问题 解答题

设函数f(x)=x+logax,

(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;

(Ⅱ)解不等式log2(x2-x)<3+x-x2

答案

解.(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=1+

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xlna

当a>1时,f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增;

当0<a<1时,由f′(x)>0,解得x>-

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lna
,由f′(x)<0,解得0<x<-
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lna

所以f(x)在(0,-

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lna
)上单调递减,在(-
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lna
,+∞)上单调递增;

综上,当a>1时,f(x)的增区间为(0,+∞);当0<a<时,f(x)的减区间是(0,-

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lna
),增区间是(-
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lna
,+∞).

(2)原不等式可化为log2(x2-x)+x2-x<3.

由(1)知f(t)=t+log2t在(0,+∞)上是增函数,且f(2)=3,

所以log2(x2-x)+x2-x<3可化为f(x2-x)<f(2),

所以0<x2-x<2,解得1<x<2.

所以原不等式的解集为{x|1<x<2}.

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