问题 解答题
已知函数f(x)=
 2 a+1 
a
-
1
 a2
,常数a>0.
(1)设m•n>0,证明:函数f(x)在[m,n]上单调递增;
(2)设0<m<n且f(x)的定义域和值域都是[m,n],求n-m的最大值.
答案

(1)任取x1,x2∈[m,n],且x1<x2f(x1)-f(x2)=

1
a2
x1-x2
x1x2

因为x1<x2,x1,x2∈[m,n],所以x1x2>0,即f(x1)<f(x2),故f(x)在[m,n]上单调递增.

(2)因为f(x)在[m,n]上单调递增,f(x)的定义域、值域都是[m,n]⇔f(m)=m,f(n)=n,

即m,n是方程

2a+1
a
-
1
a2x
=x的两个不等的正根⇔a2x2-(2a2+a)x+1=0有两个不等的正根.

所以△=(2a2+a)2-4a2>0,

2a2+a
4a2
>0⇒a>
1
2

n-m= 

1
a
 4 a2+4 a-3 
=
 -3 
1
a
-
2
3
 )
2
+
16
3
 
 ,  a∈( 
1
2
 , +∞ ),

a=

3
2
时,n-m取最大值
4
3
3

单项选择题 A3/A4型题
多项选择题