解答题已知函数.
(1)求函数f(x)的定义域D,并判断f(x)的奇偶性;
(2)如果当x∈(t,a)时,f(x)的值域是(-∞,1),求a与t的值;
(3)对任意的x1,x2∈D,是否存在x3∈D,使得f(x1)+f(x2)=f(x3),若存在,求出x3;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)要使原函数有意义,则,解得-1<x<1,
所以,函数f(x)的定义域D=(-1,1)
f(x)是定义域内的奇函数.
证明:对任意x∈D,有
所以函数f(x)是奇函数.
另证:对任意x∈D,
所以函数f(x)是奇函数.
(2)由知,函数在(-1,1)上单调递减,
因为0<a<1,所以f(x)在(-1,1)上是增函数??
又因为x∈(t,a)时,f(x)的值域是(-∞,1),所以(t,a)?(-1,1)
且在(t,a)的值域是(a,+∞),
故且t=-1(结合g(x)图象易得t=-1)
由得:a2+a=1-a,解得或a=(舍去).
所以,t=-1
(3)假设存在x3∈(-1,1)使得f(x1)+f(x2)=f(x3)
即
则,
解得,
下面证明.
证明:法一、
由.
∵x1,x2∈(-1,1),∴,,
∴,即,∴.
所以存在,使得f(x1)+f(x2)=f(x3).
法二、
要证明,即证,也即.
∵x1,x2∈(-1,1),∴,∴,
∴.
所以存在,使得f(x1)+f(x2)=f(x3).解析分析:(1)直接由真数大于0,解分式不等式可得函数的定义域,利用定义判断函数的奇偶性;(2)给出的函数是对数型的复合函数,经分析可知内层分式函数为减函数,外层对数函数也为减函数,要保证当x∈(t,a)时,f(x)的值域是(-∞,1),首先应有(t,a)?(-1,1),且当x∈(t,a)时,∈(a,+∞),结合内层函数图象及单调性可得t=-1,且,从而求出a和t的值;(3)假设存在x3∈D,使得f(x1)+f(x2)=f(x3),代入对数式后把x3用x1,x2表示,只要能够证明x3在定义域内即可,证明可用作差法或分析法.点评:本题考查了函数的定义域及其求法,考查了复合函数的单调性,考查了复合函数的值域,体现了数学转化思想方法,训练了存在性问题的证明方法,该题综合考查了函数的有关性质,属有一定难度的题目.