问题 解答题
已知函数f(x)=
m-x2
x
(m∈R).
(1)若y=log
1
3
[8-f(x)]
在[1,+∞)上是单调减函数,求实数m的取值范围;
(2)设g(x)=f(x)+lnx,当m≥-2时,求g(x)在[
1
2
,2]
上的最大值.
答案

(1)因为函数y=log

1
3
[8-f(x)]在[1,+∞)上是单调减函数,则根据复合函数的单调性可得f(x)在[1,+∞)上是单调减函数,其导数在[1,+∞)上恒小于等于0,且满足f(x)<8在[1,+∞)上恒成立,所以f′(x)=
-x2-m
x2
≤0
恒成立,即
x2+m
x2
≥0
在[1,+∞)上恒成立,解得m≥-1…(3分)

要使f(x)<8在[1,+∞)上恒成立,只需要[f(x)]max<8,又f(x)在[1,+∞)上单调减函数,

∴f(1)<8,解得m<9,

∴-1≤m<9…(6分)

(2)g(x)=

m-x2
x
+lnx,g′(x)=-
x2-x+m
x2
=-
(x-
1
2
)
2
+m-
1
4
x2
…(7分)

m-

1
4
≥0,即m≥
1
4
时,g'(x)≤0,

∴g(x)在[

1
2
,2]上单调递减,

g(x)max=g(

1
2
)=2m-
1
2
-ln2…(9分)

-2≤m<

1
4
时,由g'(x)=0得x1=
1-
1-4m
2
x2=
1+
1-4m
2

显然-1≤x1

1
2
1
2
x2≤2,

x1∉[

1
2
,2],x2∈[
1
2
,2],又g′(x)=-
(x-x1)(x-x2)
x2

1
2
≤x≤x2时,g'(x)≥0,g(x)单调递增;

当x2<x≤2时,g'(x)<0,g(x)单调递减                        …(12分)

g(x)max=g(x2)=

2m
1+
1-4m
-
1+
1-4m
2
+ln
1+
1-4m
2
=-
1-4m
+ln
1+
1-4m
2
…(14分)

综上所述,(1)当m≥

1
4
时,g(x)max=2m-
1
2
-ln2

(2)当-2≤m<

1
4
时,g(x)max=-
1-4m
+ln
1+
1-4m
2
…(16分)

判断题
单项选择题