Question

已知函数且x≠2）
（1）求f（x）的单调区间；
（2）若函数g（x）=x²-2ax与函数f（x）在x∈[0，1]时有相同的值域，求a的值；
（3）设a≥1，函数h（x）=x³-3a²x+5a，x∈[0，1]，若对于任意x₁∈[0，1]，总存在x∈[0，1]，使得h（x）=f（x₁）成立，求a的取值范围．

Answer

（1）把f（x）用分离常数法分开，再利用常用函数的单调性来求f（x）的单调区间
（2）先有（1）的结论把f（x）在x∈[0，1]上的值域找到，利用两函数有相同的值域求a的值
（3）先证h（x）的单调性，再求h（x）的值域，利用h（x）的值域求a
【解析】
（1），
易得f（x）的单调递增区间为（-∞，0），（4，+∞）；单调递减区间为（0，2），（2，4）．（5分）
（2）∵f（x）在x∈[0，1]上单调递减，
∴其值域为[-1，0]，
即x∈[0，1]，g（x）∈[-1，0]．
∵g（0）=0为最大值，
∴最小值只能为g（1）或g（a），
若g（1）=；
若g（a）=．
综上得a=1；（10分）
（3）设h（x）的值域为A，由题意知，[-1，0]⊆A．以下先证h（x）的单调性：设0≤x1＜x2≤1，
∵h（x1）-h（x2）=x13-x23-3a2（x1-x2）=（x1-x2）（x12+x1x2+x22-3a2）＞0，
（a≥1⇒3a2≥3，x12+x1x2+x22＜3），
∴h（x）在[0，1]上单调递减．
∴，
∴a的取值范围是[2，+∞）（16分）