已知函数f(x)=a^x+1除以a^x-1(a>0且a≠0)(1)求f(x)的定义域 (2)讨论f(x)的奇偶性

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  • 已知函数f(x)=a^x-1/a^x+1(a>0且a不等于1)

    (1)求f(x)的定义域和值域;

    因为g(x)=a^x当a>0且a≠1时,其定义域为R,值域为g(x)>0

    所以,a^x+1>1

    故f(x)的定义域为x∈R

    又,f(x)=(a^x-1)/(a^x+1)=[(a^x+1)-2]/(a^x+1)

    =1-[2/(a^x+1)]

    因为a^x+1>1,所以0<1/(a^x+1)<1

    所以,0<2/(a^x+1)<2

    所以,-2<-2/(a^x+1)<0

    所以,-1<f(x)=1-[2/(a^x+1)]<1

    即,值域f(x)∈(-1,1)

    (2)讨论f(x)的奇偶性;

    f(-x)=[a^(-x)-1]/[a^(-x)+1]

    =[1-a^x]/[1+a^x]【分子分母同乘以不为零的数a^x】

    =-(a^x-1)/(a^x+1)

    =-f(x)

    所以,f(x)为奇函数

    (3)讨论f(x)的单调性.

    由(2)知,f(x)为奇函数,所以只讨论在x>0时的情况

    ①当a>1时,a^x为增函数

    令:0<x1<x2

    则,f(x1)-f(x2)=[(a^x1-1)/(a^x1+1)]-[(a^x2-1)/(a^x2+1)]

    =[(a^x1-1)*(a^x2+1)-(a^x2-1)*(a^x1+1)]/[(a^x1+1)*(a^x2+1)]

    上述分式的分母一定>0

    分子=[a^(x1+x2)-a^x2+a^x1-1]-[a^(x1+x2)-a^x1+a^x2-1]

    =2(a^x1-a^x2)

    因为a^x为增函数,且x1<x2

    所以,a^x1<a^x2

    所以,f(x1)-f(x2)<0

    即,f(x1)<f(x2)

    所以,f(x)为增函数

    而f(x)为R上的奇函数

    所以,在R上,f(x)为增函数

    ②当0<a<1时,同理可得f(x)在R上为减函数