题目内容
对于函数f(x)=x2-ax+a2-2a-3,有x0∈[-1,0],使得f(x0)>0成立,求a的取值范围.
考点:函数恒成立问题
专题:函数的性质及应用,不等式的解法及应用
分析:把对于函数f(x)=x2-ax+a2-2a-3,有x0∈[-1,0],使得f(x0)>0成立,转化为有x∈[-1,0],使x2-ax+a2-2a-3>0成立,然后利用导数分析函数f(x)的单调性,由a的不同范围求出函数的最大值,由最大值大于0求得实数a的取值范围得答案.
解答:
解:对于函数f(x)=x2-ax+a2-2a-3,有x0∈[-1,0],使得f(x0)>0成立,
即有x∈[-1,0],使x2-ax+a2-2a-3>0成立,
f′(x)=2x-a,
当a≥0时,f′(x)≤0恒成立,f(x)在[-1,0]上为减函数,f(x)max=(-1)2+a+a2-2a-3=a2-a-2,
由a2-a-2>0,得a>2;
当a<0时,由f′(x)=2x-a=0,得x=
,
若
≤-1,即a≤-2,则当x∈[-1,0]时,f′(x)>0,f(x)为增函数,f(x)max=f(0)=a2-2a-3,
由a2-2a-3>0,得a<-1或a>3,则a≤-2;
若-1<
<0,即-2<a<0,则x∈(-1,
)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;
x∈(
,0)时,f′(x)>0,f(x)为增函数.
∴f(x)max=max{f(-1),f(0)},
由f(-1)=f(0),得a2-a-2=a2-2a-3,解得:a=-1.
∴当-2<a≤-1时,f(x)max=f(0)=a2-2a-3,由a2-2a-3>0,得a<-1或a>3,∴-2<a<1;
当-1<a<0时,f(x)max=f(-1)=a2-a-2,由a2-a-2>0,得a>2,∴a∈∅.
综上,使得f(x0)>0成立的a的取值范围是(-∞,1)∪(2,+∞).
即有x∈[-1,0],使x2-ax+a2-2a-3>0成立,
f′(x)=2x-a,
当a≥0时,f′(x)≤0恒成立,f(x)在[-1,0]上为减函数,f(x)max=(-1)2+a+a2-2a-3=a2-a-2,
由a2-a-2>0,得a>2;
当a<0时,由f′(x)=2x-a=0,得x=
| a |
| 2 |
若
| a |
| 2 |
由a2-2a-3>0,得a<-1或a>3,则a≤-2;
若-1<
| a |
| 2 |
| a |
| 2 |
x∈(
| a |
| 2 |
∴f(x)max=max{f(-1),f(0)},
由f(-1)=f(0),得a2-a-2=a2-2a-3,解得:a=-1.
∴当-2<a≤-1时,f(x)max=f(0)=a2-2a-3,由a2-2a-3>0,得a<-1或a>3,∴-2<a<1;
当-1<a<0时,f(x)max=f(-1)=a2-a-2,由a2-a-2>0,得a>2,∴a∈∅.
综上,使得f(x0)>0成立的a的取值范围是(-∞,1)∪(2,+∞).
点评:本题考查了函数恒成立问题,考查了数学转化思想方法,关键是对“对于函数f(x)=x2-ax+a2-2a-3,
有x0∈[-1,0],使得f(x0)>0成立的理解,属难题.
有x0∈[-1,0],使得f(x0)>0成立的理解,属难题.
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