已知函数f(x)的定义域是(-1,1),对于任意的x,y∈(-1,1),有f(x)+f(y)=f(x+y1+xy),且当x<0时,f(x)>0.(Ⅰ)验证函数g(x)=ln1-x1+x是否满足上述这些

题目简介

已知函数f(x)的定义域是(-1,1),对于任意的x,y∈(-1,1),有f(x)+f(y)=f(x+y1+xy),且当x<0时,f(x)>0.(Ⅰ)验证函数g(x)=ln1-x1+x是否满足上述这些

题目详情

已知函数f(x)的定义域是(-1,1),对于任意的x,y∈(-1,1),有f(x)+f(y)=f(
x+y
1+xy
)
,且当x<0时,f(x)>0.
(Ⅰ)验证函数g(x)=ln
1-x
1+x
是否满足上述这些条件;
(Ⅱ)你发现这样的函数f(x)还具有其它什么样的主要性质?试就函数的奇偶性、单调性的结论写出来,并加以证明.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(Ⅰ)由题意,得class="stub"1-x
1+x
>0
,解之得-1<x<1,得函数的定义域为(-1,1);…(2分)
g(x)+g(y)=lnclass="stub"1-x
1+x
+lnclass="stub"1-y
1+y
=ln(class="stub"1-x
1+x
•class="stub"1-y
1+y
)
=lnclass="stub"1-x-y+xy
1+x+y+xy

g(class="stub"x+y
1+xy
)
=ln
1-class="stub"x+y
1+xy
1+class="stub"x+y
1+xy
=lnclass="stub"1-x-y+xy
1+x+y+xy

g(x)+g(y)=g(class="stub"x+y
1+xy
)
成立,…(4分)
又∵当x<0时,1-x>1+x>0,∴class="stub"1-x
1+x
>1
,可得g(x)=lnclass="stub"1-x
1+x
>0
成立
综上所述,可得函数g(x)=lnclass="stub"1-x
1+x
满足题意所述条件.…(6分)
(II)发现函数f(x)是区间(-1,1)上的奇函数,且是减函数.
证明如下
①将x=0代入条件,得f(0)+f(y)=f(y),所以f(0)=0
再令y=-x代入条件,得f(x)+f(-x)=f(0)=0
∴f(-x)=-f(x),可得函数f(x)在(-1,1)上是奇函数. …(9分)
②以-y代替y,代入条件得f(x)+f(-y)=f(class="stub"x-y
1-xy
)

结合函数为奇函数得f(x)-f(y)=f(class="stub"x-y
1-xy
)

当-1<x<y<1时class="stub"x-y
1-xy
<0,结合已知条件得f(class="stub"x-y
1-xy
)>0

∴由x<y可得f(x)-f(y)>0,得f(x)>f(y),
因此,函数f(x)在(-1,1)上是减函数.…(12分)

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