题目
已知函数 , , . (Ⅰ)若 ,求满足 的实数x的取值范围; (Ⅱ)设 ,若存在 ,使得 成立,试求实数a的取值范围.
答案:解:(Ⅰ)当 a=1 时,代入可得函数 g(x)=|x−1| , 所以 g(x)+g(x−1)=|x−1|+|x−2| , 当 x<1 时, g(x)+g(x−1)=−2x+3 ,若 g(x)+g(x−1)>1 ,即 −2x+3>1 ,解得 x<1 ,所以 x<1 满足不等式, 当 1≤x≤2 时, g(x)+g(x−1)=1 ,不满足不等式 g(x)+g(x−1)>1 ,此时无解; 当 x>2 时, g(x)+g(x−1)=2x−3 ,若 g(x)+g(x−1)>1 ,即 2x−3>1 ,解得 x>2 ,所以 x>2 满足不等式成立, 综上可知不等式的解集为 (−∞,1)∪(2,+∞) . (Ⅱ)函数 f(x)=2x−a , g(x)=a|x−1| , 由题意 h(x)=f(x)+g(x) =2x−a+a|x−1| ={(2−a)x,−2≤x<1(2+a)x−2a,1≤x≤2 因为存在 x1,x2∈[−2,2] ,使得 |h(x1)−h(x2)|≥6 成立, 所以只需 h(x)max−h(x)min≥6 ; ⑴当 a≤−2 时, 2−a>0,2+a≤0 , 则 h(x) 在 [−2,1) 内单调递增,在 [1,2] 内单调递减, 所以 h(x)max=h(1)=2−a , 因为 h(−2)=2a−4,h(2)=4, 所以 h(−2)<h(2) , 所以 h(x)min=h(−2)=2a−4 , 所以需 h(x)max−h(x)min=(2−a)−(2a−4)≥6 , 解得 a≤0 ,又因为 a≤−2 , 所以 a≤−2 ; ⑵当 −2<a<2 时, 2−a>0,2+a>0 , 则 h(x) 在 [−2,2] 内单调递增, 所以 h(x)max=h(2)=4 , h(x)min=h(−2)=2a−4 , 所以需 h(x)max−h(x)min=4−(2a−4)≥6 , 解得 a≤1 ,又因为 −2<a<2 , 所以 −2<a≤1 ; ⑶当 a≥2 时, 2−a<0,2+a>0 , 则 h(x) 在 [−2,1) 内单调递减,在 [1,2] 内单调递增, 所以 h(x)min=h(1)=2−a : ① 当 2≤a<4 时,因为 h(−2)=2a−4,h(2)=4, 所以 h(−2)<h(2) , 所以 h(x)max=h(2)=4 , 则需满足 h(x)max−h(x)min=4−(2−a)≥6 , 解得 a≥4 ,又因为 2≤a<4 ,所以此时无解; ② 当 a≥4 时,因为 h(−2)=2a−4,h(2)=4, 所以 h(−2)>h(2) , 所以 h(x)max=h(−2)=2a−4 , 则需满足 h(x)max−h(x)min=2a−4−(2−a)≥6 , 解得 a≥4 ,满足题意. 综上所述,a的取值范围为 (−∞,1]∪[4,+∞) .