∵y=log₃x为定义域上的增函数，令g（x）=ax²+2x+a²，

则f（x）=log₃g（x）为复合函数，

又∵f（x）=log₃（ax²+2x+a²）在[2，4]上是增函数，根据复合函数“同增异减”的性质，

∴g（x）=ax²+2x+a²在[2，4]上为增函数，且g（x）＞0在[2，4]上恒成立

①当a=0时，g（x）=2x在[2，4]上为增函数，且g（x）＞0在[2，4]上恒成立，满足题意

②当a＞0，函数g（x）=ax²+2x+a²的对称轴x=-

1

a

＜0，则函数g（x）在[2，4]上单调递增，

而由g（x）_min=g（2）=4a+4+a²=（a+2）²＞0可知g（x）＞0在[2，4]上成立

故a＞0满足题意

③当a＜0时，函数g（x）=ax²+2x+a²的对称轴x=-

1

a

＞0，

由题意可得，-

1

a

≥4且g（x）_min=g（2）=4a+4+a²=（a+2）²＞0

∴-

1

4

≤a＜0

综上可得，a≥-

1

4