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(2011•江苏模拟)已知函数f(x)=x2-1,g(x)=a|x-1|.

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/15 10:02:50
(2011•江苏模拟)已知函数f(x)=x2-1,g(x)=a|x-1|.
(1)若关于x的方程|f(x)|=g(x)只有一个实数解,求实数a的取值范围;
(2)若当x∈R时,不等式f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(3)求函数h(x)=|f(x)|+g(x)在区间[-2,2]上的最大值(直接写出结果,不需给出演算步骤).
(2011•江苏模拟)已知函数f(x)=x2-1,g(x)=a|x-1|.
(1)方程|f(x)|=g(x),即|x2-1|=a|x-1|,变形得|x-1|(|x+1|-a)=0,
显然,x=1已是该方程的根,从而欲原方程只有一解,即要求方程|x+1|=a,
有且仅有一个等于1的解或无解,
由此得a<0.
(2)不等式f(x)≥g(x)对x∈R恒成立,即(x2-1)≥a|x-1|(*)对x∈R恒成立,
①当x=1时,(*)显然成立,此时a∈R;
②当x≠1时,(*)可变形为a≤
x2−1
|x−1|,令φ(x)=
x2−1
|x−1|=

x+1,(x>1)
−(x+1),(x<1)
因为当x>1时,φ(x)>2,当x<1时,φ(x)>-2,
所以φ(x)>-2,故此时a≤-2.
综合①②,得所求实数a的取值范围是a≤-2.
(3)因为h(x)=|f(x)|+g(x)=|x2-1|+a|x-1|=

x2+ax−a−1,(x≥1)
−x2−ax+a+1,(−1≤x<1)
x2−ax+a−1,(x<−1)(10分)

a
2>1,即a>2时,结合图形可知h(x)在[-2,1]上递减,在[1,2]上递增,
且h(-2)=3a+3,h(2)=a+3,经比较,此时h(x)在[-2,2]上的最大值为3a+3.
当0≤
a
2≤1,即0≤a≤2时,结合图形可知h(x)在[-2,-1],[−
a
2,1]上递减,
在[−1,−
a
2],[1,2]上递增,且h(-2)=3a+3,h(2)=a+3,h(−
a
2)=
a2
4+a+1,
经比较,知此时h(x)在[-2,2]上的最大值为3a+3.
当−1≤
a
2<0,即−2≤a<0时,结合图形可知h(x)在[-2,-1],[−