已知函数f(x)=2x-x2,x∈[4,5],对于f(x)值域内的所有实数m,满足不等式t2+mt+4>2m+4t恒成立t的集合是(  )A. (-∞,-5)B. (-∞,-2)∪(5,+∞)C. (-∞,-5)∪(2,+∞)D. (-∞,-5)∪(-2,+∞)

问题描述:

已知函数f(x)=2x-x2,x∈[4,5],对于f(x)值域内的所有实数m,满足不等式t2+mt+4>2m+4t恒成立t的集合是(  )
A. (-∞,-5)
B. (-∞,-2)∪(5,+∞)
C. (-∞,-5)∪(2,+∞)
D. (-∞,-5)∪(-2,+∞)

f′(x)=2xln2-2x,[f′(x)]′=2xln22-2,
因为ln2>ln

e
=
1
2
,所以当x≥4时,[f′(x)]′=2xln22-2≥24ln22-2>0,
故f′(x)在[4,5]上递增,且f′(x)≥f′(4)=24ln2-2×4>0,
所以f(x)在[4,5]上递增,所以f(x)min=f(4)=0,f(x)max=f(5)=7,即m∈[0,7].
t2+mt+4>2m+4t恒成立即(t-2)m+t2-4t+4>0对任意m∈[0,7]恒成立,令g(m)=(t-2)m+t2-4t+4,
则有
g(0)>0
g(7)>0
,即
t2−4t+4>0
(t−2)•7+t2−4t+4>0
,解得t<-5,或t>2,
故选C.
答案解析:先利用导数判断函数f(x)的单调性,由单调性可求得f(x)在[4,5]上的值域[0,7],t2+mt+4>2m+4t恒成立即(t-2)m+t2-4t+4>0对任意m∈[0,7]恒成立,令g(m)=(t-2)m+t2-4t+4,则有g(0)>0g(7)>0,解出即可.
考试点:二次函数在闭区间上的最值;函数恒成立问题.
知识点:本题考查利用导数求函数在闭区间上的值域及函数恒成立问题,函数恒成立问题往往转化为函数最值解决,或数形结合利用函数图象处理.