题目内容
已知,若f(x)=ax2-2x+1在区间[1,3]上的最大值为M(a),最小值为N(a),记g(a)=M(a)-N(a).(1)求g(a)的解析表达式;
(2)若对一切都有kg(a)-1<0成立,求实数k的取值范围.
【答案】分析:(1)将f(x)=ax2-2x+1配方化为,由可求,求得N(a);根据f(x)的对称轴在区间[1,3]的位置情况分类讨论,求得M(a),从而求得g(a)的解析表达式;
(2)对,分段研究函数的单调性,从而可求得各段上g(a)及的取值范围,及k满足的关系式,再利用“小小取小”的恒成立思想即可解决问题.
解答:解:(1)x∈[1,3]
由知,.从而
∴当即时,M(a)=f(3)=9a-5
当即时,M(a)=f(1)=a-1
∴
(2)当时,为减函数.
∴.
要使kg(a)-1<0恒成立,则恒成立.而
∴.
又当时,为增函数
∴
要使kg(a)-1<0恒成立.则恒成立.而
∴
综上得,.
点评:本题考查二次函数在闭区间上的最值,着重考查学生分类讨论思想与转化思想及恒成立思想的应用,中档题.
(2)对,分段研究函数的单调性,从而可求得各段上g(a)及的取值范围,及k满足的关系式,再利用“小小取小”的恒成立思想即可解决问题.
解答:解:(1)x∈[1,3]
由知,.从而
∴当即时,M(a)=f(3)=9a-5
当即时,M(a)=f(1)=a-1
∴
(2)当时,为减函数.
∴.
要使kg(a)-1<0恒成立,则恒成立.而
∴.
又当时,为增函数
∴
要使kg(a)-1<0恒成立.则恒成立.而
∴
综上得,.
点评:本题考查二次函数在闭区间上的最值,着重考查学生分类讨论思想与转化思想及恒成立思想的应用,中档题.
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