问题 解答题
已知函数f(x)=logm
x-3
x+3
,x∈[α,β],(其中a>0).
(1)证明:a>3;
(2)问是否存在实数m,使得自变量x在定义域[α,β]上取值时,该函数的值域恰好为[logm(mβ-m),logm(mα-m)],若存在,求出实数m的取值范围,若不存在,请说明理由.
答案

(1)

x-3
x+3
>0⇔x<-3,或x>3,

∵f(x)定义域为[α,β]且α>0,

∴α>3.                                                  …(2分)

(2)∵3<α<β,m>0,

∴m(α-1)<m(β-1),而loga m(α-1)<logam(β-1),

∴0<m<1,…(4分)

设β≥x1>x2≥α,有

x1-3
x1+3
-
x2-3
x2+3
=
6(x1-x2)
(x1+3)(x2+3)
>0,

∴当0<m<1时,f(x)在[α,β]上单调递减.                  …(7分)

又f(x)在[α,β]上的值域为[logm(mβ-m),logm(mα-m)],

f(β)=logm
β-3
β+3
=logm(mβ-m)
f(α)=logm
α-3
α+3
=logm(mα-m)

mβ2+(2m-1)β-3(m-1)=0
mα2+(2m-1)α-3(m-1)=0
又β>α>3,…(10分)

即α,β是方程mx2+(2m-1)x-3(m-1)=0大于3的两个不相等的实数根,…(11分)

0<m<1
△=16m2-16m+1>0
-
2m-1
2m
>3
mf(3)>0
   解之得0<m<
2-
3
4
,…(15分)

因此,当0<m<

2-
3
4
时,满足题意条件的m存在.        …(16分)

单项选择题
多项选择题