问题
解答题
已知函数f(x)=log2(2x+1)
(1)求证:函数f(x)在(-∞,+∞)内单调递增;
(2)记f-1(x)为函数f(x)的反函数,关于x的方程f-1(x)=m+f(x)在[1,2]上有解,求m的取值范围.
答案
(1)任取x1<x2,则f(x1)-f(x2)=log2(2x1+1)-log2(2x2+1)=log2
,2x1+1 2x2+1
∵x1<x2,∴0<2x1+1<2x2+1,
∴0<
<1,log22x1+1 2x2+1
<0,2x1+1 2x2+1
∴f(x1)<f(x2),
即函数f(x)在(-∞,+∞)内单调递增
(2)∵f-1(x)=log2(2x-1)(x>0),
∴m=f-1(x)-f(x)=log2(2x-1)-log2(2x+1)=log2
=log2(1-2x-1 2x+1
)2 2x+1
当1≤x≤2时,
≤2 5
≤2 2x+1
,2 3
∴
≤1-1 3
≤2 2x+1 3 5
∴m的取值范围是[log2(
),log2(1 3
)]3 5