Question

已知函数f（x）是正比例函数，g（x）是反比例函数，且f（1）=1，g（1）=1，
（1）求函数f（x）和g（x）；
（2）判断函数F（x）=f（x）+g（x）在[1，2]上的单调性，并证明；
（3）求函数F（x）在[1，2]上的值域．

Answer 1

（1）∵函数f（x）是正比例函数，g（x）是反比例函数，
∴设f（x）=k₁x，k₁≠0，g（x）=

k2

x

，k₂≠0，
∵f（1）=1，g（1）=1，
∴k₁=1，k₂=1，
∴f（x）=x，g（x）=

1

x

．
（2）∵F（x）=f（x）+g（x），
∴由（1）知F（x）=x+

1

x

．它在[1，2]上的单调递增．证明如下：
在[1，2]上任取x₁，x₂，令x₁＜x₂，
F（x₁）-F（x₂）=（x1+

1

x1

）-（x2+

1

x2

）
=（x₁-x₂）+（

1

x1

-

1

x2

）
=（x₁-x₂）+

x2-x1

x1x2

=（x₁-x₂）（1-

1

x1x2

），
∵1≤x₁＜x₂≤2，
∴x₁-x₂＜0，1-

1

x1x2

＞0，
∴F（x₁）-F（x₂）=（x₁-x₂）（1-

1

x1x2

）＜0，
∴函数F（x）=f（x）+g（x）在[1，2]上的单调递增．
（3）∵函数F（x）=x+

1

x

在[1，2]上的单调递增，
∴f（x）_min=f（1）=1+1=2，
f（x）_max=f（2）=2+

1

2

=

5

2

．
故函数F（x）在[1，2]上的值域为[2，

5

2

]．