问题 解答题

已知函数f(x)是正比例函数,g(x)是反比例函数,且f(1)=1,g(1)=1,

(1)求函数f(x)和g(x);

(2)判断函数F(x)=f(x)+g(x)在[1,2]上的单调性,并证明;

(3)求函数F(x)在[1,2]上的值域.

答案

(1)∵函数f(x)是正比例函数,g(x)是反比例函数,

∴设f(x)=k1x,k1≠0,g(x)=

k2
x
,k2≠0,

∵f(1)=1,g(1)=1,

∴k1=1,k2=1,

∴f(x)=x,g(x)=

1
x

(2)∵F(x)=f(x)+g(x),

∴由(1)知F(x)=x+

1
x
.它在[1,2]上的单调递增.证明如下:

在[1,2]上任取x1,x2,令x1<x2

F(x1)-F(x2)=(x1+

1
x1
)-(x2+
1
x2

=(x1-x2)+(

1
x1
-
1
x2

=(x1-x2)+

x2-x1
x1x2

=(x1-x2)(1-

1
x1x2
),

∵1≤x1<x2≤2,

∴x1-x2<0,1-

1
x1x2
>0,

∴F(x1)-F(x2)=(x1-x2)(1-

1
x1x2
)<0,

∴函数F(x)=f(x)+g(x)在[1,2]上的单调递增.

(3)∵函数F(x)=x+

1
x
在[1,2]上的单调递增,

∴f(x)min=f(1)=1+1=2,

f(x)max=f(2)=2+

1
2
=
5
2

故函数F(x)在[1,2]上的值域为[2,

5
2
].

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