问题 解答题
已知a>0,将函数f(x)=
1
2
ax2-a的图象向右平移
1
a
个单位再向下平移
1
2a
个单位后得到函数g(x)的图象.
(Ⅰ)求函数g(x)的表达式;
(Ⅱ)当a=
1
2
时,求g(x)在区间[-4,3]上的最大值与最小值;
(Ⅲ)若函数g(x)在[
2
,2]上的最小值为h(a),求h(a)的最大值.
答案

(Ⅰ)将函数f(x)=

1
2
ax2-a的图象向右平移
1
a
个单位得到函数y=
1
2
a(x-
1
a
)2-a的图象,

再向下平移

1
2a
个单位后得到函数y=
1
2
a(x-
1
a
2-a-
1
2a
 的图象. 

∴函数y=g(x)的表达式为g(x)=

1
2
a(x-
1
a
2-a-
1
2a
             

(Ⅱ)当a=

1
2
时,g(x)=
1
4
(x-2)2-
3
2
 

∴函数g(x)是一个以x=2为对称轴,开口向上的二次函数                           

∵x∈[-4,3],

∴当x=2时,g(x)min=-

3
2
                     

当x=-4时,g(x)max=

15
2
                                       

(Ⅲ)函数g(x)的对称轴为x=

1
a
>0,开口向上,

①当0<

1
a
2
,即a>
2
2
时,函数g(x)在[
2
,2]上为增函数,

∴h(a)=g(

2
)=
1
2
a×(
2
-
1
a
2-a-
1
2a
=-
2
                                            

②当

2
1
a
≤2,即
1
2
≤a≤
2
2
时,

h(a)=g(

1
a
)=
1
2
a×(
1
a
-
1
a
2-a-
1
2a
=-a-
1
2a
.              

③当

1
a
>2,即0<a<
1
2
时,函数g(x)在[
2
,2]上为减函数,

∴h(a)=g(2)=

1
2
a×(2-
1
a
2-a-
1
2a
=a-2                            

综上可知,h(a)=

-
2
,    a>
2
2
-a-
1
2a
,  
1
2
≤a≤
2
2
a-2,          0<a<
1
2

1
2
≤a≤
2
2
时,h(a)=-a-
1
2a
=-(a+
1
2a
)≤-2
1
2a
=-
2

∴当a=

2
2
时,h(x)max=-
2

∵0<a<

1
2
时,h(a)=a-2<
1
2
-2=-
3
2
<-
2

∴当a≥

2
2
时,函数h(a)的最大值为-
2

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