已知函数f(x)=a-1|x|.(1)求证:函数y=f(x)在(0,+∞)上是增函数;(2)若f(x)<2x在(1,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.

问题描述:

已知函数f(x)=a-

1
|x|

(1)求证:函数y=f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(2)若f(x)<2x在(1,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.

证明:(1)当x∈(0,+∞)时,f(x)=a-

1
x

设0<x1<x2,则x1x2>0,x2-x1>0.
f(x1)-f(x2)=(a-
1
x1
)-(a-
1
x2
)=
1
x2
 −
1
x1
=
x1x2
x1x2
<0.
∴f(x1)<f(x2),
即f(x)在(0,+∞)上是增函数
(2)由题意a<
1
x
+2x在(1,+∞)上恒成立,
设h(x)=2x+
1
x
,则a<h(x)在(1,+∞)上恒成立.
可证h(x)在(1,+∞)上单调递增.
故a≤h(1),即a≤3,
∴a的取值范围为(-∞,3].
答案解析:(1)用函数单调性定义证明,先在给定的区间任取两变量,界定其大小,然后作差变形看符号.
(2)将f(x)<2x为a<
1
x
+2x在(1,+∞)上恒成立,只要再求得h(x)最小值即可.
考试点:函数单调性的判断与证明.
知识点:本题主要考查函数单调性的证明以及用单调性求最值问题.