若函數(shù)f(x)在定義域D內(nèi)某區(qū)間I上是增函數(shù),而F(x)=
f(x)x
在I上是減函數(shù),則稱y=f(x)在I上是“弱增函數(shù)”
(1)請分別判斷f(x)=x+4,g(x)=x2+4x在x∈(1,2)是否是“弱增函數(shù)”,并簡要說明理由.
(2)證明函數(shù)h(x)=x2+a2x+4(a是常數(shù)且a∈R)在(0,1]上是“弱增函數(shù)”.
分析:(1)利用“弱增函數(shù)”的定義逐個判斷即可;
(2)按“若增函數(shù)”的定義需證明兩條:①證明h(x)在(0,1]上是增函數(shù);②證明
h(x)
x
在(0,1]上是減函數(shù).
解答:解:(1)由于f(x)=x+4在(1,2)上是增函數(shù),且F(x)=
f(x)
x
=1+
4
x
在(1,2)上是減函數(shù),
所以f(x)=x+4在(1,2)上是“弱增函數(shù)”,g(x)=x2+4x在(1,2)上是增函數(shù),但
g(x)
x
=x+4
在(1,2)上不是減函數(shù),
所以g(x)=x2+4x+2在(1,2)上不是“弱增函數(shù)”.
(2)因?yàn)閔(x)=x2+a2•x+4的對稱軸為x=-
a2
2
≤0,開口向上,所以h(x)在(0,1]上是增函數(shù).
下面證明函數(shù)F(x)=
h(x)
x
=x+
4
x
+a2
在(0,1]上是減函數(shù).
設(shè)0<x1<x2≤1,
F(x1)-F(x2)=(x1+
4
x1
+a2)-(x2+
4
x2
+a2)=
(x1-x2)(x1x2-4)
x1x2

∵0<x1<x2≤1,∴x1-x2<0,0<x1x2<1,
F(x1)-F(x2)=
(x1-x2)(x1x2-b)
x1x2
>0
,即F(x1)>F(x2).
所以F(x)在(0,1]上單調(diào)遞減,
所以h(x)在(0,1]上是“弱增函數(shù)”;
點(diǎn)評:本題主要考查函數(shù)單調(diào)性的判斷及證明,考查對新問題的理解分析及解決能力.
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給出定義:若函數(shù)f(x)在D上可導(dǎo),即f′(x)存在,且導(dǎo)函數(shù)f′(x)在D上也可導(dǎo),則稱f(x)在D上存在二階導(dǎo)函數(shù),記f(x)=(f′(x))′,若f(x)<0在D上恒成立,則稱f(x)在D上為凸函數(shù).對于給出的四個函數(shù):
①f(x)=sinx+cosx,②f(x)=lnx-2x,③f(x)=-x4+x3-x2+1,④f(x)=-xe-x
以上四個函數(shù)在(0,
π2
)
上是凸函數(shù)的是
①②③
①②③
(請把所有正確的序號均填上)

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設(shè)函數(shù)f(x)=(x-1)2+blnx.
(1)若f(x)在x=2時取得極小值,求b的值;
(2)若函數(shù)f(x)在定義城上是單調(diào)函數(shù),求b的取值范圍.

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