设a为实数,记函数f(x)=a√(1-x^2)+√(1+x)+√(1-x)的最大值为g(a)

2个回答

  • t=√(1+x)+√(1-x)

    t²=1+x+1-x+2√[(1+x)(1-x)]=2+2√[(1+x)(1-x)]

    显然t²的范围是(2,4),t的范围就是[√2,2]

    所以:√(1-x²)=√[(1+x)(1-x)]=(t²-2)/2(因为此处定义域是符合要求的,所以可以拆分)

    f(x)=m(t)=a(t²-2)/2+t (√2≤t≤2)

    2:

    当a=0时,f(x)=t,而t的最大值为2,这时f(x)的最大值就是g(a)=2

    当a<0时,f(x)的最大值其实就是m(t)的最大值,

    m(t)=a/2t²+t-a

    这时一个二次函数,当t=-1/a时,m(t)取得最大值-1/(2a)-a.不过,这一值不是可以取的,因为t是有取值范围的,所以要想在这里取得最大值,那么a也要满足t的取值范围,即要:

    √2≤-1/a≤2→-1/√2≤a≤-1/2.所以总结起来就是,当

    -1/√2≤a≤-1/2时,取的最大值-1/(2a)-a

    当a<-1/√2即-1/a<√2时,也就是该二次函数的对称轴在t的最小值的左边,从图像上就可以判断,此时m(t)的最大值就是当t取√2的时候,即此时

    g(a)=√2

    当-1/2<a<0即-1/a>2时,也就是该二次函数的对称轴在t的最大值的右边,

    从图像上就可以判断,此时m(t)的最大值就是当t取2的时候,即此时

    g(a)=a+2

    当a>0时,二次函数m(t)开口向上,且对称轴小于0,从图像上就可以看出,此时m(t)的最大值就是当t取2时的最大值,即此时

    g(a)=a+2

    综合前面所有的结论:

    当a≤-1/√2时,g(a)=√2;………………………………情况①

    当-1/√2≤a≤-1/2时,g(a)=-1/(2a)-a…………………情况②

    当a>-1/2时,g(a)=a+2……………………………………情况③

    (情况③中,其实就是将当a=0时也包括进去了,因为当a=0时,符合这一函数)