题目内容

若a是实常数,函数f(x)对于任何的非零实数x都有f(
1
x
)=af(x)-x-1
,且f(1)=1,则函数F(x)=f(x)(x∈D={x|x∈R,x>0,f(x)≥x})的取值范围是______.
∵函数f(x)满足f(
1
x
)=af(x)-x-1
,(x≠0)
∴以
1
x
代替x,得f(x)=af(
1
x
)-
1
x
-1

两式联解,得(a2-1)f(x)=ax+
1
x
+a+1

∵f(1)=1,∴令x=1,得a2-1=a+1+a+1,解之得a=3或-1(-1不符合题意,舍去)
因此,f(x)=
3x
8
+
1
8x
+
1
2
,不等式f(x)≥x即
3x
8
+
1
8x
+
1
2
≥x
化简得5x2-4x-1≤0,解之得-
1
5
≤x≤1
∴集合D={x|x∈R,x>0,f(x)≥x}=(0,1]
而F(x)=f(x),即F(x)=
3x
8
+
1
8x
+
1
2
,x∈(0,1]
∵x>0,可得
3x
8
+
1
8x
≥2
3x
8
×
1
8x
=
3
4

∴F(x)=
3x
8
+
1
8x
+
1
2
的最小值为
1
2
+
3
4
,当且仅当
3x
8
=
1
8x
=
3
8
,即x=
3
3
时取最小值
综上所述,F(x)=
3x
8
+
1
8x
+
1
2
,x∈(0,1]的最小值是f(
3
3
)=
1
2
+
3
4
,没有最大值.
∴函数F(x)=f(x)(x∈D})的取值范围是[
1
2
+
3
4
,+∞)

故答案为:[
1
2
+
3
4
,+∞)
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