已知函数 $f(x)=(x-t)|x|$($t \in \mathbb R$).
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    函数
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    函数的图象与性质
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    函数的奇偶性
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    函数的单调性
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    函数的图象与性质
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    函数的最值和值域
  1. 根据 $t$ 的不同取值,试判断 $f(x)$ 的奇偶性并说明理由;
    标注
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      函数的奇偶性
    答案
    当 $t=0$ 时,函数 $f(x)$ 为奇函数;当 $t\neq 0$ 时,函数 $f(x)$ 为非奇非偶函数
    解析
    函数 $f(x)$ 的定义域为 $\mathbb R$,关于原点对称,又$$f(x)=\begin{cases} x(x-t), & x \geqslant 0,\\ -x(x-t),& x<0.\end{cases}$$而$$f(-x)=\begin{cases} -x(x+t), & x \geqslant 0,\\ x(x+t),& x<0.\end{cases}$$当 $t=0$ 时,$$f(-x)=-f(x),$$此时函数 $f(x)$ 为奇函数;
    当 $t\neq 0$ 时,$$f(-x)\neq -f(x) \land f(-x)\neq f(x) ,$$此时函数 $f(x)$ 为非奇非偶函数.
  2. 试讨论函数 $f(x)$ 的单调区间;
    标注
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      函数的单调性
    答案
    当 $t=0$ 时,函数 $f(x)$ 的单调递增区间是 $\mathbb R$;
    当 $t>0$ 时,函数 $f(x)$ 的单调递增区间是 $(-\infty,0)$ 和 $\left(\dfrac t2,+\infty\right)$,单调递减区间为 $\left(0,\dfrac t2\right)$;
    当 $t<0$ 时,函数 $f(x)$ 的单调递增区间是 $\left(-\infty,\dfrac t2\right)$ 和 $(0,+\infty)$,单调递减区间为 $\left(\dfrac t2,0\right)$
    解析
    注意到分段函数 $f(x)$ 是由开口方向相反的两个二次函数组成的,而这两个二次函数图象恒过定点 $(0,0)$ 且共对称轴 $x=\dfrac t2$,函数 $f(x)$ 各种情况下的图象如图所示:故当 $t=0$ 时,函数 $f(x)$ 的单调递增区间是 $\mathbb R$;
    当 $t>0$ 时,函数 $f(x)$ 的单调递增区间是 $(-\infty,0)$ 和 $\left(\dfrac t2,+\infty\right)$,单调递减区间为 $\left(0,\dfrac t2\right)$;
    当 $t<0$ 时,函数 $f(x)$ 的单调递增区间是 $\left(-\infty,\dfrac t2\right)$ 和 $(0,+\infty)$,单调递减区间为 $\left(\dfrac t2,0\right)$
  3. 当 $t>0$ 时,若 $f(x)$ 在区间 $[-1,2]$ 上的最大值为 $M(t)$,最小值为 $m(t)$,求 $M(t)\cdot m(t)$ 的最小值.
    标注
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      函数的最值和值域
    答案
    解析
    由第 $(2)$ 小题中函数 $f(x)$ 的单调性知,$f(x)$ 在区间 $[-1,2]$ 上的最大值为$$\max \{f(0),f(2)\}.$$又 $f(-1)=-1-t$,$f\left(\dfrac t2 \right)=-\dfrac {t^2}{4}$,$f(2)=4-2t$,$f(0)=0$.
    情形一当 $\dfrac t2 \geqslant 1$,即 $t \geqslant 2$ 时,最大值为$$M(t)=f(0)=0,$$此时$$M(t)\cdot m(t)=0.$$情形二当 $0<\dfrac t2 < 1$,即 $0<t <2$ 时,最大值为$$M(t)=f(2)=4-2t,$$最小值为$$f(-1)=-1-t.$$此时$$M(t)\cdot m(t)= (4-2t)(-1-t) =2\left(t-\dfrac 12\right)^2-\dfrac 92.$$故当 $t=\dfrac 12$ 时,$M(t)\cdot m(t)$ 取得最小值为 $-\dfrac 92$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
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