函数f(x)=3−x2+2axf(x)={3}^{-{x}^{2}+2ax}在区间(−∞,1)(-∞,1)内递增,则aa的取值范围是___。

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完整解法

1. 分析外层函数性质,将复合函数的单调性转化为内层二次函数的单调性

设内层函数为 g(x)=−x2+2axg(x) = -x^2 + 2ax。
因为外层函数 y=3uy = 3^u 的底数为 3>13 > 1,在 R\mathbb{R} 上单调递增,
根据复合函数“同增异减”的单调性规律,要使函数 f(x)=3−x2+2axf(x) = 3^{-x^2+2ax} 在区间 (−∞,1)(-\infty, 1) 内单调递增,
只需内层二次函数 g(x)=−x2+2axg(x) = -x^2 + 2ax 在区间 (−∞,1)(-\infty, 1) 内单调递增。

2. 利用二次函数的单调区间求解参数 $a$ 的取值范围

二次函数 g(x)=−x2+2axg(x) = -x^2 + 2ax 的图象开口向下,对称轴为直线 x=ax = a。
因此,g(x)g(x) 的单调递增区间为 (−∞,a](-\infty, a]。
要使 g(x)g(x) 在 (−∞,1)(-\infty, 1) 内单调递增,区间 (−∞,1)(-\infty, 1) 必须是其递增区间 (−∞,a](-\infty, a] 的子集,
所以 a≥1a \ge 1。
综上,参数 aa 的取值范围是 [1,+∞)[1, +\infty)。

答案

a≥1a \ge 1 (或 [1,+∞)[1, +\infty))

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