问题 解答题
(1)判断函数f(x)=x+
4
x
在x∈(0,+∞)上的单调性并证明你的结论?
(2)猜想函数f(x)=x+
a
x
,(a>0)
在x∈(-∞,0)∪(0,+∞)上的单调性?(只需写出结论,不用证明)
(3)利用题(2)的结论,求使不等式x+
9
x
-2m2+m<0
在x∈[1,5]上恒成立时的实数m的取值范围?
答案

(1)函数f(x)=x+

4
x
在(0,2]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数.…(1分)

证明:设任意x1<x2∈(0,+∞),则f(x1)-f(x2)=x1-x2+

1
x1
-
1
x2
…(2分)

=(x1-x2)

x1x2-4
x1x2
                                    …(3分)

又设x1<x2∈(0,2],则f(x1)-f(x2)>0,∴f(x1)>f(x2

∴函数f(x)=x+

4
x
在(0,2]上是减函数                     …(4分)

又设x1<x2∈[2,+∞),则f(x1)-f(x2)<0,∴f(x1)<f(x2

∴函数f(x)=x+

4
x
在[2,+∞)上是增函数                        …(5分)

(2)由上及f(x)是奇函数,可猜想:f(x)在(-∞,-

a
]和[
a
,+∞)
上是增函数,f(x)在[-
a
,0)
(0,
a
]
上是减函数                   …(7分)

(3)∵x+

9
x
-2m2+m<0在x∈[1,5]上恒成立

x+

9
x
<2m2-m在x∈[1,5]上恒成立         …(8分)

由(2)中结论,可知函数t=x+

9
x
在x∈[1,5]上的最大值为10,

此时x=1                                    …(10分)

要使原命题成立,当且仅当2m2-m>10

∴2m2-m-10>0  解得m<-2,或m>

5
2

∴实数m的取值范围是{m|m<-2,或m>

5
2
}    …(12分)

单项选择题
多项选择题