问题
解答题
已知f(x)=(1+
(1)求函数f(x)的反函数f-1(x)的解析式及其定义域; (2)判断函数f-1(x)在其定义域上的单调性并加以证明; (3)若当x∈(
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答案
(1)令y=x,则有x=(1+
)-22 y-1
解得:f-1(x)=
(x∈(0,1));(4分)1+ x 1- x
(2)设0<x1<x2<1,则f-1(x1)-f-1(x2)=
-1+ x1 1- x1
=1+ x2 1- x2 2(
-x1
)x2 (1-
)(1-x1
)x2
=
=2(
-x1
)(x2
+x1
)x2 (1-
)(1-x1
)(x2
+x1
)x2 2(x1-x2) (1-
)(1-x1
)(x2
+x1
)x2
由0<x1<x2<1,有所以f-1(x1)-f-1(x2)<0,即函数f-1(x)在其定义域上的单调递增.(8分)
(3)当x∈(
,1 16
]时,不等式(1-1 4
).f-1(x)>a(a-x
)恒成立,x
即不等式
(1+a)>a2-1恒成立x
当1+a>0即a>-1时,原命题等价于a<
+1恒成立,由x∈(x
,1 16
]1 4
所以a≤
,从而得-1<a≤5 4 5 4
当1+a=0即a=-1时,不等式
(1+a)>a2-1不成立x
当1+a<0即a<-1时,原命题等价于a>
+1恒成立,x
由x∈(
,1 16
]所以a>1 4
,又a<-1,所以a不存在.综上可得:-1<a≤3 2
.(12分)5 4