已知函數(shù)f(x)=
x2+2x+a
x
,x∈[1,+∞).
(1)當(dāng)a=
1
2
時(shí),判斷并證明f(x)的單調(diào)性;
(2)當(dāng)a=-1時(shí),求函數(shù)f(x)的最小值.
考點(diǎn):函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì),函數(shù)的最值及其幾何意義
專(zhuān)題:函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用
分析:(1)當(dāng)a=
1
2
時(shí),f(x)=
x2+2x+a
x
=x+2+
1
2x
=x+
1
2x
+2.任取x1,x2是[1,+∞)上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù),且x1<x2,利用做差法,可判斷函數(shù)f(x)在[1,+∞)上是增函數(shù).
(2)當(dāng)a=-1時(shí),f(x)=x-
1
x
+2.由函數(shù)y1=x和y2=-
1
x
在[1,+∞)上都是增函數(shù),可得f(x)=x-
1
x
+2在[1,+∞)上是增函數(shù),故當(dāng)x=1時(shí),f(x)取得最小值.
解答: 解:(1)當(dāng)a=
1
2
時(shí),f(x)=
x2+2x+a
x
=x+2+
1
2x
=x+
1
2x
+2.
設(shè)x1,x2是[1,+∞)上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù),且x1<x2,
則f(x1)-f(x2)=(x1+
1
2x1
)-(x2+
1
2x2

=(x1-x2)+(
1
2x1
-
1
2x2
)=(x1-x2)+
x2-x1
2x1x2

=(x1-x2)(1-
1
2x1x2
)=(x1-x2)•
x1x2-
1
2
x1x2

因?yàn)?≤x1<x2,所以x1-x2<0,x1•x2>0,
x1x2-
1
2
>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
所以函數(shù)f(x)在[1,+∞)上是增函數(shù).
(2)當(dāng)a=-1時(shí),f(x)=x-
1
x
+2.
因?yàn)楹瘮?shù)y1=x和y2=-
1
x
在[1,+∞)上都是增函數(shù),
所以f(x)=x-
1
x
+2在[1,+∞)上是增函數(shù).
當(dāng)x=1時(shí),f(x)取得最小值f(1)=1-
1
1
+2=2,
即函數(shù)f(x)的最小值為2.
點(diǎn)評(píng):本題考查的知識(shí)點(diǎn)是函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì),函數(shù)的最值及其幾何意義,函數(shù)的單調(diào)性的證明,是函數(shù)單調(diào)性與最值的綜合應(yīng)用,難度中檔.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

某人在靜水中游泳,速度為4
3
公里/小時(shí),他在水流速度為4公里/小時(shí)的河中游泳.
(1)若他垂直游向河對(duì)岸,則他實(shí)際沿什么方向前進(jìn)?實(shí)際前進(jìn)的速度為多少?
(2)他必須朝哪個(gè)方向游,才能沿與水流垂直的方向前進(jìn)?實(shí)際前進(jìn)的速度為多少?

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知f(x)=x2013+ax3-
b
x
-8,f(-2)=10,求f(2).

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=x+
a
x
+b(x≠0).,其中a,b∈R
(1)若曲線(xiàn)y=f(x)在點(diǎn)P(2,f(2))處的切線(xiàn)方程為y=3x+1,求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)當(dāng)a>0時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=lnx-
1
2
ax2
-2x(a<0).
(Ⅰ)若函數(shù)f(x)在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)f′(x)≥0的取值范圍;
(Ⅱ)若a=-
1
2
,且關(guān)于a≤
1-2x
x2
=(
1
x
-1)2
-1的方程f(x)=-
1
2
x+b在[1,4]上恰有兩個(gè)不等的實(shí)根,求實(shí)數(shù)b的取值范圍;
(Ⅲ)設(shè)各項(xiàng)為正數(shù)的數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=1,an+1=lnan+an+2(n∈N*),求證:an≤2n-1.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知曲線(xiàn)C1
x=1+
2
cost
y=1+
2
sint
(t為參數(shù)),以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線(xiàn)C2的極坐標(biāo)方程為p=2sinθ.
(1)把C1的參數(shù)方程化為極坐標(biāo)方程;
(2)求C1與C2交點(diǎn)的極坐標(biāo)(p≥0,0≤θ<2π).

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知橢圓C1的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),點(diǎn)A(2,3)在橢圓C1上,過(guò)點(diǎn)A的直線(xiàn)L與拋物線(xiàn)C2:x2=4y交于不同兩點(diǎn)B,C,拋物線(xiàn)C2在點(diǎn)B,C處的切線(xiàn)分別為l1,l2,且l1與l2交于點(diǎn)P.
(1)求橢圓C1的方程;
(2)是否存在滿(mǎn)足(|
PF1
|-|
AF1
|)+(|
PF2
|-|
AF2
|)=0的點(diǎn)P?若存在,指出這樣的點(diǎn)P有幾個(gè),并求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,說(shuō)明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖1,在平面內(nèi),ABCD是AB=2,BC=
2
的矩形,△PAB是正三角形,將△PAB沿AB折起,使PC⊥BD,如圖2,E為AB的中點(diǎn),設(shè)直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)C且垂直于矩形ABCD所在平面,點(diǎn)F是直線(xiàn)l上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且與點(diǎn)P位于平面ABCD的同側(cè).

(1)求證:PE⊥平面ABCD;
(2)設(shè)二面角F-PB-D的大小為θ,若θ=
π
4
,求線(xiàn)段CF的長(zhǎng).

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

給出定義:若m-
1
2
<x≤m+
1
2
,(其中m為整數(shù)),則m叫作離實(shí)數(shù)x最近的整數(shù),記作{x},即{x}=m,在此基礎(chǔ)上,給出下列關(guān)于函數(shù)f(x)=|{x}-x|的命題:
①函數(shù)f(x)的定義域是R,值域是[-
1
2
,
1
2
];
②函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng);
③函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng);
④函數(shù)y=f(x)在[-
1
2
,
1
2
]上是增函數(shù);
其中說(shuō)法正確的是
 

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