已知函數(shù)f(x)=log2
1-x
1+x

(1)判斷并證明f(x)的奇偶性;
(2)若關(guān)于x的方程f(x)=log2(x-k)有實(shí)根,求實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(3)問:方程f(x)=x+1是否有實(shí)根?如果有,設(shè)為x0,請(qǐng)求出一個(gè)長度為
1
8
的區(qū)間(a,b),使x0∈(a,b);如果沒有,請(qǐng)說明理由.
分析:(1)先求出函數(shù)的定義域,看是否關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,再計(jì)算f(-x),利用
1+x
1-x
=(
1-x
1+x
-1可得f(-x)=-f(x),從而得到函數(shù)為奇函數(shù);
(2)方程f(x)=log2(x-k)有實(shí)根,也就是方程
1-x
1+x
=x-k即k=x-
1-x
1+x
在(-1,1)內(nèi)有解,從而得出實(shí)數(shù)k屬于函數(shù)y=x-
1-x
1+x
=x+1-
2
1+x
在(-1,1)內(nèi)的值域.下面利用換元法求出其值域即可得到實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(3)設(shè)g(x)=f(x)-x-1=log2
1-x
1+x
-x-1(-1<x<1).用“二分法”逐步探求,先算區(qū)間(-1,1)的中點(diǎn)g(0)=-1<0,由于g(x)在(-1,1)內(nèi)單調(diào)遞減,于是再算區(qū)間(-1,0)的中點(diǎn)g(-
1
2
)=log23-
1
2
>0,然后算區(qū)間(-
1
2
,0)的中點(diǎn) g(-
1
4
)<0,最后算區(qū)間(-
1
2
,-
1
4
)的中點(diǎn)g(-
3
8
)>0.
解答:解:(1)由
1-x
1+x
>0
得-1<x<1,所以函數(shù)f(x)的定義域?yàn)椋?1,1);              (2')
因?yàn)閒(-x)+f(x)=log2
1+x
1-x
+log2
1-x
1+x
=log2
1+x
1-x
1-x
1+x
=log21=0,
所以f(-x)=-f(x),即f(x)是奇函數(shù).                                       (4')
(2)方程f(x)=log2(x-k)有實(shí)根,也就是方程
1-x
1+x
=x-k即k=x-
1-x
1+x
在(-1,1)內(nèi)有解,
所以實(shí)數(shù)k屬于函數(shù)y=x-
1-x
1+x
=x+1-
2
1+x
在(-1,1)內(nèi)的值域.                  (6')
令x+1=t,則t∈(0,2),因?yàn)閥=t-
2
t
在(0,2)內(nèi)單調(diào)遞增,所以t-
2
t
∈(-∞,1).
故實(shí)數(shù)k的取值范圍是(-∞,1).                                            (8')
(3)設(shè)g(x)=f(x)-x-1=log2
1-x
1+x
-x-1(-1<x<1).
因?yàn)?span id="xcehavc" class="MathJye">(
5
3
)4=
625
81
<8=23,且y=log2x在區(qū)間(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增,所以log2(
5
3
)4
<log223,
即4log2
5
3
<3,亦即log2
5
3
3
4

于是g(-
1
4
)=log2
5
3
-
3
4
<0.                 ①(10')
又∵g(-
3
8
)=log2
11
5
-
5
8
>1-
5
8
>0.                                    ②(12')
由①②可知,g(-
1
4
)•g(-
3
8
)<0,
所以函數(shù)g(x)在區(qū)間(-
3
8
,-
1
4
)內(nèi)有零點(diǎn)x0
即方程f(x)=x+1在(-
3
8
,-
1
4
)內(nèi)有實(shí)根x0.                                  (13')
又該區(qū)間長度為
1
8
,因此,所求的一個(gè)區(qū)間可以是(-
3
8
,-
1
4
).(答案不唯一)      (14')
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了函數(shù)奇偶性的判斷,二分法,以及對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì),考查運(yùn)算求解能力,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想.屬于基礎(chǔ)題.屬于對(duì)數(shù)函數(shù)的綜合題.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=2x-2+ae-x(a∈R)
(1)若曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線平行于x軸,求a的值;
(2)當(dāng)a=1時(shí),若直線l:y=kx-2與曲線y=f(x)在(-∞,0)上有公共點(diǎn),求k的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=x2+2|lnx-1|.
(1)求函數(shù)y=f(x)的最小值;
(2)證明:對(duì)任意x∈[1,+∞),lnx≥
2(x-1)
x+1
恒成立;
(3)對(duì)于函數(shù)f(x)圖象上的不同兩點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2),如果在函數(shù)f(x)圖象上存在點(diǎn)M(x0,y0)(其中x0∈(x1,x2))使得點(diǎn)M處的切線l∥AB,則稱直線AB存在“伴侶切線”.特別地,當(dāng)x0=
x1+x2
2
時(shí),又稱直線AB存在“中值伴侶切線”.試問:當(dāng)x≥e時(shí),對(duì)于函數(shù)f(x)圖象上不同兩點(diǎn)A、B,直線AB是否存在“中值伴侶切線”?證明你的結(jié)論.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=x2-bx的圖象在點(diǎn)A(1,f(1))處的切線l與直線x+3y-1=0垂直,若數(shù)列{
1
f(n)
}的前n項(xiàng)和為Sn,則S2012的值為(  )

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=xlnx
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的極值點(diǎn);
(Ⅱ)若直線l過點(diǎn)(0,-1),并且與曲線y=f(x)相切,求直線l的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=
3
x
a
+
3
(a-1)
x
,a≠0且a≠1.
(1)試就實(shí)數(shù)a的不同取值,寫出該函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間;
(2)已知當(dāng)x>0時(shí),函數(shù)在(0,
6
)上單調(diào)遞減,在(
6
,+∞)上單調(diào)遞增,求a的值并寫出函數(shù)的解析式;
(3)記(2)中的函數(shù)圖象為曲線C,試問是否存在經(jīng)過原點(diǎn)的直線l,使得l為曲線C的對(duì)稱軸?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請(qǐng)說明理由.

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