题目内容
(1)已知:,求函数f(x)的单调区间和值域;(2)a≥1,函数g(x)=x3-3a2x-2a,x∈[0,1],判断函数g(x)的单调性并予以证明;
(3)当a≥1时,上述(1)、(2)小题中的函数f(x)、g(x),若对任意x1∈[0,1],总存在x2∈[0,1],使得g(x2)=f(x1)成立,求a的取值范围.
【答案】分析:(1)将f(x)进行化简成对勾函数的形式,换元令t=2x+1,1≤t≤3然后利用定义进行判断函数的单调性,
(2)直接利用单调函数的定义进行判定
(3)存在性问题,转化成f(x)的值域⊆g(x)的值域求解即可
解答:解:(1),设t=2x+1,1≤t≤3
则
任取t1、t2∈[1,3],且t1<t2,,
当时,f(x)单调递减;
当时,f(x)单调递增.
由,得f(x)的值域为[-4,-3].
(2)设x1、x2∈[0,1],且x1<x2,
则g(x1)-g(x2)=(x1-x2)(x12+x1x2+x22-3a2)>0,
所以g(x)单调递减.
(3)由g(x)的值域为:1-3a2-2a=g(1)≤g(x)≤g(0)=-2a,
所以满足题设仅需:1-3a2-2a≤-4≤-3≤-2a,
解得,.
点评:本题主要考查了利用函数的单调性求函数值域,以及存在性问题的求解,是一个函数综合题.
(2)直接利用单调函数的定义进行判定
(3)存在性问题,转化成f(x)的值域⊆g(x)的值域求解即可
解答:解:(1),设t=2x+1,1≤t≤3
则
任取t1、t2∈[1,3],且t1<t2,,
当时,f(x)单调递减;
当时,f(x)单调递增.
由,得f(x)的值域为[-4,-3].
(2)设x1、x2∈[0,1],且x1<x2,
则g(x1)-g(x2)=(x1-x2)(x12+x1x2+x22-3a2)>0,
所以g(x)单调递减.
(3)由g(x)的值域为:1-3a2-2a=g(1)≤g(x)≤g(0)=-2a,
所以满足题设仅需:1-3a2-2a≤-4≤-3≤-2a,
解得,.
点评:本题主要考查了利用函数的单调性求函数值域,以及存在性问题的求解,是一个函数综合题.
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