问题 解答题
已知f(x)=
1
x
-1

(1)求函数f(x)的定义域;
(2)判断并用定义证明函数f(x)的单调性;
(3)求函数f(x)的反函数f-1(x);
(4)若对任意满足x1+x2=m的正实数x1、x2,不等式f-1(x1)f-1(x2)>f-1(m)恒成立.求m的取值范围.
答案

(1)由

1
x
-1≥0得定义域为(0,1].

(2)f(x)在(0,1)内单调递减,证明如下.

设0<x1<x2≤1,则f(x2)-f(x1)=

1
x2
-1
-
1
x1
-1
=
x1-x2
x2x1
1
x2
-1
+
1
x1
-1
<0.

即f(x2)<f(x1).这就是说函数f(x)在(0,1]上单调递减.

(3)令y=

1
x
-1
,解得x=
1
1+y2
(y≥0),即f-1(x)=
1
1+x2
(x≥0).

(4)由f-1(x1)f-1(x2)>f-1(m),

化简得到:(1+x12)(1+x22)<1+m2

注意到m=x1+x2,以及x1,x2>0代入整理得:x1x2<2.

把x2=m-x1代入整理得到:x12-mx1+2>0.

该关于x1的不等式对于一切(0,m)内的x1恒成立.

所以(

m
2
)2-m•
m
2
+2>0.解得0<m<2
2

单项选择题
单项选择题

阅读以下文字,完成41~45题。
喜马拉雅山是目前地球上最高的山脉。其顶峰珠穆朗玛峰高达8844.43米,堪称世界之最。
近半个世纪以来,地质学家对喜马拉雅山进行了研究,特别是近20年来世界各国学者纷纷对青藏高原进行实地勘测,弄清了喜马拉雅山脉的来龙去脉。科学家们从喜马拉雅山的原层海相沉积层中找到了鱼龙、三叶虫、珊瑚、海藻等古海洋生物的化石标本,从而证明:早在4000万到5000万年前,喜马拉雅山脉所处地区是一片湛蓝的大海。
众所周知,地球最上层约不到100公里的厚度是一层带有弹性的坚硬岩石,叫做岩石层,岩石层可以发生脆性断裂,形成为数不多的板块,板块之间可以作相对运动。根据板块大地构造假说,科学家们将全球岩石分为6个大板块,即欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印澳板块和南极板块。喜马拉雅山脉的形成就是由于欧亚板块和印澳板块的互相碰撞,使得沉积在海中的巨厚沉积岩褶曲隆起所致。这样古海便渐渐消失,代之以高耸入云的山脉。
科学家们经过测量,发现印澳板块至今仍在向北漂移,致使喜马拉雅山脉继续不断升高。近万年来,喜马拉雅山脉升高了500米,即以每年5厘米的速度在上升。
一些地质学家认为,地球上的山脉是不会超过万米的。他们曾用生活中的一个例子作解释。
(①)我们用雪白细嫩的豆腐来“叠罗汉”,( ① )不需叠上几层,最底层的豆腐必将由于承受不了其上的压力而最终“垮台”。这个例子同样适用于山脉的升高。因为山脉的升高也像是“叠罗汉”,只不过是用泥土、岩石在不断堆积而已。在山体不断抬升之际,山底所承受的压力也是相应增大,一旦达到极限,偌大的山体就会像豆腐那样散架崩塌。经过推算,科学家们认为这个极限负荷是当山脉上升到10000米时的负荷。这一假说同样证明了地球上至今没有万米高山的原因。然而,喜马拉雅山脉还在不断上升,(②)上升速度仍保持每年5厘米不变,( ② )不用25000年,高度将超过万米。到那时,喜马拉雅山脉是散架崩塌,还是继续高耸地球上,可以说至今还是一个谜。

文中①~②处少了两对关联词,应填入的关键词是( )。

A.只要……就/如果……那么

B.如果……那么/如果……就

C.只有……才/因为……所以

D.如果……那么/如果……那么