Question

已知函數(shù)f（x）=x+

a

x

（x＞0），a為常數(shù)，且a≠0．
（1）研究函數(shù)y=f（x）的單調(diào)性，并說明理由；
（2）如果函數(shù)y=f（x）的值域?yàn)閇6，+∞），求a的值．

Answer 1

分析：（1）由函數(shù)的解析式f（x）求出導(dǎo)函數(shù)，然后分a小于0和a大于0兩種情況，分別令導(dǎo)函數(shù)大于0列出關(guān)于a的不等式，求出不等式的解集即可得到a的取值范圍即為函數(shù)的遞增區(qū)間；令導(dǎo)函數(shù)小于0列出關(guān)于a的不等式，求出不等式的解集即可得到a的范圍即為函數(shù)的遞減區(qū)間；（2）由（1）知，當(dāng)a小于0時(shí)，函數(shù)在區(qū)間（0，+∞）上單調(diào)遞增，值域?yàn)镽，不合題意；當(dāng)a大于0時(shí)，根據(jù)函數(shù)的增減性得到函數(shù)的最小值為f（

a

），求出f（

a

）的值即可得到函數(shù)的值域，又函數(shù)的值域?yàn)閇6，+∞），所以得到f（

a

）的值等于6，列出關(guān)于a的方程，求出方程的解即可得到a的值．

解答：解：（1）由f（x）=x+

a

x

，得f′(x)=1-

a

x2

=

x2-a

x2

，
當(dāng)a＜0時(shí)，f′(x)=

x2-a

x2

＞0恒成立，所以函數(shù)y=f（x）在（0，+∞）上為增函數(shù)；
當(dāng)a＞0時(shí)，令f′(x)=

x2-a

x2

＞0，解得x＞

a

，令f′(x)=

x2-a

x2

＜0，解得0＜x＜

a

，
所以函數(shù)y=f（x）在(0，

a

)上為減函數(shù)；在(

a

，+∞)上為增函數(shù)．
（2）由（1）可知當(dāng)a＜0時(shí)，函數(shù)y=f（x）在（0，+∞）上為增函數(shù)，此時(shí)函數(shù)的值域?yàn)镽，不合題意；
當(dāng)a＞0時(shí)，函數(shù)y=f（x）在(0，

a

)上為減函數(shù)；在(

a

，+∞)上為增函數(shù)，
此時(shí)函數(shù)的值域?yàn)?span id="nthrdrn" class="MathJye">[2

a

，+∞)，即2

a

=6，a=9．
綜上，a=9．

點(diǎn)評(píng)：此題考查學(xué)生會(huì)利用導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，會(huì)根據(jù)函數(shù)的增減性得到函數(shù)的最值，掌握導(dǎo)數(shù)在最值問題中的應(yīng)用，是一道綜合題．