题目内容
已知函数f(x)=x3-3a|x-1|,(1)当a=1时,试判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)当a>0时,求函数f(x)在[0,+∞)内的最小值.
分析:(1)通过举反例说明当a=1时,f(x)非奇非偶.
(2)利用绝对值的意义分段讨论去掉绝对值符号将f(x)转化为分段函数;分别通过导数求两段的最小值;比较两段的最小值,挑出最小值为f(x)d的最小值.
(2)利用绝对值的意义分段讨论去掉绝对值符号将f(x)转化为分段函数;分别通过导数求两段的最小值;比较两段的最小值,挑出最小值为f(x)d的最小值.
解答:解:(1)当a=1时,f(x)=x3-3|x-1|,(2分)
此时f(1)=1,f(-1)=-7,f(-1)≠f(1),f(-1)≠-f(1),∴f(x)是非奇非偶函数.(5分)
(2)当0≤x<1时,f(x)=x3-3a(1-x)=x3+3ax-3a,
当x≥1时,f(x)=x3-3a(x-1)=x3-3ax+3a
∴f(x)=
,(7分)
(i)当0≤x<1时,f'(x)=3x2+3a,由于a>0,故f'(x)>0,∴f(x)在[0,1)内单调递增,此时[f(x)]min=f(0)=-3a(9分)
(ii)当x≥1时,f′(x)=3x2-3a=3(x2-a)=3(x-
)(x+
),
令f'(x)=0,可得两极值点x=-
或x=
,
①若0<a≤1,则
≤1,可得f(x)在[1,+∞)内单调递增,
结合(i)、(ii)可得此时[f(x)]min=f(0)=-3a(11分)
②若a>1,则
>1,可得f(x)在[1,
)内单调递减,(
,+∞)内单调递增,
∴f(x)在[1,+∞)内有极小值f(
)=(
)3-3a
+3a=-2a
+3a,
此时[f(x)]min=min{f(0),f(
)}
而f(
)-f(0)=-2a
+3a-(-3a)=-2a
+6a=-2a(
-3)
可得1<a≤9时,f(
)≥f(0),a>9时,f(
)<f(0)(14分)
∴综合①②可得,当0<a≤9时,[f(x)]min=f(0)=-3a,
当a>9时,[f(x)]min=f(
)=-2a
+3a(15分)
此时f(1)=1,f(-1)=-7,f(-1)≠f(1),f(-1)≠-f(1),∴f(x)是非奇非偶函数.(5分)
(2)当0≤x<1时,f(x)=x3-3a(1-x)=x3+3ax-3a,
当x≥1时,f(x)=x3-3a(x-1)=x3-3ax+3a
∴f(x)=
|
(i)当0≤x<1时,f'(x)=3x2+3a,由于a>0,故f'(x)>0,∴f(x)在[0,1)内单调递增,此时[f(x)]min=f(0)=-3a(9分)
(ii)当x≥1时,f′(x)=3x2-3a=3(x2-a)=3(x-
| a |
| a |
令f'(x)=0,可得两极值点x=-
| a |
| a |
①若0<a≤1,则
| a |
结合(i)、(ii)可得此时[f(x)]min=f(0)=-3a(11分)
②若a>1,则
| a |
| a |
| a |
∴f(x)在[1,+∞)内有极小值f(
| a |
| a |
| a |
| a |
此时[f(x)]min=min{f(0),f(
| a |
而f(
| a |
| a |
| a |
| a |
可得1<a≤9时,f(
| a |
| a |
∴综合①②可得,当0<a≤9时,[f(x)]min=f(0)=-3a,
当a>9时,[f(x)]min=f(
| a |
| a |
点评:本题考查通过举反例说明一个命题不成立的方法、考查通过绝对值的意义去绝对值符号、考查分段函数的最值分段求,比较出各段的最值、考查利用导数求函数的最值、考查分类讨论的数学思想方法.
练习册系列答案
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| π |
| 2 |
A、f(x)=2sin(πx+
| ||
B、f(x)=2sin(2πx+
| ||
C、f(x)=2sin(πx+
| ||
D、f(x)=2sin(2πx+
|