问题 解答题
已知定理:“若a,b为常数,g(x)满足g(a+x)+g(a-x)=2b,则函数y=g(x)的图象关于点(a,b)中心对称”.设函数f(x)=
x+1-a
a-x
,定义域为A.
(1)试证明y=f(x)的图象关于点(a,-1)成中心对称;
(2)当x∈[a-2,a-1]时,求证:f(x)∈[-
1
2
, 0]

(3)对于给定的x1∈A,设计构造过程:x2=f(x1),x3=f(x2),…,xn+1=f(xn).如果xi∈A(i=2,3,4…),构造过程将继续下去;如果xi∉A,构造过程将停止.若对任意x1∈A,构造过程都可以无限进行下去,求a的值.
答案

(1)∵f(x)=-1+

1
a-x
,∴f(a+x)+f(a-x)=(-1+
1
-x
)+(-1+
1
x
)=-2

由已知定理,得y=f(x)的图象关于点(a,-1)成中心对称.(3分)

(2)先证明f(x)在[a-2,a-1]上是增函数,只要证明f(x)在(-∞,a)上是增函数.

设-∞<x1<x2<a,则f(x1)-f(x2)=

1
a-x1
-
1
a-x2
=
x1-x2
(a-x1)(a-x2)
<0,

∴f(x)在(-∞,a)上是增函数.再由f(x)在[a-2,a-1]上是增函数,得

当x∈[a-2,a-1]时,f(x)∈[f(a-2),f(a-1)],即f(x)∈[-

1
2
, 0].(7分)

(3)∵构造过程可以无限进行下去,∴f(x)=

x+1-a
a-x
≠a对任意x∈A恒成立.

∴方程

x+1-a
a-x
=a无解,即方程(a+1)x=a2+a-1无解或有唯一解x=a.

a+1=0
a2+a-1≠0
a+1≠0
a2+a-1
a+1
=a
由此得到a=-1(13分)

单项选择题
单项选择题