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2021年高考数学上海春20

  2022-05-03 08:26:47  

20.(16分)已知函数f(x)=|x+a|ax
(1)若a=1,求函数的定义域;
(2)若a0,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=t0,得a=tt2t0,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xax<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|1x
|x+1|10,得|x+1|1,解得x2x0
函数的定义域为(2][0+)
(2)f(ax)=|ax+a|aax
f(ax)=a|ax+a|a=ax+a
ax+a=t0ta=t有两个不同实数根,整理得a=tt2t0
a=(t12)2+14t0,当且仅当0a<14时,方程有2个不同实数根,
a0a的取值范围是(0,14)
(3)当xa时,f(x)=|x+a|ax=xx=(x12)2+14,在[14+)上单调递减,
此时需要满足a14,即a14,函数f(x)[a+)上递减;
x<a时,f(x)=|x+a|ax=x2ax,在(2a]上递减,
a14<02a>a>0,即当a14时,函数f(x)(,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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