Question

函数（x＞0）．
（1）求f（x）的单调减区间并证明；
（2）是否存在正实数m，n（m＜n），使函数f（x）的定义域为[m，n]时值域为[，]？若存在，求m，n的值；若不存在，请说明理由．

Answer

（1）按证明一个函数在某个区间上的单调性的基本步骤取点，作差，变形，判断即可．
（2）有（1）知f（x）在（0，1]减，在[1，+∞）上增，所以对[m，n]分三种情况①m，n∈（0，1]，②m∈（0，1]，n∈[1，+∞），③m，n∈[1，+∞），来讨论即可．
【解析】
（1）f（x）的单调减区间为（0，1]（2分）
任取x1，x2∈（0，1]且x1＜x2（3分）
则（4分）
==（6分）
∴f（x1）＞f（x2）
∴f（x）在（0，1]上为减函数（7分）

（2）①若m，n∈（0，1]，则f（m）＞f（n）
∴⇒⇒
两式相减，得不可能成立（9分）
②若m∈（0，1]，n∈[1，+∞），则f（x）的最小值为0，不合题意（10分）
③若m，n∈[1，+∞），则f（m）＜f（n）
∴⇒；
∴；∴m，n为的不等实根
∴，
综上，存在，符合题意．（12分）