已知函数f(x)=|2x-3|,且f(2a)=f(b+3),则T=3a^2+b的取值范围是多少?

作者&投稿:钟鬼 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
已知函数f(x)=|2x-3|,若0<2a<b+1,且f(2a)=f(b+3), 则T=3a^2+b的取值范围~

f(2a)=f(b+3)
也就是/4a-3/=/2b+3/
因为2a<b+1
所以4a<2b+2
4a-3<2b +3
所以必须有4a-3和2b+3互为相反数
4a-3+2b+3=0
b=-2a
0<2a<b+1
0<2a<-2a+1
0<a<1/4
T=3a^2+b=3a^2-2a=3(a-1/3)^2-1/3
(0,1/4)在T的减区间内
所以T(1/4)<T<T(0)
-5/16<T<0


解:
因为f(2a)=f(b+3)
所以 |4a-3|=|2b+3|
所以 (4a-3)^2=(2b+3)^2
所以16a^2-24a+9=4b^2+12b+9
所以 16a^2-24a=4b^2+12b
所以 4a^2-6a=b^2+3b…… ①
(2a-3/2)^2=(b+3/2)^2
(2a-b-3)(2a+b)=0
所以2a=b+3 或者 2a=-b
讨论: 当2a=b+3时
因为T=3a^2+b
=3a^2+2a-3
=3(a^2+2a/3)-3
=3[(a+1/3)^2-1/9]-3
=3[(a+1/3)^2]-10/3
所以T>=-10/3
当2a=-b时
因为T=3a^2+b
=3a^2-2a
=3(a^2-2a/3)
=3[(a-1/3)^2-1/9]
=3(a-1/3)^2-1/3
所以T>=-1/3

答案不对,应该是:-5/16<T<0

f(x)函数图像且有对称轴是 直线x=1.5 即满足:f(3-x)=f(x)
图像的画法是先画2x-3,再把x轴下侧翻到上面去。

上面这个恒等式含义是(用图像也可以看出):对于任意两个变量,如果两个变量之和为3(等价于两个变量的中点是1.5),则这两者的函数值相等。

由于b+3>2a, 欲使两函数值相等,可以用反证法先证明一下:当b+3 和2a都大于1.5或都小于1.5时,两函数值相等必须会推出 b+3=2a这一矛盾。所以可得b+3<1.5, 3a>1.5成立,
于是根据对称性有:b+3+3a=3 (即b+3和3a两个变量是关于1.5左右对称的)

于是T=3a^2-3a (3a>1.5) 属一元二次函数,画抛物线即可。

f(2a)=f(b+3)
|4a-3|=|2b+6-3|
4a-3=2b+3或4a-3=-2b-3
b=2a-3或b=-2a

b=2a-3
则T=3a^2+2a-3=3(a+1/3)^2-10/3≥-10/3

b=-2a
则T=3a^2-2a=3(a-1/3)^2-1/3≥-1/3

所以T≥-1/3

由函数图像的对称性可知f(3-x)=f(x)
或者可从f(x)=|2x-3|=|3-2x|=|2(3-x)-3|=f(3-x)得到,从而有2a+b+3=3
于是b=-2a代入T=3a^2+b有T=3a^2-2a=3(a-1/3)^2-1/3≥-1/3

由函数的对称性有以下两种情况
(1)当2a<3/2且b+3>3/2时有
f(2a)=3-4a
f(b+3)=2b+3
此时有b=-2a,从而有T=3a^2-2a(a<3/4)有抛物线可知T>=-1/3
(2)当2a>=3/2且b+3<=3/2时 推出b=-2a,T=3a^2-2a(a>=3/4)
T为a的增函数,故T>=T(3/4)=3/16


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