已知函数f(x)=logax+b/x−b(a>0,a≠1,b>0). (1)求f(x)的定义域; (2)判断f(x)的奇偶性; (3)讨论f(x)的单调性,并证明.

问题描述:

已知函数f(x)=loga

x+b
x−b
(a>0,a≠1,b>0).
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断f(x)的奇偶性;
(3)讨论f(x)的单调性,并证明.

(1)因为

x+b
x−b
>0,解之得x<-b或x>b,
∴函数的定义域为(-∞,-b)∪(b,+∞).…(3分)
(2)由(1)得f(x)的定义域是关于原点对称的区间
f(-x)=loga
−x+b
−x−b
=loga
x−b
x+b

∵-f(x)=loga(
x+b
x−b
-1=loga
x−b
x+b

∴f(-x)=-f(x),可得f(x)为奇函数.…(6分)
(3)证明:设b<x1<x2,则
f(x1)-f(x2)=loga
(x1+b)(x2−b)
(x2+b)(x1−b)

(x1+b)(x2−b)
(x2+b)(x1−b)
-1=
2b(x2x1)
(x2+b)(x1−b)
>0
∴当a>1时,f(x1)-f(x2)>0,可得f(x1)>f(x2),f(x)在(b,+∞)上为减函数;
当0<a<1时,f(x1)-f(x2)<0,可得f(x1)<f(x2),f(x)在(b,+∞)上为增函数.
同理可得:当a>1时,f(x)在(-∞,-b)上为减函数;当0<a<1时,f(x)在(-∞,-b)上为增函数.
综上所述,当a>1时,f(x)在(-∞,-b)和(b,+∞)上为减函数;当0<a<1时,f(x)在(-∞,-b)和(b,+∞)上为增函数.…(12分)