已知f(x)={−x2+2ax,(x⩽1)(2a−1)x−3a+6,(x>1)f(x)=\left\{\begin{array}{l}-{{x}^{2}}\text{+}2ax,(x\leqslant 1)\\ (2a-1)x-3a+6,(x>1)\\\end{array}\right.,若f(x)f(x)在(−∞,+∞)(-\infty,+\infty)上是增函数,则实数aa取值范围是()(\quad)
A. (12,1]\left(\dfrac{1}{2},1\right]
B. [1,2]\left[1,2\right]
C. (12,+∞)\left(\dfrac{1}{2},+\infty\right)
D. [1,+∞)\left[1,+\infty\right)

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完整解法

1. 确定第一段二次函数在指定区间上单调递增的条件

对于分段函数的第一段 y=−x2+2axy = -x^2 + 2ax (x⩽1x \leqslant 1),它是开口向下的抛物线,对称轴为 x=ax = a。
要使其在 (−∞,1](-\infty, 1] 上单调递增,对称轴必须在区间右侧或重合,即:
a⩾1a \geqslant 1

2. 确定第二段一次函数在指定区间上单调递增的条件

对于分段函数的第二段 y=(2a−1)x−3a+6y = (2a-1)x - 3a + 6 (x>1x > 1),它是一条直线。
要使其在 (1,+∞)(1, +\infty) 上单调递增,直线的斜率必须大于 00,即:
2a−1>0  ⟹  a>122a - 1 > 0 \implies a > \frac{1}{2}

3. 分析分段函数在分界点处的连续单调性关系

为了保证 f(x)f(x) 在整个定义域 (−∞,+∞)(-\infty, +\infty) 上是增函数,左半段在 x=1x=1 处的函数值不能大于右半段在 x→1+x \to 1^+ 时的极限值(即分界点处不能向下跳跃)。
因此有:
−12+2a⋅1⩽(2a−1)⋅1−3a+6-1^2 + 2a \cdot 1 \leqslant (2a-1) \cdot 1 - 3a + 6
化简得:
−1+2a⩽2a−1−3a+6-1 + 2a \leqslant 2a - 1 - 3a + 6
3a⩽6  ⟹  a⩽23a \leqslant 6 \implies a \leqslant 2

4. 求出参数 $a$ 的交集范围并得出结论

联立以上不等式组:
{a⩾1a>12a⩽2\left\{\begin{array}{l}a \geqslant 1 \\ a > \dfrac{1}{2} \\ a \leqslant 2\end{array}\right.
解得:
1⩽a⩽21 \leqslant a \leqslant 2
所以实数 aa 的取值范围是 [1,2][1, 2],对应选项 B。

答案

B

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