已知α,β是方程4x2-4kx-1=0(k∈R)

难度:一般 题型:解答题 来源:不详

题目

已知α,β是方程4x2-4kx-1=0(k∈R)的两个不等实根,函数f(x)=

2x-k
x2+1
的定义域为[α,β].
(Ⅰ)判断函数f(x)在定义域内的单调性,并证明.
(Ⅱ)记:g(k)=maxf(x)-minf(x),若对任意k∈R,恒有g(k)≤a•

答案

(Ⅰ)证一:设α≤x1<x2≤β,则4x12-4tx1-1≤0,4x22-4tx2-1≤0,
4(
x 21
+
x 22
)-4t(x1+x2)-2≤0,∴2x1x2-t(x1+x2)-
1
2
<0

f(x2)-f(x1)=
2x2-t
x 22
+1
-
2x1-t
x 21
+1
=
(x2-x1)[t(x1+x2)-2x1x2+2]
(
x 22
+1)(
x 21
+1)

t(x1+x2)-2x1x2+2>t(x1+x2)-2x1x2+
1
2
>0∴f(x2)-f(x1)>0

故f(x)在区间[α,β]上是增函数. ….….(6分)
证二:f(x)=
-2x2+2kx+2
(x2+1)2
,x∈[
k-

解析