已知函数f(x)=−2x2x+1.(1)用定义证明函数f(x)在(-∞,+∞)上为减函数;(2)若x∈[1,2],求函数f(x)的值域;(3)若g(x)=a2+f(x),且当x∈[1,2]时g(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.

问题描述:

已知函数f(x)=

2x
2x+1

(1)用定义证明函数f(x)在(-∞,+∞)上为减函数;
(2)若x∈[1,2],求函数f(x)的值域;
(3)若g(x)=
a
2
+f(x)
,且当x∈[1,2]时g(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.

(1)设x1<x2,则f(x1)-f(x2)=2x22x2+1-2x12x1+1=2x2−2x1(2x1+1)(2x2+1)∵x1<x2,∴2x2-2x1>0又2x1+1>0,2x2+1>0,f(x1)-f(x2)>0即f(x1)>f(x2)∴f(x)在(-∞,+∞)上为减函数.(2)∵f(x...
答案解析:(1)根据函数单调性的定义,先在所给区间上任设两个数并确定好大小,然后通过作差法即可获得自变量对应函数值的大小关系,由定义即可获得问题的解答;
(2)结合(1)所证明的结论即可获得函数在[1,2]上的单调性,从而可以求的函数在[1,2]上的最值,进而问题即可获得解答;
(3)充分利用前两问答结论,即可获得g(x)=

a
2
+f(x)在[1,2]上的最值,结合恒成立的条件即可将问题转化为实数a的不等关系,求解即可获得问题的解答.
考试点:函数单调性的判断与证明;函数的值域;函数最值的应用.

知识点:本题考查的是函数单调性的问题.在解答的过程当中充分体现了函数单调性的定义、作差法、函数的最值以及恒成立问题.值得同学们体会和反思.