Question

已知a＞0，且a≠1，．
（1）求函數(shù)f（x）的解析式；
（2）判斷并證明f（x）的奇偶性與單調(diào)性；
（3）對于f（x），當(dāng)x∈（-1，1）時(shí)，有f（1-m）+f（1-m²）＜0，求實(shí)數(shù)m的集合M．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)結(jié)合換元法令t=log_ax，從而推出x=a^t，導(dǎo)出f（t）后，直接把f（t）中的變量t都換成x就得到f（x）．
（2）求出f（-x），然后把f（-x）和f（x）進(jìn)行比較，若f（-x）=f（x），則f（x）是奇函數(shù)；若f（-x）=-f（x），則f（x）是偶函數(shù)；若f（-x）≠±f（x），則f（x）是非奇非偶函數(shù)．利用單調(diào)函數(shù)的定義和性質(zhì)證明單調(diào)性．
（3）結(jié)合f（x）的奇偶性與單調(diào)性進(jìn)行求解．y=f（x），（x∈R）既是奇函數(shù)又是增函數(shù)，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）上是增函數(shù)求解m的取值范圍．
解答：解：（1）令t=log_ax（t∈R），
則x=a^t，．
∴（x∈R）．
（2）∵，且x∈R，
∴f（x）為奇函數(shù)．
當(dāng)a＞1時(shí)，指數(shù)函數(shù)y=a^x是增函數(shù)，是減函數(shù)，y=-a^-x是增函數(shù)．
∴y=a^x-a^-x為增函數(shù)，
又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103172926957927893/SYS201311031729269579278019_DA/4.png">，
∴，（x∈R）是增函數(shù)．
當(dāng)0＜a＜1時(shí)，指數(shù)函數(shù)y=a^x是減函數(shù)，
是增函數(shù)，y=-a^-x是減函數(shù)．
∴u（x）=a^x-a^-x為減函數(shù)．
又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103172926957927893/SYS201311031729269579278019_DA/7.png">，
∴，（x∈R）是增函數(shù)．
綜上可知，在a＞1或0＜a＜1時(shí)，y=f（x），（x∈R）都是增函數(shù)．
（3）由（2）可知y=f（x），（x∈R）既是奇函數(shù)又是增函數(shù)．
∵f（1-m）+f（1-m²）＜0，
∴f（1-m）＜-f（1-m²），
又y=f（x），（x∈R）是奇函數(shù)，
∴f（1-m）＜f（m²-1），，
因?yàn)楹瘮?shù)y=f（x）在（-1，1）上是增函數(shù)，
∴-1＜1-m＜m²-1＜1，
解之得：．
點(diǎn)評：合理選取函數(shù)的性質(zhì)能夠有效地簡化運(yùn)算．