问题 解答题
设f(x)=
10
|x2-a2|dx.
(1)当0≤a≤1与a>1时,分别求f(a);
(2)当a≥0时,求f(a)的最小值.
答案

(1)0≤a≤1时,

f(a)=

10
|x2-a2|dx

=

a0
(a2-x2)dx+
1a
(x2-a2)dx

=(a2x-

1
3
x3
.
a
0
+(
x3
3
-a2x)
.
1
a

=a3-

1
3
a3-0+0+
1
3
-a2-
a3
3
+a3

=

4
3
a3-a2+
1
3

当a>1时,

f(a)=

10
(a2-x2)dx

=(a2x-

1
3
x3
.
1
0

=a2-

1
3

∴f(a)=

4
3
a3-a2+
1
3
(0≤a≤1)
a2-
1
3
(a>1).

(2)当a>1时,由于a2-

1
3
在[1,+∞)上是增函数,故f(a)在[1,+∞)上的最小值是f(1)=1-
1
3
=
2
3

当a∈[0,1]时,f′(a)=4a2-2a=2a(2a-1),

由f′(a)>0知:a>

1
2
或a<0,

故在[0,

1
2
]上递减,在[
1
2
,1]上递增.

因此在[0,1]上,f(a)的最小值为f(

1
2
)=
1
4

综上可知,f(x)在[0,+∞)上的最小值为

1
4

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