问题
解答题
设函数f(x)=
(1)若a=1,f(x)的定义域为区间[0,3],求f(x)的最大值和最小值; (2)若f(x)的定义域为区间(0,+∞),求a的取值范围,使f(x)在定义域内是单调减函数. |
答案
f(x)=
=ax-1 x+1
=a-a(x+1)-a-1 x+1
,a+1 x+1
设x1,x2∈R,则f(x1)-f(x2)=
-a+1 x2+1 a+1 x1+1
=
.(a+1)(x1-x2) (x1+1)(x2+1)
(1)当a=1时,f(x)=1-
,设0≤x1<x2≤3,2 x+1
则f(x1)-f(x2)=
,2(x1-x2) (x1+1)(x2+1)
又x1-x2<0,x1+1>0,x2+1>0,
∴f(x1)-f(x2)<0,∴f(x1)<f(x2).
∴f(x)在[0,3]上是增函数,
∴f(x)max=f(3)=1-
=2 4
,f(x)min=f(0)=1-1 2
=-1.2 1
(2)设x1>x2>0,则x1-x2>0,x1+1>0,x2+1>0.
若使f(x)在(0,+∞)上是减函数,只要f(x1)-f(x2)<0,而f(x1)-f(x2)=
,(a+1)(x1-x2) (x1+1)(x2+1)
∴当a+1<0,即a<-1时,有f(x1)-f(x2)<0,
∴f(x1)<f(x2).
∴当a<-1时,f(x)在定义域(0,+∞)内是单调减函数.