Question

已知函数f（x）=x|x-a|+2x，若存在a∈[-3，3]，使得关于x的方程f（x）=tf（a）有三个不相等的实数根，则实数t的取值范围是

 

．

Answer 1

考点：根的存在性及根的个数判断

专题：计算题,函数的性质及应用

分析：注意对a的分类讨论，从而确定f（x）的单调性．

解答： 解：当-2≤a≤2时，f（x）在R上是增函数，
则关于x的方程f（x）=tf（a）不可能有三个不相等的实数根，
当a∈（2，3]时，由f（x）=

x2+(2-a)x，x≥a -x2+(2+a)x，x＜a

，
得x≥a时，f（x）=x²+（2-a）x，对称轴x=

a-2

2

＜a，
则f（x）在x∈[a，+∞）为增函数，此时f（x）的值域为[f（a），+∞）=[2a，+∞），
x＜a时，f（x）=-x²+（2+a）x，对称轴x=

2+a

2

＜a，
则f（x）在x∈（-∞，

a+2

2

]为增函数，此时f（x）的值域为（-∞，

(a+2)2

4

]，
f（x）在x∈[

a+2

2

，a）为减函数，此时f（x）的值域为（2a，

(a+2)2

4

]，
由存在a∈（2，3]，方程f（x）=tf（a）=2ta有三个不相等的实根，
则2ta∈（2a，

(a+2)2

4

），
即存在a∈（2，3]，使得t∈（1，

(a+2)2

8a

）即可，
令g（a）=

(a+2)2

8a

=

1

8

（a+

4

a

+4），
只要使t＜（g（a））_max即可，而g（a）在a∈（2，3]上是增函数，
∴（g（a））max=g（3）=

25

24

，
故实数t的取值范围为（1，

25

24

）．
同理可求当a∈[-3，-2）时，t的取值范围为（1，

25

24

）．
综上所述，实数t的取值范围为（1，

25

24

）．

点评：本题考查了根的存在性定理与判断，分类比较难，属于难题．