问题 解答题

已知函数f(x)=(2x-a)2+(2-x+a)2,x∈[-1,1].

(1)求f(x)的最小值;

(2)关于x的方程f(x)=2a2有解,求实数a的取值范围.

答案

(1)f(x)=(2x-a)2+(2-x+a)2=22x+2-2x-2a(2x-2-x)+2a2=(2x-2-x2-2a(2x-2-x)+2a2+2

令t=2x-2-x,则当x∈[-1,1]时,t关于x的函数是单调递增

t∈[-

3
2
3
2
],此时f(x)=t2-2at+2a2+2=(t-a)2+a2+2

a<-

3
2
时,f(x)min=f(-
3
2
)=2a2+3a+
17
4

-

3
2
≤a≤
3
2
时,f(x)min=a2+2

a>

3
2
时,f(x)min=f(
3
2
)=2a2-3a+
17
4

(2)方程f(x)=2a2有解,即方程t2-2at+2=0在[-

3
2
3
2
]上有解,而t≠0

2a=t+

2
t
,可证明t+
2
t
(0,
2
)
上单调递减,(
2
3
2
)
上单调递增t+
2
t
≥2
2
t+
2
t
为奇函数,

∴当t∈(-

3
2
,0)时t+
2
t
≤-2
2

∴a的取值范围是(-∞,-

2
]∪[
2
,+∞).

单项选择题
选择题