题目内容
【题目】已知函数y=x+ (a>0)在区间 上单调递减,在区间 上单调递增;函数
(1)请写出函数f(x)=x2+ (a>0)与函数g(x)=xn+ (a>0,n∈N,n≥3)在(0,+∞)的单调区间(只写结论,不证明);
(2)求函数h(x)的最值;
(3)讨论方程h2(x)﹣3mh(x)+2m2=0(0<m≤30)实根的个数.
【答案】
(1)解:根据条件, 的单调递减区间是 ,
单调递增区间是 ;
函数 的单调递减区间是 ,单调递增区间是
(2)解: =
由(1)可知, 与 均在 单调递减,在[1,2]上单调递增,
则有函数h(x)在 单调递减,在[1,2]上单调递增,
所以 ,
(3)解:由h2(x)﹣3mh(x)+2m2=0可得(h(x)﹣m)(h(x)﹣2m)=0,
所以有h(x)=m或h(x)=2m,
又函数h(x)在 单调递减,在[1,2]单调递增,
而 ,
所以当0<2m<160<m<8时,方程无实数根;
当2m=16m=8时,有一个实数根;
当0<m<16,且60>2m>16即8<m<16,方程有两个实数根;
当m=16,2m=32,方程有三个实数根;
当 时,方程有四个实数根.
综上,①当0<m<8时,方程实根个数为0;
②当m=8时,方程实根个数为1;
③当8<m<16时,方程实根个数为2;
④当m=16,2m=32时,方程实根个数为3;
⑤当16<m≤30时,方程实根个数为4
【解析】(1)由已知函数y=x+ 的单调区间,即可得到所求函数的单调区间;(2)化简h(x)的函数式,再由已知结论,可得函数h(x)在 单调递减,在[1,2]上单调递增,即可得到所求函数的最值;(3)化简方程可得,h(x)=m或h(x)=2m,又函数h(x)在 单调递减,在[1,2]单调递增,讨论0<m<8,m=8,8<m<16,16<m≤30,即可得到方程的根的个数.
【考点精析】关于本题考查的函数的最值及其几何意义,需要了解利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值;利用图象求函数的最大(小)值;利用函数单调性的判断函数的最大(小)值才能得出正确答案.