已知函数f(x)=[(2a+1)/a]-[1/(a^2*x)],常数a>0。
(1)设mn>0,证明函数f(x)在[m,n]上单调递增;
(2)设n>m>0,且f(x)的定义域和值域都是[m,n],求n-m的最大值。
已知函数f(x)=[(2a+1)/a]-[1/(a^2*x)],常数a>0。
(1)设mn>0,证明函数f(x)在[m,n]上单调递增;
(2)设n>m>0,且f(x)的定义域和值域都是[m,n],求n-m的最大值。
刚做了第一小题
解:原式=1+1/a-[1/(a^2*x)]
设 m≤X1<X2≤n,f(x2)-f(x1)=最后化简,合并同类项后是(X2-X1)/a^2*X2*X1
∵m*n>0,∴m n是同号,X1*X2>0
X2-X1大于0(条件设了),a^2*X1*X2>0
∴f(X2)-f(X1)>0,所以f(x2)>f(X1)
所以f(x)在[m,n]上单调递增
帮你看第二小题(打上来好辛苦..)
由(1)可知
f(m)=m,f(n)=n,m,n,a>0
所以m,n是二次方程x(f(x)-x)=0的两根
m+n=(2a+1)/a,mn=1/a^2,
(n-m)^2=(m+n)^2-4mn=4+4/a-3/a^2=16/3-3(1/a-2/3)^2<=16/3
因为n>m,n-m>0所以n-m的最大值为16√3/3
由(1)已得,当mn>0时,函数f(x)在[m,n]上单调递增.
而n>m>0
所以f(x)在[m,n]上单调递增
又f(x)的定义域和值域都是[m,n]
所以f(m)=m,f(n)=n
所以f(x)=x有两不同正根
[(2a+1)/a]-[1/(a^2*x)]=x
整理得a^2*x^x-[(2a+1)/a]*x+1=0有两不同正根
Δ>0,x1+x2>0,x1*x2>0
即[(2a+1)/a]^2-4a^2>0
[(2a+1)/a]/a^2>0
1/a^2>0
即4+1/a^2+4/a-4a^2>0
2+1/a>0
解得(1-√3)/2<a<-1/2
不好意思,后面不知怎么做了
因为1证得f(x)在[m,n]上单调递增
n-m=f(n)-f(m)
=[(2a+1)/a]-1/(a²n)-[(2a+1)/a]+[1/(a²m)
=1/(a²m)-1/(a²n)
=(1/a²)(1/m-1/n)
困了,不好意思,明天接着想,呵呵
(1)在x∈[m,n]上任取x1<x2
f(x1)-f(x2)=[(2a+1)/a]-[1/(a^2*x1)])-[(2a+1)/a]+[1/(a^2*x2)],
=1/(a*2x2)-1/(a^2x1)
通分 =[a^2(x2-x1)]/(a^4x1x2)
因为mn>0,x1.x2∈[m,n]
∴(a^4x1x2)>0
∵x1<x2.
∴[a^2(x2-x1)]<0
所以f(x1)<f(x2)
所以函数f(x)在[m,n]上单调递增
第2题等下