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微专题10 绝对值函数与分段函数问题
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微专题10 绝对值函数与分段函数问题
题型一 求参数的取值问题
例1 (1)若函数f(x)=(x-2)2|x-a|在区间[2,4]上单调递增,则实数a的取值范围为
.
(2)若奇函数f(x)= 在区间[-1,a-2]上单调递增,则实数a的取值范
围是 .
答案 (1)(-∞,2]∪[5,+∞) (2)(1,3]
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解析 (1)当a≤2时, f(x)=(x-2)2(x-a), f '(x)=(x-2)(3x-2a-2)≥0在[2,4]上恒成立,
则2a+2≤(3x)min=6,a≤2;当a≥4时, f(x)=(x-2)2(a-x), f '(x)=-(x-2)(3x-2a-2)≥0在
[2,4]上恒成立,则2a+2≥(3x)max=12,a≥5;
当2<a<4时, f(x)= 递增,
则 解得a≤2,舍去,
综上可得,实数a的取值范围是a≤2或a≥5.
(2)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-1)=-f(1),解得m=2,作出函数f(x)的图
象(图略)可得函数f(x)的递增区间是[-1,1],则[-1,a-2]⊆[-1,1],则-1<a-2≤1,解
得1<a≤3.
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【方法归纳】 (1)利用奇偶性求参数的取值时,若定义域确定,则利用特殊
值求出参数的值后再检验,若定义域不确定,则利用定义法求解.
(2)利用单调性求参数的取值范围,以函数y= (区间D1在区间D2的
左侧)在区间D1∪D2上单调递增为例,方法一:①满足函数y=f(x)在区间D1上单
调递增;②满足函数y=g(x)在区间D2上单调递增;③满足函数y=f(x)在区间D1的
右端点的函数值不大于函数y=f(x)在区间D2的左端点的函数值;④将满足①
②③的参数的取值范围取交集,即为所得结果.方法二:画出函数图象,借助图
象求解.
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1-1 已知函数f(x)= (a>0,a≠1)是R上的单调递减函数,则实数a
的取值范围是 .
答案
解析 由题意可得
解得 ≤a≤ .
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1-2 若函数f(x)= 在区间[1,2]上单调递增,则实数a的取值范是 .
答案
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解析 当a≤0时, f(x)= - ,若f(x)在[1,2]上单调递增,则f '(x)= + ≥0在[1,
2]上恒成立,则-2a≤(e2x)min=e2,解得- ≤a≤0;当a>0时, f(x)=
当x≥ 时, f '(x)= + >0恒成立,函数f(x)单调递增;当x< 时, f '(x)=-
<0,函数f(x)单调递减,又由题易知 ≤1,解得0<a≤ ,综上可得,实
数a的取值范围是 .
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题型二 解不等式、不等式恒成立、有解问题
例2 (1)已知函数f(x)= 若f(f(-2))>f(k),则实数k的取值范围为 .
(2)设函数f(x)=(x-a)|x-a|-x|x|+2a+1(a<0),若存在x0∈[-1,1],使f(x0)≤0,则a的取值
范围是 .
答案 (1)( 9,4) (2)[-3,-2+ ]
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解析 (1)f(f(-2))=f(4)=9, f(k)<9⇔ 或 解得 9<k<0或0≤k
<4,所以实数k的取值范围为( 9,4).
(2)若存在x0∈[-1,1],使f(x0)≤0,则f ≤0.当a≤-1时,x-a≥0, f(x)=
=
则 ≤-1,即a≤-2时, f(x)min=f(-1)=2+2a+(a+1)2=a2+4a+3≤0,-3≤a≤-2;则-1<
≤- ,即-2<a≤-1时, f(x)min=f = -a2+(a+1)2= a2+2a+1≤0恒成立,所以-3≤a
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≤-1.
当-1<a<0时, f(x)=
f(x)min=f = -a2+(a+1)2= a2+2a+1≤0,解得-1<a≤-2+ .
综上可得,a的取值范围是[-3,-2+ ].
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【方法归纳】 (1)与分段函数有关的解不等式一般转化为若干个不等式的
解集的并集;
(2)与分段函数、绝对值函数有关的不等式恒成立、有解问题,一般利用分离
参数、函数最值等方法求解,求解函数最值一般需要分类讨论.
核