• 已知函数f(x)=ax+1x(a>0)(1)当a=1时,利用函数单调性的定义证明函数f(x)在(0,1]内是单调减函数;(2)当x∈(0,+∞)时f(x)≥1恒成立,求实数a的取值范围.试题及答案-单选题-云返教育

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      已知函数f(x)=ax+
      1
      x
      (a>0)
      (1)当a=1时,利用函数单调性的定义证明函数f(x)在(0,1]内是单调减函数;
      (2)当x∈(0,+∞)时f(x)≥1恒成立,求实数a的取值范围.

      试题解答


      见解析
      解:(1)任意取x1,x2∈(0,1]且x1<x2
      f(x
      1)-f(x2)=(x1+
      1
      x1
      )-(x2+
      1
      x2
      )=(x1-x2)(1-
      1
      x1x2
      )=(x1-x2)
      x1x2-1
      x1x2

      因为x
      1<x2,所以x1-x2<0
      0<x
      1x2<1,所以x1x2-1<0
      所以f(x
      1)-f(x2)>0,
      即f(x
      1)>f(x2),
      所以f(x)在( 0,1]上是单调减函数.
      (2)∵x∈(0,+∞),f(x)=ax+
      1
      x
      =
      ax2+1
      x
      ≥1恒成立,
      等价于当x∈(0,+∞)时ax
      2-x+1≥0恒成立即可,
      ∴a≥
      x-1
      x2
      在x∈(0,+∞)恒成立 又
      1
      x
      ∈(0,+∞),
      令g(x)=
      x-1
      x2
      =-(
      1
      x
      2+
      1
      x
      =-(
      1
      x
      -
      1
      2
      2+
      1
      4
      1
      4

      ∴a≥
      1
      4

      故a的取值范围[
      1
      4
      ,+∞).
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