2021年高考数学上海春20 |
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2022-05-03 08:26:47 |
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20.(16分)已知函数f(x)=√|x+a|−a−x. (1)若a=1,求函数的定义域; (2)若a≠0,若f(ax)=a有2个不同实数根,求a的取值范围; (3)是否存在实数a,使得函数f(x)在定义域内具有单调性?若存在,求出a的取值范围. 分析:(1)把a=1代入函数解析式,由根式内部的代数式大于等于0求解绝对值的不等式得答案; (2)f(ax)=a⇔√|ax+a|−a=ax+a,设ax+a=t⩾0,得a=t−t2,t⩾0,求得等式右边关于t的函数的值域可得a的取值范围; (3)分x⩾−a与x<−a两类变形,结合复合函数的单调性可得使得函数f(x)在定义域内具有单调性的a的范围. 解:(1)当a=1时,f(x)=√|x+1|−1−x, 由|x+1|−1⩾0,得|x+1|⩾1,解得x⩽−2或x⩾0. ∴函数的定义域为(−∞,−2]⋃[0,+∞); (2)f(ax)=√|ax+a|−a−ax, f(ax)=a⇔√|ax+a|−a=ax+a, 设ax+a=t⩾0,∴√t−a=t有两个不同实数根,整理得a=t−t2,t⩾0, ∴a=−(t−12)2+14,t⩾0,当且仅当0⩽a<14时,方程有2个不同实数根, 又a≠0,∴a的取值范围是(0,14); (3)当x⩾−a时,f(x)=√|x+a|−a−x=√x−x=−(√x−12)2+14,在[14,+∞)上单调递减, 此时需要满足−a⩾14,即a⩽−14,函数f(x)在[−a,+∞)上递减; 当x<−a时,f(x)=√|x+a|−a−x=√−x−2a−x,在(−∞,−2a]上递减, ∵a⩽−14<0,∴−2a>−a>0,即当a⩽−14时,函数f(x)在(−∞,−a)上递减. 综上,当a∈(−∞,−14]时,函数f(x)在定义域R上连续,且单调递减. 点评:本题考查函数定义域的求法,考查函数零点与方程根的关系,考查函数单调性的判定及其应用,考查逻辑思维能力与推理论证能力,属难题.
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