已知函数f(x)=loga(x+1)(a>1),若函数y=g(x)的图象上任意一点P关于原点的对称点Q的轨迹恰好是函数f(x)的图象.(1)写出函数g(x)的解析式;(2)当x∈[0,1)时,总有f(x)+g(x)≥m成立,求m的取值范围.

问题描述:

已知函数f(x)=loga(x+1)(a>1),若函数y=g(x)的图象上任意一点P关于原点的对称点Q的轨迹恰好是函数f(x)的图象.
(1)写出函数g(x)的解析式;
(2)当x∈[0,1)时,总有f(x)+g(x)≥m成立,求m的取值范围.

(1)设点P(x,y)是g(x)的图象上的任意一点,则Q(-x,-y)在函数f(x)的图象上,
即-y=loga(-x+1),则y= −loga(1−x)=loga

1
1−x

g(x)=loga
1
1−x

(2)f(x)+g(x)≥m  即loga(1+x)+loga
1
1−x
≥m

也就是loga
1+x
1−x
≥m
在[0,1)上恒成立.
h(x)=log
1+x
1−x
,x∈[0,1)

h(x)=loga(−
x+1
x−1
) =loga(−
x−1+2
x−1
) =loga(−1−
2
x−1
)

由函数的单调性易知,h(x)在[0,1)上递增,若使f(x)+g(x)≥m在[0,1)上恒成立,
只需h(x)min≥m在[0,1)上成立,即m≤0.
m的取值范围是(-∞,0]
答案解析:(1)由已知条件可知函数g(x)的图象上的任意一点P(x,y)关于原点对称的点Q(-x,-y)在函数f(x)图象上,把Q(-x,-y)代入f(x),整理可得g(x)
(2)由(1)可令h(x)=f(x)+g(x)loga
1+x
1−x
(a>1)
,先判断函数h(x)在[0,1)的单调性,
进而求得函数的最小值h(x)min,使得m≤h(x)min
考试点:求对数函数解析式;函数解析式的求解及常用方法;函数最值的应用.
知识点:本题(1)主要考查了函数的中心对称问题:若函数y=f(x)与y=g(x)关于点M(a,b)对称,则y=f(x)上的任意一点(x,y)关于M(a,b)对称的点(2a-x,2b-y)在函数y=g(x)的图象上.
(2)主要考查了函数的恒成立问题,往往转化为求最值问题:m≥h(x)恒成立,则m≥h(x)maxm≤h(x)恒成立,
则m≤h(x)min