(15 分)(2016•浙江)已知 a ≥ 3,函数 F…——2016 高考数学第 18 题答案解析

2016_浙江卷 (2016·理)

2016 浙江 第 18 题 解答题 区分题
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18.(15 分)(2016•浙江)已知 $\mathrm{a} \geq 3$ ,函数 $\mathrm{F}(\mathrm{x})=\min \left\{2|\mathrm{x}-1|, \mathrm{x}^{2}-2 \mathrm{ax}+4 \mathrm{a}-2\right\}$ ,其中 min $(\mathrm{p}, \mathrm{q})= \begin{cases}\mathrm{p}, & \mathrm{p} \leqslant \mathrm{q} \\ \mathrm{q}, & \mathrm{p}>\mathrm{q}\end{cases}$
(I)求使得等式 $F(x)=x^{2}-2 a x+4 a-2$ 成立的 $x$ 的取值范围
(II)(i)求 $F$( $x$ )的最小值 $m$(a)
(ii)求 $\mathrm{F}(\mathrm{x})$ 在 $[0,6]$ 上的最大值 $\mathrm{M}(\mathrm{a})$

完整解析 · 逐步详解

【考点】函数最值的应用;函数的最值及其几何意义.
【分析】(I)由 $\mathrm{a} \geq 3$ ,讨论 $\mathrm{x} \leq 1$ 时, $\mathrm{x}>1$ ,去掉绝对值,化简 $\mathrm{x}^{2}-2 \mathrm{ax}+4 \mathrm{a}-2-2|\mathrm{x}-1|$ ,判断符号,即可得到 $F(x)=x^{2}-2 a x+4 a-2$ 成立的 $x$ 的取值范围;
(II)(i)设 $f(x)=2|x-1|, g(x)=x^{2}-2 a x+4 a-2$ ,求得 $f(x)$ 和 $g(x)$ 的最小值,再由新定义,可得 $F(x)$ 的最小值;
(ii)分别对当 $0 \leq x \leq 2$ 时,当 $2【解答】解:(I )由 $\mathrm{a} \geq 3$ ,故 $\mathrm{x} \leq 1$ 时,
$x^{2}-2 a x+4 a-2-2|x-1|=x^{2}+2(a-1)(2-x)>0 ;$

当 $x>1$ 时,$x^{2}-2 a x+4 a-2-2|x-1|=x^{2}-(2+2 a) x+4 a=(x-2)(x-2 a)$ ,
则等式 $F(x)=x^{2}-2 a x+4 a-2$ 成立的 $x$ 的取值范围是(2,2a);
(II)(i)设 $\mathrm{f}(\mathrm{x})=2|\mathrm{x}-1|, \mathrm{g}(\mathrm{x})=\mathrm{x}^{2}-2 \mathrm{ax}+4 \mathrm{a}-2$ ,
则 $\mathrm{f}(\mathrm{x}){ }_{\text {min }}=\mathrm{f}①=0, \mathrm{~g}(\mathrm{x}){ }_{\text {min }}=\mathrm{g}(\mathrm{a})=-\mathrm{a}^{2}+4 \mathrm{a}-2$ 。
由 $-a^{2}+4 a-2=0$ ,解得 $a=2+\sqrt{2}$(负的舍去),
由 $F(x)$ 的定义可得 $m(a)=\min \{f①, g(a)\}$ ,
即 $m(a)=\left\{\begin{array}{l}0,3 \leqslant a \leqslant 2+\sqrt{2} \\ -a^{2}+4 a-2, a>2+\sqrt{2}\end{array}\right.$ ;
(ii)当 $0 \leq x \leq 2$ 时,$F(x) \leq f(x) \leq \max \{f(0), f②\}=2=F②$ ;
当 $2$=\max \{2,34-8 a\}=\max \{F(2), F(6)\}$ .
则 $M(a)=\left\{\begin{array}{l}34-8 a, \quad 3 \leqslant a \leqslant 4 \\ 2, \quad a>4\end{array}\right.$ ,
【点评】本题考查新定义的理解和运用,考查分类讨论的思想方法,以及二次函数的最值的求法,不等式的性质,考查化简整理的运算能力,属于中档题。

✅ 来源:2016年 · 浙江 · 2016_浙江卷 (2016·理) · 第 18 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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