题目内容

已知函数f(x)=lg
a-x1+x

(Ⅰ)若f(x)为奇函数,求a的值;
(Ⅱ)若f(x)在(-1,5]内有意义,求a的取值范围;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,判断并证明f(x)的单调性.
分析:(Ⅰ)由f(x)为奇函数 可得f(x)+f(-x)=0,即lg
a-x
1+x
+lg
a+x
1-x
=0
,即
(a-x)(a+x)
1-x2
=1
,由此可得a的值.
(Ⅱ)由题意可得f(x)在(-1,5]上
a-x
1+x
>0
恒成立,再由x+1>0,可得a-x>0,故a>x在(-1,5]上
恒成立,由此可得a的范围.
(Ⅲ)当a>5时,f(x)在定义域上为减函数,求得f(x)定义域为(-1,a). 令-1<x1<x2<a,
由于 f(x1)-f(x2)=lg
a-x 1
1+x1
-lg
a-x2
1+x2
=lg
a-x1
1+x1
1+x2
a-x2
=lg
a-x1
a-x2
1+x2
1+x1
>0
,可得f(x1)>f(x2),从而得出结论.
解答:解:(Ⅰ)∵f(x)为奇函数,∴f(x)+f(-x)=0,
lg
a-x
1+x
+lg
a+x
1-x
=0
,∴
(a-x)(a+x)
1-x2
=1
,∴a=1.…(4分)
(Ⅱ)∵若f(x)在(-1,5]内恒有意义,则在(-1,5]上
a-x
1+x
>0
恒成立,再由x+1>0,
∴a-x>0,∴a>x在(-1,5]上恒成立,∴a>5.…(8分)
(Ⅲ)当a>5时,f(x)在定义域上为减函数,…(10分)
a-x
1+x
>0,a>5
,得f(x)定义域为(-1,a). …(12分)
令-1<x1<x2<a,由于 f(x1)-f(x2)=lg
a-x 1
1+x1
-lg
a-x2
1+x2
=lg
a-x1
1+x1
1+x2
a-x2
=lg
a-x1
a-x2
1+x2
1+x1
,…(14分)
∵-1<x1<x2<a,∴a-x1>a-x2>0,1+x2>1+x1>0,∴
a-x1
a-x2
>1  , 
1+x2
1+x1
>1

a-x1
a-x2
1+x2
1+x1
>1
,∴lg
a-x1
a-x2
1+x2
1+x1
>0
,∴f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2),∴f(x1)在(-1,a)为减函数.…(16分)
点评:本题主要考查奇函数的定义和性质,对数函数的图象和性质应用,函数的恒成立问题,属于中档题.
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