设m为实数,函数f(x)=2x2+(x-m)|x-m|,h(x)=f(x)x(x≠0)0(x=0).(1)若f(1)≥4,求m的取值范围;(2)当m>0时,求证h(x)在[m,+∞)上是单调递增函数;(3)若h(x)对于一切x∈[1,2],

问题描述:

设m为实数,函数f(x)=2x2+(x-m)|x-m|,h(x)=

f(x)
x
(x≠0)
0(x=0)

(1)若f(1)≥4,求m的取值范围;
(2)当m>0时,求证h(x)在[m,+∞)上是单调递增函数;
(3)若h(x)对于一切x∈[1,2],不等式h(x)≥1恒成立,求实数m的取值范围.

(1)f(1)=2+(1-m)|1-m|≥4
当m>1时,(1-m)(m-1)≥2,无解;
当m≤1时,(1-m)(1-m)≥2,解得m≤1-

2

所以m≤1-
2

(2)由于m>0,x≥m.
所以h(x)=3x+
m2
x
-2m.
任取m≤x1≤x2,h(x2)-h(x1)=(x2-x1)(
3x1x2-m2
x1x2

x2-x1>0,3x1x2-m2>3m2-m2>0,x1x2>0
所以h(x2)-h(x1)>0即:h(x)在[m,+∞)为单调递增函数.
(3)、①m<1时,x∈[1,2],f(x)=2x2+(x-m)(x-m)=3x2-2mx+m2
h(x)=
f(x)
x
≥1
恒成立∴f(x)≥x恒成立,
即:g(x)=3x2-(2m+1)x+m2≥0
由于y=g(x)的对称轴为x=
2m+1
6
<1
故g(x)在[1,2]为单调递增函数,
故g(1)≥0∴m2-2m+2≥0.
所以m<1.
②当1≤m≤2时,h(x)=
x-
m2
x 
+2m   1≤x≤m
3x+
m2
x 
-2m  m<x≤2

易证y=x-
m2
x 
+m在[1,m]为递增,
由②得y=3x+
m2
x
-2m
在[m,2]为递增,
所以,h(1)≥1,即0≤m≤2,
所以1≤m≤2.
③当m>2时,h(x)=x-
m2
x 
+2m(无解)
综上所述m≤2.