設(shè)a∈R,f(x)=
x
|x-a|

(1)若函數(shù)f(x)在[0,+∞)為單調(diào)函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(2)設(shè)a>0,
(i)證明:函數(shù)F(x)=f(x)-
1
2
x
有3個(gè)零點(diǎn);
(ii)若存在實(shí)數(shù)t(t>a),當(dāng)x∈[0,t]時(shí)函數(shù)f(x)的值域?yàn)?span id="vxk5gps" class="MathJye">[0,
t
2
],求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
考點(diǎn):利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值,導(dǎo)數(shù)在最大值、最小值問題中的應(yīng)用
專題:證明題,導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
分析:(1)對(duì)a討論,分a≤0,a>0兩種,將絕對(duì)值去掉,求導(dǎo)數(shù),從而判斷單調(diào)性;
(2)令F(x)=0則x=0或|x-a|=
1
2
x
,對(duì)后一個(gè)兩邊平方,轉(zhuǎn)化為二次方程,判斷它有兩個(gè)不同的正根即可;
(3)考慮函數(shù)y1=
x
(a-x)(0≤x≤a)的極大值點(diǎn)
a
3
,從而當(dāng)x∈[0,t]時(shí),f(x)max=max{f(
a
3
),f(t)},分別討論f(x)max=f(t)和f(x)max=f(
a
3
),得到不等式組,解出t的范圍,從而得出a的取值范圍.
解答: 解:(1)顯然x≥0,
當(dāng)a≤0時(shí),f(x)=
x
|x-a|=
x
(x-a),
f'(x)=
3
2
x
1
2
-
1
2
ax-
1
2
≥0,
所以f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,符合題意.
當(dāng)a>0時(shí),f(x)=
x
(a-x),(0≤x≤a)
x
(x-a),(x>a)
,
此時(shí)x=a為函數(shù)f(x)的極值點(diǎn),顯然不單調(diào).
綜上,實(shí)數(shù)a的取值范圍是a≤0;
(2)若a>0,
(i)即證明方程
x
|x-a|=
1
2
x有三個(gè)不同的實(shí)根,
可化為x=0或|x-a|=
1
2
x
  ①
①式可化為x2-(2a+
1
4
)x+a2=0,
設(shè)g(x)=x2-(2a+
1
4
)x+a2,
又因?yàn)間(0)=a2>0,對(duì)稱軸x=a+
1
8
>0,
△=a+
1
16
>0
,
故g(x)=0有兩個(gè)不同的正根,
即函數(shù)F((x)=f(x)-
1
2
x有3個(gè)零點(diǎn);
(ii)由(i)知 函數(shù)y=f(x)與y=
1
2
x有3個(gè)交點(diǎn),
y1=
x
(a-x)(0≤x≤a)的一個(gè)極大值點(diǎn)為x=
a
3
,
則當(dāng)x∈[0,t]時(shí),f(x)max=max{f(
a
3
),f(t)},
依題意有:(1)當(dāng)f(x)max=f(t)時(shí),
則有
f(
a
3
)≤
t
2
f(t)=
t
2
 即
a
3
2a
3
t
2
t
(t-a)=
t
2

由第二個(gè)式子得,a=t-
t
2
,代入第一式平方得:
16(t-
t
2
3≤27t2,
即16(
t
-
1
2
3-27
t
≤0,
得 16(
t
3-24(
t
2-15
t
-2=(
t
-2)(4
t
+1)2≤0,
得t≤4,所以a≤3,
又a>0,綜上得:0<a≤3.
(2)當(dāng)f(x)max=f(
a
3
)時(shí),則有
f(
a
3
)=
t
2
f(t)≤
t
2
  即
a
3
2a
3
=
t
2
t
(t-a)≤
t
2

由①得a3=
27
16
t2,由②得:a≥t-
t
2
,
所以16(t-
t
2
3≤27t2,同上有0<a≤3,
綜上,符合題意的實(shí)數(shù)a的取值范圍是:0<a≤3.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的綜合應(yīng)用:求單調(diào)性、求極值、求最值,考查分類討論的思想方法,含參問題的求法,考查運(yùn)算和推理能力,是一道很好的綜合題.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知復(fù)數(shù)方程
1+i
3i+z
=i(i為虛數(shù)單位),則復(fù)數(shù)z的虛部為( 。
A、2B、4iC、-2D、-4

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=ax-ex(a>0).
(1)若a=
1
2
,求函數(shù)f(x)在x=1處的切線方程;
(2)當(dāng)1≤a≤e+1時(shí),求證:f(x)≤x.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知橢圓C的對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,且經(jīng)過兩點(diǎn)(
2
,1),(2,
3
3
)

(1)求橢圓C的方程;
(2)過點(diǎn)(-1,0)的動(dòng)直線l與橢圓相交于A、B兩點(diǎn),在x軸上是否存在點(diǎn)M,使
MA
MB
為常數(shù)?若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,設(shè)拋物線C1y2=4mx(m>0)的準(zhǔn)線與x軸交于F1,且C1的焦 點(diǎn)為F2;以F1,F(xiàn)2為焦點(diǎn),離心率e=
1
2
的橢圓C2與拋物線C1在x軸上方的一個(gè)交點(diǎn)為P.
(Ⅰ)是否存在實(shí)數(shù)m,使得△PF1F2的邊長(zhǎng)是連續(xù)的自然數(shù),若存在,求出這樣的實(shí)數(shù)m,若不存在,請(qǐng)說明理由;
(Ⅱ)若m=1,直線l經(jīng)過橢圓C2的右焦點(diǎn)F2,且與拋物線C1交于A1,A2,以線段A1A2為直徑作圓,若圓經(jīng)過點(diǎn)P,求直線l的斜率.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知直線l:x=my+1過橢圓C:,
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的右焦點(diǎn)F,拋物線x2=4
3
y
的焦點(diǎn)為橢圓C的上頂點(diǎn),且直線l交橢圓C于A,B兩點(diǎn).
(1)求橢圓C的方程;
(2)若直線l交y軸于點(diǎn)M,且
MA
=λ1
AF
MB
=λ2
BF
,當(dāng)m變化時(shí),λ12的值是否為定值?若是,求出這個(gè)定值,若不是,說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知?jiǎng)訄A過定點(diǎn)A(0,2),且在x軸上截得的弦MN的長(zhǎng)為4.
(1)求動(dòng)圓圓心的軌跡C的方程;
(2)過點(diǎn)A(0,2)作一條直線與曲線C交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),過E,F(xiàn)分別作曲線C的切線,兩切線交于P點(diǎn),當(dāng)|PE|•|PF|最小時(shí),求直線EF的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知△ABC三個(gè)內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,面積為S,acosC+
3
csinA-b-c=0.
(Ⅰ)求角A的值;
(Ⅱ)若a=
3
,求
3
3
S+
3
cosBcosC取最大值時(shí)S的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,|φ|≤
π
2
)與坐標(biāo)軸的三個(gè)交點(diǎn)P、Q、R滿足P(2,0),∠PQR=
π
4
,M為QR的中點(diǎn),PM=2
5
,則A的值為
 

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