问题 解答题
(理科)函数y=x+
a
x
(a是常数,且a>0)
有如下性质:①函数是奇函数;②函数在(0,
a
]
上是减函数,在[
a
,+∞)
上是增函数.
(1)如果函数y=x+
2b
x
(x>0)的值域是[6,+∞),求b的值;
(2)判断函数y=x2+
c
x2
(常数c>0)在定义域内的奇偶性和单调性,并加以证明;
(3)对函数y=x+
a
x
和y=x2+
c
x2
(常数c>0)分别作出推广,使它们是你推广的函数的特例.判断推广后的函数的单调性(只需写出结论,不要证明).
答案

(1)∵2b>0,x>0,∴

2b
x
>0,∴y=x+
2b
x
≥2
x•
2b
x
=2
2b
,当且仅当x=
2b
x
,x2=2b时等号成立.

又∵函数的值域是[6,+∞),即y≥6,∴2

2b
=6,解得,b=long29.

(2)设f(x)=x2+

c
x2
,因为x∈(-∞,0)∪(0,+∞),

f(-x)=(-x)2+

c
(-x)2
=x2+
c
x2
=f(x),

∴函数f(x)=x2+

c
x2
为偶函数.

0<x1x2,f(x2)-f(x1)=

x22
+
c
x22
-
x21
-
c
x21
=(
x22
-
x21
)(1-
c
x21
x22
)=(
x 1
-
x 2
)(x1+x2)
(x12x22-c )
x21
x22

4c
x1x2时,f(x2)>f(x1),

∴函数f(x)=x2+

c
x2
[
4c
,+∞)
上是增函数;

当0x1x2

4c
,f(x2)<f(x1),f(x)在(0,
4c
]为减函数,

x1x2≤-

4c
,,则-x1>-x2
4c
,因f(x)=x2+
c
x2
是偶函数,

∴f(x1)-f(x2)=f(-x1)-f(-x2)>0,

∴函数f(x)=x2+

c
x2
在(-∞,-
4c
]上是减函数,

同理可证,函数f(x)=x2+

c
x2
在[-
4c
,0)上是增函数.

(3)可以推广为研究函数y=xn+

a
xn
(常数a>0,n是正整数)的单调性.

当n是奇数时,函数y=xn+

a
xn
在[
2na
,+∞)和(-∞,-
2na
]上是增函数,

(0,

2na
]和[-
2na
,0)上是减函数;

当n是偶数时,函数y=xn+

a
xn
在[
2na
,+∞)和[-
2na
,0)上是增函数,

(0,

2na
]和[-∞,-
2na
)上是减函数;

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