题目内容

10.设函数f(x)=ax+$\frac{1-x}{ax}$(a>0).
 求:利用函数单调性的定义,判断函数f(x)在 (0,+∞)上的单调性.

分析 先化简f(x)=ax+$\frac{1}{ax}$$-\frac{1}{a}$,根据单调性的定义判断f(x)在(0,+∞)上的单调性:设任意的x1>x2>0,然后作差,通分,提取公因式x1-x2,从而得到$f({x}_{1})-f({x}_{2})=({x}_{1}-{x}_{2})(a-\frac{1}{a{x}_{1}{x}_{2}})$,这样便可看出${x}_{1},{x}_{2}∈(0,\frac{1}{a})$,和${x}_{1},{x}_{2}∈(\frac{1}{a},+∞)$时,可以判断f(x1)与f(x2)的关系,从而判断出f(x)在(0,+∞)上的单调性.

解答 解:$f(x)=ax+\frac{1}{ax}-\frac{1}{a}$,设x1>x2>0,则:
$f({x}_{1})-f({x}_{2})=a{x}_{1}+\frac{1}{a{x}_{1}}-a{x}_{2}-\frac{1}{a{x}_{2}}$=$({x}_{1}-{x}_{2})(a-\frac{1}{a{x}_{1}{x}_{2}})$;
∵x1>x2>0,a>0;
∴x1-x2>0;
∴①${x}_{1},{x}_{2}∈(0,\frac{1}{a})$时,$a-\frac{1}{a{x}_{1}{x}_{2}}<0$;
∴f(x1)<f(x2);
∴f(x)在$(0,\frac{1}{a})$上单调递减;
②${x}_{1},{x}_{2}∈(\frac{1}{a},+∞)$时,$a-\frac{1}{a{x}_{1}{x}_{2}}>0$;
∴f(x1)>f(x2);
∴f(x)在[$\frac{1}{a}$,+∞)上单调递增.

点评 考查函数单调性的定义,根据单调性定义判断一个函数单调性的方法和过程,作差的方法比较f(x1),f(x2)的大小,作差之后,是分式的一般要通分,一般要提取公因式x1-x2

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