Question

5．已知函數(shù)f（x）=$\frac{{x}^{2}+ax+4}{x}$（a＞0）．
（1）證明函數(shù)f（x）在（0，2]上是減函數(shù)，（2，+∞）上是增函數(shù)；
（2）若方程f（x）=0有且只有一個(gè)實(shí)數(shù)根，判斷函數(shù)g（x）=f（x）-4的奇偶性；
（3）在（2）的條件下探求方程f（x）=m（m≥8）的根的個(gè)數(shù)．

Answer 1

分析 （1）利用導(dǎo)數(shù)的正負(fù)，即可證明；
（2）求出g（x）=x+$\frac{4}{x}$，又g（x）的定義域?yàn)椋?∞，0）∪（0，+∞）關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，利用奇函數(shù)的定義進(jìn)行判斷；
（3）由（2）知f（x）=m可化為x+$\frac{4}{x}$=m-4（m≥8），再分類(lèi)討論，即可得出結(jié)論．

解答 證明：（1）由題意：f（x）=x+$\frac{4}{x}$+a，
∴f′（x）=$\frac{{x}^{2}-4}{{x}^{2}}$，
∴0＜x＜2時(shí)，f′（x）＜0，x＞2時(shí)，f′（x）＞0，
∴函數(shù)f（x）在（0，2]上是減函數(shù)，（2，+∞）上是增函數(shù)          …（4分）
解：（2）由題意知方程x²+ax+4=0有且只有一個(gè)實(shí)數(shù)根
∴△=a²-16=0，
又a＞0，∴a=4．…（5分）
此時(shí)f（x）=x+$\frac{4}{x}$+4，g（x）=x+$\frac{4}{x}$，
又g（x）的定義域?yàn)椋?∞，0）∪（0，+∞）關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，…（6分）
且g（-x）=-x-$\frac{4}{x}$=-g（x），…（7分）
∴g（x）是奇函數(shù)                                 …（8分）
（3）由（2）知f（x）=m可化為x+$\frac{4}{x}$=m-4（m≥8）…（9分）
又由（1）（2）知：
當(dāng)m-4=4  即m=8時(shí)f（x）=m只有一解            …（10分）
當(dāng)m-4＞4即m＞8時(shí)f（x）=m有兩解            …（11分）
綜上，當(dāng)m=8時(shí)f（x）=m只有一解；當(dāng)m＞8時(shí)f（x）=m有兩解；                …（12分）

點(diǎn)評(píng) 本題考查函數(shù)的單調(diào)性與奇偶性，考查方程解的個(gè)數(shù)的判斷，屬于中檔題．