在区间D上,如果函数f(x)为增函数,而函数为减函数,则称函数f(x)为“弱增函数”.已知函数f(x)=1-.(1)判断函数f(x)在区间(0,1]上是否为“弱增函数

发布时间:2020-07-31 19:08:22

在区间D上,如果函数f(x)为增函数,而函数为减函数,则称函数f(x)为“弱增函数”.已知函数f(x)=1-.
(1)判断函数f(x)在区间(0,1]上是否为“弱增函数”;
(2)设x1,x2∈[0,+∞),且x1≠x2,证明:|f(x2)-f(x1)|<;
(3)当x∈[0,1]时,不等式1-ax≤≤1-bx恒成立,求实数a,b的取值范围.

网友回答

解:(1)显然f(x)在区间上为增函数(0,1],
因为=====,
所以在区间(0,1]上为减函数.
所以f(x)在区间(0,1]上为“弱减函数”.

(2)证法1:要证|f(x2)-f(x1)|<,不妨设0≤x1<x2,
由f(x)=1-在[0,+∞)单调递增,
得f(x2)>f(x1),
那么只要证f(x2)-f(x1)<,
即证f(x2)-<f(x1)-.
令g(x)=f(x)-,则问题转化为只要证明g(x)=f(x)-在[0,+∞)单调递减即可.
事实上,g(x)=f(x)-=1--,
当x∈[0,+∞)时,g′(x)=-≤0,
所以g(x)=f(x)-在[0,+∞)单调递减,
故命题成立.
证法2:|f(x2)-f(x1)|==
=,
因为x1,x2∈[0,+∞),且x1≠x2,>2,
所以|f(x2)-f(x1)|<.

(3)当x∈[0,1]时,不等式1-ax≤≤1-bx恒成立.
当x=0时,不等式显然成立.
当x∈(0,1]时,等价于恒成立.
由(1)知为减函数,1-≤<,
所以a≥且b≤1-.
解析分析:(1)根据弱增函数的定义,只需证明函数f(x)在区间(0,1]上是增函数,而函数为减函数,即可;(2)证法1:要证|f(x2)-f(x1)|<,不妨设0≤x1<x2,构造函数g(x)=f(x)-,利用导数证明该函数在(0,+∞)单调递减即可证明结论;证法2:把f(x)=1-代入|f(x2)-f(x1)|,利用分母有理化,即可证明结论;(3)要解)当x∈[0,1]时,不等式1-ax≤≤1-bx恒成立,利用分离参数转化为当x∈(0,1]时,等价于恒成立,即可求得实数a,b的取值范围.

点评:此题是个难题.考查基本初等函数的单调性,以及构造函数证明不等式和恒成立问题,综合性强,方法灵活,很好的考查了同学们观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力.
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