17. 我们知道:函数y=f (x)如果存在反函数y=f -1 (x),则y=f (x)的图像与y=f -1 (x)图像关于直线y=x对称。若y=f (x)的图像与y=f -1 (x)的图像有公共点,其公共点却不一定都在直线y=x上;例如函数f (x)=

(1)若函数y=f (x)在其定义域上是增函数,且y=f (x)的图像与其反函数y=f -1 (x)的图像有公共点,证明这些公共点都在直线y=x上;

(2)对问题:“函数f (x)=a x (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax的图像有多少个公共点?”有如下观点:

观点①:“当a>1时两函数图像没有公共点,只有当0<a<1时两函数图像才有公共点”。

观点②:“利用(1)中的结论,可先讨论函数f (x)=a x (a>1)的图像与直线y=x的公共点的个数,为此可构造函数F (x)=a x-x(a>1),然后可利用F (x)的最小值进行讨论”。

请参考上述观点,讨论函数f (x)=ax (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax图像公共点的个数。

解; 1)设点M(x0, y0)是函数y = f (x)的图像与其反函数y = f -1 (x)的图像的公

点,则有:y0=f (x0) ,                                    

y0 = f -1 (x0),据反函数的意义有:x0 = f (y0)。          ………2分

所以:y0 = f (x0)且同时有x0 = f (y0)。

若x0 < y0 ,因为函数y = f (x) 是其定义域上是增函数,

所以有:f (x0) < f (y0) ,即y0 < x0 x0 < y0矛盾,这说明x0 < y0是错误的。

同理可证x0 > y0也是错误的。

所以x0 = y0 ,即函数y = f (x)的图像与其反函数y = f -1 (x)的图像有公共点在直线y = x上;                                                  …5分

2)构造函数F (x)=a x-x(a>1)

因为F′ (x)= a xlna - 1(a > 1),                             ……6分

令F′ (x)= a xlna - 1≥0,

 0  39085  39093  39099  39103  39109  39111  39115  39121  39123  39129  39135  39139  39141  39145  39151  39153  39159  39163  39165  39169  39171  39175  39177  39179  39180  39181  39183  39184  39185  39187  39189  39193  39195  39199  39201  39205  39211  39213  39219  39223  39225  39229  39235  39241  39243  39249  39253  39255  39261  39265  39271  39279  447090 

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