问题 解答题
已知函数f(x)=
x2+ax+a
x
,且a<1
(1)用定义证明f(x)在x∈[1,+∞)上是增函数;
(2)若函数f(x)的定义域为[1,+∞),且m满足f(3m)>f(5-2m),试确定m的取值范围.
答案

(1)因为x∈[1,+∞),所以设1≤x1<x2

若a=0,则f(x)=

x2
x
=x在[1,+∞)上是增函数.

若a<0,则f(x)=x+

a
x
+a在[1,+∞)上是增函数.

若0<a<1,则f(x1)-f(x2)=x1+

a
x1
+a-(x2+
a
x2
+a)=x1-x2+
a(x2-x1)
x1x2
=(x1-x2)⋅
1-ax1x2
x1x2

因为1≤x1<x2,a<1,所以x1-x20.

所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),即函数为增函数.

综上恒有f(x)在x∈[1,+∞)上是增函数.

(2)由(1)知函数f(x)在x∈[1,+∞)上是增函数,

所以由f(3m)>f(5-2m),得

3m≥1
5-2m≥1
3m>5-2m
,即
m≥
1
3
m≤2
m>1
,所以1<m≤2.

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