Question

已知向量，（其中實數(shù)y和x不同時為零），當(dāng)|x|＜2時，有，當(dāng)|x|≥2時，．
（1）求函數(shù)式y(tǒng)=f（x）；
（2）求函數(shù)f（x）的單調(diào)遞減區(qū)間；
（3）若對?x∈（-∞，-2]∪[2，+∞），都有mx²+x-3m≥0，求實數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：（1）因為當(dāng)|x|＜2時，得•=0得到y(tǒng)與x的關(guān)系式；當(dāng)|x|≥2時，時，得到=，聯(lián)立得到f（x）為分段函數(shù)；
（2）要求函數(shù)f（x）的單調(diào)遞減區(qū)間即分區(qū)間令y'＜0求出x的范圍即可；
（3）根據(jù)mx²+x-3m≥0解出，分區(qū)間討論x的范圍得到f（x）的最大值，讓m大于等于最大值即可求出m的范圍．
解答：解：（1）當(dāng)|x|＜2時，由得，y=x³-3x；（|x|＜2且x≠0）
當(dāng)|x|≥2時，由．得
∴
（2）當(dāng)|x|＜2且x≠0時，由y'=3x²-3＜0，
解得x∈（-1，0）∪（0，1），
當(dāng)|x|≥2時，
∴函數(shù)f（x）的單調(diào)減區(qū)間為（-1，1）；
（3）對?x∈（-∞，-2]∪[2，+∞），都有mx²+x-3m≥0即m（x²-3）≥-x，
也就是對?x∈（-∞，-2]∪[2，+∞）恒成立，
由（2）知當(dāng)|x|≥2時，
∴函數(shù)f（x）在（-∞，-2]和[2，+∞）都單調(diào)遞增
又，
當(dāng)x≤-2時，
∴當(dāng)x∈（-∞，-2]時，0＜f（x）≤2同理可得，當(dāng)x≥2時，有-2≤f（x）＜0，
綜上所述得，對x∈（-∞，-2]∪[2，+∞），f（x）取得最大值2；
∴實數(shù)m的取值范圍為m≥2．
點評：考查學(xué)生利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的能力，學(xué)會用數(shù)量積判斷兩個向量的垂直關(guān)系，理解平行向量及共線向量滿足的條件，熟悉分段函數(shù)的解析式，理解函數(shù)恒成立時所取的條件．