已知函数f(x)=x2-1,g(x)=a|x-1|.(1)若关于x的方程|f(x)|=g(x)只有一个实数解x=1,求实数a的
已知函数f(x)=x2-1,g(x)=a|x-1|.(1)若关于x的方程|f(x)|=g(x)只有一个实数解x=1,求实数a的取值范围;(2)若当x∈R时,不等式f(x)...
已知函数f(x)=x2-1,g(x)=a|x-1|.(1)若关于x的方程|f(x)|=g(x)只有一个实数解x=1,求实数a的取值范围;(2)若当x∈R时,不等式f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;(3)若实数a∈[0,+∞),求函数h(x)=|f(x)|+g(x)在区间[-2,2]上的最大值.
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(1)∵函数f(x)=x2-1,g(x)=a|x-1|,
∴关于x的方程|f(x)|=g(x),
即为|x2-1|=a|x-1|,
即为|x-1|(|x+1|-a)=0,
显然x=1是方程的根,
∵关于x的方程|f(x)|=g(x)只有一个实数解x=1,
∴方程|x+1|=a有且仅有一个等于1的根或者无根,
结合函数图象可得,a<0,
∴实数a的取值范围为a<0;
(2)不等式f(x)≥g(x)对x∈R恒成立,
即为(x2-1)≥a|x-1|对x∈R恒成立,
①当x=1时,0≥0显然恒成立,
∴a∈R;
②当x≠1时,(x2-1)≥a|x-1|对x∈R恒成立,可变形为a≤
对x∈R恒成立,
令φ(x)=
=
,
∵当x>1时,φ(x)>2,当x<1时,φ(x)>-2,
∴φ(x)>-2,
∴a≤-2,
综合①②,实数a的取值范围为a≤-2;
(3)∵h(x)=|f(x)|+g(x)=|x2-1|+a|x-1=
,
①当
>1,即a>2时,结合函数的图象可知,h(x)在[-2,1]上单调递减,在[1,2]上单调递增,
h(-2)=3a+3,h(2)=a+3,经比较,此时h(x)在[-2,2]上的最大值为3a+3,
②当0≤
≤1,即0≤a≤2时,结合函数图象可知h(x)在[-2,1],[-
,1]上单调递减,在[-1,-
],[1,2]上单调递增,
且h(-2)=3a+3,h(2)=a+3,h(-
)=
∴关于x的方程|f(x)|=g(x),
即为|x2-1|=a|x-1|,
即为|x-1|(|x+1|-a)=0,
显然x=1是方程的根,
∵关于x的方程|f(x)|=g(x)只有一个实数解x=1,
∴方程|x+1|=a有且仅有一个等于1的根或者无根,
结合函数图象可得,a<0,
∴实数a的取值范围为a<0;
(2)不等式f(x)≥g(x)对x∈R恒成立,
即为(x2-1)≥a|x-1|对x∈R恒成立,
①当x=1时,0≥0显然恒成立,
∴a∈R;
②当x≠1时,(x2-1)≥a|x-1|对x∈R恒成立,可变形为a≤
x2?1 |
|x?1| |
令φ(x)=
x2?1 |
|x?1| |
|
∵当x>1时,φ(x)>2,当x<1时,φ(x)>-2,
∴φ(x)>-2,
∴a≤-2,
综合①②,实数a的取值范围为a≤-2;
(3)∵h(x)=|f(x)|+g(x)=|x2-1|+a|x-1=
|
①当
a |
2 |
h(-2)=3a+3,h(2)=a+3,经比较,此时h(x)在[-2,2]上的最大值为3a+3,
②当0≤
a |
2 |
a |
2 |
a |
2 |
且h(-2)=3a+3,h(2)=a+3,h(-
a |
2 |