得其對稱軸,再求最值.
(2)先對函數(shù)配方,求出其對稱軸,根據(jù)條件來研究對稱軸與區(qū)間的位置關(guān)系.
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,分三種情況,一是對稱軸在區(qū)間的左側(cè),二是對稱軸在區(qū)間的右側(cè),三是對稱軸在區(qū)間的之間,求得最值.
解答:解:(1)當(dāng)a=1時(shí),f(x)=-x
2+2x-1=-(x-1)
2,
∵-2≤x≤2
∴f(x)
min=f(-2)=-9,f(x)
max=
f(1)=0
(2)∵f(x)=-x
2+2ax-1=-(x-a)
2+a
2-1
∴當(dāng)x≥a時(shí),f(x)為減函數(shù),
當(dāng)x≤a時(shí),f(x)為增函數(shù)
∴要使f(x)在[-2,2]上為減函數(shù),
則[-2,2]⊆[a,+∞),
解得:a≤-2,
∴a的取值范圍是(-∞,-2]
(3)由f(x)=-x
2+2ax-1=-(x-a)
2+a
2-1(-2≤x≤2)
∴當(dāng)-2≤a≤2時(shí),g(a)=f(a)=a
2-1
當(dāng)a<-2時(shí),g(a)=f(-2)=-4a-5
當(dāng)a>2時(shí),g(a)=f(2)=4a-5
∴g(a)=
| -4a-5 | (a<-2) | a2-1 | (-2≤a≤2) | 4a-5 | (a>2) |
| |
∴當(dāng)-2≤a≤2時(shí),g(a)=a
2-1,
∴-1≤g(a)<3
當(dāng)a>2時(shí),g(a)=4a-5,
∴g(a)>3
當(dāng)a<-2時(shí),g(a)=-4a-5,
∴g(a)>3
綜上得:g(a)≥-1
∴g(a)的最小值為-1,此時(shí)a=0.
點(diǎn)評:本題主要考查二次函數(shù)的單調(diào)性與最值,這類題目的關(guān)鍵是明確開口方向,再研究對稱軸與給定區(qū)間的位置關(guān)系,從而明確單調(diào)性,求得最值.