问题 解答题
已知函数f(x)=
x
-1,x≥1
1-
x
,0≤x<1

(1)当0<a<b,且f(a)=f(b)时,求
a
+
b
的值;
(2)是否存在[a,b]⊆[1,+∞),使得f(x)在[a,b]上的值域为[ma,mb](m≠0)?如果存在,请求出m的取值范围;反之,请说明理由.
答案

(1)y=f(x)在[0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数,

由0<a<b,且f(a)=f(b)

可得0<a<1<b,且1-

a
=
b
-1,

a
+
b
=2;

(2)假设存在[a,b]⊆[1,+∞),使得f(x)在[a,b]上的值域为[ma,mb](m≠0)

由[a,b]⊆(1,+∞),y=f(x)在(1,+∞)上为增函数,有

a
-1=ma
b
-1=mb
,此时a,b是方程mx-
x
+1=0的两个根,

而m=-

1
x
+
1
x
,x>1,令t=
1
x
∈(0,1),m=-t2+t,⇒0<m<
1
4

或t=

1
x
∈(0,1),g(t)=mt2-t+1,有
m>0
1
2m
>0
g(1)>0
g(0)>0

⇒0<m<

1
4

故存在[a,b]⊆[1,+∞),使得f(x)在[a,b]上的值域为[ma,mb](m≠0).m的取值范围为:(0,

1
4
).

单项选择题
多项选择题