Question

已知函數(shù)是奇函數(shù)，定義域?yàn)閰^(qū)間D（使表達(dá)式有意義的實(shí)數(shù)x 的集合）．

（1）求實(shí)數(shù)m的值，并寫出區(qū)間D；

（2）若底數(shù)a＞1，試判斷函數(shù)y=f（x）在定義域D內(nèi)的單調(diào)性，并說明理由；

（3）當(dāng)x∈A=[a，b）（A⊆D，a是底數(shù)）時(shí)，函數(shù)值組成的集合為[1，+∞），求實(shí)數(shù)a、b的值．

Answer 1

考點(diǎn)：

對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性與特殊點(diǎn)；對數(shù)函數(shù)的值域與最值．

專題：

綜合題；轉(zhuǎn)化思想．

分析：

（1）由奇函數(shù)的性質(zhì)，可得f（x）+f（﹣x）=0，代入函數(shù)的解析式，轉(zhuǎn)化為方程f（x）+f（﹣x）=0在區(qū)間D上恒成立，進(jìn)而求解；

（2）令，先求出該函數(shù)在定義域D內(nèi)的單調(diào)性，然后利用復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性，求出f（x）的單調(diào)性．

（3）首先由A⊆D，求出a、b的范圍，進(jìn)而結(jié)合（2）中的結(jié)論，確定函數(shù)f（x）的單調(diào)性，然后利用函數(shù)的單調(diào)性確定函數(shù)的最值，結(jié)合已知，解方程求出a，排除b＜1的情況，最終確定b的值．

解答：

解（1）∵y=f（x）是奇函數(shù)，

∴對任意x∈D，有f（x）+f（﹣x）=0，即．（2分）

化簡此式，得（m²﹣1）x²﹣（2m﹣1）²+1=0．又此方程有無窮多解（D是區(qū)間），

必有，解得m=1．（4分）

∴．（5分）

（2）當(dāng)a＞1時(shí)，函數(shù)上是單調(diào)減函數(shù)．

理由：令．

易知1+x在D=（﹣1，1）上是隨x增大而增大，在D=（﹣1，1）上是隨x增大而減小，（6分）

故在D=（﹣1，1）上是隨x增大而減小．（8分）

于是，當(dāng)a＞1時(shí)，函數(shù)上是單調(diào)減函數(shù)．（10分）

（3）∵A=[a，b）⊆D，

∴0＜a＜1，a＜b≤1．（11分）

∴依據(jù)（2）的道理，當(dāng)0＜a＜1時(shí)，函數(shù)上是增函數(shù)，（12分）

即，解得．（14分）

若b＜1，則f（x）在A上的函數(shù)值組成的集合為，不滿足函數(shù)值組成的集合是[1，+∞）的要求．（也可利用函數(shù)的變化趨勢分析，得出b=1）

∴必有b=1．（16分）

因此，所求實(shí)數(shù)a、b的值是．

點(diǎn)評：

本題主要考查對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性、求函數(shù)值域、恒成立等知識，以及運(yùn)算求解能力．在解答過程當(dāng)中，分析問題的能力、運(yùn)算的能力、問題轉(zhuǎn)換的能力以及分類討論的能力都得到了充分的體現(xiàn)，值得同學(xué)們體會反思．