问题 解答题
已知函数f(x)=a
1-x2
+
1+x
+
1-x
的最大值为g(a).
(1)设t=
1+x
+
1-x
,求t的取值范围;
(2)用第(1)问中的t作自变量,把f(x)表示为t的函数m(t);
(3)求g(a).
答案

(1)令t=

1+x
+
1-x
,要使t有意义,必须1+x≥0且1-x≥0,即-1≤x≤1,

∴t2=2+2

1-x2
∈[2,4],t≥0.

∴t的取值范围[

2
,2].

(2)由(1)知,

1-x2
=
1
2
t2-1

∴M(t)=a(

1
2
t2-1)+t=
1
2
at2+t-a,(
2
≤t≤2)

(3)由题意得g(a)即为函数M(t)=

1
2
at2+t-a在t∈[
2
,2]的最大值,

注意到直线t=-

1
a
是抛物线M(t)的对称轴,分别分以下情况讨论.

当a>0时,y=M(t)在t∈[

2
,2]上单调递增,∴g(a)=M(2)=a+2.

当a=0时,M(t)=t,t∈[

2
,2),∴g(a)=2;

当a<0时,函数y=M(t),t∈[

2
,2]图象开口向下;

若t=-

1
a
∈(0,
2
]即a≤-
2
2
时,则g(a)=M(
2
)=
2

若t=-

1
a
∈(
2
,2]即-
2
2
<a≤-
1
2
时,则g(a)=M(-
1
a
)=-a-
1
2a

若t=-

1
a
∈(2,+∞),-
1
2
<a<0时,则g(a)=M(2)=a+2.

综上得:g(a)=

a+2,    a>-
1
2
-a-
1
2a
,  -
2
2
<a≤-
1
2
 
2
,            a≤-
2
2

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