解题思路:(Ⅰ)由y=
ln
x+1
x−1
反解x=
e
y
+1
e
y
−1
(y≠0),从而可求得f(x)的反函数f-1(x);
(Ⅱ)f(x)=
ln
x+1
x−1
>0⇔[x+1/x−1]>1(x|x<-1或x>1),解之即可.
(Ш)解法一:设t=[x+1/x−1],则y=lnt,(x<-1或x>1),利用坐标变换,作出变换的图象,数形结合即可判断其单调性;
解法二:利用单调性的定义,设x1,x2是(1,+∞)上的任意两个实数,且x1<x1,作差f(x1)-f(x2),判断即可.
(Ⅰ) 由y=ln
x+1
x−1得ey=[x+1/x−1].…(1分)
xey-ey=x+1,…(2分)
xey-x=ey+1,即(ey-1)x=ey+1,…(3分)
∴x=
ey+1
ey−1(y≠0).…(4分)
∴f-1(x)=
ex+1
ex−1(x≠0)…(5分)
(Ⅱ)∵[x+1/x−1]>0,
∴x<-1或x>1.
所以,函数定义域为{x|x<-1或x>1}.…(6分)
根据题意,ln
x+1
x−1>0,即ln
x+1
x−1>ln1,…(7分)
∴[x+1/x−1]>1.即[x+1/x−1−1>0,也就是
x+1−(x−1)
x−1]=[2/x−1]>0,…(8分)
∴x>1.…(9分)
所以,不等式f(x)>0的解集为{x|x>1}.…(10分)
(Ш)解法一:
设t=[x+1/x−1],则y=lnt,x<-1或x>1.…(11分)
t=[x+1/x−1]=[x−1+2/x−1]=1+[2/x−1].…(12分)
t=[2/x]向上平移1个单位得到t=[2/x]+1,再向右平移1个单位得到t=[2/x],t=1+[2/x−1]…(13分)
当x∈(-∞,-1)时,t是x的减函数,y是t的增函数; …(14分)
当x∈(1,+∞)时,t是x的减函数,y是t的增函数.…(15分)
所以,函数f(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上都是减函数.…(16分)
解法二:
设x1,x2是(1,+∞)上的任意两个实数,且x1<x1,…(11分)
则f(x1)-f(x2)=ln
x1+1
x1−1-ln
x2+1
x2−1=ln
(x1+1)(x2−1)
(x1−1)(x2+1)…(12分)
∵
(x1+1)(x2−1)
(x1−1)(x2+1)-1=
(x1+1)(x2−1)−(x1−1)(x2+1)
(x1−1)(x2+1)=
2(x2−x1)
(x1−1)(x2+1)…(13分)
∵1<x1<x1,x2,
∴x2-x1>0,x1-1>0,x2+1>0.
∴
(x1+1)(x2−1)
(x1−1)(x2+1)>1.…(14分)
从而f(x1)-f(x2)=ln
(x1+1)(x2−1)
(x1−1)(x2+1)>ln1=0.即f(x1)>f(x2).
所以,函数f(x)在(1,+∞)上是减函数.…(15分)
同理,函数f(x)在(-∞,-1)上也是减函数.…(16分)
点评:
本题考点: 其他不等式的解法;函数单调性的判断与证明;反函数.
考点点评: 本题考查反函数,考查函数单调性的判断与证明,考查解不等式,考查综合分析与运算能力、逻辑思维能力、创新能力,属于难题.