问题
解答题
已知函数f(x)=
(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
即
-2a+1 a
=x,a2x2-a(2a+1)x+1=0 需1 a2x
,△=a2(2a+1)2-4a2>0 mn=
>01 a2
∴a>
或a<-1 2
.3 2