Question

2．設(shè)$f（x）=\left\{\begin{array}{l}1（1≤x≤2）\\ \frac{1}{2}{x^2}-1\;（2＜x≤3）\end{array}\right.$，對(duì)任意的實(shí)數(shù)a，記h（a）=max{f（x）-ax|x∈[1，3]}-min{f（x）-ax|x∈[1，3]}．
（1）h（0）=$\frac{5}{2}$．
（2）求h（a）的解析式及最小值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意，計(jì)算h（0）的值即可；
（2）設(shè)g（x）=f（x）-ax，討論a的取值，寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的h（a）的解析式，再根據(jù)h（a）的解析式求出h（a）的最小值．

解答 解：（1）根據(jù)題意，得：
h（0）=max{f（x）|x∈[1，3]}-min{f（x）|x∈[1，3]}
=$\frac{7}{2}$-1
=$\frac{5}{2}$；…（1分）
（2）設(shè)$g（x）=f（x）-ax=\left\{\begin{array}{l}1-ax，\;x∈[1，2]\\ \frac{1}{2}{x^2}-ax-1，\;x∈（2，3]\end{array}\right.$，
且$\frac{1}{2}{x^2}-ax-1=\frac{1}{2}{（x-a）^2}-\frac{a^2}{2}-1$，
①當(dāng)a≤0時(shí)，f（x）-ax不是單調(diào)減函數(shù)，
所以$h（a）=f（3）-3a-（f（1）-a）=\frac{5}{2}-2a$；
$g（3）-g（1）=\frac{7}{2}-3a-（1-a）=\frac{5}{2}-2a$；
②當(dāng)$0＜a≤\frac{5}{4}$時(shí)，$h（a）=g（3）-g（2）=\frac{5}{2}-a$；
③當(dāng)$\frac{5}{4}＜a≤2$時(shí)，h（a）=g（1）-g（2）=a；
④當(dāng)2＜a≤3時(shí)，$h（a）=g（1）-g（a）=\frac{a^2}{2}-a+2$；
⑤當(dāng)3＜a時(shí)，$h（a）=g（1）-g（3）=2a-\frac{5}{2}$；
所以h（x）=$\left\{\begin{array}{l}{\frac{5}{2}-2a，a≤0}\\{\frac{5}{2}-a，0＜a＜\frac{5}{4}}\\{a，\frac{5}{4}≤a≤2}\\{{\frac{1}{2}a}^{2}-a+2，2＜a≤3}\\{2a-\frac{5}{2}，a＞3}\end{array}\right.$；…（4分）
綜上，當(dāng)$a=\frac{5}{4}$時(shí)，h（a）取得最小值$\frac{5}{4}$．…（5分）

點(diǎn)評(píng) 本題考查了新定義的求函數(shù)的解析式與求函數(shù)值的應(yīng)用問(wèn)題，是較難的題目．