使得函数f(x)=1∕5x²-4∕5x-7∕5(a≤x≤b)的值域为[a,b](a<b)的实数对(a,b)有几对

答案为2对,为什么?写下详细过程。

^2是平方
f(x)=(x-2)^2/5-11/5,为开口向上的抛物线,所以x在[2,∞)上单调增,在(-∞,2]上单调减
1° 2≤a<b,此时[a,b]在f(x)的单调增区间上
则最大值b=f(b),最小值a=f(a),即a、b为方程x=f(x)的两根
x=f(x)=x^2/5-4x/5-7/5,即x^2-9x-7=0的两根为a、b
由韦达定理,ab=-7,即a、b异号,这与0<2<a<b矛盾,所以这种情况不可能
2° a<b≤2,此时[a,b]在f(x)的单调减区间上
则最大值b=f(a)=(a-2)^2/5-11/5 ①,最小值a=f(b)=(b-2)^2/5-11/5 ②
由①-②,得b-a=((a-2)^2-(b-2)^2)/5=(a+b-4)(a-b)/5
由于a<b,所以a-b≠0,可得-1=(a+b-4)/5,a+b=-1
可得a=-1-b,将其代入①,得b=(-3-b)^2/5-11/5
且b=-1-a,将其代入②,的a=(-3-a)^2/5-11/5
则a、b为方程x=(-3-x)^2/5-11/5的两根
x^2+x-2=0,解得x=1,-2,由于a<b,所以a=-2,b=1,满足a<b≤2
所以(a,b)=(-2,1)是一组解
3° a<2<b,此时[a,b]包含x=2
则最小值a=f(2)=-11/5,满足a<2,而f(x)在[a,2]上单调减,在[2,b]上单调增
所以最大值为f(a)或f(b),最大值须进一步分类讨论
注意到|a-2|=21/5,所以进行如下分类:
3.1° |b-2|>21/5,即b>31/5
此时由于|b-2|>|a-2|,f(b)=(b-2)^2/5-11/5>f(a)=(a-2)^2/5-11/5
即最大值b=f(b)=(b-2)^2/5-11/5,b^2-9b-7=0,解得b=(9±√109)/2
其中b=(9+√109)/2满足b>31/5,所以(a,b)=(-11/5,(9+√109)/2)是另一组解
3.2° |b-2|<21/5,即2<b<31/5
此时由于|b-2|<|a-2|,f(b)=(b-2)^2/5-11/5<f(a)=(a-2)^2/5-11/5
即最大值b=f(a)=f(-11/5)=-274/125<0,与b>2矛盾,所以这种情况不可能
综上所述,满足题意的(a,b)有2对:(-2,1),(-11/5,(9+√109)/2)
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