已知函数f(x)=(x-1x+1)2(x>1).(1)求f(x)的反函数f-1(x);(2)判定f-1(x)在其定义域内的单调性;(3)若不等式(1-x)f-1(x)>a(a-x)对x∈[116,14

题目简介

已知函数f(x)=(x-1x+1)2(x>1).(1)求f(x)的反函数f-1(x);(2)判定f-1(x)在其定义域内的单调性;(3)若不等式(1-x)f-1(x)>a(a-x)对x∈[116,14

题目详情

已知函数f(x)=(
x-1
x+1
2(x>1).
(1)求f(x)的反函数f-1(x);
(2)判定f-1(x)在其定义域内的单调性;
(3)若不等式(1-
x
)f-1(x)>a(a-
x
)对x∈[
1
16
1
4
]恒成立,求实数a的取值范围.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)由y=(class="stub"x-1
x+1
)2,得x=
1+
y
1-
y

又y=(1-class="stub"2
x+1
)2,且x>1,
∴0<y<1.
∴f-1(x)=
1+
x
1-
x
(0<x<1).
(2)设0<x1<x2<1,则
x1
-
x2
<0,1-
x1
>0,1-
x2
>0.
∴f-1(x1)-f-1(x2)=
2(
x1
-
x2
)
(1-
x1
)(1-
x2
)
<0,
即f-1(x1)<f-1(x2).
∴f-1(x)在(0,1)上是增函数.
(3)由题设有(1-
x
1+
x
1-
x
>a(a-
x
).
∴1+
x
>a2-a
x
,即(1+a)
x
+1-a2>0对x∈[class="stub"1
16
class="stub"1
4
]恒成立.
显然a≠-1.令t=
x

∵x∈[class="stub"1
16
class="stub"1
4
],∴t∈[class="stub"1
4
class="stub"1
2
].
则g(t)=(1+a)t+1-a2>0对t∈[class="stub"1
4
class="stub"1
2
]恒成立.
由于g(t)=(1+a)t+1-a2是关于t的一次函数,
∴g(class="stub"1
4
)>0且g(class="stub"1
2
)>0,
class="stub"1
4
(1+a)+1-a2>0
class="stub"1
2
(1+a)+1-a2>0

解得-1<a<class="stub"5
4

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