已知函数f(x)=aa2-1(ax-a-

难度:一般 题型:解答题 来源:不详

题目

已知函数f(x)=

a
a2-1
(ax-a-x),其中a>0且a≠1.
(1)分别判断f(x)在(-∞,+∞)上的单调性;
(2)比较f(1)-1与f(2)-2、f(2)-2与f(3)-3的大小,由此归纳出一个更一般的结论,并证明;
(3)比较
f(1)
1
f(2)
2
f(2)
2
f(3)
3
的大小,由此归纳出一个更一般的结论,并证明.

答案

(1)f/(x)=

a
a2-1
(ax+a-x)lna,
若0<a<1,则
a
a2-1
<0
,lna<0,所以f/(x)>0;
若a>1,则
a
a2-1
>0
,lna>0,所以f/(x)>0,
因此,任意a>0且a≠1,都有f/(x)>0,f(x)在(-∞,+∞)上的单调递增.
(2)直接计算知f(1)-1=0,f(2)-2=a+a-1-2,f(3)-3=a2+a-2-2,
根据基本不等式a+a-1-2>0,所以f(2)-2>f(1)-1,
又因为(a2+a-2-2)-(a+a-1-2)=[(a+a-1)2-(

解析