已知定義在R上的偶函數g(x)滿足:當x≠0時,xg′(x)<0(其中g′(x)為函數g(x)的導函數);定義在R上的奇函數f(x)滿足:f(x+2)=-f(x),在區間[0,1]上為單調遞增函數,且函數y=f(x)在x=-5處的切線方程為y=-6.若關于x的不等式g[f(x)]≥g(a2-a+4)對x∈[6,10]恒成立,則a的取值范圍是( )
A.-2≤a≤3
B.a≤-1或a≥2
C.-1≤a≤2
D.a≤-2或a≥3
【答案】
分析:根據“xg′(x)<0”和導數與函數單調性的關系,判斷出函數g(x)的單調性,再將“g[f(x)]≥g(a
2-a+4)對x∈[6,10]恒成立”,轉化為“|f(x)|≤|a
2-a+4|對x∈[6,10]恒成立”,再由條件求出函數f(x)的周期、對稱軸以及f(-5)的值,再得f(-1)、f(1)、f(3)的值,再由這些性質畫出大致圖象,右圖象求出函數f(x)在[6,10]上的值域,從而求出最大值,列出關于a的不等式求解.
解答:
解:∵當x≠0時,xg′(x)<0,∴當x>0時,g′(x)<0,當x<0時,g′(x)>0,
即g(x)在(-∞,0)上遞增,在(0,+∞)上遞減,
∵不等式g[f(x)]≥g(a
2-a+4)對x∈[6,10]恒成立,
∴|f(x)|≤|a
2-a+4|對x∈[6,10]恒成立,
由f(x+2)=-f(x)得,f(x+4)=-f(x+2)=f(x),則函數f(x)是以4為周期的周期函數,
又∵f(x)是R上的奇函數,∴f(x+2)=-f(x)=f(-x),則函數f(x)的對稱軸是x=1,
∵在x=-5處的切線方程為y=-6,∴f(-5)=-6,即f(-1)=f(3)=-6,f(1)=6,
再結合f(x)在區間[0,1]上為單調遞增函數,且f(0)=0,畫出大致圖象:
由上圖得,當x∈[6,10]時,f(x)∈[-6,6],
由|f(x)|≤|a
2-a+4|對x∈[6,10]恒成立,得6≤|a
2-a+4|,
即a
2-a+4≥6或a
2-a+4≤-6,化簡得a
2-a-2≥0或a
2-a+10≤0,
解得a≤-1或a≥2,
故選B.
點評:本題是有關函數性質的綜合題,考查了導數與函數單調性的關系,函數的奇偶性與單調性關系、對稱性、周期性等,考查了轉化思想和數形結合思想,難度以及綜合程度都很大.