已知函数f(x)=ax²+2x-a,若对任意a∈[-1,1],f(x)>0恒成立,求x的取值范围

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/09 05:25:00
已知函数f(x)=ax²+2x-a,若对任意a∈[-1,1],f(x)>0恒成立,求x的取值范围

已知函数f(x)=ax²+2x-a,若对任意a∈[-1,1],f(x)>0恒成立,求x的取值范围
已知函数f(x)=ax²+2x-a,若对任意a∈[-1,1],f(x)>0恒成立,求x的取值范围

已知函数f(x)=ax²+2x-a,若对任意a∈[-1,1],f(x)>0恒成立,求x的取值范围
f(x)=ax²+2x-a
这个函数可以看成是关于a的一次函数,即:
g(a)=(x²-1)a+2x
这个函数的图像是一条直线,要使得此直线在[-1,1]上满足:g(a)>0,只要:
g(-1)>0且g(1)>0就可以了,得:
g(-1)=-x²+2x+1>0、g(1)=x²+2x-1>0
x²-2x-1<0且x²+2x-1>0
得:-1+√2

 

 

 

根据图象可知,我们只需要考虑x∈[0,π/2 
),此时g(x)=ax-sinx,利用导数工具,求导g′(x)=a-cosx,再对a值进行分类讨论研究函数g(x)的单调性,从而求出实数a的取值范围;

 

 

(1)根据图象可知,我们只需要考虑x∈[0,π /2 ),
此时g(x)=ax-sinx
所以g′(x)=a-cosx
当a≥1时,g′(x)≥0,易知函数g(x)单调增,
从而g(x)≥g(0)=0,符合题意;
当a≤0,g′(x)<0,函数g(x)单调减,从而g(x)≤g(0)=0,不符合题意;
当0<a<1时,显然存在x0∈[0,π/ 2 ),使得g′(x)=0,且x∈[0,x0)时函数g(x)单调减,
从而g(x)≤g(0)=0,不符合题意.
综上讨论知a≥1.

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