问题
解答题
(1)已知函数f(x)=
(Ⅰ) 求f(x)的定义域和值域; (Ⅱ) 讨论f(x)的单调性. (2)已知f(x)=2+log3x(x∈[1,9]),求函数y=[f(x)]2+f(x2)的最大值与最小值. |
答案
(1)(Ⅰ)易得f(x)的定义域为{x|x∈R}.设y=
,解得ax=-ax-1 ax+1
①y+1 y-1
∵ax>0当且仅当-
>0时,方程①有解.解-y+1 y-1
>0,求得-1<y<1.y+1 y-1
∴f(x)的值域为{y|-1<y<1}.
(Ⅱ)f(x)=
=1-(ax+1-2) ax+1
.2 ax+1
1°当a>1时,∵ax+1为增函数,且ax+1>0.
∴
为减函数,从而f(x)=1-2 ax+1
=2 ax+1
为增函数.ax-1 ax+1
2°当0<a<1时,类似地可得f(x)=
为减函数.ax-1 ax+1
(2)∵1≤x≤9,可得 0≤log3x≤2,∴2≤f(x)≤4,∴4≤f2(x)≤16.
∵1≤x≤9,可得 1≤x2≤81,0≤log3x2≤4,∴2≤f(x2)=2+log3x2≤6.
故函数y=[f(x)]2+f(x2)的最大值为16+6=22,最小值为 4+2=6.