问题 解答题

求函数y=3-x2+2x+3的定义域、值域和单调区间.

答案

根据题意,函数的定义域显然为(-∞,+∞).

令u=f(x)=3+2x-x2=4-(x-1)2≤4.

∴y=3u是u的增函数,

当x=1时,ymax=f(1)=81,而y=3-x2+2x+3>0.

∴0<3u≤34,即值域为(0,81].

(3)当x≤1时,u=f(x)为增函数,y=3u是u的增函数,

由x越大推出u越大,u越大推出y越大

即x越大y越大

∴即原函数单调增区间为(-∞,1];

其证明如下:

任取x1,x2∈(-∞,1]且令x1<x2

f(x1)
f(x2)
=3-
x21
+2 x1+3
÷3-
x22
+2x2+3 
=3-
x21
+2 x1 +3+
x22
-2x2-3
=3(
x22
 -
x21
) +2 (x1 -x2)
=

3(

x22
 -
x21
) +2(x1 -x2)=3(x1-x2)  (2-x1-x2

∵x1<x2,x1,x2∈(-∞,1]

∴x1-x2<0,2-x1-x2>0

∴(x1-x2)(2-x1-x2)<0

3(x1-x2)  (x1+x2+2)<1

∴f(x1)<f(x2

∴原函数单调增区间为(-∞,1]

当x>1时,u=f(x)为减函数,y=3u是u的增函数,

由x越大推出u越小,u越小推出y越小,

即x越大y越小

∴即原函数单调减区间为[1,+∞).

证明同上.

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