题目内容

10.已知函数f(x)=ax2-(a+3)x-a.
(1)当a=1时,求函数y=f(x)的单调递增区间;
(2)若对任意x1,x2∈(0,+∞),(x1-x2)(f(x1)-f(x2))<0恒成立,求实数a的取值范围;
(3)当a>0时,若y=f(x)在区间[0,2]上的最小值为-5,求实数a的值.

分析 (1)代入a的值,根据二次函数的性质,求出函数的递增区间即可;
(2)通过讨论a,得到关于a的不等式组,解出即可;
(3)根据函数的单调性求出f(x)的最小值,得到关于a的方程,解出即可.

解答 解:(1)当a=1时,函数为f(x)=x2-4x-1,
所以函数y=f(x)的增区间为[2,+∞);
(2)由题意得函数f(x)在区间(0,+∞)上为减函数,
当a=0时,f(x)=-3x满足要求;
当a≠0时,由函数f(x)在区间(0,+∞)上为减函数,
可得:$\left\{\begin{array}{l}a<0\\ \frac{a+3}{2a}≤0\end{array}\right.$,得:-3≤a<0,
综上,满足条件的实数a的解集为:[-3,0]; 
(3)∵f(x)在区间[0,2]上的最小值为-5,a>0,
此时函数f(x)=ax2-(a+3)x-a的图象是开口朝上,对称轴为直线$x=\frac{a+3}{2a}$>0,
若$\frac{a+3}{2a}≥2$即0<a≤1,此时f(x)在[0,2]上单调递减,
f(x)min=f(2)=-5得a=1,
若$\frac{a+3}{2a}<2$,则a>1,此时当$x=\frac{a+3}{2a}$时,函数f(x)取最小值,
即$a{(\frac{a+3}{2a})^2}-(a+3)(\frac{a+3}{2a})-a=-5$,解得$a=\frac{9}{5}$或a=1(舍去),
综上所述,$a=\frac{9}{5}$或a=1.

点评 本题考查了函数的单调性、最值问题,考查二次函数的性质以及分类讨论思想,转化思想,是一道中档题.

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