问题 解答题

设a为实数,函数f(x)=x|x2﹣a|.

(1)当a=1时,求函数f(x)在区间[﹣1,1]上的最大值和最小值;

(2)求函数f(x)的单调区间.

答案

解:(1)当a=1时,f(x)=x|x2﹣1|.

∵x∈[﹣1,1],

∴f(x)=﹣x3+x,则f′(x)=﹣3x2+1=﹣3(x﹣)(x+),

令f′(x)=0,得x=,x=-

[﹣1,1],

f(﹣1)=1﹣1=0,

f(﹣)=﹣(﹣3=

f()=

f(1)=﹣1+1=0,

∴函数f(x)在x∈[﹣1,1]上的最小值为,最大值为

(2)(i)当a=0时,f(x)=x3,f(x)的单调增区间为(﹣∞,+∞).

(ii)当a<0时,f(x)=x2﹣ax,

∵f′(x)=3x2﹣a>0恒成立,

∴f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增,

∴f(x)的增区间为(﹣∞,+∞).

(iii)当a>0时,①当时,f(x)=x3﹣ax,

因为f′(x)=3x2﹣a=3(x+)(x﹣),﹣

所以,当时,f′(x)>0,

从而f(x)的单调减区间为

②当﹣ 时,f(x)=﹣x3+ax, f′(x)=﹣3x2+a=﹣3 ,

令f′(x)=0,得 ,x=﹣ ,列表,得  

综上所述,当a≤0时,函数f(x)的单调增区间为(﹣∞,+∞);当a>0时,函数f(x)的单调增区间为  , f(x)的单调减区间为 .

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