设函数f(x)=x2+(2a+1)x+a2+3a(a∈R).
(I)若f(x)在[0,2]上的最大值为0,求a的值;
(II)若f(x)在闭区间[α,β]上单调,且{y|y=f(x),α≤x≤β}=[α,β],求α的取值范围.
(Ⅰ) 当-≤1,即:a≥-时,f(x)max=f(2)=a2+7a+6=0.
故 a=-6(舍去),或a=-1;
当->1,即:a<-时,f(x)max=f(0)=a2+3a=0.
故a=0(舍去)或a=-3.
综上得:a的取值为:a=-1或a=-3. (5分)
(Ⅱ) 若f(x)在[α,β]上递增,则满足:(1)-≤α;(2),
即方程f(x)=x在[-,+∞)上有两个不相等的实根.
方程可化为x2+2ax+a2+3a=0,设g(x)=x2+2ax+a2+3a,
则 ,解得:-≤a<0. (5分)
若f(x)在[α,β]上递减,则满足:
(1)-≥β;(2).
由 | α2+(2a+1)α+a2+3a=β | β2+(2a+1)β+a2+3a=α |
| |
得,两式相减得(α-β)(α+β)+(2a+1)(α-β)=β-α,即α+β+2a+1=-1.
即β=-α-2a-2.
∴α2+(2a+1)α+a2+3a=-α-2a-2,即α2+(2a+2)α+a2+5a+2=0.
同理:β2+(2a+2)β+a2+5a+2=0.
即方程x2+(2a+2)x+a2+5a+2=0在(-∞,-]上有两个不相等的实根.
设h(x)=x2+(2a+2)x+a2+5a+2,则,解得:-≤a<-. (5分)
综上所述:a∈[-,-)∪[-,0).