已知函数f(x)=ax−1ax+1(a>0且a≠1).

已知函数f(x)=
ax−1
ax+1
(a>0且a≠1).
(1)求函数f(x)的定义域和值域;
(2)判断函数f(x)的奇偶性;
(3)讨论函数f(x)的单调性.
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独来讀往 幼苗

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解题思路:(1)对于任意实数x,都有ax>0,进而可得函数解析式恒有意义,即可得到函数f(x)的定义域;由f(x)=1-
2
ax+1
,结合指数函数的值域利用分析法,可求出值域.
(2)任取实数x,判断f(-x)与f(x)的关系,进而根据函数奇偶性的定义,可判断此函数的奇偶性.
(3)任取实数x1<x2,判断f(x1)-f(x2)的符号,进而根据函数单调性的定义,可得答案.

(1)∵∀x∈R,都有ax>0,
∴ax+1>1,
故函数f(x)=
ax−1
ax+1(a>0且a≠1)的定义域为实数集R.
∵f(x)=
ax−1
ax+1=1-
2
ax+1,
而ax>0,
∴ax+1>1,
∴0<
2
ax+1<2,
∴-2<-
2
ax+1<0,
∴-1<1-
2
ax+1<1.
即-1<f(x)<1.
∴函数f(x)的值域为(-1,1).
(2)函数f(x)在实数集R上是奇函数.下面给出证明.
∵∀x∈R,f(-x)=
a−x−1
a−x+1=
1−ax
1+ax=-
ax−1
ax+1=-f(x),
∴函数f(x)在实数集R上是奇函数.
(3)∀x1<x2
则f(x1)-f(x2)=1-
2
ax1+1-(1-
2
ax2+1)=
2(ax1−ax2)
(ax1+1)(ax2+1),
若a>1,∴ax1+1>0,ax2+1>0,ax1-ax2<0,
∴f(x1)<f(x2),
∴当a>1时,函数f(x)在实数集R上单调递增.
若0<a<1,∴ax1+1>0,ax2+1>0,ax1-ax2>0,
∴f(x1)>f(x2),
∴当0<a<1时,函数f(x)在实数集R上单调递减.

点评:
本题考点: 奇偶性与单调性的综合.

考点点评: 本题综合考查了函数的定义域、值域、奇偶性及单调性,熟练掌握以上知识及方法是解决问题的关键.

1年前

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