Question

已知函數(shù)f(x)=

x3 x+1 ，x∈( 1 2 ，1] - 1 6 x+ 1 12 ，x∈[0， 1 2 ]

，函數(shù)g(x)=asin

π

6

x-a+1（a＞0），若存在x₁、x₂∈[0，1]，使得f（x₁）=g（x₂）成立，則實(shí)數(shù)a的取值范圍是

[

1

2

，2]

．

Answer 1

分析：根據(jù)給出的函數(shù)f（x）的解析式求出其值域?yàn)?span id="vgbb6zi" class="MathJye">[0，

1

2

]，然后求出函數(shù)g（x）在x∈[0，1]上的值域，由存在x₁、x₂∈[0，1]，使得f（x₁）=g（x₂）成立，說(shuō)明函數(shù)g（x）的最值中至少一個(gè)在[0，

1

2

]范圍內(nèi)，最后列式求解a的范圍．

解答：解：由f(x)=

x3

x+1

，得：f′(x)=

3x2(x+1)-x3

(x+1)2

=

2x3+3x2

(x+1)2

，
當(dāng)x∈(

1

2

，1]時(shí)，f^′（x）＞0，所以函數(shù)f（x）在(

1

2

，1]上為增函數(shù)，所以f（x）∈(

1

12

，

1

2

]，
當(dāng)x∈[0，

1

2

]時(shí)，函數(shù)f（x）為減函數(shù)，f（x）∈[0，

1

12

]，所以在[0，1]上f（x）∈[0，

1

2

]，
函數(shù)g(x)=asin

π

6

x-a+1，當(dāng)x∈[0，1]時(shí)，sin

π

6

x∈[0，

1

2

]，
所以g(x)∈[1-a，1-

a

2

]
若存在x₁、x₂∈[0，1]，使得f（x₁）=g（x₂）成立，說(shuō)明函數(shù)函數(shù)g（x）的最大值與最小值中至少一個(gè)在[0，

1

2

]中，
所以0≤1-a≤

1

2

或0≤1-

a

2

≤

1

2

，解得：

1

2

≤a≤2，
所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是[

1

2

，2]．
故答案為[

1

2

，2]．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查函數(shù)的零點(diǎn)及函數(shù)的零點(diǎn)存在性定理，考查了數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想，本題把函數(shù)的零點(diǎn)的研究轉(zhuǎn)化為元素與集合之間的關(guān)系問(wèn)題．