问题 解答题
已知函数f(x)=log2
1-x
1+x

(1)判断并证明f(x)的奇偶性;
(2)若关于x的方程f(x)=log2(x-k)有实根,求实数k的取值范围;
(3)问:方程f(x)=x+1是否有实根?如果有,设为x0,请求出一个长度为
1
8
的区间(a,b),使x0∈(a,b);如果没有,请说明理由.
答案

(1)由

1-x
1+x
>0得-1<x<1,所以函数f(x)的定义域为(-1,1);              (2')

因为f(-x)+f(x)=log2

1+x
1-x
+log2
1-x
1+x
=log2
1+x
1-x
1-x
1+x
=log21=0,

所以f(-x)=-f(x),即f(x)是奇函数.                                       (4')

(2)方程f(x)=log2(x-k)有实根,也就是方程

1-x
1+x
=x-k即k=x-
1-x
1+x
在(-1,1)内有解,

所以实数k属于函数y=x-

1-x
1+x
=x+1-
2
1+x
在(-1,1)内的值域.                  (6')

令x+1=t,则t∈(0,2),因为y=t-

2
t
在(0,2)内单调递增,所以t-
2
t
∈(-∞,1).

故实数k的取值范围是(-∞,1).                                            (8')

(3)设g(x)=f(x)-x-1=log2

1-x
1+x
-x-1(-1<x<1).

因为(

5
3
)4=
625
81
<8=23,且y=log2x在区间(0,+∞)内单调递增,所以log2(
5
3
)4
<log223

即4log2

5
3
<3,亦即log2
5
3
3
4

于是g(-

1
4
)=log2
5
3
-
3
4
<0.                 ①(10')

又∵g(-

3
8
)=log2
11
5
-
5
8
>1-
5
8
>0.                                    ②(12')

由①②可知,g(-

1
4
)•g(-
3
8
)<0,

所以函数g(x)在区间(-

3
8
,-
1
4
)内有零点x0

即方程f(x)=x+1在(-

3
8
,-
1
4
)内有实根x0.                                  (13')

又该区间长度为

1
8
,因此,所求的一个区间可以是(-
3
8
,-
1
4
).(答案不唯一)      (14')

单项选择题
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