问题 解答题
已知f(x)=loga
1-x
1+x
,(a>0且a≠1).
(1)若m,n∈(-1,1),求证f(m)+f(n)=f(
m+n
1+mn
);
(2)判断f(x)在其定义域上的奇偶性,并予以证明;
(3)确定f(x)在(0,1)上的单调性.
答案

(1)∵f(x)=loga

1-x
1+x
,∴
1-x
1+x
>0⇒-1<x<1

  m,n∈(-1,1),∴f(m)+f(n)=loga

1-m
1+m
+loga
1-n
1+n
=loga
1-m
1+m
1-n
1+n

=loga

1-m-n+mn
1+m+n+mn
=loga
1+mn-m-n
1+mn
1+mn+m+n
1+mn
=loga
1-
m+n
1+mn
1+
m+n
1+mn
=f(
m+n
1+mn
)   

(2)∵f(-x)+f(x)=loga

1+x
1-x
+loga
1-x
1+x
=loga
1+x
1-x
1-x
1+x
=loga1=0,

∴f(x)在其定义域(-1,1)上为奇函数.   

(3)设0<x1<x2<1,f(x1)-f(x2)=loga

1-x1
1+x1
-loga
1-x2
1+x2

=loga

1-x1
1+x1
1+x2
1-x2
=loga
1+x2-x1-x1x2
1+x1-x2-x1x2

∵0<x1<x2<1,∴1+x2-x1-x1x2>1+x1-x2-x1x2>0⇒

1+x2-x1-x1x2
1+x1-x2-x1x2
>1

∴当0<a<1,f(x1)-f(x2)<0,从而f(x)在(0,1)上为增函数;

当a>1,f(x1)-f(x2)>0,从而f(x)在(0,1)上为减函数.

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