问题 解答题

已知函数f(x)=-x2+2ax-1,x∈[-2,2],

(1)当a=1时,求f(x)的最大值与最小值;

(2)求实数a的取值范围,使函数f(x)在[-2,2]上是减函数;

(3)求函数f(x)的最大值g(a),并求g(a)的最小值.

答案

(1)当a=1时,f(x)=-x2+2x-1=-(x-1)2

∵-2≤x≤2

∴f(x)min=f(-2)=-9,f(x)max=

f(1)=0

(2)∵f(x)=-x2+2ax-1=-(x-a)2+a2-1

∴当x≥a时,f(x)为减函数,

当x≤a时,f(x)为增函数

∴要使f(x)在[-2,2]上为减函数,

则[-2,2]⊆[a,+∞),

解得:a≤-2,

∴a的取值范围是(-∞,-2]

(3)由f(x)=-x2+2ax-1=-(x-a)2+a2-1(-2≤x≤2)

∴当-2≤a≤2时,g(a)=f(a)=a2-1

当a<-2时,g(a)=f(-2)=-4a-5

当a>2时,g(a)=f(2)=4a-5

∴g(a)=

-4a-5(a<-2)
a2-1(-2≤a≤2)
4a-5(a>2)

∴当-2≤a≤2时,g(a)=a2-1,

∴-1≤g(a)<3

当a>2时,g(a)=4a-5,

∴g(a)>3

当a<-2时,g(a)=-4a-5,

∴g(a)>3

综上得:g(a)≥-1

∴g(a)的最小值为-1,此时a=0.

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