已知函数f(x)=x|x-a|,(a∈R)(1)若a>0,解关于x的不等式f(x)<x;(2)若对?x∈(0,1]都有f(x)<m(m∈R,m是常数),求a的取值范围

发布时间:2020-07-31 16:40:02

已知函数f(x)=x|x-a|,(a∈R)
(1)若a>0,解关于x的不等式f(x)<x;
(2)若对?x∈(0,1]都有f(x)<m(m∈R,m是常数),求a的取值范围.

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解:(1)∵f(x)=x|x-a|,
∴不等式f(x)<x即为x|x-a|<x
10显然x≠0,
20当x>0时原不等式可化为:|x-a|<1?-1<x-a<1?a-1<x<a+1
当a-1≥0即a≥1时得不等式的解为:a-1<x<a+1
当a-1<0即0<a<1时得不等式的解为:0<x<a+1
30当x<0时原不等式可化为:|x-a|>1?x-a>1或x-a<-1?x>a+1或x<a-1
当a≥1时,得不等式的解为x<0
当0<a<1时,得不等式的解为:x<a-1
综上得:当a≥1时,原不等式的解集为{x|x<0}∪{x|a-1<x<a+1}
当0<a<1时,原不等式的解集为{x|x<a-1}∪{x|0<x<a+1}
(2)∵对?x∈(0,1]都有f(x)<m,显然m>0
即-m<x(x-a)<m?对?x∈(0,1],-恒成立?对?x∈(0,1],x-恒成立
设g(x)=x-,x∈(0,1],p(x)=x+,x∈(0,1]
则对?x∈(0,1],x-恒成立?g(x)max<a<p(x)min,x∈(0,1]
∵g(x)'=1+,当x∈(0,1]时g(x)'>0
∴函数g(x)在(0,1]上单调递增,∴g(x)max=1-m
又∵p(x)'=1-=,
当≥1即m≥1时,对于x∈(0,1],p(x)'<0
∴函数p(x)在(0,1]上为减函数,
∴p(x)min=p(1)=1+m
当<1,即0<m<1时,
当,p(x)'≤0
当,p(x)'>0
∴在(0,1]上,
(或当0<m<1时,在(0,1]上,p(x)=x+≥2,当x=时取等号)
又∵当0<m<1时,要g(x)max<a<p(x)min即1-m<a<2还需满足2>1-m解得3-2<m<1
∴当3-2<m<1时,1-m<a<2;
当m≥1时,1-m<a<1+m.

解析分析:(1)本题关键在对x进行分类讨论的基础上,还要对a进行讨论(2)若对?x∈(0,1]都有f(x)<m(m∈R,m是常数),则知对?x∈(0,1],恒成立,然后根据导函数分别求出x-,x的最大值,最小值,最后再对m讨论得到最值,即可得到m的范围

点评:本题考查了二次函数在闭区间上的最值,一元二次不等式的解法,另外分类讨论也是解题的关键,属于基础题.
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