一难题!设a为实数,设函数f(x)=a*根号下(1-x^2)+根号下(1+x)+根号下(1-x)的最大值为g(a)

3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)

    3:

    由2可知,当a<-1/√2,1/a>-√2,属于情况②,要想满足条件,只需让g(a)=-1/(2a)-a=√2,解得,a=-1/√2,其实也就是在这两种情况的交界处,所以a=-1/√2是符合要求的.

    当-1/√2≤a≤-1/2时,-2≤1/a≤-√2,显然1/a是在情况①的范围.要想使之符合要求,只要令g(a)=√2,解出符合要求的a即可,而这已经在①中完成.

    当-1/2<a<0时,1/a<-2,这是情况1的范围了.令a+2=√2→a=√2-2,这就不属于-1/2<a<0这一范围了,所以当-1/2<a<0时,不存在符合要求的a值

    当a=0,显然不符合要求.

    当a>0,1/a也是大于0,令

    g(a)=g(1/a)→a+2=1/a+2,解出a=1(-1省略掉)

    综合以上所有的情况,符合要求的实数a有:a=-1/√2,a=1.