Question

已知函數(shù)f(x)=loga

1-x

1+x

(0＜a＜1)．
（1）求函數(shù)f（x）的定義域D，并判斷f（x）的奇偶性；
（2）用定義證明函數(shù)f（x）在D上是增函數(shù)；
（3）如果當(dāng)x∈（t，a）時(shí)，函數(shù)f（x）的值域是（-∞，1），求a與t的值．

Answer 1

（1）要使原函數(shù)有意義，則

1-x

1+x

＞0，解得-1＜x＜1，
所以函數(shù)f（x）的定義域D=（-1，1）．
函數(shù)f（x）在定義域內(nèi)為奇函數(shù)．
證明：對(duì)任意x∈D，f(-x)=loga

1+x

1-x

=loga(

1-x

1+x

)-1=-loga(

1-x

1+x

)=-f(x)
所以函數(shù)f（x）是奇函數(shù)．
另證：對(duì)任意x∈D，f(-x)+f(x)=loga

1+x

1-x

+loga(

1-x

1+x

)=loga1=0
所以函數(shù)f（x）是奇函數(shù)．
（2）設(shè)x₁，x₂∈（-1，1），且x₁＜x₂，則f(x1)-f(x2)=loga

1-x1

1+x1

-loga

1-x2

1+x2

=loga(

1-x1

1+x1

•

1+x2

1-x2

)=loga

1-x1x2+(x2-x1)

1-x1x2-(x2-x1)

．
∵x₁，x₂∈（-1，1），且x₁＜x₂，
∴1-x₁x₂+（x₂-x₁）-[1-x₁x₂-（x₂-x₁）]=2（x₂-x₁）＞0．
∴1-x₁x₂+（x₂-x₁）＞[1-x₁x₂-（x₂-x₁）]=（1-x₁）（1-x₂）＞0．
∴

1-x1x2+(x2-x1)

1-x1x2-(x2-x1)

＞1．
∵0＜a＜1，
∴loga

1-x1x2+(x2-x1)

1-x1x2-(x2-x1)

＜0
∴f（x₁）-f（x₂）＜0，
∴f（x₁）＜f（x₂）．
所以函數(shù)f（x）在D上是增函數(shù)．
（3）由（2）知，函數(shù)f（x）在（-1，1）上是增函數(shù)，
又因?yàn)閤∈（t，a）時(shí)，f（x）的值域是（-∞，1），
所以（t，a）⊆（-1，1）且g(x)=

1-x

1+x

在（t，a）的值域是（a，+∞），
故g(a)=

1-a

1+a

=a且t=-1（結(jié)合g（x）圖象易得t=-1）
由

1-a

1+a

=a，得：a²+a=1-a，解得：a=

2

-1或a=-

2

-1（舍去）．
所以a=

2

-1，t=-1．