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已知函数f (x)=在区间上的单调性.并证明,=k有根在[2.3]内.求实数k的取值范围,=k x2有四个不同的实数根.求实数k的取值范围.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 14:38:15分类:高中数学题库

已知函数f (x)=数学公式
(1)判断f (x)在区间(0,+∞)上的单调性,并证明;
(2)若关于x的方程f (x)=k有根在[2,3]内,求实数k的取值范围;
(3)若关于x的方程f (x)=k x2有四个不同的实数根,求实数k的取值范围.在线课程解:(1)当x>0时,f (x)==
设0<x1<x2
∴
==
∵0<x1<x2
∴2(x1-x2)<0,(2+x1)(2+x2)>0
∴
∴f(x1)<f(x2)
∴函数f(x)在(0,+∞)单调递增
(2)当x∈[2,3]时,f(x)==
∴4≤2+x≤5,
∴
∵f(x)=k在[2,3]上有解,则
(3)f(x)=kx2有四个根,即(*)有四个根
当x=0时,是方程(*)的1个根
则有3个不为0的根
而结合函数g(x)=的图象可知满足条件时有
∴k>1

分析:(1)当x>0时,f (x)==,利用单调性的定义设0<x1<x2,判定f(x1)与f(x2)的大小即可
(2)当x∈[2,3]时,f(x)==结合x∈[2,3]可求f(x)的范围,若f(x)=k在[2,3]上有解,则f(x)的范围即是k的范围
(3)f(x)=kx2有四个根,即(*)有四个根,当x=0时,是方程(*)的1个根,则只要有3个不为0的根,而结合函数g(x)=的图象可求
点评:本题主要考查了函数的单调性的判断,函数值域的求解,方程的根与函数交点的相互转化,体现了分类讨论、转化思想与数形结合思想在解题中的应用