函数f(x)=x^2+(3-a)x+a,x小于1时,f(x)大于等于0恒成立,求a取值范围
建议你这样试试看:
函数f的二次项系数=1>0,说明函数f的图象开口向上,当函数图象在x上方或函数的顶点在x轴上时,f(x)≥0恒成立,自然满足x<1时,f(x)≥0恒成立,此时判别式△=(3-a)^2-4×1×a≤0,解得1≤a≤9;
函数f的对称轴x=-(3-a)/(2×1)=(a-3)/2≥1,解得a≥5;此时要满足x<1时,f(x)≥0恒成立,只需f(1)≥0即可,而f(1)=1^2+(3-a)×1+a=1+3-a+a=4,为什么会这样?因为对称轴在x=1的右侧,当x从-无穷到1时,函数是单调递减函数,只要保证f(1)≥0即可;
综上所述,a的取值范围是[1,+无穷)。
这样做的好处:思路清晰,便于逻辑推理。
注意事项:①判别式△≤0,函数图象在x上方或函数的顶点在x轴上时,f(x)≥0恒成立;
②f(1)=1^2+(3-a)×1+a=1+3-a+a=4,函数恒过(1,4)点。
解法二:分离变量法。
f(x)=x²+(3-a)x+a为开口向上的二次函数
若要x<1时,f(x)≥0恒成立,有以下两种情况:
f(x)与x轴无交点或仅有一个交点,即f(x)=0的Δ≤0,那么f(x)≥0对所有x都成立
f(x)与x轴相交于x₁和x₂两点,为使x<1时,f(x)≥0恒成立,需满足x₁≥1
对于第一种情况,二次方程x+(3-a)x+a=0的Δ=(3-a)²-4a=a²-10a+9=(a-1)(a-9)
若要Δ≤0,则1≤a≤9;
对于第二种情况,首先f(x)=0有两个实根需满足Δ>0,即a>9或a<1
然后若要x₁≥1,画图可知需满足f(1)≥0且对称轴-(3-a)/2>1
又f(1)=1+3-a+a=4>0,-(3-a)/2>1可得a>5,结合a>9或a<1可得a>9
综上,a的取值范围为[1,9]∪(9,+∞)=[1,+∞),即a≥1