解题思路:(Ⅰ)当a=1时,利用分段函数作函数f(x)的图象并写出单调区间;
(Ⅱ)当a≥0时,根据二次函数的图象和性质即可求g(a)的表达式;
(Ⅲ)利用函数单调性的定义即可得到结论.
(I)当a=1时,f(x)=x2-|x|+1=
x2+x+1,x<0
x2−x+1,x≥0,
作图如下
单调减区间:(-∞,−
1
2],[0,[1/2]],单调增区间:[-[1/2],0],[[1/2],+∞),
(II)当x∈[1,2]时,f(x)=ax2-x+2a-1.
若a=0,则f(x)=-x-1在区间[1,2]上是减函数,g(a)=f(2)=-3.
若a>0,则f(x)=a(x-[1/2a])2+2a-[1/4a]-1,f(x)图象的对称轴是直线x=[1/2a].
当0<[1/2a]<1,即a>[1/2]时,f(x)在区间[1,2]上是增函数,
g(a)=f(1)=3a-2.
当1≤[1/2a]≤2,即[1/4]≤a≤[1/2]时,g(a)=f(
1
2a)=2a-[1/4a]-1.
当[1/2a]>2,即0<a<[1/4]时,f(x)在区间[1,2]上是减函数,
g(a)=f(2)=6a-3.
综上可得g(a)=
6a−3,0≤a<
1
4
2a−
1
4a−1,
1
4≤a≤
1
2
3a−2,a>
1
2.
(III)当x∈[1,2]时,h(x)=ax+[2a−1/x]-1,在区间[1,2]上任取x1、x2,且x1<x2,
则h(x2)-h(x1)=(ax2+
2a−1
x2−1)−(ax1+
2a−1
x1−1)=(x2-x1)(a−
2a−1
x1x2)
=(x2-x1)
ax1x2−(2a−1)
x1x2.…(11分)
因为h(x)在区间[1,2]上是增函数,
所以h(x2)-h(x1)>0.
因为x2-x1>0,x1x2>0,所以ax1x2-(2a-1)>0,
即ax1x2>2a-1.
当a=0时,上面的不等式变为0>-1,即a=0时结论成立.
当a>0时,x1x2>[2a−1/a],由1<x1x2<4,得[2a−1/a]≤1,解得0<a≤1.
当a<0时,x1x2<[2a−1/a],由1<x1x2<4,得[2a−1/a]≥4,解得-[1/2]≤a<0.
所以实数a的取值范围为[−
1
2,1].
点评:
本题考点: 函数图象的作法;函数单调性的判断与证明.
考点点评: 本题主要考查函数单调性的判断和证明,综合考查函数的性质的应用.