问题 解答题
已知集合M是满足下列性质函数的f(x)的全体,在定义域D内存在x0,使得f(x0+1)=f(x0)+f(1)成立.
(1)函数f(x)=
1
x
,g(x)=x2是否属于集合M?分别说明理由.
(2)若函数f(x)=lg
a
x2+1
属于集合M,求实数a的取值范围.
答案

(1)对于函数f(x)=

1
x
,D=(-∞,0)∪(0,+∞),若f(x)∈M,

则存在非零实数x0,使得

1
x0+1
=
1
x0
+1,即x02+x0+1=0,显然此方程无实数解,

∴f(x)∉M;

函数g(x)=x2,D=R,若g(x)∈M成立,

则有(x0+1)2=x02+1,解得x0=0,

∴g(x)∈M;

(2)由条件得:D=R,a>0,由f(x)∈M知,

存在实数x0,使得lg

a
(x0+1)2+1
=lg
a
x02+1
+lg
a
2

a
(x0+1)2+1
=
a
x02+1
a
2

化简得:(a-2)x02+2ax0+2a-2=0,

当a=2时,x0=-

1
2
,符号题意;

当a≠2时,由△≥0得:4a2-4(a-2)(2a-2)≥0,

即3-

5
≤a≤3+
5
(a≠2),

综上所述,a的取值范围是[3-

5
,3+
5
].

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