已知函数f(x)=(a-2)x2+2(a-2)x-4 (1)已知f(x)<0对于任意x∈[1,3]成立,求a的取值范围

2024-12-25 23:54:02
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回答1:

解:(1)
①当a=2时,f(x)=-4<0,满足题设。
②当a>2时,f(x)=(a-2)x²+2(a-2)x-4的对称轴x=-1。
而f(x)<0对于任意x∈[1,3]成立。f(x)在[1,3]单调递增。
只需要f(3)<0即可。
f(3)=3(a-2)-4<0 得a<10/3,
所以2<a<10/3,.
③当a<2时,f(x)=(a-2)x²+2(a-2)x-4的对称轴x=-1。
而f(x)<0对于任意x∈[1,3]成立。f(x)在[1,3]单调递减。
只需要f(1)<0即可。
f(1)=3(a-2)-4<0 得a<10/3,
所以a<2.
由①②③可知,a的取值(-∞,10/3)
(2)由区间根的分布:(a-2)f(1)>0
【理由:如果开口向上,a-2>0,f(1)必然大于0;如果开口向下,a-2<0,f(1)必然小于0】
(a-2)[3(a-2)-4]>0 得到a>10/3或则a<2
即有a的取值(-∞,2)∪(10/3,+∞)
(3)f(x)<2x,即(a-2)x2+2(a-2)x-4<2x
令g(x)=(a-2)x2+2(a-2)x-4-2x=(a-2)x2+2(a-3)x-4
要使f(x)<2x,即使g(x)=(a-2)x2+2(a-3)x-4<0
①开口向上,a-2>0,最小值【顶点处】小于0即可。
-16(a-2)-4(a-3)²<0 得a²-2a-1>0 即(a-2)*(a+1)>0,所以a>2或a<-1
综上所得a>2.
②开口向下,a-2<0,最大值【顶点处】小于0即可。
-16(a-2)-4(a-3)²>0 得a²-2a-1<0 即(a-2)*(a+1)<0,所以-1<a<2
综上所得-1<a<2
由①②可得a的取值范围(-1,2)∪(2,+∞).