问题
解答题
已知函数f(x)=
(I)求f(x)的解析式; (II)设函数g(x)=x2-2ax+a,若对于任意的x1∈R,总存在x2∈[-1,1],使得g(x2)≤f(x1),求实数a的取值范围. |
答案
(I)f′(x)=
m(x2+n)-mx•2x |
(x2+n)2 |
-m(x2-n) |
(x2+n)2 |
由题意可得
|
∴
|
∴
|
∴f(x)=
4x |
x2+1 |
(II)f′(x)=
-4(x2-1) |
(x2+1)2 |
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
x | (-∞,-1) | -1 | (-1,1) | 1 | (1,+∞) |
f'(x) | - | 0 | + | 0 | - |
f(x) | 单调递减 | 极小值 | 单调递增 | 极大值 | 单调递减 |
又∵x>0时,f(x)>0,∴f(x)的最小值为-2(10分)∵对于任意的x1∈R,总存在x2∈[-1,1],使得g(x2)≤f(x1)∴当x∈[-1,1]时,g(x)最小值不大于-2
又g(x)=x2-2ax+a=(x-a)2+a-a2
当a≤-1时,g(x)的最小值为g(-1)=1+3a,由1+3a≤-2
得a≤-1(11分)
当a≥1时,g(x)最小值为g(1)=1-a,由1-a≤-2,得a≥3
当-1<a<1时,g(x)的最小值为g(a)=a-a2
由a-a2≤-2,得a≤-1或a≥2,又-1<a<1,
所以此时a不存在.(12分)
综上,a的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞)(13分).