问题 解答题
已知函数f(x)=
1
x2
+1

(1)判断函数f(x)在区间(0,+∞)上的单调性并证明;
(2)求f(x)在区间[1,3]上的最大值和最小值.
答案

(1)函数f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.(2分)

证明如下:

设x1、x2是区间(0,+∞)上任意两个实数,且x1<x2,则(1分)f(x1)-f(x2)=(

1
x12
+1)-(
1
x22
+1)
=
(x1+x2)(x2-x1)
(x1x2)2
(3分)

∵x2>x1>0

∴x1+x2>0、x2-x1>0、(x1x22>0(1分)

∴f(x1)-f(x2)>0即f(x1)>f(x2

所以函数f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.(1分)

(2)由(1)知函数f(x)在区间[1,3]上是减函数,(1分)

所以当x=1时,取最大值,最大值为f(1)=2

当x=3时,取最小值,最小值为f(3)=

10
9
(3分)

单项选择题
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