问题
解答题
设函数f(x)=
(1)解不等式f(x)≤1; (2)证明:当a≥1时,函数f(x)在区间[0,+∞]上是单调函数. |
答案
(1)不等式f(x)≤1即
≤1+ax,x2+1
由此得1≤1+ax,即ax≥0,其中常数a>0.
所以,原不等式等价于x2+1≤(1+ax)2 x≥0.
即
(3分)x≥0 (a2-1)x+2a≥0
所以,当0<a<1时,所给不等式的解集为{x|0≤x≤
};2a 1-a2
当a≥1时,所给不等式的解集为{x|x≥0}.(6分)
(2)证明:在区间[0,+∞)上任取x1,x2
使得x1<x2f(x1)-f(x2)=
-
+1x 21
-a(x1-x2)
+1x 22
=
-a(x1-x2)
-x 21 x 22
+
+1x 21
+1x 22
=(x1-x2)(
-a).(9分)x1+x2
+
+1x 21
+1x 22
∵
<1,且a≥1,x1+x2
+
+1x 21
+1x 22
∴
-a<0,x1+x2
+
+1x 21
+1x 22
又x1-x2<0,
∴f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2).
所以,当a≥1时,函数f(x)在区间[0,+∞)上是单调递减函数.(12分)