问题
解答题
已知函数f(x)=
(1)当a=1,x∈[-1,1]时,求函数f(x)的值域; (2)设m、n是两个实数,满足m<n,若函数f(x)的单调减区间为(m,n),且n-m≤
|
答案
设y=f(x)
(1)a=1时,f(x)=
+|x|x+1
当x∈(0,1]时,f(x)=
+x为增函数,y的取值范围为(1,1+x+1
]2
当x∈[-1,0)时,f(x)=
-xx+1
令t=
,0≤t≤1,∴x=t2-1x+1
∴y=-(t-
)2+1 2
,0≤t≤1,5 4
∴y的取值范围为[1,
]5 4
∵
<1+5 4 2
∴当a=1,x∈[-1,1]时,函数f(x)的值域为[1,1+
]2
(2)令t=
,x+a
∴x=t2-a,t≥0,y=g(t)=t+a|t2-a|
①a=0时,f(x)=
无单调减区间x
②a<0时,y=g(t)=at2+t-a2,t在(-
,+∞)上g(t)是减函数,1 2a
∴x在(
-a,+∞)上f(x)是减函数1 4a2
∴a<0不成立
③a>0时,y=g(t)=-at2+t+a2,0≤t≤ a at2+t-a2,t> a
当且仅当
<1 2a
时,即a>2-a
时,在t∈(2 3
,1 2a
)上,g(t)是减函数,即x∈(a
-a,0)时,f(x)是减函数1 4a2
∴n-m=a-
≤1 4a2 31 16
∴(a-2)(16a2+a+2)≤0
∴a≤2
∴a的取值范围为(2-
,2]2 3