已知函数f(x)=2x-1的反函数为f-1(x),g(x)=log4(3x+1)(1)用定义证明f-1(x)在定

已知函数f(x)=2x-1的反函数为f-1(x),g(x)=log4(3x+1)

(1)用定义证明f-1(x)在定义域上的单调性;

(2)若f-1(x)≤g(x),求x的取值集合D;

(3)设函数H(x)=g(x)-f-1(x),当x∈D时,求函数H(x)的值域.

答案

(1)解:函数f(x)的值域为(-1,+∞),

由y=2x-1得x=log2(y+1),

所以f-1(x)=log2(x+1)(x>-1)

任取-1<x1<x2

f-1(x1)-f-1(x2)=log2(x1+1)-log2(x2+1)-log2=

由-1<x1<x2得0<x1+1<x2+1,因此0<<1得log2<0

所以f-1(x1)<f-1(x2)故f-1(x)在(-1,+∞)上为单调增函数.

(2)f-1(x)≤g(x)即

log2(x+1)≤log4(3x+1)

解之得0≤x≤1,所以D=[0,1]

(3)H(x)=g(x)-f-1(x)=log4(3x+1)-log2(x+1)=

由0≤x≤1得1≤3-≤2,

所以0≤log2(3-)≤ 

因此函数H(x)的值域为[0,].

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