已知函数f(x)=x|x-a|,(a∈R)
(1)若a>0,解关于x的不等式f(x)<x;
(2)若对∀x∈(0,1]都有f(x)<m(m∈R,m是常数),求a的取值范围.
(1)∵f(x)=x|x-a|,
∴不等式f(x)<x即为x|x-a|<x
10显然x≠0,
20当x>0时原不等式可化为:|x-a|<1⇒-1<x-a<1⇒a-1<x<a+1
当a-1≥0即a≥1时得不等式的解为:a-1<x<a+1
当a-1<0即0<a<1时得不等式的解为:0<x<a+1
30当x<0时原不等式可化为:|x-a|>1⇒x-a>1或x-a<-1⇒x>a+1或x<a-1
当a≥1时,得不等式的解为x<0
当0<a<1时,得不等式的解为:x<a-1
综上得:当a≥1时,原不等式的解集为{x|x<0}∪{x|a-1<x<a+1}
当0<a<1时,原不等式的解集为{x|x<a-1}∪{x|0<x<a+1}
(2)∵对∀x∈(0,1]都有f(x)<m,显然m>0
即-m<x(x-a)<m⇒对∀x∈(0,1],-
<x-a<m x
恒成立⇒对∀x∈(0,1],x-m x
<a<x+m x
恒成立m x
设g(x)=x-
,x∈(0,1],p(x)=x+m x
,x∈(0,1]m x
则对∀x∈(0,1],x-
<a<x+m x
恒成立⇔g(x)max<a<p(x)min,x∈(0,1]m x
∵g(x)'=1+
,当x∈(0,1]时g(x)'>0m x2
∴函数g(x)在(0,1]上单调递增,∴g(x)max=1-m
又∵p(x)'=1-
=m x2
,(x-
)(x+m
)m x2
当
≥1即m≥1时,对于x∈(0,1],p(x)'<0m
∴函数p(x)在(0,1]上为减函数,
∴p(x)min=p(1)=1+m
当
<1,即0<m<1时,m
当x∈(0,
],p(x)'≤0m
当x∈(
,1],p(x)'>0m
∴在(0,1]上,p(x)min=p(
)=2m m
(或当0<m<1时,在(0,1]上,p(x)=x+
≥2m x
=2x• m x
,当x=m
时取等号)m
又∵当0<m<1时,要g(x)max<a<p(x)min即1-m<a<2
还需满足2m
>1-m解得3-2m
<m<12
∴当3-2
<m<1时,1-m<a<22
;m
当m≥1时,1-m<a<1+m.