问题
解答题
已知函数f(x)=lg(ax2+2x+1).
(1)若f(x)的定义域是R,求实数a的取值范围及f(x)的值域;
(2)若f(x)的值域是R,求实数a的取值范围及f(x)的定义域.
答案
(1)因为f(x)的定义域为R,所以ax2+2x+1>0对一切x∈R成立.
由此得a>0 △=4-4a<0
解得a>1.
又因为ax2+2x+1=a(x+
)2+1-1 a
>0,1 a
所以f(x)=lg(ax2+2x+1)≥lg(1-
),1 a
所以实数a的取值范围是(1,+∞),
f(x)的值域是[lg(1-
),+∞).1 a
(2)因为f(x)的值域是R,所以u=ax2+2x+1的值域⊇(0,+∞).
当a=0时,u=2x+1的值域为R⊇(0,+∞);
当a≠0时,u=ax2+2x+1的值域⊇(0,+∞)等价于a>0
≤0.4a-4 4a
解之得0<a≤1
所以实数a的取值范围是[0.1]当a=0时,由2x+1>0得x>-
,1 2
f(x)的定义域是(-
,+∞);1 2
当0<a≤1时,由ax2+2x+1>0
解得x<-
或x>-1+ 1-a a 1- 1-a a
f(x)的定义域是(-∞,-
)∪(-1+ 1-a a
,+∞).1- 1-a a