已知函数 $f(x)=(x-t)|x|$($t \in \mathbb R$).
【难度】
【出处】
无
【标注】
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根据 $t$ 的不同取值,试判断 $f(x)$ 的奇偶性并说明理由;标注答案当 $t=0$ 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. -
试讨论函数 $f(x)$ 的单调区间;标注答案当 $t=0$ 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 $\left(\dfrac t2,0\right)$ -
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.标注答案略解析由第 $(2)$ 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