19.已知函數f(x)=1−|x|1+|x|+a•1+|x|1−|x|(a∈R).
(Ⅰ)當a=-1時,判斷f(x)在區(qū)間(-1,1)上的單調性,并說明理由;
(Ⅱ)若a>0時,對于區(qū)間[−12,12]上任意取的三個實數m,n,p,都存在以f(m),f(n),f(p)為邊長的三角形,試求實數a的取值范圍.
分析 (Ⅰ)把a=-1代入可得f(x)=1−|x|1+|x|−1+|x|1−|x|,易得偶函數,討論0≤x<1時的單調性,綜合可得;
(Ⅱ)令t=1−|x|1+|x|,由−12≤x≤12得t=2|x|+1−1∈[13,1],問題轉化為2ymin>ymax,分類討論可得.
解答 解:(Ⅰ)當a=-1時,f(x)=1−|x|1+|x|−1+|x|1−|x|
可得f(-x)=f(x),即f(x)為偶函數,
只討論0≤x<1時的單調情況即可,
令t=1−|x|1+|x|(0<t≤1),去絕對值可得t=1−x1+x=2x+1−1,
易得t在x∈[0,1)上單調遞減,y=t−1t在t∈(0,1]上單調遞增,
∴函數f(x)在[0,1)上單調遞減,∵函數f(x)為偶函數,
∴f(x)在(-1,0]上單調遞增;
(Ⅱ)令t=1−|x|1+|x|,由−12≤x≤12得t=2|x|+1−1∈[13,1],
∴y=t+at(13≤t≤1),由題意可得在區(qū)間[13,1]上,恒有2ymin>ymax,
①當0<a≤19時,y=t+at在[13,1]上單調遞增,ymax=a+1,ymin=3a+13,
由2ymin>ymax,得a>115,從而115<a≤19;
②當19<a≤13時,y=t+at在[13,√a]上單調遞減,在[√a,1]上單調遞增,
∴ymin=2√a,ymax=max{3a+13,a+1}=a+1,
由2ymin>ymax得7−4√3<a<7+4√3,從而19<a≤13;
③當13<a<1時,y=t+at在[13,√a]上單調遞減,在[√a,1]上單調遞增,
∴ymin=2√a,ymax=max{3a+13,a+1}=3a+13,
由2ymin>ymax得7−4√39<a<7+4√39,從而13<a<1;
④當a≥1時,y=t+at在[13,1]上單調遞減,ymin=a+1,ymax=3a+13
由2ymin>ymax得a<53,從而1≤a<53;
綜上可得115<a<53
點評 本題考查函數的單調性和奇偶性,涉及分類討論研究函數的最值,屬中檔題.