已知a>0,函数f(x)=|x?2a|x+2a在区间[1,4]上的最大值等于12,则a的值为______
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分析:讨论x-2a在区间[1,4]上恒大于零?恒小于零?既有大于零又有小于零?对应的f(x)的最大值是什么,求出a的值.
解答:解:(1)当x-2a在区间[1,4]上恒大于零时,
∵x-2a>0,∴a<
x
2
;
当x=1时,满足x-2a在[1,4]上恒大于零,即a<
1
2
;
此时函数f(x)=
x−2a
x+2a
=1-
4a
x+2a
,
该函数在定义域[1,4]上为增函数,在x=4时,取最大值f(4)=
1
2
,
∴a=
2
3
,不满足a<
1
2
的假设,舍去.
(2)当x-2a在区间[1,4]上恒小于零时,
∵x-2a<0,∴a>
x
2
;
当x=4时,满足x-2a在[1,4]上恒小于零,即a>2;
此时函数f(x)=
−(x−2a)
x+2a
=
4a
x+2a
-1,
该函数在定义域[1,4]上为减函数,在x=1时,取最大值f(1)=
1
2
,
∴a=
3
2
,不满足a>2的假设,舍去.
(3)由前面讨论知,当
1
2
<a<2时,x-2a在区间[1,4]上既有大于零又有小于零时,
①当x<2a时,x-2a<0,此时函数f(x)=
4a
x+2a
-1在[1,2a)上为减函数,在x=1时,取到最大值f(1)=
1
2
;
②当x>2a时,x-2a>0.此时函数f(x)=1-
4a
x+2a
在(2a,4]时为增函数,在x=4时,取到最大值f(4)=
1
2
;
总之,此时函数在区间[1,4]上先减后增,在端点处取到最大值;
当函数在x=1处取最大值时,解得a=
3
2
,此时函数f(x)=
|x−3|
x+3
,将函数的另一个最大值点x=4代入得:
f(4)=
1
7
,
∵f(1)>f(4),∴满足条件;
当函数在x=4处取最大值时,解得a=
2
3
,此时函数f(x)=
|x−
4
3
|
x+
4
3
,将函数的另一个最大值点x=1代入得:
f(1)=
1
7
,
∵f(1)<f(4),∴满足条件;
∴a=
2
3
或a=
3
2
;
故答案为:
2
3
或
3
2
.
解答:解:(1)当x-2a在区间[1,4]上恒大于零时,
∵x-2a>0,∴a<
x
2
;
当x=1时,满足x-2a在[1,4]上恒大于零,即a<
1
2
;
此时函数f(x)=
x−2a
x+2a
=1-
4a
x+2a
,
该函数在定义域[1,4]上为增函数,在x=4时,取最大值f(4)=
1
2
,
∴a=
2
3
,不满足a<
1
2
的假设,舍去.
(2)当x-2a在区间[1,4]上恒小于零时,
∵x-2a<0,∴a>
x
2
;
当x=4时,满足x-2a在[1,4]上恒小于零,即a>2;
此时函数f(x)=
−(x−2a)
x+2a
=
4a
x+2a
-1,
该函数在定义域[1,4]上为减函数,在x=1时,取最大值f(1)=
1
2
,
∴a=
3
2
,不满足a>2的假设,舍去.
(3)由前面讨论知,当
1
2
<a<2时,x-2a在区间[1,4]上既有大于零又有小于零时,
①当x<2a时,x-2a<0,此时函数f(x)=
4a
x+2a
-1在[1,2a)上为减函数,在x=1时,取到最大值f(1)=
1
2
;
②当x>2a时,x-2a>0.此时函数f(x)=1-
4a
x+2a
在(2a,4]时为增函数,在x=4时,取到最大值f(4)=
1
2
;
总之,此时函数在区间[1,4]上先减后增,在端点处取到最大值;
当函数在x=1处取最大值时,解得a=
3
2
,此时函数f(x)=
|x−3|
x+3
,将函数的另一个最大值点x=4代入得:
f(4)=
1
7
,
∵f(1)>f(4),∴满足条件;
当函数在x=4处取最大值时,解得a=
2
3
,此时函数f(x)=
|x−
4
3
|
x+
4
3
,将函数的另一个最大值点x=1代入得:
f(1)=
1
7
,
∵f(1)<f(4),∴满足条件;
∴a=
2
3
或a=
3
2
;
故答案为:
2
3
或
3
2
.
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