题目内容

9.在数学研究中,函数的变化率是研究的重点对象之一,定义$\frac{f(x)+f(a)}{|x-a|}$为函数f(x)对实数x=a的平均定向增长率.已知某物体离开初始位置的距离f(x)与时间x的函数关系式为f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{{x}^{2}+2x+4,x≥2}\\{37-18x,x<2}\end{array}\right.$求该物体离开初始位置的距离对x=2的平均定向增长率的最小值.

分析 分类得出当x>2时,对x=2的平均定向增长率g(x)=$\frac{{x}^{2}+2x+16}{x-2}$=(x-2)$+\frac{24}{x-2}$+6,x>2利用基本不等式得出
当x>2时,g(x)的最小值为4$\sqrt{6}$+6,
当x<2时,对x=2的平均定向增长率g(x)=$\frac{18x-49}{x-2}$=18-$\frac{13}{x-2}$,x<2,
利用单调性得出:18-$\frac{13}{x-2}$>18,求解即可得出g(x)的最小值.

解答 解:∵f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{{x}^{2}+2x+4,x≥2}\\{37-18x,x<2}\end{array}\right.$,
∴f(x)=12,
当x>2时,对x=2的平均定向增长率g(x)=$\frac{{x}^{2}+2x+16}{x-2}$=(x-2)$+\frac{24}{x-2}$+6,x>2
∵(x-2)$+\frac{24}{x-2}$+6≥2$\sqrt{24}$+6=4$\sqrt{6}$+6,
∴当x>2时,g(x)的最小值为4$\sqrt{6}$+6,
当x<2时,对x=2的平均定向增长率g(x)=$\frac{18x-49}{x-2}$=18-$\frac{13}{x-2}$,x<2,
18-$\frac{13}{x-2}$>18,
∴z最小值为4$\sqrt{6}$+6,

点评 本题综合考察了了函数的思想的运用,不等式求解最小值,化简运用题目条件得出基本不等式运用的条件,关键是正确理解题意.

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