• 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

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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.

      试题解答


      见解析
      解:(Ⅰ)当a=2时,f(x)=x|x-2|-2=
      {
      x2-2x-2,x≥2
      -x2+2x-2,x<2
      ,①当x≥2时,f(x)=x2-2x-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=
      {
      x2-ax-a,x≥a
      -x2+ax-a,x<a

      故当x≥a时,f(x)=(x-
      a
      2
      )2-
      a2
      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+
      a2
      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=
      a2
      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x0=
      a+
      a2+4a
      2
      x0=
      a-
      a2+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x1=2和x2=
      a+
      a2+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=
      a2-4a
      2

      ∴函数y=f(x)的零点为x=
      a2-4a
      2
      x0=
      a+
      a2+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+
      a2+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
      a2-4a
      2
      a+
      a2+4a
      2
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