题目内容

探究函数f(x)=x+
4
x
,x∈(-∞,0)
的最大值,并确定取得最大值时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 …
y … -8.5 -5 -4.17 -4.05 -4.005 -4 -4.005 -4.02 -4.04 -4.3 …
请观察表中y值随x值变化的特点,完成以下的问题.
(1)函数f(x)=x+
4
x
,x∈(-∞,0)
在区间
 
上为单调递增函数.当x=
 
时,f(x)最大=
 
.
(2)证明:函数f(x)=x+
4
x
在区间(-2,0)为单调递减函数.
(3)思考:函数f(x)=x+
4
x
(x>0)
有最大值或最小值吗?如有,是多少?此时x为何值?(直接回答结果,不需证明).
分析:(1)由于函数f(x)=x+
4
x
,x∈(-∞,0)
为对勾函数的左支,根据已知中的表格中的数据,我们易判断出函数的单调区间及最大值;
(2)取区间(-2,0)上的任意两个数x1,x2,且x1<x2.根据函数f(x)=x+
4
x
,x∈(-∞,0)
,我们判断出f(x1)-f(x2)的符号,进而根据函数单调性的定义,即可得到结论.
(3)由函数的解析式可得,函数f(x)=x+
4
x
为奇函数,由(1),(2)的结论,我们易得函数f(x)=x+
4
x
(x>0)
有最小值,也易得到x为何值时函数取最值.
解答:解:(1)(-∞,-2);(2分)
当x=-2时f(x)最大=-4.(4分)
(2)证明:设x1,x2是区间,(-2,0)上的任意两个数,且x1<x2.
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
(8分)
∵x1<x2,
∴x1-x2<0
又∵x1,x2∈(-2,0)
∴0<x1x2<4
∴x1x2-4<0
∴f(x1)-f(x2)>0
∴函数在(-2,0)上为减函数.(12分)
(3)思考:f(x)=x+
4
x
(x>0)
,当x=2时,f(x)最小=4(16分)
点评:本题考查的知识点是函数的最值及其几何意义,函数的单调性的判断与证明,其中熟练掌握对勾函数f(x)=x+
t
x
,(t>0)
的性质是解答本题的关键.
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