问题 解答题
已知函数f(x)=
a•2x+a2-2
2x-1
(x∈R,x≠0),其中a为常数,且a<0.
(1)若f(x)是奇函数,求常数a的值;
(2)当f(x)为奇函数时,设f(x)的反函数为f-1(x),且函数y=g(x)的图象与y=f-1(x+1)的图象关于y=x对称,求y=g(x)的解析式并求其值域;
(3)对于(2)中的函数y=g(x),不等式g2(x)+2g(x)+t•g(x)>-2恒成立,求实数t的取值范围.
答案

(1)∵f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称,任取x∈(-∞,0)∪(0,+∞),

f(-x)=

a•2-x+a2-2
2-x-1
=
(a2-2)2x+a
1-2x
=-
a•2x+a2-2
2x-1
(2分)

∴a2-2=a,解此方程可得:a=2或a=-1(3分)

又∵a<0,∴a=-1(4分)

(2)由(1)知:a=-1,此时f(x)=-

2x+1
2x-1

2x=

y-1
y+1
,∴f-1(x)=log2
x-1
x+1
(6分)

f-1(x+1)=log2

x
x+2
(x>0或x<-2)(7分)

此时

x
x+2
=2y可得:x=
2y+1
1-2y

y=g(x)=

2x+1
1-2x
(9分)

∴g(x)的值域为(-∞,-2)∪(0,+∞)(10分)

(3)原不等式化为t•g(x)>-g2(x)-2g(x)-2

当g(x)>0时,t>-[g(x)+

2
g(x)
]-2(11分)

此时-[g(x)+

2
g(x)
]-2≤-2
2
-2即t>-2
2
-2
(12分)

当g(x)<-2时,t<-[g(x)+

2
g(x)
]-2(13分)

g(x)+

2
g(x)
在g(x)∈(-∞,-2)单调递增,

-[g(x)+

2
g(x)
]-2>3-2=1即t≤1(15分)

综上所述,实数t的取值范围为(-2

2
-2,1](16分)

单项选择题
单项选择题