问题 解答题
已知函数f(x)=loga
x-3
x+3
,g(x)=f(x)+x3+2
(1)若g(t)=3求g(-t)的值
(2)若f(x)的定义域为[α,β),值域为(logaa(β-1),logaa(α-1)]
①求证:a>3
②若函数f(x)为[α,β)上的减函数,求a的取值范围.
答案

(1)由题意得

x-3
x+3
>0,得x>3或x<-3;(1分)

∵f(-x)=loga

-x-3
-x+3
=loga
x+3
x-3
=-loga
x-3
x+3
=f(-x)

∴f(x)为奇函数;(3分)

∵g(x)=f(x)+x3+2,g(t)=3

∴g(t)+g(-t)=f(t)+t3+2+f(-t)+(-t)3+2=4

∴g(t)+g(-t)=4.故g(-t)=1(5分)

(2)由(1)知f(x)的定义域(-∞,-3)∪(3,+∞)

①∵a(α-1)>0且a>0,则α>1,

又∵已知f(x)的定义域为[α,β),

∴β>α>3.则α>3.(8分)

②∵函数y=

x-3
x+3
=1-
6
x+3
在其定义域[α,β)上为增函数,

又∵f(x)在[α,β)上为减函数,∴0<a<1;(9分)

∵f(x)的定义域为[α,β),值域为(logaa(β-1),logaa(α-1)]

log
α-3
α+3
a
=logaa(α-1)
log
β-3
β+3
a
=logaa(β-1),

说明α,β 是方程

x-3
x+3
=a(x-1)的两个相异实数根,且β>α>3,

即方程ax2+(2a-1)x+3-3a=0在区间(3,+∞)内有两相异实根.

设h(x)=ax2++(2a-1)x+3-3a,

则有

△=(2a-1)2-4a(3-3a)>0
-
2a-1
2a
>3
h(3)>0
,解
a<
2-
3
4
或a>
2+
3
4
a<
1
8
a>0

又∵0<a<1,

综上解得:0<a<

2-
3
4

∴满足条件的a的取值范围是(0,

2-
3
4
).(14分)

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