已知函数 $f\left(x\right) = x\left( {1 + a\left| x \right|} \right)$.设关于 $x$ 的不等式 $f\left( {x + a} \right) < f\left( x \right)$ 的解集为 $A$,若 $\left[ { - \dfrac{1}{2},\dfrac{1}{2}} \right] \subseteq A$,则实数 $a$ 的取值范围是 \((\qquad)\)
【难度】
【出处】
2013年高考天津卷(理)
【标注】
【答案】
A
【解析】
首先我们能得到 $f(x)$ 为奇函数,单调区间的情况与 $a$ 的正负有关,且 $a\ne 0$.
当 $a>0$ 时,$f(x)$ 在 $\mathbb{R}$ 上单调递增,不等式不可能成立.
所以 $a<0$,此时 $f(x)$ 的草图如下(可以先画出 $[0,+\infty)$ 的部分再对称过来)
此函数在整个定义域上没有单调性,无法直接将函数不等式转化成与自变量相关的不等式,我们需要从函数的图象出发,看看函数不等式 $f(x+a)<f(x)$ 有什么直观意义:
取 $A(x,f(x))$,$B(x+a,f(x+a))$,当 $A$ 点与 $B$ 点在函数图象上变动时,点 $B$ 在点 $A$ 的下方时对应的 $A$ 点的横坐标满足函数不等式,如图:
因为 $x=0$ 时,不等式成立,所以我们有$$f(a)<0,$$故 $a>\dfrac 1a$,解得 $-1<a<0$.
从而 $-\dfrac{1}{2a}>\dfrac 12$,结合图象知要满足 $\left[-\dfrac 12,\dfrac 12\right]\subseteq M$,只需考虑 $x=-\dfrac 12$ 的情况即可,当$$\dfrac{-\dfrac 12-\dfrac 12+a}{2}>\dfrac{1}{2a}$$时,有$$f\left(-\dfrac 12+a\right)<f\left(-\dfrac 12\right),$$解得 $a>\dfrac{1-\sqrt 5}{2}$.
当 $a>0$ 时,$f(x)$ 在 $\mathbb{R}$ 上单调递增,不等式不可能成立.
所以 $a<0$,此时 $f(x)$ 的草图如下(可以先画出 $[0,+\infty)$ 的部分再对称过来)

取 $A(x,f(x))$,$B(x+a,f(x+a))$,当 $A$ 点与 $B$ 点在函数图象上变动时,点 $B$ 在点 $A$ 的下方时对应的 $A$ 点的横坐标满足函数不等式,如图:

从而 $-\dfrac{1}{2a}>\dfrac 12$,结合图象知要满足 $\left[-\dfrac 12,\dfrac 12\right]\subseteq M$,只需考虑 $x=-\dfrac 12$ 的情况即可,当$$\dfrac{-\dfrac 12-\dfrac 12+a}{2}>\dfrac{1}{2a}$$时,有$$f\left(-\dfrac 12+a\right)<f\left(-\dfrac 12\right),$$解得 $a>\dfrac{1-\sqrt 5}{2}$.
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