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探究函数f(x)=2x+
8
x
-3在区间(0,+∞)上的最小值,并确定取得最小值时x的值.列表如下:
x … 0.5 1 1.5 1.7 1.9 2 2.1 2.2 2.3 3 4 5 7 …
y … 14 7 5.33 5.11 5.01 5 5.01 5.04 5.08 5.67 7 8.6 12.14 …
(1)观察表中y值随x值变化趋势的特点,请你直接写出函数f(x)=2x+
8
x
-3在区间(0,+∞)上的单调区间,并指出f(x)的最小值及此时x的值.
(2)用单调性的定义证明函数f(x)=2x+
8
x
-3在区间(0,2]上的单调性;
(3)设函数f(x)=2x+
8
x
-3在区间(0,a]上的最小值为g(a),求g(a)的表达式.
分析:(1)由表中可知f(x)在(0,2]为减函数,[2,+∞)为增函数,并且当x=2时,f(x)取得最小值.
(2)证明:设0<x1<x2≤2,计算f(x1)-f(x2)=
2(x1-x2)(x1x2-4)
x1x2
>0,可得f(x)在(0,2]为减函数.
(3)由函数f(x)在区间(0,2]上单调递减,在区间[2,+∞)上单调递增,分①当0<a<2时、②当a≥2时,两种情况分别求得f(x)min,从而得出结论
解答:解:(1)由表中可知f(x)在(0,2]为减函数,
[2,+∞)为增函数,并且当x=2时,f(x)min=5.  
(2)证明:设0<x1<x2≤2,
因为f(x1)-f(x2)=2x1+
8
x1
-3-(2x2+
8
x2
-3)=2(x1-x2)+
8(x2-x1)
x1x2
=
2(x1-x2)(x1x2-4)
x1x2
,
因为0<x1<x2≤2,所以x1-x2<0,0<x1x2<4,即x1x2-4<0,
所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以f(x)在(0,2]为减函数.   
(3)由(2)可证:函数f(x)=2x+
8
x
-3在区间(0,2]上单调递减,在区间[2,+∞)上单调递增.
则①当0<a<2时,(0,a]⊆(0,2],所以函数f(x)=2x+
8
x
-3在区间(0,a]上单调递减,
故f(x)min=f(a)=2a+
8
a
-3.
②当a≥2时,函数f(x)=2x+
8
x
-3在区间(0,2]上单调递减,[2,a]上单调递增,
故f(x)min=f(2)=5.
综上所述,函数f(x)=2x+
8
x
-3在区间(0,a]上的最小值为 g(a)=
2a+
8
a
-3,0<a<2
5,a≥2
.
点评:本题主要考查函数的单调性的判断和证明,利用函数的单调性求函数的最值,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

(1)证明:函数f(x)=x+
4
x
在(2,+∞)上单调递增;
(2)探究函数f(x)=x+
a
x
(a>0)的单调性(只需写出结论,不用证明).

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科目:高中数学 来源: 题型:

对于函数f(x)=
1
ax-1
+
1
2
(a>0,且a≠1)

(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)探究函数f(x)在(0,+∞)上的单调性,并用定义加以证明;
(3)当2<a<4时,求函数f(x)在[-3,-1]上的最大值和最小值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

对于函数f(x)=a-
12x+1
(a∈R):

(1)探究函数f(x)的单调性,并给予证明;
(2)是否存在实数a使函数f(x)为奇函数?
(3)求函数f(x)的值域.

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科目:高中数学 来源: 题型:

探究函数f(x)=x+
4
x
,x∈(-∞,0)的最大值,并确定取得最大值时x的值.列表如下:
请观察表中y值随x值变化的特点,完成以下的问题.
x … -3 -2.3 -2.2 -2.1 -2 -1.9 -1.7 -1.5 -1 -0.5 …
y … -4.3 -4.04 -4.02 -4.005 -4 -4.005 -4.05 -4.17 -5 -8.5 …
(1)函数f(x)=x+
4
x
,x∈(-∞,0)在区间
(-∞,-2)
(-∞,-2)
上为单调递增函数.当x=
-2
-2
时,f(x)最大=
-4
-4
.
(2)证明:函数f(x)=x+
4
x
在区间[-2,0)为单调递减函数.
(3)若函数h(x)=
x2-ax+4
x
在x∈[-2,-1]上,满足h(x)≥0恒成立,求a的范围.

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科目:高中数学 来源: 题型:

探究函数f(x)=x+
4
x
,x∈(-∞,0)的最大值,并确定取得最大值时x的值.列表如下:
x … -3 -2.3 -2.2 -2.1 -2 -1.9 -1.7 -1.5 -1 -0.5 …
y … -4.3 -4.04 -4.02 -4.005 -4 -4.005 -4.05 -4.17 -5 -8.5 …
请观察表中y值随x值变化的特点,完成以下的问题.
(1)函数f(x)=x+
4
x
,x∈(-∞,0)在区间
 
上为单调递增函数.当x=
 
时,f(x)最大=
 
.
(2)证明:函数f(x)=x+
4
x
在区间[-2,0)为单调递减函数.

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