每日一题[2808]三点定乾坤

已知函数 $f\left(x\right) = x\left( {1 + a\left| x \right|} \right)$.设关于 $x$ 的不等式 $f\left( {x + a} \right) < f\left( x \right)$ 的解集为 $A$,若 $\left[ { - \dfrac{1}{2},\dfrac{1}{2}} \right] \subseteq A$,则实数 $a$ 的取值范围是(       )

A.$\left( {\dfrac{1 - \sqrt 5 }{2},0} \right)$

B.$\left( {\dfrac{1 - \sqrt 3 }{2},0} \right)$

C.$\left( {\dfrac{1 - \sqrt 5 }{2},0} \right) \cup \left( {0,\dfrac{1 + \sqrt 3 }{2}} \right)$

D.$\left( { - \infty ,\dfrac{1 - \sqrt 5 }{2}} \right)$

答案    A.

解析    实数 $a$ 的取值范围是 $\left( {\dfrac{1 - \sqrt 5 }{2},0} \right)$.

必要性    取 $x=0$,可得\[f(a)<f(0)\iff a(1+a^2)<0\iff a<0,\]此时 $f(x)$ 的草图如下.

再取 $x=-\dfrac 12$,可得\[ f\left(-\dfrac 12+a\right)<f\left(-\dfrac 12\right)\iff \left(-\dfrac 12+a\right)\left(1+a\left(\dfrac 12-a\right)\right)<-\dfrac 12\left(1+\dfrac 12a\right),\]解得 $\dfrac{1-\sqrt 5}2<a<0$.

充分性    当 $x\in\left[0,\dfrac 12\right]$ 时,有\[\dfrac 1a<\dfrac{1-\sqrt 5}2\leqslant x+a\leqslant \dfrac{2-\sqrt 5}2<0,\]而\[0\leqslant x\leqslant \dfrac 12<-\dfrac 1a\implies f(x+a)<0\leqslant f(x),\] 当 $x\in\left[-\dfrac 12,0\right)$ 时,有\[-\dfrac 12+a\leqslant x+a<a\implies f(x+a)\leqslant f\left(-\dfrac 12 +a\right)<f\left(-\dfrac 12\right)\leqslant f(x).\]

 

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