已知α,β是方程4x2-4kx-1=0(k∈R)的两个不等实根,函数f(x)=
(Ⅰ)判断函数f(x)在定义域内的单调性,并证明. (Ⅱ)记:g(k)=maxf(x)-minf(x),若对任意k∈R,恒有g(k)≤a•
求实数a 的取值范围. |
(Ⅰ)证一:设α≤x1<x2≤β,则4x12-4tx1-1≤0,4x22-4tx2-1≤0,
∴4(
+x 21
)-4t(x1+x2)-2≤0, ∴2x1x2-t(x1+x2)-x 22
<01 2
则f(x2)-f(x1)=
-2x2-t
+1x 22
=2x1-t
+1x 21 (x2-x1)[t(x1+x2)-2x1x2+2] (
+1)(x 22
+1)x 21
又t(x1+x2)-2x1x2+2>t(x1+x2)-2x1x2+
>0 ∴f(x2)-f(x1)>01 2
故f(x)在区间[α,β]上是增函数. ….….(6分)
证二:f′(x)=
,x∈[-2x2+2kx+2 (x2+1)2
,k- k2+1 2
]k+ k2+1 2
易知:当x∈[α,β]时,4x2-4kx-1≤0,∴-2x2+2kx+2≥
∴f′(x)≥03 2
故f(x)在区间[α,β]上是增函数.
(Ⅱ)g(k)=f(β)-f(α)=
≤a•
(16k2+40)k2+1 16k2+25
恒成立.a≥1+k2
=1+16k2+40 16k2+25
,考虑15 16k2+25
的最大值为15 16k2+25
,∴a≥3 5
…(13分)8 5