已知函数f(x)满足f(logax)=aa2−1(x−x−1),其中a>0且a≠1

已知函数f(x)满足f(logax)=
a
a2−1
(x−x−1)
,其中a>0且a≠1
(1)解不等式f(1-m)+f(1-m2)<0;
(2)当x∈(-∞,2)时,f(x)-4的值恒为负数,求a的范围.
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zal8289 幼苗

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解题思路:(1)设logax=t,利用换元法求出f(x)=
a
a2−1
(axa−x)
,利用函数的单调性的定义,证明,g(x)在(-∞,+∞)上单调递增,从而f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,然后判断函数的奇偶性,f(x)是奇函数,转化f(1-m)<-f(1-m2)=f(m2-1)为1-m<m2-1即m2+m-2>0求解即可.
(2)利用(1)转化f(2)-4≤0为
a
a2−1
(a2a−2)≤4
.求解即可.

(本题12分)解;(1)设logax=t,则x=at,所以f(logax)=f(t)=
a
a2−1(at−a−t)
故f(x)=
a
a2−1(ax−a−x)当a>1时,a2-1>0,设g(x)=ax-a-x
设x1,x2∈(-∞,+∞),且x1<x2
因为g(x1)−g(x2)=(ax1−a−x1)−(ax2−a−x2)=(ax1−ax2)+(
1
ax2−
1
ax1)=(ax1−ax2)(1+
1
ax1+x2)
因为,x1<x2且a>1,故ax1<ax2,所以g(
x 1)<g(x2)
所以,g(x)在(-∞,+∞)上单调递增,从而f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,
当0<a<1时,a2-1<0,同理可证f(x)在(-∞,+∞)上单调递增
又f(−x)=
a
a2−1(a−x−ax)=−f(x),所以f(x)是奇函数
由f(1-m)+f(1-m2)<0得f(1-m)<-f(1-m2)=f(m2-1)
因为f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,所以1-m<m2-1即m2+m-2>0解得m<-2或m>1
(2)由上,f(2)-4≤0即
a
a2−1(a2−a−2)≤4.解得2−
3≤a≤2+
3

点评:
本题考点: 函数恒成立问题;函数单调性的性质.

考点点评: 本题考查函数的恒成立,函数的奇偶性以及函数的单调性的应用,不等式的解法,考查转化思想以及计算能力.

1年前

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