已知a>0,且a≠1,.
(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.
网友回答
解:(1)令t=logax(t∈R),
则x=at,.
∴(x∈R).
(2)∵,且x∈R,
∴f(x)为奇函数.
当a>1时,指数函数y=ax是增函数,是减函数,y=-a-x是增函数.
∴y=ax-a-x为增函数,
又因为,
∴,(x∈R)是增函数.
当0<a<1时,指数函数y=ax是减函数,
是增函数,y=-a-x是减函数.
∴u(x)=ax-a-x为减函数.
又因为,
∴,(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:.
解析分析:(1)利用对数函数的性质结合换元法令t=logax,从而推出x=at,导出f(t)后,直接把f(t)中的变量t都换成x就得到f(x).(2)求出f(-x),然后把f(-x)和f(x)进行比较,若f(-x)=f(x),则f(x)是奇函数;若f(-x)=-f(x),则f(x)是偶函数;若f(-x)≠±f(x),则f(x)是非奇非偶函数.利用单调函数的定义和性质证明单调性.(3)结合f(x)的奇偶性与单调性进行求解.y=f(x),(x∈R)既是奇函数又是增函数,故由f(1-m)+f(1-m2)<0可知f(1-m)<-f(1-m2),即f(1-m)<f(m2-1),再y=f(x)在(-1,1)上是增函数求解m的取值范围.
点评:合理选取函数的性质能够有效地简化运算.