问题 解答题

已知函数f(x)=loga(x+1),若函数y=g(x)的图象上任意一点P关于原点的对称点Q的轨迹恰好是函数f(x)的图象:

(1)写出g(x)的解析式

(2)记F(x)=f(x)+g(x),讨论F(x)的单调性

(3)若a>1,x∈[0,1)时,总有F(x)=f(x)+g(x)≥m成立,求实数m的取值范围.

答案

(1)设P(x,y)是函数y=g(x)图象上的任意一点

则P关于原点的对称点Q的坐标为(-x,-y)

∵已知点Q在函数f(x)的图象上

∴-y=f(-x),而f(x)=loga(x+1)

∴-y=loga(-x+1)

∴y=-loga(-x+1)

而P(x,y)是函数y=g(x)图象上的点

∴y=g(x)=-loga(-x+1)=-loga(1-x)

(2)F(x)=f(x)+g(x)=loga(x+1)-loga(1-x)=loga

1+x
1-x

则函数F(x)=loga

1+x
1-x
的定义域为(-1,1),

令h(x)=

1+x
1-x
,则h′(x)=
2
(1-x)2

∵当x∈(-1,1)时,h′(x)≥0恒成立

故h(x)=

1+x
1-x
在(-1,1)上单调递增,

当0<a<1时,y=logat为减函数,此时F(x)=loga

1+x
1-x
为减函数,

当a>1时,y=logat为增函数,此时F(x)=loga

1+x
1-x
为增函数.

(3)由(2)得若a>1

当x∈[0.1)时,F(x)=loga

1+x
1-x
为增函数

此时F(x)min=F(0)=loga1=0

∴m≤0

∴所求m的取值范围:m≤0

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