已知函數(shù)f(x)=2|x-m|和函數(shù)g(x)=x|x-m|+2m-8.
(Ⅰ)若m=2,求函數(shù)g(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)若方程f(x)=2|m|在x∈[-4,+∞)恒有唯一解,求實數(shù)m的取值范圍;
(Ⅲ)若對任意x1∈(-∞,4],均存在x2∈[4,+∞),使得f(x1)=g(x2)成立,求實數(shù)m的取值范圍.
【答案】分析:(Ⅰ)把m=2代入函數(shù)g(x)中,進而求得g(x)的函數(shù)表達式,進而根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求得g(x)的單調(diào)區(qū)間.
(Ⅱ)由題意可知|x-m|=|m|在x∈[-4,+∞)恒有唯一解.進而分別看x-m=-m和x-m=m時根據(jù)x的范圍求得m的 范圍.
(Ⅲ)通過分析題設(shè)條件可知f(x)的值域應(yīng)是g(x)的值域的子集.進而看當(dāng)4≤m≤8,m>8,0<m<4和m≤0根據(jù)g(x)的單調(diào)性求得m的范圍.
解答:解:(Ⅰ)m=2時,,
函數(shù)g(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,1),(2,+∞),單調(diào)減區(qū)間為(1,2).
(Ⅱ)由f(x)=2|x-m|在x∈[-4,+∞)恒有唯一解,2|x-m|=2|m|,得|x-m|=|m|在x∈[-4,+∞)
恒有唯一解.當(dāng)x-m=-m時,得x=0∈[-4,+∞);
當(dāng)x-m=m時,得x=2m,則2m=0或2m<-4,即m<-2或m=0.
綜上,m的取值范圍是m<-2或m=0.
(Ⅲ),則f(x)的值域應(yīng)是g(x)的值域的子集.
①當(dāng)4≤m≤8時,f(x)在(-∞,4]上單調(diào)減,
故f(x)≥f(4)=2m-4,g(x)在[4,m]上單調(diào)減,[m,+∞)上單調(diào)增,
故g(x)≥g(m)=2m-8,
所以2m-4≥2m-8,解得4≤m≤5或m≥6.
②當(dāng)m>8時,f(x)在(-∞,4]上單調(diào)減,
故f(x)≥f(4)=2m-4,g(x)在單調(diào)增,上單調(diào)減,[m,+∞)上單調(diào)增,g(4)=4m-16>g(m)=2m-8
故g(x)≥g(m)=2m-8,所以2m-4≥2m-8,解得4≤m≤5或m≥6.
③0<m<4時,f(x)在(-∞,m]上單調(diào)減,[m,4]上單調(diào)增,故f(x)≥f(m)=1.g(x)在[4,+∞)上單調(diào)增,故g(x)≥g(4)=8-2m,
所以8-2m≤1,即
④m≤0時,f(x)在(-∞,m]上單調(diào)減,[m,4]上單調(diào)增,故f(x)≥f(m)=1.g(x)在[4,+∞)上單調(diào)增,
故g(x)≥g(4)=8-2m,所以8-2m≤1,即.(舍去)
綜上,m的取值范圍是
點評:本題主要考查了函數(shù)單調(diào)性和及單調(diào)區(qū)間的問題.函數(shù)單調(diào)性的問題是函數(shù)的基礎(chǔ)知識,應(yīng)熟練掌握.
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