题目
已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足f(2)=4,对任意的x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,(x)_(1)(x)_(2)[f((x)_(1))+f((x)_(2))]<(x)_(1)^2f((x)_(2))+(x)_(2)^2f((x)_(1))恒成立,则不等式f(x-3)>2x-6的解集为( )A. (3,7)B. (-∞,5)C. (5,+∞)D. (3,5)
已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足f(2)=4,对任意的x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,${x}_{1}{x}_{2}[f({x}_{1})+f({x}_{2})]<{x}_{1}^{2}f({x}_{2})+{x}_{2}^{2}f({x}_{1})$恒成立,则不等式f(x-3)>2x-6的解集为( )
A. (3,7)
B. (-∞,5)
C. (5,+∞)
D. (3,5)
题目解答
答案
D. (3,5)
解析
步骤 1:分析给定的不等式
给定的不等式是${x}_{1}{x}_{2}[f({x}_{1})+f({x}_{2})]<{x}_{1}^{2}f({x}_{2})+{x}_{2}^{2}f({x}_{1})$。我们可以通过重新排列项来简化这个不等式,以便更好地理解它。
步骤 2:简化不等式
将不等式重新排列为$x_2(x_1-x_2)f(x_1)-x_1(x_1-x_2)f(x_2)<0$,进一步简化为$(x_1-x_2)[x_2f(x_1)-x_1f(x_2)]<0$。这表明函数$F(x)=\frac{f(x)}{x}$在$(0,+\infty)$上是单调递减的。
步骤 3:应用单调性
由于$F(x)=\frac{f(x)}{x}$在$(0,+\infty)$上单调递减,且$f(2)=4$,则$F(2)=\frac{f(2)}{2}=2$。因此,不等式$f(x-3)>2x-6$可以转化为$\frac{f(x-3)}{x-3}>2$,即$F(x-3)>F(2)$。
步骤 4:求解不等式
由于$F(x)$在$(0,+\infty)$上单调递减,所以$F(x-3)>F(2)$意味着$0
给定的不等式是${x}_{1}{x}_{2}[f({x}_{1})+f({x}_{2})]<{x}_{1}^{2}f({x}_{2})+{x}_{2}^{2}f({x}_{1})$。我们可以通过重新排列项来简化这个不等式,以便更好地理解它。
步骤 2:简化不等式
将不等式重新排列为$x_2(x_1-x_2)f(x_1)-x_1(x_1-x_2)f(x_2)<0$,进一步简化为$(x_1-x_2)[x_2f(x_1)-x_1f(x_2)]<0$。这表明函数$F(x)=\frac{f(x)}{x}$在$(0,+\infty)$上是单调递减的。
步骤 3:应用单调性
由于$F(x)=\frac{f(x)}{x}$在$(0,+\infty)$上单调递减,且$f(2)=4$,则$F(2)=\frac{f(2)}{2}=2$。因此,不等式$f(x-3)>2x-6$可以转化为$\frac{f(x-3)}{x-3}>2$,即$F(x-3)>F(2)$。
步骤 4:求解不等式
由于$F(x)$在$(0,+\infty)$上单调递减,所以$F(x-3)>F(2)$意味着$0