已知函数,其中a>0且a≠1.
(1)证明函数f(x)的图象在y轴的一侧;
(2)当0<a<1时,判断函数y=f(x)的单调性,并加以证明;
(3)求函数y=f(2x)与y=f-1(x)的图象的公共点的坐标.
网友回答
(1)证明:令ax-1>0,得ax>1,当a>1时,x>0;当0<a<1时,x<0.
所以当a>1时,f(x)的定义域为(0,+∞);当0<a<1时,f(x)的定义域为(-∞,0).
故函数f(x)的图象在y轴的一侧.
(2)解:当0<a<1时,函数f(x)单调递增.下面证明之:
当0<a<1时,f(x)的定义域为(-∞,0).
设x1<x2<0,f(x1)-f(x2)=-
=,∵0<a<1,x1<x2<0,∴>>0,
∴>1,又0<a<1,∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
故当0<a<1时,f(x)单调递增.
(3)f(2x)=,f-1(x)=,
令=,得a2x-1=ax+1,即a2x-ax-2=0,
∴ax=2或ax=-1(舍),
∴x=loga2,则f-1(loga2)=loga3.
故函数y=f(2x)与y=f-1(x)的图象的公共点的坐标为(loga2,loga3).
解析分析:(1)函数图象的左右位置由函数定义域决定,可求出其定义域说明;(2)根据函数单调性的定义证明;(3)方程f(2x)=f-1(x)的解即为公共点的横坐标,进而可求出其纵坐标.
点评:本题考查了对数函数的图象性质、复合函数的单调性及反函数,准确理解有关概念,掌握其常用方法是解决该类题目的基础.体会函数与方程的思想.