题目内容

11.已知函数f(x)=x(1-a|x|)+1(a>0),若f(x+a)≤f(x)对任意的x∈R恒成立,则实数a的取值范围是[$\sqrt{2}$,+∞).

分析 依题意,f由(x+a)≤f(x)对任意的x∈R恒成立,在同一坐标系中作出满足题意的y=f(x+a)与y=f(x)的图象,可得x(1+ax)+1≥(x+a)[1-a(x+a)]+1恒成立,整理后为二次不等式,利用△≤0即可求得实数a的取值范围.

解答 解:∵f(x)=x(1-a|x|)+1=$\left\{\begin{array}{l}{x(1+ax)+1,x<0}\\{x(1-ax)+1,x≥0}\end{array}\right.$=$\left\{\begin{array}{l}{{a(x+\frac{1}{2a})}^{2}+1-\frac{1}{4a},x<0}\\{-{a(x-\frac{1}{2a})}^{2}+1+\frac{1}{4a},x≥0}\end{array}\right.$(a>0),
∴f(x+a)=(x+a)(1-a|x+a|)+1,
∵f(x+a)≤f(x)对任意的x∈R恒成立,
在同一坐标系中作出满足题意的y=f(x+a)与y=f(x)的图象如下:

∴x(1+ax)+1≥(x+a)[1-a(x+a)]+1恒成立,
即x+ax2+1≥-a(x2+2ax+a2)+x+a+1,
整理得:2x2+2ax+a2-1≥0恒成立,
∴△=4a2-4×2(a2-1)≤0,
解得:a≥$\sqrt{2}$.
故答案为:[$\sqrt{2}$,+∞).

点评 本题考查函数恒成立问题,深刻理解f(x+a)≤f(x)对任意的x∈R恒成立,得到x(1+ax)+1≥(x+a)[1-a(x+a)]+1恒成立是解决问题的关键,也是难点,考查作图、分析与运算能力,属于难题.

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