问题
解答题
已知函数f(x)=x+
(1)判断f(x)单调性并证明; (2)若m满足f(3m)>f(5-2m),试确定m的取值范围. (3)若函数g(x)=xf(x)对任意x∈[2,5]时,g(x)+2x+
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答案
(1)由题得f(x)=x+
+a,设1≤x1<x2,a x
则f(x1)-f(x2)=x1-x2+
-a x1
=(x1-x2)a x2
…(2分)(x1x2-a) x1x2
因为1≤x1<x2,所以x1-x20.所以f(x1)-f(x2)<0…(4分)
所以f(x1)<f(x2),即f(x)在[1,+∞)上为增函数.…(5分)
(2)由(1)得:f(x)在[1,+∞)上为增函数,要满足f(3m)>f(5-2m),
只要1≤5-2m<3m,得1<m≤2…(7分)
(3)g(x)=xf(x)=x2+ax+a,由g(x)+2x+
>0得:x2+a(x+1)+2x+3 2
>0,即a(x+1)>-(x+1)2-3 2
①1 2
因为x∈[2,5]时,x+1∈[3,6],那么①式可转化为a>-(x+1)-
…(9分)1 2(x+1)
所以题目等价于化为a>-(x+1)-
在x∈[2,5]上恒成立.即a大于函数y=-(x+1)-1 2(x+1)
在x∈[2,5]上的最大值.1 2(x+1)
即求y=(x+1)+
在x∈[2,5]上的最小值.…(10分)1 2(x+1)
令t=x+1,则t∈[3,6],所以y=t+
,由(1)得y=t+1 2t
,1 2t
在t∈[3,6],上为增函数,所以最小值为
.所以-19 6
<a<1.…(12分)19 6