题目内容

已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2+4x.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)已知a为实数,且f(a2-a)<f(4a-4),求函数g(x)=
x
(x-a)在区间[0,2]上的最小值.
分析:(1)利用奇函数的定义即可求得当x<0时的解析式.
(2)据函数f(x)的解析式,先证明函数f(x)在R上的单调性,即可求出a的取值范围.再对函数g(x)求导并求出极值,进而可求得最小值.
解答:解1)设x<0,则-x>0,由已知可得:f(-x)=(-x)2-4x.
∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(x)=-f(-x)=-(x2-4x)=-x2+4x.
所以函数的解析式为:f(x)=
x2+4x,当x≥0时
-x2+4x,当x<0时

(2)当x≥0时,f(x)=(x+2)2-4,∴函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增;
同理可得:当x<0时,函数f(x)在区间(-∞,0)上单调递增.由函数f(x)在x=0时连续,
∴函数f(x)在R上单调递增.
∵实数a满足f(a2-a)<f(4a-4),
∴a2-a<4a-4,解得1<a<4.
x
=t
,∵x∈[0,2],∴t∈[0,
2
]

∴y=t(t2-a),∴y′=3t2-a.
令y′=0,则t=
a
3

又∵1<a<4,∴
1
3
a
3
4
3
,∴t=
a
3
∈[0,
2
]

当t∈[0,
a
3
)
时,y′<0;当t∈(
a
3
2
]
时,y′>0.
∴函数y=t3-at在区间[0,
a
3
]上单调递减;在区间[
a
3
2
]
上单调递增.
∴函数y=t3-at在t=
a
3
,即x=
a
3
时取得最小值为-
2a
3a
9
点评:本题综合考查了函数的奇偶性、单调性及最值,充分理解以上性质和掌握利用导数求最值的方法是解决问题的关键.
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