已知函数.(1)若函数f(x)是(0,+∞)上的增函数,求实数b的取值范围;(2)当b=2时,若不等式f(x)<x在区间(1,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围;(3

发布时间:2020-08-05 21:01:32

已知函数.
(1)若函数f(x)是(0,+∞)上的增函数,求实数b的取值范围;
(2)当b=2时,若不等式f(x)<x在区间(1,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围;
(3)对于函数g(x)若存在区间[m,n](m<n),使x∈[m,n]时,函数g(x)的值域也是[m,n],则称g(x)是[m,n]上的闭函数.若函数f(x)是某区间上的闭函数,试探求a,b应满足的条件.

网友回答

解:(1)当x∈(0,+∞)时,
设x1,x2∈(0,+∞)且x1<x2,由f(x)是(0,+∞)上的增函数,则f(x1)<f(x2)
由x1<x2,x1,x2∈(0,+∞)知x1-x2<0,x1x2>0,所以b>0,即b∈(0,+∞)
(2)当b=2时,在x∈(1,+∞)上恒成立,即
因为,当即时取等号,
,所以在x∈(1,+∞)上的最小值为.则
(3)因为的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),
设f(x)是区间[m,n]上的闭函数,则mn>0且b≠0
①若0<m<n
当b>0时,是(0,+∞)上的增函数,则,
所以方程在(0,+∞)上有两不等实根,
即x2-ax+b=0在(0,+∞)上有两不等实根,所以,即a>0,b>0且a2-4b>0
当b<0时,在(0,+∞)上递减,则,即,
所以a=0,b<0
②若m<n<0
当b>0时,是(-∞,0)上的减函数,所以,即,
所以a=0,b>0
当b<0是(-∞,0)上的增函数,所以所以方程在(-∞,0)上有两不等实根,即x2+ax-b=0在(-∞,0)上有两不等实根,
所以即a<0,b<0且a2+4b>0
综上知:a=0,b≠0或a<0,b<0且a2+4b>0或a>0,b>0且a2-4b>0.
即:a=0,b≠0或ab>0且a2-4|b|>0

解析分析:(1)先去绝对值,然后设x1,x2∈(0,+∞)且x1<x2,根据函数f(x)是(0,+∞)上的增函数,则f(x1)<f(x2),建立关系式,化简整理可求出b的取值范围;
(2)若不等式f(x)<x在区间(1,+∞)上恒成立,可转化成在(1,+∞)上恒成立,求出不等式右边的最小值即,使得a小于此最小值即可;
(3)设f(x)是区间[m,n]上的闭函数,则mn>0且b≠0,讨论m与n同正与同负两种情形,以及讨论b的正负,根据函数的单调性建立关系式,即可求出a与b满足的条件.

点评:本题主要考查了函数的单调性,以及函数恒成立和函数的值域,是一道综合题,有一定的难度.
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