解题思路:本题的要求较高,需要理解新的定理,第(1)小问是对函数对称性的考查,第(2)小问是对函数值域求法的考查,相对比较容易,对于第(3)问要求理解构造的一个新数列的各项不会出现函数定义域A之外的元素,构造过程才可以继续,这就转化为恒成立的问题,进而分类讨论求出a.
(1)∵f(x)=−1+
1
a−x,∴f(a+x)+f(a−x)=(−1+
1
−x)+(−1+
1
x)=−2.
由已知定理,得y=f(x)的图象关于点(a,-1)成中心对称.(3分)
(2)先证明f(x)在[a-2,a-1]上是增函数,只要证明f(x)在(-∞,a)上是增函数.
设-∞<x1<x2<a,则f(x1)−f(x2)=
1
a−x1−
1
a−x2=
x1−x2
(a−x1)(a−x2)<0,
∴f(x)在(-∞,a)上是增函数.再由f(x)在[a-2,a-1]上是增函数,得
当x∈[a-2,a-1]时,f(x)∈[f(a-2),f(a-1)],即f(x)∈[−
1
2, 0].(7分)
(3)∵构造过程可以无限进行下去,∴f(x)=
x+1−a
a−x≠a对任意x∈A恒成立.
∴方程[x+1−a/a−x=a无解,即方程(a+1)x=a2+a-1无解或有唯一解x=a.
∴
a+1=0
a2+a−1≠0]或
a+1≠0
a2+a−1
a+1=a由此得到a=-1(13分)
点评:
本题考点: 函数的值域;函数单调性的判断与证明.
考点点评: 本例考查的数学知识点有,函数的对称性,函数的定义域和值域的求法;数学思想有极限思想,方程思想;是一道函数综合题.