已知函数f(x)=loga1-mxx-1在

难度:一般 题型:解答题 来源:金山区一模

题目

已知函数f(x)=loga

1-mx
x-1
在定义域D上是奇函数,(其中a>0且a≠1).
(1)求出m的值,并求出定义域D;
(2)判断f(x)在(1,+∞)上的单调性,并加以证明;
(3)当x∈(r,a-2)时,f(x)的值的范围恰为(1,+∞),求a及r的值.

答案

(1)因为f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),
所以loga

1-mx
x-1
=loga
-x-1
1+mx
,…(2分)
即1-m2x2=1-x2对一切x∈D都成立,…(3分)
所以m2=1,m=±1,…(4分)
由于
1-mx
x-1
>0,所以m=-1…(5分)
所以f(x)=loga
1+x
x-1
,D=(-∞,-1)∪(1,+∞)…(6分)
(2)当a>1时,f(x)=loga
1+x
x-1
,任取x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,…(7分)
则f(x1)-f(x2)=loga
1+x1
x1-1
-loga
1+x2
x2-1
=loga
2
x1-1
+1)-loga
2
x2-1
+1)…(9分)
由于x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,所以
2
x1-1
+1>
2
x2-1
+1,得f(x1)>f(x2),…(10分)
【注】只要写出x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,f(x1)-f(x2)=…=…,得出f(x1)>f(x2)即可.
即f(x)在(1,+∞)上单调递减…(11分)
同理可得,当0<a<1时,f(x)在(1,+∞)上单调递增 …(13分)
(3)因为x∈(r,a-2),定义域D=(-∞,-1)∪(1,+∞),
1°当r≥1时,则1≤r<a-2,即a>3,…(14分)
所以f(x)在(r,a-2)上为减函数,值域恰为(1,+∞),所以f(a-2)=1,…(15分)
即loga
1+a-2
a-2-1
=loga
a-1
a-3
=1,即
a-1
a-3
=a,…(16分)
所以a=2+

解析