(5分)若函数 f(x)=x^ 2 +a x+ 1 x 在…——2013 高考数学第 9 题答案解析

2013_大纲版 (2013·理)

2013 全国 第 9 题 单选题 区分题
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9.(5分)若函数 $f(x)=x^{2}+a x+\frac{1}{x}$ 在 $\left(\frac{1}{2},+\infty\right)$ 是增函数,则 $a$ 的取值范围是

A. $[-1,0]$
B. $[-1,+\infty)$
C. $[0,3]$
D. $[3,+\infty)$
参考答案D

完整解析 · 逐步详解

【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.
【专题】53:导数的综合应用.
【分析】由函数 $\mathrm{f}(\mathrm{x})=\mathrm{x}^{2}+\mathrm{ax}+\frac{1}{\mathrm{x}}$ 在 $\left(\frac{1}{2},+\infty\right)$ 上是增函数,可得 $f^{\prime}(x)=2 x+a-\frac{1}{x^{2}} \geq 0$ 在 $\left(\frac{1}{2},+\infty\right)$ 上恒成立,进而可转化为 $a \geq \frac{1}{x^{2}}-2 x$ 在( $\frac{1}{2}$ ,$+\infty$ )上恒成立,构造函数求出 $\frac{1}{\mathrm{x}^{2}}-2 \mathrm{x}$ 在 $\left(\frac{1}{2},+\infty\right)$ 上的最值,可得 a 的取值范围。
【解答】解:$\because \mathrm{f}(\mathrm{x})=\mathrm{x}^{2}+\mathrm{ax}+\frac{1}{\mathrm{x}}$ 在 $\left(\frac{1}{2},+\infty\right)$ 上是增函数,
故 $\mathrm{f}^{\prime}(\mathrm{x})=2 \mathrm{x}+\mathrm{a}-\frac{1}{\mathrm{x}^{2}} \geq 0$ 在 $\left(\frac{1}{2},+\infty\right)$ 上恒成立,
即 $a \geq \frac{1}{x^{2}}-2 x$ 在 $\left(\frac{1}{2},+\infty\right)$ 上恒成立,
令 $h(x)=\frac{1}{x^{2}}-2 x$ ,
则 $\mathrm{h}^{\prime}(\mathrm{x})=-\frac{2}{\mathrm{x}^{3}}-2$ ,
当 $x \in\left(\frac{1}{2},+\infty\right)$ 时,$h^{\prime}(x)<0$ ,则 $h(x)$ 为减函数.
$\therefore h(x)$\therefore a \geq 3$ .
故选:D.
【点评】本题考查的知识点是利用导数研究函数的单调性,恒成立问题,是导

数的综合应用,难度中档.

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