问题 解答题
已知a>0,且a≠1,f(logax)=
a
a2-1
(x-
1
x
)

(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断并证明f(x)的奇偶性与单调性;
(3)对于f(x),当x∈(-1,1)时,有f(1-m)+f(1-m2)<0,求实数m的集合M.
答案

(1)令t=logax(t∈R),

则x=atf(t)=

a
a2-1
(at-a-t).

f(x)=

a
a2-1
(ax-a-x)(x∈R).

(2)∵f(-x)=

a
a2-1
(a-x-ax)=-
a
a2-1
(ax-a-x)=-f(x),且x∈R,

∴f(x)为奇函数.

当a>1时,指数函数y=ax是增函数,y=(

1
a
)x=a-x是减函数,y=-a-x是增函数.

∴y=ax-a-x为增函数,

又因为

a
a2-1
>0,

f(x)=

a
a2-1
(ax-a-x),(x∈R)是增函数.

当0<a<1时,指数函数y=ax是减函数,

y=(

1
a
)x=a-x是增函数,y=-a-x是减函数.

∴u(x)=ax-a-x为减函数.

又因为

a
a2-1
<0,

f(x)=

a
a2-1
(ax-a-x),(x∈R)是增函数.

综上可知,在a>1或0<a<1时,y=f(x),(x∈R)都是增函数.

(3)由(2)可知y=f(x),(x∈R)既是奇函数又是增函数.

∵f(1-m)+f(1-m2)<0,

∴f(1-m)<-f(1-m2),

又y=f(x),(x∈R)是奇函数,

∴f(1-m)<f(m2-1),,

因为函数y=f(x)在(-1,1)上是增函数,

∴-1<1-m<m2-1<1,

解之得:1<m<

2

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