问题 解答题
已知函数f(x)=
x2+x+4
x
(x>0)
-
x2-x+4
x
(x<0)

(Ⅰ)求证:函数f(x)是偶函数;
(Ⅱ)判断函数f(x)分别在区间(0,2],[2,+∞)上的单调性,并加以证明.
答案

(Ⅰ)由题可知函数定义域关于原点对称.

当x>0时,-x<0,

f(x)=

x2+x+4
x
,f(-x)=
(-x2)-(-x)+4
(-x)
=
x2+x+4
x

∴f(x)=f(-x).

当x<0时,-x>0,

f(x)=-

x2-x+4
x
,f(-x)=
(-x2)+(-x)+4
(-x)
=-
x2-x+4
x

∴f(x)=f(-x).

综上所述,对于x≠0,都有f(x)=f(-x),∴函数f(x)是偶函数.

(Ⅱ)当x>0时,f(x)=

x2+x+4
x
=x+
4
x
+1,

设x2>x1>0,则f(x2)-f(x1)=

x2-x1
x1x2
(x1x2-4)

当x2>x1≥2时,f(x2)-f(x1)>0;当2≥x2>x1>0时,f(x2)-f(x1)<0,

∴函数f(x)在(0,2]上是减函数,函数f(x)在[2,+∞)上是增函数.

(另证:当x>0,f(x)=

x2+x+4
x
=x+
4
x
+1,f′(x)=1-
4
x2

0<x≤2⇒0<x2≤4⇔

4
x2
≥1⇔1-
4
x2
≤0

x≥2⇔x2≥4⇔0<

4
x2
≤1⇔1-
4
x2
≥0

∴函数f(x)在(0,2]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数.

单项选择题
单项选择题 B1型题