问题 解答题
设函数f(x)=
x2-1
x2
的定义域为E,值域为F.
(1)若E={1,2},判断实数λ=lg22+lg2lg5+lg5-16-
1
2
与集合F的关系;
(2)若E={1,2,a},F={0,
3
4
},求实数a的值.
(3)若E=[
1
m
1
n
]
,F=[2-3m,2-3n],求m,n的值.
答案

(1)∵f(x)=

x2-1
x2
,∴当x=1时,f(x)=0;当x=2时,f(x)=
3
4
,∴F={0,
3
4
}.

∵λ=lg22+lg2lg5+lg5-16 -

1
2
=lg2(lg2+lg5)+lg5-
1
4
=lg2+lg5-
1
4
=lg10-
1
4
=
3
4

∴λ∈F.…(5分)

(2)令f(a)=0,即

a2-1
a2
=0,a=±1,取a=-1;

令f(a)=

3
4
,即
a2-1
a2
=
3
4
,a=±2,取a=-2,

故a=-1或-2.…(9分)

(3)∵f(x)=

x2-1
x2
是偶函数,且f'(x)=
2
x3
>0,

则函数f(x)在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数.

∵x≠0,∴由题意可知:

1
m
1
n
<0或0<
1
m
1
n

1
m
1
n
<0,则有
f(
1
m
)=2-3n
f(
1
n
)=2-3m
,即
1-m2=2-3n
1-n2=2-3m

整理得m2+3m+10=0,此时方程组无解;

若0<

1
m
1
n
,则有
f(
1
m
)=2-3m
f(
1
n
)=2-3n
,即
1-m2=2-3m
1-n2=2-3n

∴m,n为方程x2-3x+1=0,的两个根.∵0<

1
m
1
n
,∴m>n>0,

∴m=

3+
5
2
,n=
3-
5
2
.…(16分)

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