Question

設(shè)a＞0且a≠1，f(x)=loga(x+

x2-1

)（x≥1）
（1）求函數(shù)f（x）的反函數(shù)f^-1（x）及其定義域．（2）若f-1(n)＜

3n+3-n

2

(n∈N*)，求a的取值范圍．

Answer 1

分析：（1）、求出函數(shù)f（x）的反函數(shù)f^-1（x）后，分a＞1和0＜a＜1兩種情況求反函數(shù)f^-1（x）的定義域．
（2）、把反函數(shù)中的x換成n，然后按不等多的運(yùn)算法則進(jìn)行求解．

解答：解（Ⅰ）∵f(x)=loga(x+

x2-1

)（x≥1），
∴ay=x+ 

x2-1

(x≥1)，∴

x2-1

=ay-x，
∴a^2y-2a^yx+1=0，（x≥1），∴x=

a2y+1

2ay

=

ay+a-y

2

，
互換x，y得f-1(x)=

ax+a-x

2

．
當(dāng)a＞1時(shí)，定義域?yàn)閇0，+∞）
當(dāng)0＜a＜1時(shí)，定義域?yàn)椋?∞，0]
（Ⅱ）f-1(n)＜

3n+3-n

2

(n∈N*)，由（1）中反函數(shù)f^-1（x）定義域可得a＞1，
即

an+a-n

2

＜

3n+3-n

2

即（aⁿ-3ⁿ）[（3a）ⁿ-1]＜0
即

an-3n＜0 (3a)n-1＞0

∴

1

3

＜a＜3，
又由a＞1，則a的取值范圍是（1，3）．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)正確求出函數(shù)f（x）的反函數(shù)f^-1（x）是解題的關(guān)鍵．