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> 已知函数f1(x)=mx4x2+16,f2(x)=(12)|x-m|,其中m∈R.(1)若0<m≤2,试判断函数f(x)=f1(x)+f2(x)(x∈[2,+∞))的单调性,并证明你的结论;(2)设函
已知函数f1(x)=mx4x2+16,f2(x)=(12)|x-m|,其中m∈R.(1)若0<m≤2,试判断函数f(x)=f1(x)+f2(x)(x∈[2,+∞))的单调性,并证明你的结论;(2)设函
题目简介
已知函数f1(x)=mx4x2+16,f2(x)=(12)|x-m|,其中m∈R.(1)若0<m≤2,试判断函数f(x)=f1(x)+f2(x)(x∈[2,+∞))的单调性,并证明你的结论;(2)设函
题目详情
已知函数
f
1
(x)=
mx
4
x
2
+16
,
f
2
(x)=(
1
2
)
|x-m|
,其中m∈R.
(1)若0<m≤2,试判断函数f (x)=f
1
(x)+f
2
(x)(x∈[2,+∞))的单调性,并证明你的结论;
(2)设函数
g(x)=
f
1
(x) x≥2
f
2
(x) x<2.
若对任意大于等于2的实数x
1
,总存在唯一的小于2的实数x
2
,使得g(x
1
)=g(x
2
)成立,试确定实数m的取值范围.
题型:解答题
难度:中档
来源:不详
答案
(1)f(x)为单调减函数.(1分)
证明:由0<m≤2,x≥2,可得f(x)=f1(x)+f2(x)=
class="stub"mx
4
x
2
+16
+(
class="stub"1
2
)
x-m
=
class="stub"mx
4
x
2
+16
+
2
m
•(
class="stub"1
2
)
x
.
由
f′(x)=
4m(4-
x
2
)
(4
x
2
+16)
2
+
2
m
•(
class="stub"1
2
)
x
ln
class="stub"1
2
=
m(4-
x
2
)
(2
x
2
+8)
2
-
2
m
•(
class="stub"1
2
)
x
ln2
,(4分)
且0<m≤2,x≥2,所以f'(x)<0.从而函数f(x)为单调减函数.(5分)
(亦可先分别用定义法或导数法论证函数f1(x)和f2(x)在[2,+∞)上单调递减,再得函数f(x)为单调减函数.)
(2)①若m≤0,由x1≥2,
g(
x
1
)=
f
1
(
x
1
)=
m
x
1
4
x
21
+16
≤0
,
x2<2,
g(
x
2
)=
f
2
(
x
2
)=(
class="stub"1
2
)
|
x
2
-m|
>0
,
所以g(x1)=g(x2)不成立.(7分)
②若m>0,由x>2时,
g′(x)=
f
1
′
(x)=
m(4-
x
2
)
(2
x
2
+8)
2
<0
,
所以g(x)在[2,+∞)单调递减.从而g(x1)∈(0,f1(2)],即
g(
x
1
)∈(0,
class="stub"m
16
]
.(9分)
(a)若m≥2,由于x<2时,
g(x)=
f
2
(x)=(
class="stub"1
2
)
|x-m|
=(
class="stub"1
2
)
m-x
=(
class="stub"1
2
)
m
•
2
x
,
所以g(x)在(-∞,2)上单调递增,从而g(x2)∈(0,f2(2)),即
g(
x
2
)∈(0,(
class="stub"1
2
)
m-2
)
.
要使g(x1)=g(x2)成立,只需
class="stub"m
16
<(
class="stub"1
2
)
m-2
,即
class="stub"m
16
-(
class="stub"1
2
)
m-2
<0
成立即可.
由于函数
h(m)=
class="stub"m
16
-(
class="stub"1
2
)
m-2
在[2,+∞)的单调递增,且h(4)=0,
所以2≤m<4.(12分)
(b)若0<m<2,由于x<2时,
g(x)=
f
2
(x)=(
class="stub"1
2
)
|x-m|
=
(
class="stub"1
2
)
m-x
x<m
(
class="stub"1
2
)
x-m
m≤x<2.
所以g(x)在(-∞,m]上单调递增,在[m,2)上单调递减.
从而g(x2)∈(0,f2(m)],即g(x2)∈(0,1].
要使g(x1)=g(x2)成立,只需
class="stub"m
16
<1
class="stub"m
16
≤(
class="stub"1
2
)
2-m
成立,即
class="stub"m
16
≤(
class="stub"1
2
)
2-m
成立即可.
由0<m<2,得
class="stub"m
16
<
class="stub"1
8
, (
class="stub"1
2
)
2-m
>
class="stub"1
4
.
故当0<m<2时,
class="stub"m
16
≤(
class="stub"1
2
)
2-m
恒成立.(15分)
综上所述,m为区间(0,4)上任意实数.(16分)
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已知函数f(x)=x(lnx+m),g(x)=a3x3+x
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设函数f(x)=x3-92x2+6x-a,(1)对于
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题目简介
已知函数f1(x)=mx4x2+16,f2(x)=(12)|x-m|,其中m∈R.(1)若0<m≤2,试判断函数f(x)=f1(x)+f2(x)(x∈[2,+∞))的单调性,并证明你的结论;(2)设函
题目详情
(1)若0<m≤2,试判断函数f (x)=f1(x)+f2(x)(x∈[2,+∞))的单调性,并证明你的结论;
(2)设函数g(x)=
答案
证明:由0<m≤2,x≥2,可得f(x)=f1(x)+f2(x)=
由f′(x)=
且0<m≤2,x≥2,所以f'(x)<0.从而函数f(x)为单调减函数.(5分)
(亦可先分别用定义法或导数法论证函数f1(x)和f2(x)在[2,+∞)上单调递减,再得函数f(x)为单调减函数.)
(2)①若m≤0,由x1≥2,g(x1)=f1(x1)=
x2<2,g(x2)=f2(x2)=(
所以g(x1)=g(x2)不成立.(7分)
②若m>0,由x>2时,g′(x)=f1′(x)=
所以g(x)在[2,+∞)单调递减.从而g(x1)∈(0,f1(2)],即g(x1)∈(0,
(a)若m≥2,由于x<2时,g(x)=f2(x)=(
所以g(x)在(-∞,2)上单调递增,从而g(x2)∈(0,f2(2)),即g(x2)∈(0,(
要使g(x1)=g(x2)成立,只需
由于函数h(m)=
所以2≤m<4.(12分)
(b)若0<m<2,由于x<2时,g(x)=f2(x)=(
所以g(x)在(-∞,m]上单调递增,在[m,2)上单调递减.
从而g(x2)∈(0,f2(m)],即g(x2)∈(0,1].
要使g(x1)=g(x2)成立,只需
由0<m<2,得
故当0<m<2时,
综上所述,m为区间(0,4)上任意实数.(16分)