问题
解答题
(理)已知函数f(x)=2x-1的反函数为f-1(x),g(x)=log4(3x+1) (1)用定义证明f-1(x)在定义域上的单调性; (2)若f-1(x)≤g(x),求x的取值集合D; (3)设函数H(x)=g(x)-
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答案
(1)函数f(x)的值域为(-1,+∞),由y=2x-1,得 x=log2(y+1),
所以f-1(x)=log2(x+1)(x>-1),任取-1<x1<x2,
f-1(x1)-f-1(x2)=log2(x1+1)-log2(x2+1)=log2
,x1+1 x2+1
由-1<x1<x2得0<x1+1<x2+1,因此0<
<1,得 log2x1+1 x2+1
<0,x1+1 x2+1
所以f-1(x1)<f-1(x2),故f-1(x)在(-1,+∞)上为单调增函数.
(2)f-1(x)≤g(x) 即:log2(x+1)≤log4(3x+1)⇔
⇔x+1>0 3x+1>0 (x+1)2≤3x+1
,x+1>0 (x+1)2≤3x+1
解之得0≤x≤1,所以D=[0,1].
(3)H(x)=g(x)-
f-1(x)=log4(3x+1)-1 2
log2(x+1)=1 2
log21 2
=3x+1 x+1
log2(3-1 2
),2 x+1
由0≤x≤1,得1≤3-
≤2,所以0≤log2(3-2 x+1
)≤2 x+1
,因此函数H(x)的值域为[0,1 2
].1 2