• 设f(x)=x+4x2(x>0).(1)判断并用定义证明函数f(x)在区间(2,+∞)上的单调性;(2)若m∈R,求函数f(x)在闭区间[2m,2m+1]上的值域.试题及答案-单选题-云返教育

    • 试题详情

      设f(x)=x+
      4
      x2
      (x>0).
      (1)判断并用定义证明函数f(x)在区间(2,+∞)上的单调性;
      (2)若m∈R,求函数f(x)在闭区间[2
      m,2m+1]上的值域.

      试题解答


      见解析
      解:(1)f(x)在(2,+∞)上单调递增,证明如下:
      任取x
      1,x2∈(2,+∞),且x1<x2
      则f(x
      1)-f(x2)=(x1+
      4
      x12
      )-(x2+
      4
      x22

      =(x
      1-x2)+(
      4
      x12
      -
      4
      x22

      =(x
      1-x2)(1-
      4(x1+x2)
      x12x22

      =(x
      1-x2)(1-
      4
      x1x22
      -
      4
      x12x2
      ),
      ∵x
      1,x2∈(2,+∞),且x1<x2
      ∴x
      1-x2<0,x1x22>8,x1x22>8,∴
      4
      x1x22
      1
      2
      4
      x12x2
      1
      2

      ∴1-
      4
      x1x22
      -
      4
      x12x2
      >0,
      ∴f(x
      1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
      故f(x)在区间(2,+∞)上单调递增;
      (2)f′(x)=1-
      8
      x3
      ,当0<x<2时,f′(x)<0,f(x)在(0,2)上递减,由(1)知f(x)???(2,+∞)上递增,
      则①当2
      m+1≤2,即m≤0时,值域为[f(2m+1),f(2m)]=[2m+1+
      1
      22m
      ,2m+
      4
      22m
      ];
      ②当2
      m≥2,即m≥1时,值域为[f(2m),f(2m+1)]=[2m+
      4
      22m
      ,2m+1+
      1
      22m
      ];
      ③当2
      m<2<2m+1,即0<m<1时,函数最小值为f(2)=3,
      最大值为f(2
      m)与f(2m+1)中的较大者,且f(2m+1)-f(2m)=2m+1+
      1
      22m
      -2m-
      4
      22m
      =2m-
      3
      22m

      当0<m≤log
      83时,值域为[f(2),f(2m)]=[3,2m+
      4
      22m
      ];
      当log
      83<m<1时,值域为[f(2),f(2m+1)]=[3,2m+1+
      1
      22m
      ].
    MBTS ©2010-2016 edu.why8.cn