问题 解答题
已知函数f(x)=
2a+1
a
-
1
a2x
,x∈[m,n](m<n).
(1)用函数单调性的定义证明:函数f(x)在[m,n]上单调递增;
(2)f(x)的定义域和值域都是[m,n],求常数a的取值范围.
答案

(1)∵[m,n]⊆(-∞,0)∪(0,+∞)∴m<n<0或0<m<n

对∀x1、x2∈[m,n],当x1<x2时,f(x1)-f(x2)=-

1
a2
(
1
x1
-
1
x2
)=-
1
a2
x1-x2
x1x2

∵m<x1<x2<n,

∴x1x2>0且x2-x1>0,

∴f(x1)<f(x2),

∴f(x)在[m,n]上单调递增.

(2)∵f(x)在[m,n]上单调递增,

∴f(x)在[m,n]上的值域为[f(m),f(n)]

∴f(m)=m且f(n)=n,

∴f(x)=x有两相异的同号根m、n

2a+1
a
-
1
a2x
=x,a2x2-a(2a+1)x+1=0   需
△=a2(2a+1)2-4a2>0
mn=
1
a2
>0

a>

1
2
a<-
3
2

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