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函数f(x)=-2x^+mx+1在区间【1,4】上是单调函数,则m的取值范围?

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/01 23:46:13
函数f(x)=-2x^+mx+1在区间【1,4】上是单调函数,则m的取值范围?
方法一:最基础的课本关于函数单调性的定义来
设1≤x1<x2≤4,则:
f(x1)-f(x2)=(-2x1²+mx1+1)-(-2x2²+mx2+1)
=-2(x1²-x2²)+m(x1-x2)
=-2(x1-x2)(x1+x2)+m(x1-x2)
=2(x2-x1)(2x2+2x1-m)
分类讨论:
如果f(x)在[1,4]单调增函数,则f(x1)-f(x2)<0
∵x2-x1>0,∴2x2+2x1-m<0
m>2(x2+x1)
又因为1≤x1<x2≤4,∴2<x1+x2<8,4<2(x1+x2)<16
∴要使得m>2(x2+x1)恒成立,则m≥16;
如果f(x)在[1,4]单调减函数,则f(x1)-f(x2)>0
∵x2-x1>0,∴2(x1+x2)-m>0
m<2(x1+x2)
又4<2(x1+x2)<16
∴要使得m<2(x1+x2)恒成立,则m≤4;
综上:m≥16或m≤4;
方法二:从一元二次函数的图像来解;
∵f(x)=-2x²+mx+1的图像的对称轴为x=-(m)/-2*2=m/4
∴区间[1,4]在对称轴的左边或者右边时,f(x)都是单调的,
∴m/4≤1或m/4≥4
m≤4或m≥16;
楼上的运用的是方法三,关于函数与导数的关系,只是用此方法求出的单调性是区间(1,4)而不是区间[1,4],所以漏掉了m=4或m=16.这是利用导数判断函数单调性最容易出现的漏洞.