已知函数f(x)=log2x+1x?1,g(x)=log2(x-1)(1)判断f(x)在区间(1,+∞)上的单调性,并用定义证

2025-02-26 02:32:19
推荐回答(1个)
回答1:

(1)f(x)在区间(1,+∞)上的单调递减.证明如下:
任取1<x1<x2,则f(x1)-f(x2)=log2
(x1+1)(x2?1)
(x1?1)(x2+1)

(x1+1)(x2?1)
(x1?1)(x2+1)
-1=
2(x2?x1)
(x1?1)(x2+1)

∵1<x1<x2,∴
2(x2?x1)
(x1?1)(x2+1)
>0
(x1+1)(x2?1)
(x1?1)(x2+1)
>1

∴f(x1)-f(x2)>0
∴f(x)在区间(1,+∞)上的单调递减;
(2)h(x)=g(2x+2)+kx=log2(2x+1)+kx,定义域为R
假设存在这样的k使得函数h(x)为偶函数,则h(x)-h(-x)=0恒成立
即log2(2x+1)+kx-log2(2-x+1)+kx=0,化简得(1+2k)x=0
∴k=-
1
2
使得函数h(x)为偶函数.
(3)首先函数F(x)的定义域是(1,p)
F(x)=log2(x+1)(p-x)=log2[-x2+(p-1)x+p]=log2[-(x-
p?1
2
)2+
(p+1)2
4
],显然
p?1
2
p
2

①当
p?1
2
≤1,即1<p≤3时,t=-(x-
p?1
2
)2+
(p+1)2
4
在(1,p)上单调减,g(p)<t<g(1),即0<t<2p-2,
∴f(x)<1+log2(p-1),函数f(x)的值域为(-∞,log2(p-1));
②当1<
p?1
2
p
2
,即p>3时,t=-(x-
p?1
2
)2+
(p+1)2