题目内容

探究函数f(x)=x+
4
x
,x∈(0,+∞)的最小值,并确定取得最小值时x的值.列表如下:
x 0.5 1 1.5 1.7 1.9 2 2.1 2.2 2.3 3 4 5 7
y 8.5 5 4.17 4.05 4.005 4 4.005 4.02 4.04 4.3 5 5.8 7.57
请观察表中值y随x值变化的特点,完成以下的问题.
函数f(x)=x+
4
x
(x>0)在区间(0,2)上递减;
函数f(x)=x+
4
x
(x>0)在区间
(2,0)
(2,0)
上递增.
当x=
2
2
时,y最小=
4
4

证明:函数f(x)=x+
4
x
(x>0)在区间(0,2)递减.
思考:(直接回答结果,不需证明)
(1)函数f(x)=x+
4
x
(x<0)有没有最值?如果有,请说明是最大值还是最小值,以及取相应最值时x的值.
(2)函数f(x)=ax+
b
x
,(a<0,b<0)在区间
[-
b
a
,0)
[-
b
a
,0)
 和
(0,
b
a
]
(0,
b
a
]
上单调递增.
分析:根据表格给出的数据,通过考查x增大时,y的变化写出问题中的空格答案.并采用证明单调性的步骤:取值、作差、变形、定号、下结论证明函数f(x)=x+
4
x
(x>0)在区间(0,2)递减.
(1)根据奇函数图象对称性,得出f(x)=x+
4
x
(x<0)有最值,当x=-2时,ymax=-4,(2)由特殊到一般的推理过程,得出f(x)=ax+
b
x
,(a<0,b<0)在区间 )[-
b
a
,0)和(0,
b
a
]上单调递增.
解答:解:(1)函数f(x)=x+
4
x
(x>0)在区间  (2,+∞)上递增.(2分)
当x=2 时,y最小=4.(4分)
下面证明:函数f(x)=x+
4
x
(x>0)在区间(0,2)递减.
证明:设x1,x2是区间,(0,2)上的任意两个数,且x1<x2.…(5分)
f(x1)-f(x2)=x1+
4
x1
-(x2+
4
x2
)=x1-x2+
4
x1
-
4
x2
=(x1-x2)(1-
4
x1x2
)=
(x1-x2)(x1x2-4)
x1x2
.(7分)
∵x1<x2,∴x1-x2<0
又∵x1,x2∈(0,2),
∴0<x1x2<4,…(8分)
∴x1x2-4<0,f(x1)-f(x2)>0
∴函数在(0,2)上为减函数.(9分)
答:(1)f(x)=x+
4
x
(x<0)有最值,当x=-2时,ymax=-4.(11分)
(2)[-
b
a
,0)和(0,
b
a
]单调递增.(14分)
点评:本题考查函数单调性的定义、证明.奇函数的性质,是单调性与奇偶性的结合,考查归纳推理、类比、论证能力.
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