问题 解答题
已知函数f(x)=log2
x+2a+1
x-3a+1

(1)求函数f(x)的定义域;
(2)若函数f(x)的定义域关于坐标原点对称,试讨论它的奇偶性和单调性;
(3)在(2)的条件下,记f-1(x)为f(x)的反函数,若关于x的方程f-1(x)=5k•2x-5k有解,求k的取值范围.
答案

(1)

x+2a+1
x-3a+1
>0,

所以当a>0时,定义域为(-∞,-2a-1)∪(3a-1,+∞)

当a<0时,定义域为(-∞,3a-1)∪(-2a-1,+∞);

当a=0时,定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞)(4分)

(2)函数f(x)的定义域关于坐标原点对称,

当且仅当-2a-1=-(3a-1)⇔a=2,

此时,f(x)=log2

x+5
x-5
.(6分)

对于定义域D=(-∞,-5)∪(5,+∞)内任意x,-x∈D,

f(-x)=lg

-x+5
-x-5
=lg
x-5
x+5
=-lg
x+5
x-5
=-f(x),所以f(x)为奇函数;(8分)

当x∈(5,+∞),f(x)在(5,+∞)内单调递减;

由于f(x)为奇函数,所以在(-∞,-5)内单调递减;(10分)

(3)f-1(x)=

5(2x+1)
2x-1
,x≠0  (12分)

方程f-1(x)=5k⋅2x-5k即

2x+1
2x-1
=k(2x-1),令2x=t,则t>0且t≠1,得k=
t+1
(t-1)2

t+1
(t-1)2
∈(0,+∞),所以当k>0,f-1(x)=5k⋅2x-5k解.(14分)

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