已知函数f(x)=ax2-4x+2(a>0)满足:对于任意的x∈[0,m],不等式|f(x)|≤4成立.
(1)若a=3,求m的最大值
(2)若函数y=f(x)在区间[0,m]上的最小值是-3,求a的值
(3)对于给定的正数a,当a为何值时,m最大?并求出这个最大的m.
解:(1)当a=3时,
…(2分)
因为函数f(x)对于任意的x∈[0,m],不等式|f(x)|≤4成立
所以m的最大值是方程3x
2-4x+2=4的较大根,故
…(4分)
(2)因为-3∈[-4,4],所以f(x)=ax
2-4x+2区间[0,m]上的最小值是在对称轴处取得,…(7分)
所以
,所以
,所以
…(8分)
(3)因为
,所以
.…(9分)
①若
,即
时,m是方程ax
2-4x+2=-4的较小根…(11分)
解之得:
.…(12分)
②若
,即
时,所以m是方程ax
2-4x+2=-4的较大根,即
…(14分)
并且
越小,m越大,
故当
,即
时,m可以取到最大为3
又因为
.
所以,当且仅当
时,m取得最大值3…(16分)
分析:(1)先配方,利用对于任意的x∈[0,m],不等式|f(x)|≤4成立,可知m的最大值是方程3x
2-4x+2=4的较大根;
(2)根据函数f(x)对于任意的x∈[0,m],不等式|f(x)|≤4成立,函数y=f(x)在区间[0,m]上的最小值-3∈[-4,4],所以f(x)=ax
2-4x+2区间[0,m]上的最小值是在对称轴处取得;
(3))因为
,所以
,与-4比较,进行分类讨论,我们就可以求出这个最大的m.
点评:本题考查二次函数的性质,考查配方法解决函数最值问题,问题(3)分类讨论是关键.