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问题: 函数

函数

解答:

1)
当x在区间(0,+∞)时,f(x)=x/(x+2)=[(x+2)-2]/(x+2)=1-[2/(x+2)]
当x ↑时,x+2 ↑,1/(x+2) ↓,-1/(x+2)↑,所以:f(x)↑
证明:
令x1>x2>0,则:
f(x1)-f(x2)=[x1/(x1+2)]-[x2/(x2+2)]=[(x1x2+2x1)-(x1x2+2x2)]/[(x1+2)(x2+2)]=[2(x1-x2)]/[(x1+2)(x2+2)]>0
所以:f(x1)>f(x2)
所以,f(x)在(0,+∞)上是增函数

2)
很明显,g(x)=f(x)-kx^2有一个零点g(0)=0
已知函数g(x)=f(x)-kx^2有4个不同的零点,所以,除去g(0)点之外,还有三个。那么,有如下可能:
(i)在x>0时有两个,x<0时有一个;
(ii)在x<0时有两个,x>0时有一个。
所以:
(i)在x>0时
g(x)=f(x)-kx^2=0
===> |x|/(x+2)-kx^2=0
===> x[1/(x+2)-kx]=0
===> [x/(x+2)](1-kx^2-2kx)=0
===> kx^2+2kx-1=0
对于二次函数m(x)=kx^2+2kx-1,对称轴为x=-(2k)/(2k)=-1,恒经过点(0,-1)
△=b^2-4ac=4k^2+4k>0
===> k>0或者k<-1
当k>0时,开口向上,对称轴为x=-1,恒经过点(0,-1),那么:在x>0时,必有一根等于0;
当k<-1时,开口向下,对称轴为x=-1,恒经过点(0,-1),那么:f(x)在x>0时与x轴正半轴没有交点,即无使得m(x)=0的正根。
(ii)在x<0时
g(x)=f(x)-kx^2=0
===> |x|/(x+2)-kx^2=0
===> -x[1/(x+2)+kx]=0
===> [-x/(x+2)](1+kx^2+2kx)=0
===> kx^2+2kx+1=0
对于二次函数n(x)=kx^2+2kx+1,对称轴为x=-(2k)/(2k)=-1,恒经过点(0,1)
△=b^2-4ac=4k^2-4k>0
===> k>1或者k<0
当k>1时,开口向上,对称轴为x=-1,恒经过点(0,1),那么:在x<0时,必有两根等于0;
当k<0时,开口向下,对称轴为x=-1,恒经过点(0,1),那么:f(x)在x<0时,必有一根等于0。
综上,当k>1时,函数g(x)=f(x)-kx^2有4个不同的零点。