问题
解答题
已知函数f(x)的定义域是(-1,1),对于任意的x,y∈(-1,1),有f(x)+f(y)=f(
(Ⅰ)验证函数g(x)=ln
(Ⅱ)你发现这样的函数f(x)还具有其它什么样的主要性质?试就函数的奇偶性、单调性的结论写出来,并加以证明. |
答案
(Ⅰ)由题意,得
>0,解之得-1<x<1,得函数的定义域为(-1,1);…(2分)1-x 1+x
∵g(x)+g(y)=ln
+ln1-x 1+x
=ln(1-y 1+y
•1-x 1+x
)=ln1-y 1+y 1-x-y+xy 1+x+y+xy
g(
)=lnx+y 1+xy
=ln1- x+y 1+xy 1+ x+y 1+xy 1-x-y+xy 1+x+y+xy
∴g(x)+g(y)=g(
)成立,…(4分)x+y 1+xy
又∵当x<0时,1-x>1+x>0,∴
>1,可得g(x)=ln1-x 1+x
>0成立1-x 1+x
综上所述,可得函数g(x)=ln
满足题意所述条件.…(6分)1-x 1+x
(II)发现函数f(x)是区间(-1,1)上的奇函数,且是减函数.
证明如下
①将x=0代入条件,得f(0)+f(y)=f(y),所以f(0)=0
再令y=-x代入条件,得f(x)+f(-x)=f(0)=0
∴f(-x)=-f(x),可得函数f(x)在(-1,1)上是奇函数. …(9分)
②以-y代替y,代入条件得f(x)+f(-y)=f(
),x-y 1-xy
结合函数为奇函数得f(x)-f(y)=f(
)x-y 1-xy
当-1<x<y<1时
<0,结合已知条件得f(x-y 1-xy
)>0x-y 1-xy
∴由x<y可得f(x)-f(y)>0,得f(x)>f(y),
因此,函数f(x)在(-1,1)上是减函数.…(12分)