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设a为非负实数,函数f(x)=x|x-a|-a.(Ⅰ)当a=2时,求函数的单调区间;(Ⅱ)讨论函数y=f(x)的零点个数,并求出零点.试题及答案-单选题-云返教育
试题详情
设a为非负实数,函数f(x)=x|x-a|-a.
(Ⅰ)当a=2时,求函数的单调区间;
(Ⅱ)讨论函数y=f(x)的零点个数,并求出零点.
试题解答
见解析
解:(Ⅰ)当a=2时,f(x)=x|x-2|-2=
{
x
2
-2x-2,x≥2
-x
2
+2x-2,x<2
,①当x≥2时,f(x)=x
2
-2x-2=(x-1)
2
-3,
∴f(x)在(2,+∞)上单调递增;
②当x<2时,f(x)=-x
2
+2x-2=-(x-1)
2
-1,
∴f(x)在(1,2)上单调递减,在(-∞,1)上单调递增;
综上所述,f(x)的单调递增区间是(-∞,1)和(2,+∞),单调递减区间是(1,2).
(Ⅱ)(1)当a=0时,f(x)=x|x|,函数y=f(x)的零点为x
0
=0;
(2)当a>0时,f(x)=x|x-a|-a=
{
x
2
-ax-a,x≥a
-x
2
+ax-a,x<a
,
故当x≥a时,f(x)=(x-
a
2
)
2
-
a
2
4
-a,二次函数对称轴x=
a
2
<a,
∴f(x)在(a,+∞)上单调递增,f(a)<0;
当x<a时,f(x)=-(x-
a
2
)
2
+
a
2
4
-a,二次函数对称轴x=
a
2
<a,
∴f(x)在(
a
2
,a)上单调递减,在(-∞,
a
2
)上单调递增;
∴f(x)的极大值为f(
a
2
)=-(
a
2
)
2
+a×
a
2
-a=
a
2
4
-a,
1°当f(
a
2
)<0,即0<a<4时,函数f(x)与x轴只有唯一交点,即唯一零点,
由x
2
-ax-a=0解之得函数y=f(x)的零点为
x
0
=
a+
√
a
2
+4a
2
或
x
0
=
a-
√
a
2
+4a
2
(舍去);
2°当f(
a
2
)=0,即a=4时,函数f(x)与x轴有两个交点,即两个零点,分别为x
1
=2和
x
2
=
a+
√
a
2
+4a
2
=2+2
√
2
;
3°当f(
a
2
)>0,即a>4时,函数f(x)与x轴有三个交点,即有三个零点,
由-x
2
+ax-a=0解得,x=
a±
√
a
2
-4a
2
,
∴函数y=f(x)的零点为x=
a±
√
a
2
-4a
2
和
x
0
=
a+
√
a
2
+4a
2
.
综上可得,当a=0时,函数的零点为0;
当0<a<4时,函数有一个零点,且零点为
a+
√
a
2
+4a
2
;
当a=4时,有两个零点2和2+2
√
2
;
当a>4时,函数???三个零点
a±
√
a
2
-4a
2
和
a+
√
a
2
+4a
2
.
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单选题
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