题目内容
已知函数y=x+
有如下性质:如果常数a>0,那么该函数在(0,
]上是减函数,在[
,+∞)上是增函数.
(1)如果函数y=x+
(x>0)的值域为[6,+∞),求b的值;
(2)研究函数y=x2+
(常数c>0)在定义域内的单调性,并说明理由;
(3)对函数y=x+
和y=x2+
(常数a>0)作出推广,使它们都是你所推广的函数的特例.研究推广后的函数的单调性(只须写出结论,不必证明).
| a |
| x |
| a |
| a |
(1)如果函数y=x+
| 2b |
| x |
(2)研究函数y=x2+
| c |
| x2 |
(3)对函数y=x+
| a |
| x |
| a |
| x2 |
分析:(1)由函数y=x+
性质可得y=x+
的最小值,令其为6,解出可得b值;
(2)利用定义进行判断:先研究函数在(0,+∞)上的单调性,设0<x1<x2,通过作差判断y2与y1的大小,由单调性的定义即可作出判断,再由偶函数的性质可知函数在(-∞,0)的单调性;
(3)可以把函数推广为y=xn+
(常数a>0),其中n是正整数,当n是奇数时类比y=x+
的情形,当n是偶数时类比y=x2+
的情形,即可得到结论;
| a |
| x |
| 2b |
| x |
(2)利用定义进行判断:先研究函数在(0,+∞)上的单调性,设0<x1<x2,通过作差判断y2与y1的大小,由单调性的定义即可作出判断,再由偶函数的性质可知函数在(-∞,0)的单调性;
(3)可以把函数推广为y=xn+
| a |
| xn |
| a |
| x |
| c |
| x2 |
解答:解:(1)由函数y=x+
性质知:
当x=
时,函数y=x+
(x>0)的最小值是2
,则2
=6,
解得b=log29.
(2)设0<x1<x2,
则y2-y1=
+
-
-
=(
-
)(1-
)=
.
当
<x1<x2时,y2>y1,函数y=x2+
在[
,+∞)上是增函数;
当0<x1<x2<
时,y2<y1,函数y=x2+
在(0,
]上是减函数.
又y=x2+
是偶函数,
所以该函数在(-∞,-
]上是减函数,在[-
,0)上是增函数;
(3)可以把函数推广为y=xn+
(常数a>0),其中n是正整数.
当n是奇数时,函数y=xn+
在(0,
]上是减函数,在[
,+∞)上是增函数,
在(-∞,-
]上是增函数,在[-
,0)上是减函数;
当n是偶数时,函数y=xn+
在(0,
]上是减函数,在[
,+∞) 上是增函数,
在(-∞,-
]上是减函数,在[-
,0)上是增函数.
| a |
| x |
当x=
| 2b |
| 2b |
| x |
| 2b |
| 2b |
解得b=log29.
(2)设0<x1<x2,
则y2-y1=
| x | 2 2 |
| c | ||
|
| x | 2 1 |
| c | ||
|
| x | 2 2 |
| x | 2 1 |
| c | ||||
|
| (x2-x1)(x2+x1)(x12x22-c) |
| x12x22 |
当
| 4 | c |
| c |
| x2 |
| 4 | c |
当0<x1<x2<
| 4 | c |
| c |
| x2 |
| 4 | c |
又y=x2+
| c |
| x2 |
所以该函数在(-∞,-
| 4 | c |
| 4 | c |
(3)可以把函数推广为y=xn+
| a |
| xn |
当n是奇数时,函数y=xn+
| a |
| xn |
| 2n | a |
| 2n | a |
在(-∞,-
| 2n | a |
| 2n | a |
当n是偶数时,函数y=xn+
| a |
| xn |
| 2n | a |
| 2n | a |
在(-∞,-
| 2n | a |
| 2n | a |
点评:本题考查函数单调性的判断、证明及归纳推理,定义是判断函数单调性的基本方法,要熟练掌握.
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