题目内容

已知函数f(x)=x|x-a|+2x,若存在a∈[-3,3],使得关于x的方程f(x)=tf(a)有三个不相等的实数根,则实数t的取值范围是
 
考点:根的存在性及根的个数判断
专题:函数的性质及应用
分析:当-2≤a≤2时,f(x)在R上是增函数,则关于x的方程f(x)=tf(a)不可能有三个不等的实数根;当a∈(2,3]时和当a∈[-3,-2)时,等价转化f(x)的表达式,利用函数的单调性能得到实数t的取值范围.
解答: 解:当-2≤a≤2时,f(x)在R上是增函数,
则关于x的方程f(x)=tf(a)不可能有三个不等的实数根,
则当a∈(2,3]时,由f(x)=
x2+(2-a)x,x≥a
-x2+(2+a)x,x<a

得x≥a时,f(x)=x2+(2-a)x,对称轴x=
a-2
2
<a

则f(x)在x∈[a,+∞)为增函数,此时f(x)的值域为[f(a),+∞)=[2a,+∞),
x<a时,f(x)=-x2+(2+a)x,对称轴x=
a+2
2
<a

则f(x)在x∈(-∞,
a+2
2
]
为增函数,此时f(x)的值域(-∞,
(a+2)2
4
]

f(x)在x∈[
a+2
2
,a)
上为减函数,此时f(x)的值域为(2a,
(a+2)2
4
];
f(x)在[
a+2
2
,a)
为减函数,此时f(x)的值域为(2a,
(a+2)2
4
]

由存在a∈(2,3],方程f(x)=tf(a)=2ta有三个不相等的实根,
则2ta∈(2a,
(a+2)2
4
),
即存在a∈(2,3],使得t∈(1,
(a+2)2
8a
)
即可.
令g(a)=
(a+2)2
8a
=
1
8
(a+
4
a
+4)

由题意,只需t<g(a)max即可,而g(a)在a∈(2,3]上是增函数,
所以g(a)max=g(3)=
25
24
;故实数t的取值范围是(1,
25
24
),
同理可求当a∈[-3,-2)时,t的取值范围是(1,
25
24
).
综上可知,实数t的取值范围是(1,
25
24
).
故答案为(1,
25
24
点评:本题考查函数恒成立问题的应用,考查运算求解能力,推理论证能力,考查转化与化归,分类讨论思想.综合性强,难度大,有一定的探索性,对能力要求较高.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网