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已知函数f(x)=|x-a|,g(x)=ax,(a∈R). (1)若函数y=f(...

已知函数f(x)=|x-a|,g(x)=ax,(a∈R).
(1)若函数y=f(x)是偶函数,求出符合条件的实数a的值;
(2)若方程f(x)=g(x)有两解,求出实数a的取值范围;
(3)若a>0,记F(x)=g(x)•f(x),试求函数y=F(x)在区间[1,2]上的最大值.
(1)根据函数为偶函数,f(-x)=f(x)对任意实数x恒成立,即|-x-a|=|x-a|任意实数x成立,去绝对值然后比较系数,可得a=0; (2)分三种情况加以讨论:当a>0时,将方程f(x)=g(x)两边平方,得方程(x-a)2-a2x2=0在(0,+∞)上有两解,构造新函数h(x)=(a2-1)x2+2ax-a2,通过讨论h(x)图象的对称轴方程和顶点坐标,可得0<a<-1;当a<0时,用同样的方法得到-1<a<0;而当a=0时代入函数表达式,显然不合题意,舍去.最后综合实数a的取值范围; (3)F(x)=f(x)•g(x)=ax|x-a|,根据实数a与区间[1,2]的位置关系,分4种情况加以讨论: ①当0<a≤1时,则F(x)=a(x2-ax),根据函数的单调增的性质,可得y=F(x)的最大值为F(2)=4a-2a2; ②当1<a≤2时,化成两个二次表达式的分段函数表达式,其对称轴为,得到所以函数y=F(x)在(1,a]上是减函数,在[a,2]上是增函数,最大值决定于F(1)与F(2)大小关系.因此再讨论:当时,y=F(x)的最大值为F(2)=4a-2a2;当时,y=F(x)的最大值为F(1)=a2-a; ③当2<a≤4时,F(x)=-a(x2-ax),图象开口向下,对称轴,恰好在对称轴处取得最大值:; ④当a>4时,F(x)=-a(x2-ax),图象开口向下,对称轴,在区间[1,2]上函数是增函数,故最大值为F(2)=2a2-4a. 最后综止所述,可得函数y=F(x)在区间[1,2]上的最大值的结论. 【解析】 (1)∵函数f(x)=|x-a|为偶函数, ∴对任意的实数x,f(-x)=f(x)成立 即|-x-a|=|x-a|, ∴x+a=x-a恒成立,或x+a=a-x恒成立 ∵x+a=a-x不能恒成立 ∴x+a=x-a恒成立,得a=0.…(4分) (2)当a>0时,|x-a|-ax=0有两解, 等价于方程(x-a)2-a2x2=0在(0,+∞)上有两解, 即(a2-1)x2+2ax-a2=0在(0,+∞)上有两解,…(6分) 令h(x)=(a2-1)x2+2ax-a2, 因为h(0)=-a2<0,所以,故0<a<1;…(8分) 同理,当a<0时,得到-1<a<0; 当a=0时,f(x)=|x|=0=g(x),显然不合题意,舍去. 综上可知实数a的取值范围是(-1,0)∪(0,1).…(10分) (3)令F(x)=f(x)•g(x) ①当0<a≤1时,则F(x)=a(x2-ax), 对称轴,函数在[1,2]上是增函数, 所以此时函数y=F(x)的最大值为4a-2a2. ②当1<a≤2时,,对称轴, 所以函数y=F(x)在(1,a]上是减函数,在[a,2]上是增函数,F(1)=a2-a,F(2)=4a-2a2, 1)若F(1)<F(2),即,此时函数y=F(x)的最大值为4a-2a2; 2)若F(1)≥F(2),即,此时函数y=F(x)的最大值为a2-a. ③当2<a≤4时,F(x)=-a(x2-ax)对称轴, 此时, ④当a>4时,对称轴,此时. 综上可知,函数y=F(x)在区间[1,2]上的最大值…(16分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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