解答题已知函数,其中a是大于0的常数.(1)设,判断并证明g(x)在内的单调性;(2)

发布时间:2020-07-09 04:54:31

解答题已知函数,其中a是大于0的常数.
(1)设,判断并证明g(x)在内的单调性;
(2)当a∈(1,4)时,求函数f(x)在[2+∞)内的最小值;
(3)若对任意x∈[2,+∞)恒有f(x)>0,试确定a的取值范围.

网友回答

解:(1)设在内有两个自变量x1、x2,且x1<x2,
则g(x1)-g(x2)=-=
==
∵x1<x2,,
∴x1-x2<0,x1x2>0且x1x2-a>0,
∴g(x1)-g(x2)<0,可得g(x1)<g(x2)
所以函数g(x)在内是增函数;
(2)设,当a∈(1,4),x∈[2,+∞)时
由(1)知在[2,+∞)上是增函数
又∵对数函数y=lgx在其定义域上为增函数,
∴在[2,+∞)上是增函数
∴在[2,+∞)上的最小值为
(2)对任意x∈[2,+∞)恒有f(x)>0,
即在区间[2,+∞)恒成立,
而常用对数的底为10>1,lg1=0,所以对x∈[2,+∞)恒成立
∴移项,去分母得a>3x-x2区间[2,+∞)恒成立,即a>(3x-x2)max
设,
∵在x∈[2,+∞)上h(x)是减函数
∴h(x)max=h(2)=2,
∴a>2解析分析:(1)用单调性的定义进行证明:设在内有两个自变量x1、x2,且x1<x2,然后将g(x1)-g(x2)分解因式,得到,通过讨论这个差的正负,得到g(x1)<g(x2),从而g(x)在内是增函数;(2)根据(1)的结论,得到真数对应的函数当a∈(1,4)时,在区间[2+∞)内是增函数,再结合对数函数y=lgx在其定义域上为增函数,得到f(x)在[2+∞)上也是增函数,从而得出最小值为;(3)将不等式f(x)>0变形,得到不等式对x∈[2,+∞)恒成立,然后移项去分母,可得a>3x-x2区间[2,+∞)恒成立,即a>(3x-x2)max.最后求出二次函数h(x)=3x-x2在区间[2,+∞)上是减函数,从而得到其最大值为h(2)=2,从而得到a的取值范围是(2,+∞).点评:本题给出一个分式函数与对数函数复合类型的函数,通过研究它的单调性与最值,考查了用定义证明函数单调性、对数函数图象与性质的综合应用、复合函数的单调性和函数的最值等知识点,属于中档题.
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