题目内容

17.设a为实数,函数f(x)=(x-a)2+|x-a|-a(a-1).
(1)若f(0)≤1,求a的取值范围;
(2)讨论f(x)的单调性;
(3)当a>2时,讨论f(x)+|x|在R上的零点个数.

分析 (1)根据f(0)≤1列不等式,对a进行讨论解出a的范围,
(2)根据二次函数的对称轴和开口方向判断单调区间,
(3)设g(x)=f(x)+|x|,写出g(x)的解析式,利用二次函数的性质判断g(x)的单调性,根据零点存在定理判断即可.

解答 解:(1)∵f(0)≤1
∴f(0)=(0-a)2+|x-a|-a(a-1)=a2+|a|-a(a-1)=|a|+a≤1
∴当a≤0时,不等式为0≤1恒成立,满足条件,
当a>0时,不等式为a+a≤1,
∴0<a≤$\frac{1}{2}$,
综上所述a的取值范围为(-∞,$\frac{1}{2}$];
(2)当x<a时,函数 f(x)=x2-(2a+1)x+2a,
其对称轴为x=$\frac{2a+1}{2}$=a+$\frac{1}{2}$>a,此时y=f(x)在(-∞,a)时是减函数,
当x≥a时,f(x)=x2+(1-2a)x,
其对称轴为:x=a-$\frac{1}{2}$<a,y=f(x)在(a,+∞)时是增函数,
综上所述,f(x)在(a,+∞)上单调递增,在(-∞,a)上单调递减,
(3)设g(x)=f(x)+|x|=$\left\{\begin{array}{l}{{x}^{2}+(2-2a)x,x≥a}\\{{x}^{2}-2ax+2a,0≤x<a}\\{{x}^{2}-(2a+2)x+2a,x<0}\end{array}\right.$,
当x≥a时,其对称轴为x=a-1,
当0≤x<a时,其对称轴为x=a,
当x<0时,其对称轴为x=a+1,
∴g(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,
∵g(0)=2a>0,g(a)=a2+(2-2a)a=2a-a2=-(a-1)2+1,
又a>2,
∴g(a)=-(a-1)2+1在(2,+∞)上单调递减,
∴g(a)<g(2)=0,
∴f(x)在(0,a)和(a,+∞)上各有一个零点,
综上所述a>2时,f(x)+|x|在R上有2个零点.

点评 本题考查了二次函数的图象和性质,以及函数零点存在定理,关键是分类讨论,属于中档题

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