题目内容
如果函数f(x)=ax(ax-4a2-1)(a>0且a≠1)在区间[0,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是
- A.[
) - B.(0,
] - C.(1,2]
- D.∅
A
分析:先化简f(x)的表达式,令t=ax.则f(t)=t2-(4a2+1)t(t>0).下面对参数a分类讨论,利用复合函数的单调性的方法求解即可.
解答:由题意得f(x)=(ax)2-(4a2+1)ax,
令t=ax,≥1,f(t)=t2-(4a2+1)t,(t≥1)
当a>1时,t=ax在[0,+∞)上为增函数,
而对于f(t)=t2-(4a2+1)t,(t≥1),对称轴t=
,
根据复合函数的增减性,
要使f(t)在区间t∈[1,+∞)上也是增函数,
就必须有:对称轴t=
>
,(a>1)
∴f(t)在区间t∈[1,+∞)上先减后增,
∴函数f(x)在区间[0,+∞)上不是增函数,
∴0<a<1,此时t=ax在[0,+∞)上为减函数,
此时0<t<1,要使f(x)在[0,+∞)上为增函数,
则f(t)在(0,1]上必为减函数,
故
≥1,
∴a≥
,综上
≤a<1;
故选A;
点评:本小题主要考查函数单调性的应用、利用导数研究函数的单调性、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力.属于基础题.
分析:先化简f(x)的表达式,令t=ax.则f(t)=t2-(4a2+1)t(t>0).下面对参数a分类讨论,利用复合函数的单调性的方法求解即可.
解答:由题意得f(x)=(ax)2-(4a2+1)ax,
令t=ax,≥1,f(t)=t2-(4a2+1)t,(t≥1)
当a>1时,t=ax在[0,+∞)上为增函数,
而对于f(t)=t2-(4a2+1)t,(t≥1),对称轴t=
根据复合函数的增减性,
要使f(t)在区间t∈[1,+∞)上也是增函数,
就必须有:对称轴t=
∴f(t)在区间t∈[1,+∞)上先减后增,
∴函数f(x)在区间[0,+∞)上不是增函数,
∴0<a<1,此时t=ax在[0,+∞)上为减函数,
此时0<t<1,要使f(x)在[0,+∞)上为增函数,
则f(t)在(0,1]上必为减函数,
故
∴a≥
故选A;
点评:本小题主要考查函数单调性的应用、利用导数研究函数的单调性、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力.属于基础题.
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