问题 解答题
已知f(x)=(1+
2
x-1
)-2(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∈(
1
16
1
4
]
时,不等式(1-
x
).f-1(x)>a(a-
x
)
恒成立,试求a的取值范围.
答案

(1)令y=x,则有x=(1+

2
y-1
)-2

解得:f-1(x)=

1+
x
1-
x
(x∈(0,1));(4分)

(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-
x1
)(1-
x2
)

=

2(
x1
-
x2
)(
x1
+
x2
)
(1-
x1
)(1-
x2
)(
x1
+
x2
)
=
2(x1-x2)
(1-
x1
)(1-
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
1
4
]时,不等式(1-
x
).f-1(x)>a(a-
x
)
恒成立,

即不等式

x
(1+a)>a2-1恒成立

当1+a>0即a>-1时,原命题等价于a<

x
+1恒成立,由x∈(
1
16
1
4
]

所以a≤

5
4
,从而得-1<a≤
5
4

当1+a=0即a=-1时,不等式

x
(1+a)>a2-1不成立

当1+a<0即a<-1时,原命题等价于a>

x
+1恒成立,

x∈(

1
16
1
4
]所以a>
3
2
,又a<-1,所以a不存在.综上可得:-1<a≤
5
4
.(12分)

默写题
判断题