问题 解答题

函数f(x)=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],

(1)若a=2,求函数f(x)的值域;

(2)若a为非负常数,且函数f(x)是[-1,2]上的单调函数,求a的范围及函数f(x)的值域.

答案

(1)当a=2时,f(x)=-2x2+4x+1=-2(x-1)2+3                    …(2分)

当x∈[-1,1]时,f(x)单调递增,当x∈[1,2]时,f(x)单调递减,

f(x)max=f(1)=3,

又∵f(-1)=-5,f(2)=1,

∴f(x)min=f(-1)=-5,

∴f(x)的值域为[-5,3]…(6分)

(2)当a=0时,f(x)=4x+1,在[-1,2]内单调递增,…(7分)

当a>0时,f(x)=-a(x-

2
a
)2+1+
4
a
,…(8分)

又f(x) 在[-1,2]内单调

2
a
≤-1或
2
a
≥2

∴-2≤a<0或0<a≤1

∵a>0

∴0<a≤1,此时函数在[-1,2]内单调递增

综上:当0≤a≤1时,f(x)在[-1,2]内单调递增,

∵f(x)min=f(-1)=-a-3,f(x)max=f(2)=-4a+9,

∴值域为[-a-3,-4a+9]

故a的取值范围是[0,1],f(x)值域为[-a-3,-4a+9]-----(12分)

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