19.已知f(x)=在区间[-1,1]上是增函数.(1)求实数a的值组成的集合A;(2)设关于x的方程f(x)=的两个非零实根为x1、x2.是否存在实数m,使得对任意a∈A及t∈[-1,1],不等式m2+tm+1≥|x1-x2|恒成立?
解:(2004福建文T22)
(1)f'(x)=4+2 ∵f(x)在[-1,1]上是增函数,∴f'(x)≥0对x∈[-1,1]恒成立,即x2-ax-2≤0对x∈[-1,1]恒成立.
①
设(x)=x2-ax-2,
方法一:
(1)=1-a-2≤0,
①
-1≤a≤1,
(-1)=1+a-2≤0.∵对x∈[-1,1],只有当a=1时,f'(-1)=0以及当a=-1时,f'(1)=0∴A={a|-1≤a≤1}.
方法二:
≥0,
<0,
①
或
(-1)=1+a-2≤0 (1)=1-a-2≤0
0≤a≤1 或 -1≤a≤0 -1≤a≤1.
∵对x∈[-1,1],只有当a=1时,f'(-1)=0以及当a=-1时,f'(1)=0
∴A={a|-1≤a≤1}.
(2)由
∵△=a2+8>0∴x1,x2是方程x2-ax-2=0的两非零实根,
x1+x2=a,x1x2=-2 从而|x1-x2|==,
∵-1≤a≤1,∴|x1-x2|=≤3.
要使不等式m2+tm+1≥|x1-x2|对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立,
当且仅当m2+tm+1≥3即m2+tm-2≥0对任意t∈[-1,1]恒成立. ②
设g(t)=m2+tm-2=mt+(m2-2),
方法一:
g(-1)=m2-m-2≥0,
②
g(1)=m2+m-2≥0,m≥2或m≤-2.
方法二:当m=0时,②显然不成立;当m≠0时,
m>0,
m<0,
②
或
g(-1)=m2-m-2≥0 g(1)=m2+m-2≥0
m≥2或m≤-2.
所以,存在实数m,使不等式m2+tm+1≥|x1-x2|对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立,其取值范围是{m|m≥2,或m≤-2}.