问题 解答题
设a为实数,记函数f(x)=a
1-x2
+
1+x
+
1-x
的最大值为g(a).
(1)设t=
1+x
+
1-x
,求t的取值范围,并把f(x)表示为t的函数m(t);
(2)求g(a).
答案

(1)∵t=

1+x
+
1-x
,∴要使t有意义,必须1+x≥0且1-x≥0,即-1≤x≤1.

t2=2+2

1-x2
∈[2,4],且t≥0…①,∴t的取值范围是[
2
,2]

由①得:

1-x2
=
1
2
t2-1,∴m(t)=a(
1
2
t2-1)+t
=
1
2
at2+t-a
t∈[
2
,2]

(2)由题意知g(a)即为函数m(t)=

1
2
at2+t-a,t∈[
2
,2]
的最大值,

∵直线t=-

1
a
是抛物线m(t)=
1
2
at2+t-a
的对称轴,∴可分以下几种情况进行讨论:

1)当a>0时,函数y=m(t),t∈[

2
,2]的图象是开口向上的抛物线的一段,

t=-

1
a
<0知m(t)在t∈[
2
,2]
上单调递增,故g(a)=m(2)=a+2;

2)当a=0时,m(t)=t,在t∈[

2
,2]上单调递增,有g(a)=2;

3)当a<0时,,函数y=m(t),t∈[

2
,2]的图象是开口向下的抛物线的一段,

t=-

1
a
∈(0,
2
]
a≤-
2
2
时,g(a)=m(
2
)=
2

t=-

1
a
∈(
2
,2]
a∈(-
2
2
,-
1
2
]
时,g(a)=m(-
1
a
)=-a-
1
2a

t=-

1
a
∈(2,+∞)即a∈(-
1
2
,0)
时,g(a)=m(2)=a+2.

综上所述,有g(a)=

a+2   (a>-
1
2
)
-a-
1
2a
 (-
2
2
<a≤-
1
2
)
2
  (a≤-
2
2
)

单项选择题
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