022.已知函数f(x)=x2+2mx+2,x∈[−5,5]
(1)当m=−2时,求f(x)的最大值和最小值;
(2)求实数m的取值范围,使y=f(x)在区间[−5,5]上是单调函数;
(3)在(1)的条件下,设g(x)=f(x)+a−5,若函数g(x)在区间[0,4]上有且仅有一个零点,求实数a的取值范围。
解:(1)当m=−2时,
f(x)=x2+2mx+2=x2-4x+2=(x−2)2−2,
∵x∈[−5,5],
∴当x∈[−5,2]时,函数f(x)递减;当x∈[2,5]时,函数f(x)递增,
∴f(x)max=f(−5)=47,f(x)min=f(2)=−2。
(2)∵f(x)=(x+m)2+2−m2,
当−m≤−5,即m≥5时,f(x)在[−5,5]递增;
当−m≥5,即m≤−5时,f(x)在[−5,5]递减,
∴函数y=f(x)在区间[−5,5]上是单调函数时,
m的范围为(−∞,−5]⋃[5,+∞)。
(3)∵g(x)=f(x)+a−5
∴g(x)=x2−4x−3+a=(x−2)2−7+a。
函数g(x)[0,4]上有且只有一个零点,当且仅当Δ=0,∴a=7。
∴当a=7时,函数g(x)在区间[0,4]上有且仅有一个零点。