题目内容
已知
,若f(x)=ax2-2x+1在[1,3]上的最大值为M(a),最小值为N(a),已知g(a)=M(a)-N(a).
(1)求g(a)的函数表达式.
(2)判断g(a)在
上的单调性,并证明.
(3)求出函数y=g(a)在
上的值域.
解:(1)函数f(x)=ax2-2x+1的对称轴为x=
∵
,
∴
∈[1,
]
∵函数f(x)=ax2-2x+1开口向上,对称轴x=
∈[1,
]
∴g(a)=M(a)-N(a)=f(3)-f(
)=9a+
-6.
(2)g′(a)=9-
当a∈
时,g′(a)=9-
>0
∴g(a)在
上单调递增
(3)由(2)可知g(a)在
上单调递增
∴g(a)min=g(
)=
,g(a)max=g(1)=4
则函数y=g(a)在
上的值域为[
,4]
分析:(1)先判定二次函数的对称轴的范围,然后根据二次函数的性质可求出该函数的最值,从而求出g(a)的函数表达式.
(2)先求导函数,然后判定导函数在
上的符号,从而确定函数的单调性;
(3)利用(2)的结论可求出函数的最值,从而得到函数的值域.
点评:本题主要考查了二次函数的性质,以及利用导数研究函数的单调性和值域,同时考查了计算能力,属于中档题.
∵
∴
∵函数f(x)=ax2-2x+1开口向上,对称轴x=
∴g(a)=M(a)-N(a)=f(3)-f(
(2)g′(a)=9-
当a∈
∴g(a)在
(3)由(2)可知g(a)在
∴g(a)min=g(
则函数y=g(a)在
分析:(1)先判定二次函数的对称轴的范围,然后根据二次函数的性质可求出该函数的最值,从而求出g(a)的函数表达式.
(2)先求导函数,然后判定导函数在
(3)利用(2)的结论可求出函数的最值,从而得到函数的值域.
点评:本题主要考查了二次函数的性质,以及利用导数研究函数的单调性和值域,同时考查了计算能力,属于中档题.
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