问题 解答题
已知函数f(x)=loga
1-mx
x-1
(a>0,a≠1,m≠1)是奇函数.
(1)求实数m的值;
(2)判断函数f(x)在(1,+∞)上的单调性,并给出证明;
(3)当x∈(r,a-2)时,函数f(x)的值域是(1,+∞),求实数r与a的值
答案

(1)由已知条件得f(-x)+f(x)=0对定义域中的x均成立.

所以loga

mx+1
-x-1
+loga
1-mx
x-1
=0,

mx+1
-x-1
1-mx
x-1
=1,

即m2x2-1=x2-1对定义域中的x均成立.

所以m2=1,即m=1(舍去)或m=-1.

(2)由(1)得f(x)=loga

1+x
x-1

t=

x+1
x-1
=
x-1+2
x-1
=1+
2
x-1

当x1>x2>1时,t1-t2=

2
x1-1
-
2
x2-1
=
2(x2-x1)
(x1-1)(x2-1)
,所以t1<t2

当a>1时,logat1<logat2,即f(x1)<f(x2).所以当a>1时,f(x)在(1,+∞)上是减函数.

同理当0<a<1时,f(x)在(1,+∞)上是增函数.

(3)因为函数f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),

所以①:r<a-2<-1,0<a<1.

所以f(x)在(r,a-2)为增函数,要使值域为(1,+∞),

loga
1+r
r-1
=1
a-2=-1
(无解)

②:1<r<a-2,所以a>3.所以f(x)在(r,a-2)为减函数,要使f(x)的值域为(1,+∞),

r=1
loga
a-1
a-3
=1

所以a=2+

3
,r=1.

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