已知函数,x∈[0,+∞)
(1)证明:函数在上为单调减函数,在上为单调增函数;
(2)?若x∈[0,a],求f(x)的最大最小值.
网友回答
解:(1)设x1>x2≥0,则
=.
当时,,
,所以f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)<f(x2),所以函数f(x)在上为单调减函数;
当时,,
,所以f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2),所以函数f(x)在上为单调增函数.得证;
(2)解:①当时,由(1)知函数f(x)在[0,a]上单调递减,
所以f(x)max=f(0)=2,f(x)min=f(a)=2a+21-a-1;
②当时,由(1)知函数f(x)在上单调递减,
在上单调递增,且f(0)=f(1),
所以;
③当a>1时,由(1)知函数f(x)在上单调递减,
在上单调递增,且f(0)=f(1),
所以.
解析分析:(1)设x1>x2≥0,表示出f(x1)-f(x2),化简后,分两种情况考虑:当时,经过判断f(x1)-f(x2)的符号为负,即得到f(x1)<f(x2),所以函数在此区间为减函数;当时,同理判断出f(x1)-f(x2)的符号为正,即得到f(x1)>f(x2),所以函数在此区间为增函数,得证;(2)分三种情况考虑:当a大于0小于等于时,当a大于小于等于1时及a大于1时,分别根据(1)证出的函数的单调区间,即可得到相应函数的最大和最小值.
点评:此题考查学生会利用做差法判断两个式子的大小,掌握函数单调的性质,会利用导数求闭区间上函数的最值,是一道综合题.