题目内容
设函数f(x)=x+
(a>0),
(1)求证:函数f(x)是奇函数;
(2)试用函数的单调性的定义证明函数f(x)在区间(0,a]单调递减;
(3)试判断(不必证明)函数f(x)在定义域上的单调性.
| a2 |
| x |
(1)求证:函数f(x)是奇函数;
(2)试用函数的单调性的定义证明函数f(x)在区间(0,a]单调递减;
(3)试判断(不必证明)函数f(x)在定义域上的单调性.
(1)证明:因为f(x)的定义域为{x∈R|x≠0},且f(-x)=-x-
=-f(x),
故f(x)是奇函数;
(2)证明:设0<x1<x2≤a,则f(x1)-f(x2)=x1+
-x2-
=(x1-x2)(1-
).
因为0<x1<x2≤a,所以0<x1x2<a2,从而1-
<0且x1-x2<0,故f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
因此函数f(x)在区间(0,a]上单调递减;同理可以证明函数f(x)在区间[a,+∞)上单调递增;
(3)∵f(x)是奇函数;在区间(0,a]上单调递减,在区间[a,+∞)上单调递增;
∴函数f(x)在区间(-∞,-a]上单调递增,在区间[-a,0)上单调递减,
综上所述:函数f(x)在区间(-∞,-a]上单调递增,在区间[-a,0)上单调递减,在(0,a]上单调递减,在[a,+∞)上单调递增.
| a2 |
| x |
故f(x)是奇函数;
(2)证明:设0<x1<x2≤a,则f(x1)-f(x2)=x1+
| a2 |
| x1 |
| a2 |
| x2 |
| a2 |
| x1x2 |
因为0<x1<x2≤a,所以0<x1x2<a2,从而1-
| a2 |
| x1x2 |
因此函数f(x)在区间(0,a]上单调递减;同理可以证明函数f(x)在区间[a,+∞)上单调递增;
(3)∵f(x)是奇函数;在区间(0,a]上单调递减,在区间[a,+∞)上单调递增;
∴函数f(x)在区间(-∞,-a]上单调递增,在区间[-a,0)上单调递减,
综上所述:函数f(x)在区间(-∞,-a]上单调递增,在区间[-a,0)上单调递减,在(0,a]上单调递减,在[a,+∞)上单调递增.
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