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已知函数 f(x)=ax−1−loga⁡(x−1) (其中 a>0, 且 a≠1) 为其定义域上的单调函数, 则实数 a 的取值范围为_____.

解

f(x) 的定义域为 (1,+∞), 在此之上 f′(x)=ax−1ln⁡a−1(x−1)ln⁡a 是一个保号函数.
当 a>1, limx→1+f′(x)=ln⁡a−limx→1+1(x−1)ln⁡a=−∞, 但 limx→+∞f′(x)=limx→+∞ax−1ln⁡a=+∞, 因此发生了变号. 因此 0<a<1.
此时根据 limx→1+f′(x) 的符号确定 f′(x)≥0,∀x>1.这个不等式等价于 (x−1)ax−1≤1ln2⁡a. 记左边函数为 g(t)=g(x−1), 则 g′(t)=at(1+tln⁡a), 因此 g(t) 有极大值点 −1ln⁡a, 记为 −b, 因此只需 g(−b)=−ba−b≤b2⟺−e−bln⁡a=−e−1≥b, 从而 a=eb−1≥e−e. 综上, a∈[e−e,1).