问题 解答题
设函数y=f(x)=
1-x2
+a(
1-x
+
1+x
),a∈R
(Ⅰ)设t=
1-x
+
1+x
,把y表示成t的函数,并求出t的取值范围;
(Ⅱ)设f(x)的最小值为g(a),求g(a)的解析式,并求g(a)的值域.
答案

(I)由t=

1-x
+
1+x
两边同时平方可得,t2=1-x+1+x+2
1-x2
=2+2
1-x2

1-x2
=
t2-2
2

∵f(x)=

1-x2
+a(
1-x
+
1+x

=

t2-2
2
+at=
1
2
t2+at-1

∵0≤1-x2≤1

∴2≤t2≤4且t>0

2
≤t≤4

∴y=f(t)=

1
2
t2+at-1,t∈[
2
,2]

(II)∵y=f(t)=

1
2
t2+at-1,t∈[
2
,2]

=

1
2
(t2+2at+a2)-1-
1
2
a2=
1
2
(t+a)2-1-
1
2
a2

①当-a≥2即a≤-2时,函数f(t)在[

2
,2]单调递减,g(a)=f(2)=2a+1≤-3

②当-a≤

2
即a≥-
2
时,函数f(t)在[
2
,2
]单调递增,g(a)=f(
2
)=
2
a
≥-2

③当

2
<-a<2即-2<a<-
2
时,g(a)=f(-a)=-1-
1
2
a2
∈(-3,-2)

根据分段函数的性质可知,分段函数的值域是各段函数值域的并集

∴g(a)的值域为R

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