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1、试题题目:设函数f(x)=(x-a)2x.(I)证明:0<a<1是函数f(x)在区间(1,2)上递增..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-11-20 07:30:00

试题原文

设函数f(x)=
(x-a)2
x

(I)证明:0<a<1是函数f(x)在区间(1,2)上递增的充分而不必要的条件;
(II)若x∈(-∞,0)时,满足f(x)<2a2-6恒成立,求实数a的取值范围.

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:充分条件与必要条件



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(I)对函数)f(x)=
(x-a)2
x
求导,得 
 f′(x)=
2(x-a)x-(x-a)2
x2
=
x2-a2
x2
=
(x-a)(x+a)
x2

先证充分性:若0<a<1,
∵1<x<2,∴x-a>0,x+a>0,
∴f'(x)>0
∴函数f(x)在区间(1,2)上递增.
再说明非必要性:∵f(x)在区间(1,2)上递增,
∴f'(x)≥0对1<x<2恒成立
x2-a2
x2
≥0
对1<x<2恒成立,
x2-a2≥0对1<x<2恒成立,
即a2≤x2对1<x<2恒成立,
∵1<x<2,∴1<x2<4,
∴a2≤1,即-1≤a≤1.即推不出0<a<1.
∴0<a<1是函数f(x)在区间(1,2)上递增的充分而不必要的条件 
(II)由(I)知f′(x)=
x2-a2
x2
=
(x-a)(x+a)
x2

令f'(x)=0,得x1=a,x2=-a
①当a=0时,f(x)=x,x∈(-∞,0)时,f(x)<-6不能恒成立,不符合题意.
②当a>0时,函数y=f(x)在(-∞,-a)上递增,在(-a,0)上递减,
∴函数y=f(x)在(-∞,0)上的极大值为f(-a)
若x∈(-∞,0)时,f(x)<2a2-6恒成立,
则需f(x)极大值=f(-a)<2a2-6
即-4a<2a2-6,
解得a>1.
③当a<0时,函数y=f(x)在(-∞,a)上递增,在(a,0)上递减,
∴函数y=f(x)在(-∞,0)上的极大值为f(a)
此时x∈(-∞,0),
若满足f(x)<2a2-6恒成立,
则需f(x)极大值=f(a)=0<2a2-6
解得a<-
3

故若x∈(-∞,0)时,满足f(x)<2a2-6恒成立,实数a∈(-∞,-
3
)∪(1,+∞)
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“设函数f(x)=(x-a)2x.(I)证明:0<a<1是函数f(x)在区间(1,2)上递增..”的主要目的是检查您对于考点“高中充分条件与必要条件”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中充分条件与必要条件”。


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