讨论并证明函数f(x)=x+ 1 x 在(0,+∞)上的单调性

讨论并证明函数f(x)=x+ 1 x 在(0,+∞)上的单调性.
2025-06-26 15:43:38
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回答1:

证明:设0<x 1 <x 2 ,则有f(x 1 )-f(x 2 )=( x 1 +
1
x 1
)-( x 2 +
1
x 2
)=(x 1 -x 2 )+(
1
x 1
-
1
x 2
)=(x 1 -x 2
x 1 x 2 -1
x 1 x 2

(1)当0<x 1 <x 2 <1时,x 1 x 2 <1,即,x 1 x 2 -1<0,又∵x 1 x 2 >0,x 1 -x 2 <0,∴f(x 1 )-f(x 2 )>0,即f(x 1 )>f(x 2 ),所以函数在(0,+∞)上为减函数.
(2)当1<x 1 <x 2 时,x 1 x 2 >1,即,x 1 x 2 -1>0,又∵x 1 x 2 >0,x 1 -x 2 <0,∴f(x 1 )-f(x 2 )<0,即f(x 1 )<f(x 2 ),所以函数在(0,+∞)上为增函数.
综上所述,f(x)=x+
1
x
在(0,1)上单调递减,在[1,+∞)上单调递增.