已知函数y=(a+2)x2-2(a2-1)x+1,其中自变量x为正整数,a也是正整数,求x何值时,函数值最小.
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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.