题目内容
1.已知函数f(x)=ax2+|x-a|(a∈R)(1)当a=0时,写出f(x)的单调区间;
(2)当a=1时,求f(x)的最小值;
(3)试讨论关于x的方程f(x)=x3的解的个数.
分析 (1)将a=0代入,结合一次函数的图象和性质,可得分段函数的单调区间;
(2)将a=1代入,结合二次函数的图象和性质,可得分段函数的单调区间,进而得到函数的最小值;
(3)当x=a时,满足条件;当x>a时,原方程可化为:(x2-1)(x-a)=0,解得:x=-1,或x=1; 当x<a时,原方程可化为:(x2+1)(x-a)=0,此时方程组无解;讨论a与±1的大小关系,可得方程f(x)=x3的解的个数.
解答 解:(1)当a=0时,数f(x)=|x|=$\left\{\begin{array}{l}-x,x<0\\ x,x≥0\end{array}\right.$,
则函数的单调递减区间为(-∞,0];单调递增区间为[0,+∞);
(2)当a=1时,f(x)=x2+|x-1|=$\left\{\begin{array}{l}{x}^{2}-x+1,x<1\\{x}^{2}+x-1,x≥1\end{array}\right.$,
函数的图象如下图所示:
由图可知:函数的单调递减区间为(-∞,$\frac{1}{2}$];单调递增区间为[$\frac{1}{2}$,+∞);
故当x=$\frac{1}{2}$时,函数取最小值$\frac{3}{4}$;
(3)令f(x)=x3,
则ax2+|x-a|=x3,
即x2(x-a)-|x-a|=0,
当x=a时,满足条件;
当x>a时,原方程可化为:(x2-1)(x-a)=0,解得:x=-1,或x=1;
当x<a时,原方程可化为:(x2+1)(x-a)=0,此时方程组无解;
∴a≥1时,方程f(x)=x3有1个解;
-1≤a<1时,方程f(x)=x3有2个解;
a<-1时,方程f(x)=x3有3个解;
点评 本题考查的知识点是分段函数的应用,函数的单调性,函数的最值,方程根的个数,是函数图象和性质的综合应用,难度中档.