已知函数f(x)满足,其中a>0,a≠1.
(1)判断函数f(x)的单调性,并证明;
(2)若函数f(x)的定义域为(-1,1)时,有f(1-m)+f(1-m2)<0,求实数m的取值范围.
网友回答
解:(1)令logax=t,则x=a t
所以f(t)=(at-a-t),
∴f(x)=(ax-a-x),
任取x1<x2,
f(x1)-f(x2)=[(ax1-a-x1)-(ax2-a-x2)]
=[(ax1-ax2)-(a-x2-a-x1)]
=[(ax1-ax2)(1+a-x2-a-x1)]
当a>1时,f(x1)-f(x2)<0,f(x)为R上的增函数;
当0<a<1时,f(x1)-f(x2)<0,f(x)也为R上的增函数;
(2)定义域关于原点对称,f(-x)=(a-x-ax)=-f(x),
所以f(x)为奇函数.
因为函数f(x)的定义域是(-1,1)
所以有-1<1-m<1? ①
-1<1-m2<1?????? ②
又f(x)是奇函数,所以f(1-m)+f(1-m2)>0可变为f(1-m)>f(m2-1)
又f(x)在(-1,1)内是减函数,所以1-m<m2-1?? ③
由①、②、③得 .
解析分析:(1)令logax=t,则x=a t得到f(x)=(ax-a-x),任取x1<x2,计算f(x1)-f(x2),然后根据指数函数的单调性,建立不等关系,化简即可得到f(x1)与f(x2)大小关系,从而得到函数的单调性.(2)根据定义域先建立两个不等关系式,再结合函数的单调性和奇偶性建立关系式,解之即可.
点评:本题主要考查了函数单调性与奇偶性的应用,以及不等式的求解,属于中档题.