问题
解答题
已知函数f(x)=|
(1)判断f(x)在[1,+∞)上的单调性,并证明你的结论; (2)若集合A={y|y=f(x),
(3)若存在实数a、b(a<b),使得集合{y|y=f(x),a≤x≤b}=[ma,mb],求非零实数m的取值范围. |
答案
(1)证明:f(x)在[1,+∞)上的单调递增.
设x1,x2为[1,+∞)上任意两个实数,且1≤x1<x2,则x1-x2<0f(x1)-f(x2)=(1-
)-(1-1 x1
)=1 x2
-1 x2
=1 x1
<0∴f(x)在[1,+∞)上的单调递增.x1-x2 x1x2
(2)当
≤x≤2时1 2
≤1 2
≤2,-1 x
≤1 2
-1≤1,0≤|1 x
-1|≤11 x
∴A=[0,1]=B
(3)由题意,显然m>0,对函数的单调性进行研究知,函数在(-∞,0)上是增函数,在x=0处函数值不存在,在(0,1)函数是减函数,在(1,+∞)函数是增函数,由此结合函数的连续性可以得出ab>0且1∉[a,b].
①当b<0时,f(x)在[a,b]上为增函数∴
,即a,b为方程1-1-
=ma1 a 1-
=mb1 b
=mx的两根.1 x
∴mx2-x+1=0有两个不等的负根.
,此不等式组无解.m>0
<01 2m
②当a≥1时,f(x)在[a,b]上为增函数∴
,即a,b为方程1-1-
=ma1 a 1-
=mb1 b
=mx的两根.1 x
∴mx2-x+1=0有两个不等的大于1的根.
,解得0<m<m>0
>1⇒m<1 2m 1 2 △=1-4m>0⇒m< 1 4
.1 4
③当0<a<b<1时,f(x)在[a,b]上为减函数,∴
,两式作差得a=b,无意义.
-1=mb1 a
-1=ma1 b
综上,非零实数m的取值范围为(0,
).1 4