问题
解答题
已知函数f(x)=
(1)若f(x)≤2x在(0,+∞)上恒成立,求a的取值范围; (2)若f(x)在[m,n]上的值域是[m,n](m≠n),求a的取值范围. |
答案
(1)∵f(x)=
-1 a
,f(x)≤2x在(0,+∞)上恒成立,且a>0,1 x
∴转化为a≥
=x 2x2+1
在(0,+∞)上恒成立,1 2x+ 1 x
令g(x)=
=x 2x2+1
(当且仅当2x=1 2x+ 1 x
即x=1 x
时取等号),2 2
即g(x)≤
=1 2 2 2 4
要使a≥
=x 2x2+1
(0,+∞)上恒成立,则a≥1 2x+ 1 x
,2 4
故a的取值范围是[
,+∞).2 4
(2)任取x1>x2>0,
f(x1)-f(x2)=
+1 a
-(1 x1
+1 a
)=1 x2
<0,x1-x2 x1x2
故f(x)在(0,+∞)上是增函数.
∵f(x)在[m,n]上的值域是[m,n](m≠n)
∴m=f(m),n=f(n),即am2-m+a=0,an2-n+a=0.
故方程ax2+x+a=0有两个不相等的正根m,n,
注意到m•n=1,则只需要△=(1)2-4a2>0,由于a>0,则0<a<
.1 2
故(1)的答案为[
,+∞)2 4
(2)的答案为0<a<1 2