解题思路:将函数解析式通过变形得配方式,其对称轴为
x=
a
2
−1
a+2
=(a−2)+
3
a+2
,因
0<
3
a+2
≤1
,
a−2<
a
2
−1
a+2
≤a−1
,故函数的最小值只可能在x取a-2,
a
2
−1
a+2
时达到.所以,解决本例的关键在于分类讨论.
∵y=(a+2)x2-2(a2-1)x+1,
∴y=(a+2)(x−
a2−1
a+2)2+1-
(a2−1)2
a+2,其对称轴为x=
a2−1
a+2=(a−2)+
3
a+2,
因为a为正整数,故因0<
3
a+2≤1,a−2<
a2−1
a+2≤a−1,
因此,函数的最小值只能在x取a-2,a-1,
a2−1
a+2时达到,
(1)当a-1=
a2−1
a+2时,a=1,此时,x=0使函数取得最小值,由于x是正整数,故应舍去;
(2)a-2<
a2−1
a+2<a-1时,即a>1时,由于x是正整数,而
a2−1
a+2为小数,故x=
a2−1
a+2不能达到最小值,
当x=a-2时,y1=(a+2)(a-2)2-2(a2-1)(a-2)+1,
当x=a-1时,y2=(a+2)(a-1)2-2(a2-1)(a-1)+1,
又y1-y2=4-a,
①当4-a>0时,即1<a<4且a为整数时,x取a-1,使y2为最小值;
②当4-a=0时,即a=4时,有y1=y2,此时x取2或3;
③当4-a<0时,即a>4且为整数时,x取a-2,使y1为最小值;
综上,x=
a−1,1<a<4时
2或3,a=4时
a−2,当a>4时(其中a为整数).
点评:
本题考点: 二次函数的最值;配方法的应用.
考点点评: 本题考查了二次函数的最值,难度较大,关键是用分类讨论的思想进行解题.