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

问答题 简答题
单项选择题