问题 解答题
已知f(x)=log2
1-x
1+x
(-1<x<1)
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并加以证明;
(2)若a,b∈(-1,1),证明:f(a)+f(b)=f(
a+b
1+ab
)

(3)证明对任意常数k∈R,f(x)=k有且仅有一解.
答案

(1)f(-x)=log2

1+(-x)
1-(-x)
=log2
1-x
1+x
=log2(
1+x
1-x
)-1=-log2
1+x
1-x
=-f(x)

又x∈(-1,1),所以函数f(x)是奇函数

(2)若a、b∈(-1,1),f(a)+f(b)=lg

1-a
1+a
+lg
1-b
1+b
=lg
1-a-b+ab
1+a+b+ab

f(

a+b
1+ab
)=lg
1-
a+b
1+ab
1+
a+b
1+ab
=lg
1+ab-a-b
1+ab+a+b
,∴f(a)+f(b)=f(
a+b
1+ab
).

(3)设-1<x<1,△x=x2-x1>0,△y=f(x2)-f(x1)=log2

1+x2
1-x2
-log2
1+x1
1-x1
=log2
(1-x1)(1+x2)
(1+x1)(1-x2)

因为1-x1>1-x2>0;1+x2>1+x1>0所以

(1-x1)(1+x2)
(1+x1)(1-x2)
>1

所以 △y=log2

(1-x1)(1+x2)
(1+x1)(1-x2)
>0所以函数 f(x)=log2
1+x
1-x
在(-1,1)上是增函数.

从而对任意常数k∈R,f(x)=k有且仅有一解.

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