题目内容
已知a∈R,函数f(x)=x2|x-a|.(1)当a=2时,求使f(x)>x成立的x的集合;
(2)求f(x)在区间[1,2]上的最小值.
解:(1)当a=2时,f(x)=x2|x-2|,?
当x<2时,f(x)=x2(2-x)>x,解得x<0. ?
当x≥2时,f(x)=x2(x-2)>x,解得x>1+2,?
∴所求x的集合为{x|x<0或x>1+2}. ?
(2)设此最小值为M,?
①当a≤1时,在区间[1,2]上,f(x)=x3-ax2,?
因为f′(x)=3x2-2ax=3x(x-a)>0(x∈[1,2]),??
所以f(x)在[1,2]上递增.?
∴M=f(1)=1-a. ?
②当1<a≤2时,在区间[1,2]上,?
f(x)=x2|x-a|≥0,且f(a)=0.?
∴M=f(a)=0. ?
③当a>2时,在区间[1,2]上,f(x)=ax2-x3,?
f′(x)=2ax-3x2=3x(a-x),?
若a≥3,在区间(1,2)内有f′(x)>0,从而f(x)在[1,2]上递增,
∴M=f(1)=a-1.?
若2<a<3,则1<a<2,当x∈(1,a)时,f′(x)>0;??
当x∈(a,2)时,f′(x)<0,故f(x)在[1,a]上递增,在区间[a,2]上递减,因此M=min{f(1),f(2)}.?
当f(1)<f(2),即a-1<4(a-2),即<a<3时,M=f(1)=a-1.?
当f(1)≥f(2),即a-1≥4(a-2),即2<a≤时,M=f(2)=4(a-2). ?
综合上述,所求函数f(x)的最小值?
m=