胀套锥度:一道数学题:f(x)=1/a-1/x (a> 0, x> 0)

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/07 13:13:31
已知函数f(x)=1/a-1/x? (a> 0 x> 0)
(1)若f(x)在【m,n】上的值域是【m,n】,求a的取值范围,并求相应的m,n的值;
(2)若f(x)小于或等于2x在(0,+无穷)上恒成立,求a的取值范围。

(1)
设0<x1<x2
f(x1)-f(x2)=1/x2-1/x1=(x1-x2)/x1x2<0 故f(x)为增函数
f(m)=m ,f(n)=n
m=1/a-1/m n=1/a-1/n
m^2-1/a*m+1=0
n^2-1/a*n+1=0
m,n为方程y^2-1/a*y+1的两个不相等的实根
判别式B^2-4AC>0 1/a^2-4*1*1>0 a>0
故a的范围为0<a<1/2
m=[1/a-根号下(1/a^2-4)]/2 n=[1/a+根号下(1/a^2-4)]/2 (因为m<n)
(2)
f(x)小于或等于2x在(0,+无穷)上恒成立
即1/a<=1/x+2x (x>0)
求出1/x+2x在(0,+无穷)的最小值即可
1/x+2x>=2倍根号2 x=2分之根号2取等号
1/a<=2倍根号2 a>=4分之根号2

解:(1)因为-1/x是在x>0上单调递增,所以
f(m)=m,f(n)=n,
并注意0<m<=n ,a>0 ,

m=1/a-1/m
n=1/a-1/n

n=[1/a+√(1/a^2-4)]/2,
m=[1/a-√(1/a^2-4)]/2,

1/a-√(1/a^2-4)≥0
1/a^2≥4,

0<a≤1/2
(2)依题意有
f(x)=1/a-1/x 与g(x)=2x无交点

1/a-1/x=2x 没有两个相同的解
2x^2-(1/a)x+1=0 无二解
(1/a)^2-8≤0
即 a≤-(√2)/4(舍去)或(√2)/4≤a