问题 解答题

设f(x)是定义在[-1,1]上的偶函数,g(x)的图象与f(x)的图象关于直线x=1对称,且当x∈[2,3]时,g(x)=2a(x-2)-4(x-2)3

(1)求f(x)的解析式;

(2)若f(x)在(0,1]上为增函数,求a的取值范围;

(3)是否存在正整数a,使f(x)的图象的最高点落在直线y=12上?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.

答案

(1)当x∈[-1,0]时,2-x∈[2,3],f(x)=g(2-x)=-2ax+4x3

当x∈(0,1]时,f(x)=f(-x)=2ax-4x3

f(x)=

-2ax+4x3,-1≤x≤0
2ax-4x3,0<x≤1.

(2)由题设知,f'(x)>0对x∈(0,1]恒成立,

即2a-12x2>0对x∈(0,1]恒成立,

于是,a>6x2

从而a>(6x2max=6.

(3)因为f(x)为偶函数,故只需研究函数f(x)=2ax-4x3在x∈(0,1]的最大值.

令f'(x)=2a-12x2=0,

解得x=

a
6

①若

a
6
∈(0,1],即0<a≤6,

[f(x)]max=f(

 
a
6
)=2a×
 
a
6
-4(
 
a
6
)3<2a×
 
a
6
≤12,

故此时不存在符合题意的a;

②若

a
6
>1,即a>6,

则f(x)在(0,1]上为增函数,

于是[f(x)]max=f(1)=2a-4.

令2a-4=12,故a=8.

综上,存在a=8满足题设.

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