题目内容

设a为常数,a∈R,函数f(x)=x2+|x-a|+1,x∈R.
(1)若函数f(x)是偶函数,求实数a的值;
(2)求函数f(x)的最小值.
分析:(1)根据偶函数的定义,采用比较系数法,可得(x+a)2=(x-a)2对任意的x∈R成立,故可得a=0.
(2)分x≤a与x>a两种情况讨论,结合二次函数的图象与性质加以分析,可得当-
1
2
<a≤
1
2
时,函数在x=a处取得最小值,而当a≤-
1
2
时,函数在x=-
1
2
处取得最小值;当a>
1
2
时,函数在x=
1
2
处取得最小值.由此即可得到本题的答案.
解答:解:(1)∵函数f(x)为偶函数,∴对任意的x∈R都有f(-x)=f(x),
即(-x)2+|-x-a|+1=x2+|x-a|+1,对任意的x∈R都有|x+a|=|x-a|,
也就是(x+a)2=(x-a)2对任意的x∈R成立,故4ax=0恒成立,可得a=0.
(2)①当x≤a时,f(x)=x2-x+(1+a)=(x-
1
2
)2+(
3
4
+a)

a≤
1
2
,则函数f(x)在(-∞,a]上单调递减.
所以函数f(x)在(-∞,a]上的最小值为f(a)=a2+1.
a>
1
2
,则函数f(x)在(-∞,
1
2
]
上单调递减,在(
1
2
,a]
上单调递增.
所以函数f(x)在(-∞,a]上的最小值为f(
1
2
)=
3
4
+a

②当x>a时,f(x)=x2+x+(1-a)=(x+
1
2
)2+(
3
4
-a)

a≤-
1
2
,则函数f(x)在[a,-
1
2
]
上单调递减,在(-
1
2
,+∞)
单调递增.
所以函数f(x)在[a,+∞)上的最小值为f(-
1
2
)=
3
4
-a

a>-
1
2
,则函数f(x)在[a,+∞)单调递增.
所以函数f(x)在[a,+∞)上的最小值为f(a)=a2+1.
综上所述,可得
a≤-
1
2
时,函数f(x)的最小值是
3
4
-a
;当-
1
2
<a≤
1
2
时,函数f(x)的最小值是a2+1;
a>
1
2
时,函数f(x)的最小值是
3
4
+a
点评:本小题主要考查偶函数的概念,考查二次函数的单调性、最值等基础知识以及运算求解能力、分类讨论思想等知识,属于中档题.
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