设函数f(x)=x|x-a|+b,设常数b<22-3,且对任意x∈[0,1],f(x)<0恒成立,求实数a的取值范围.-数学

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设函数f(x)=x|x-a|+b,设常数b<22-3,且对任意x∈[0,1],f(x)<0恒成立,求实数a的取值范围.-数学

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设函数f(x)=x|x-a|+b,设常数b<2
2
-3
,且对任意x∈[0,1],f(x)<0恒成立,求实数a的取值范围.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

∵b<2
2
-3<0,
∴当x=0时,a取任意实数不等式恒成立,故考虑x∈(0,1]时,原不等式变为|x-a|<-class="stub"b
x
,即x+class="stub"b
x
<a<x-class="stub"b
x

∴只需对x∈(0,1]满足
a>(x+class="stub"b
x
)
max
,(1)
a<(x-class="stub"b
x
)
min
,(2)

对(1)式,由b<0时,在(0,1]上,f(x)=x+class="stub"b
x
为增函数,
(x+class="stub"b
x
)
max
=f(1)=1+b
∴a>1+b.(3)
对(2)式,①当-1≤b<0时,在(0,1]上,x-class="stub"b
x
=x+class="stub"-b
x
≥2
-b
(当且仅当x=-class="stub"b
x
,即x=
-b
时取等号);
(x-class="stub"b
x
)
min
=2
-b

∴a<2
-b
.(4)
由(3)、(4),要使a存在,必须有
1+b<2
-b
-1≤b<0
,解得-1≤b<-3+2
2

∴当-1≤b<-3+2
2
时,1+b<a<2
-b

②当b<-1时,在(0,1]上,f(x)=x-class="stub"b
x
为减函数,
(x-class="stub"b
x
)
min
=f(1)=1+b,
∴当b<-1时,1+b<a<1-b.
综上所述,当-1≤b<2
2
-3时a的取值范围是(1+b,2
-b
);
当b<-1时,a的取值范围是(1+b,1-b).

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