问题
解答题
已知函数F(x)=
(1)讨论f(x)在定义域上的单调性,并给予证明; (2)若f(x)在[m,n]上的值域是[m,n],(0<m<n),求a的取值范围和相应的m,n的值. |
答案
(1)f(x)在定义域上单调递增.证明如下
任取x1>x2>0,
则f(x1)-f(x2)=(
-1 a
)-(1 x1
-1 a
)1 x2
=
-1 x2
=1 x1
.x1-x2 x1x2
∵x1>x2>0,∴x1-x2>0,x1x2>0.
∴
>0.x1-x2 x1x2
∴f(x1)>f(x2).
∴f(x)在定义域上单调递增.
(2)由(1)知f(x)在[m,n]上单调递增,
则f(x)在[m,n]上的值域是[f(m),f(n)].
即f(m)=
-1 a
=m,f(n)=1 m
-1 a
=n.1 n
∴m,n为方程ax2-x+a=0的两实根,
∴△=1-4a2>0,
∴-
<a<1 2
,又a>0,可得a∈(0,1 2
).1 2
则m=
,n=1- 1-4a2 2a
.1+ 1-4a2 2a