已知函数f(x)=-1/a+2/x(x>0). (1)判断f(x)在(0,+∞)上的单调性,并证明; (2)解关于x的不等式f(x)>0; (3)若f(x)+2x≥0在(0,+∞)上恒成立,求a的取值范围.

问题描述:

已知函数f(x)=-

1
a
+
2
x
(x>0).
(1)判断f(x)在(0,+∞)上的单调性,并证明;
(2)解关于x的不等式f(x)>0;
(3)若f(x)+2x≥0在(0,+∞)上恒成立,求a的取值范围.

(1)f(x)在(0,+∞)上为减函数,证明如下:
∵f'(x)=-

2
x2
<0,
∴f(x)在(0,+∞)上为减函数.
(2)由f(x)>0得-
1
a
+
2
x
>0,
x−2a
ax
<0.
①当a>0时,不等式解集为{x|0<x<2a}.
②当a<0时,原不等式为
x−2a
x
>0.
解集为{x|x>0}.
(3)若f(x)+2x≥0在(0,+∞)上恒成立,
即-
1
a
+
2
x
+2x≥0.∴
1
a
2
x
+2x.
2
x
+2x≥4,∴
1
a
≤4.
解得a<0或a≥
1
4