题目
已知函数 ,
(1)
当时,求的单调递减区间;
(2)
若有三个零点 , 且求证:
①
②.
答案: 解:因为a=1, 所以f(x)=(2x−1)|x+1|−2x−1={2x2−x−2,(x≥−1)−2x2−3x,(x<−1), 当x∈[−1,14]时,f(x)单调递减;当x∈(14,+∞)时,f(x)单调递增;当x∈(−∞,−1)时,f(x)单调递增; 因此f(x)的单调递减区间为[−1,14].
解:①f(x)=a(2x−1)|x+1|−2x−1={2ax2+(a−2)x−a−1,(x≥−1)−2ax2−(a+2)x+a−1,(x<−1), 当a=0时,f(x)=−2x−1仅有一个零点,不合题意; 当a<0时,12a−14<−12a−14,f(−1)=1>0 当12a−14≥−1时,f(x)在x∈[−1,+∞)仅有一个零点,f(x)在x∈(−∞,−1)没有零点,不合题意; 当12a−14<−1时,f(x)在x∈[−1,+∞)仅有一个零点,因为−12a−14>12,所以f(x)在x∈(−∞,−1)没有零点,不合题意; 因此a>0,所以 ∵f(1a)=2a⋅1a2+(a−2)⋅1a−a−1=−a<0∴f(x)在x∈(−∞,−1)仅有一个零点,在在有两个零点,x1<−1<x2<12a−14<x3,且当x∈(x2,x3)时f(x)<0; ,∴1a<x3, ∵2ax32+(a−2)x3−a−1=0,∴2ax32+ax3−2x3−a−1=0, ∴x32−x3a−1=a+12a−x32−1=1−a2a−x32,∵1a<x3, ∴x32−x3a−1=a+12a−x32−1=1−a2a−x32<1−a2a−12a=−12<0, ∴x32−x3a−1<0,x3<1a+1x3 综上:1a<x3<1a+1x3 ②由题意可知:−2ax12−(a+2)x1+a−1=0,2ax22+(a−2)x2−a−1=0,a>0 ∵x1<−12a−14,x2<12a−14, ∴x1=(a+2)+9a2−4a+4−4a,x2=(2−a)−9a2+4a+44a, ∴x2−x1=(2−a)−9a2+4a+44a+(a+2)+9a2−4a+44a =4−9a2+4a+4+9a2−4a+44a<44a=1a, ∴a(x2−x1)<1.