已知二次函数f(x)=ax2+x.对于∀x∈(0,1],|f(x)|≤1成立,求实数a的取值范围.-数学

题目简介

已知二次函数f(x)=ax2+x.对于∀x∈(0,1],|f(x)|≤1成立,求实数a的取值范围.-数学

题目详情

已知二次函数f(x)=ax2+x.对于∀x∈(0,1],|f(x)|≤1成立,求实数a的取值范围.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

解法一:|f(x)|≤1⇔-1≤f(x)≤1⇔-1≤ax2+x≤1,x∈(0,1]=1 ①
①式等价于-class="stub"1
x2
-class="stub"1
x
≤a≤class="stub"1
x2
-class="stub"1
x
在x∈(0,1]上恒成立.
t=class="stub"1
x
,则t∈[1,+∞),则有-t2-t≤a≤t2-t,所以只须,
a≥(-t2-t)max=-2
a≤(t2-t)min=0
⇒-2≤a≤0,又a≠0,
∴-2≤a<0.
综上,所求实数a的取值范围是[-2,0).
解法二:由|f(x)|≤1得-1≤ax2+x≤1,x∈(0,1],
(1)当a>0时,函数f(x)=ax2+x的图象开口方向向上,对称轴为x=-class="stub"1
2a
<0

且经过原点(0,0),只需f(1)=a+1≤1,即a≤0,矛盾!
(2)当a<0时,函数f(x)=ax2+x的图象开口方向向下,对称轴为x=-class="stub"1
2a
>0

且经过原点(0,0),f(1)=a+1<1,
(i)当-class="stub"1
2a
<class="stub"1
2
,即a<-1时,需满足f(x)max=f(-class="stub"1
2a
)=-class="stub"1
4a
≤1

及f(x)min=f(1)=a+1≥-1,即-2≤a≤-class="stub"1
4

(ii)当class="stub"1
2
≤-class="stub"1
2a
≤1
,即-1≤a≤-class="stub"1
2
时,需满足f(x)max=f(-class="stub"1
2a
)=-class="stub"1
4a
≤1

a≤-class="stub"1
4

-1≤a≤-class="stub"1
2

(iii)当-class="stub"1
2a
≥1
,即-class="stub"1
2
≤a<0
,需满足f(x)max=f(1)=a+1≤1,这显然成立;
综上,实数a的取值范围是[-2,0).

更多内容推荐