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已知函数f=x3-3a|x-1|,当a=1时,试判断函数f的奇偶性,并说明理由;当a>0时,求函数f在[0,+∞)内的最小值.

题文

已知函数f(x)=x3-3a|x-1|,
(1)当a=1时,试判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)当a>0时,求函数f(x)在[0,+∞)内的最小值. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)当a=1时,f(x)=x3-3|x-1|,(2分)
此时f(1)=1,f(-1)=-7,f(-1)≠f(1),f(-1)≠-f(1),∴f(x)是非奇非偶函数.(5分)
(2)当0≤x<1时,f(x)=x3-3a(1-x)=x3+3ax-3a,
当x≥1时,f(x)=x3-3a(x-1)=x3-3ax+3a
∴f(x)=x3+3ax-3a (0≤x<1)& x3-3ax+3a (x≥1)& ,(7分)
(i)当0≤x<1时,f'(x)=3x2+3a,由于a>0,故f'(x)>0,∴f(x)在[0,1)内单调递增,此时[f(x)]min=f(0)=-3a(9分)
(ii)当x≥1时,f′(x)=3x2-3a=3(x2-a)=3(x-a)(x+a),
令f'(x)=0,可得两极值点x=-a或x=a,
①若0<a≤1,则a≤1,可得f(x)在[1,+∞)内单调递增,
结合(i)、(ii)可得此时[f(x)]min=f(0)=-3a(11分)
②若a>1,则a>1,可得f(x)在[1,a)内单调递减,(a,+∞)内单调递增,
∴f(x)在[1,+∞)内有极小值f(a)=(a)3-3aa+3a=-2aa+3a,
此时[f(x)]min=min{f(0),f(a)}
而f(a)-f(0)=-2aa+3a-(-3a)=-2aa+6a=-2a(a-3)
可得1<a≤9时,f(a)≥f(0),a>9时,f(a)<f(0)(14分)
∴综合①②可得,当0<a≤9时,[f(x)]min=f(0)=-3a,
当a>9时,[f(x)]min=f(a)=-2aa+3a(15分)

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解析

x3+3ax-3a (0≤x<1)& x3-3ax+3a (x≥1)& 

考点

据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=x3-3a|x-1|,.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性

函数的奇偶性定义:

偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。 
 
函数的周期性

(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。

奇函数与偶函数性质:

(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。

注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

2、函数的周期性    令a , b 均不为零,若: 
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a| 
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a| 
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
已知函数f=x3-3a|x-1|,当a=1时,试判断函数f的奇偶性,并说明理由;当a>0时,求函数f在[0,+∞)内的最小值.
  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
已知函数f=x3-3a|x-1|,当a=1时,试判断函数f的奇偶性,并说明理由;当a>0时,求函数f在[0,+∞)内的最小值.
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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