问题
解答题
已知函数f(x)=loga
(1)求实数m的值,并写出区间D; (2)若底数a满足0<a<1,试判断函数y=f(x)在定义域D内的单调性,并说明理由; (3)当x∈A=[a,b)(A⊆D,a是底数)时,函数值组成的集合为[1,+∞),求实数a、b的值. |
答案
解(1)∵y=f(x)是奇函数,
∴对任意x∈D,有f(x)+f(-x)=0,即loga
+loga2m-1-mx 1+x
=0.2m-1+mx 1-x
化简此式,得(m2-1)x2-(2m-1)2+1=0.又此方程有无穷多解(D是区间),
必有
,解得m=1.m2-1=0 (2m-1)2-1=0
∴f(x)=loga
,D=(-1,1).1-x 1+x
(2)当0<a<1时,函数f(x)=loga
在D=(-1,1)上是单调增函数.1-x 1+x
理由:令t=
=-1+1-x 1+x
.2 1+x
易知1+x在D=(-1,1)上是随x增大而增大,
在D=(-1,1)上是随x增大而减小,2 1+x
故t=
=-1+1-x 1+x
在D=(-1,1)上是随x增大而减小2 1+x
于是,当0<a<1时,函数f(x)=loga
在D=(-1,1)上是单调增函数.1-x 1+x
(3)∵x∈A=[a,b)(A⊆D,a是底数)
∴0<a<1,a<b≤1.
∴由(2)知,函数f(x)=loga
在A上是增函数,即f(a)=1,loga1-x 1+x
=1,1-a 1+a
解得a=
-1(舍去a=-2
-1).2
若b<1,则f(x)在A上的函数值组成的集合为[1,loga
),不满足函数值组成的集合是[1,+∞)的要求,1-b 1+b
∴必有b=1.
因此,所求实数a、b的值是a=
-1、b=1.2