问题 解答题
设f(x)=log
1
2
1-ax
x-1
为奇函数,a为常数.
(1)求a的值;并判断f(x)在区间(1,+∞)上的单调性;
(2)若对于区间(3,4)上的每一个x的值,不等式f(x)>(
1
2
)x+m
恒成立,求实数m的取值范围.
答案

(1)∵f(x)是奇函数,∴定义域关于原点对称,

1-ax
x-1
>0,得(x-1)(1-ax)>0.

令(x-1)(1-ax)=0,得x1=1,x2=

1
a
,∴
1
a
=-1,解得a=-1.

令u(x)=

1+x
x-1
=1+
2
x-1
,设任意x1<x2,且x1,x2∈(1,+∞),

则u(x1)-u(x2)=

2(x2-x1)
(x1-1)(x2-1)

∵1<x1<x2,∴x1-1>0,x2-1>0,x2-x1>0,

∴u(x1)-u(x2)>0,即u(x1)>u(x2).

∴u(x)=1+

2
x-1
(x>1)是减函数,

y=log

1
2
u为减函数,

∴f(x)=log

1
2
x+1
x-1
在(1,+∞)上为增函数.

(2)由题意知log

1
2
x+1
x-1
-(
1
2
)x
>m,x∈(3,4)时恒成立,

令g(x)=log

1
2
x+1
x-1
-(
1
2
)x
,x∈(3,4),由(1)知log
1
2
x+1
x-1
在[3,4]上为增函数,

又-(

1
2
)x在(3,4)上也是增函数,故g(x)在(3,4)上为增函数,

∴g(x)的最小值为g(3)=log

1
2
2-(
1
2
)3
=-
9
8

∴m≤-

9
8
,故实数m的范围是(-∞,-
9
8
].

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