试讨论函数f(x)=logax+1/x-1(a>0且a≠1)在(1,+∞)上的单调性,并予以证明.

试讨论函数f(x)=logax+1/x-1(a>0且a≠1)在(1,+∞)上的单调性,并予以证明.

题目
试讨论函数f(x)=loga
x+1
x-1
(a>0且a≠1)在(1,+∞)上的单调性,并予以证明.
答案
设u=
x+1
x-1
,任取x2>x1>1,则
u2-u1=
x2+1
x2-1
-
x1+1
x1-1

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

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

∵x1>1,x2>1,∴x1-1>0,x2-1>0.
又∵x1<x2,∴x1-x2<0.
2(x1-x2)
(x2-1)(x1-1)
<0,即u2<u1
当a>1时,y=logax是增函数,∴logau2<logau1
即f(x2)<f(x1);
当0<a<1时,y=logax是减函数,∴logau2>logau1
即f(x2)>f(x1).
综上可知,当a>1时,f(x)=loga
x+1
x-1
在(1,+∞)上为减函数;
当0<a<1时,f(x)=loga
x+1
x-1
在(1,+∞)上为增函数.
将函数f(x)看作是由y=logau和u=
x+1
x-1
两个函数复合而来,先证用单调性定义证明u=
x+1
x-1
的单调性,再用复合函数单调性的结论(同增异减)得到结论.

函数单调性的判断与证明.

本题主要考查复合函数的单调性,要注意定义域.

举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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