Question

函數(shù)f（x）是定義在R上的偶函數(shù)，且對任意實數(shù)x，都有f（x+1）=f（x-1）成立．已知當x∈[1，2]時，f（x）=log_ax．
（1）求x∈[-1，1]時，函數(shù)f（x）的表達式；
（2）若函數(shù)f（x）的最大值為，在區(qū)間[-1，3]上，解關(guān)于x的不等式．

Answer 1

解：（1）由函數(shù)f（x）是定義在R上的偶函數(shù)，且f（x+1）=f（x-1）成立，
可得f（x+2）=f（x），∴f（x）=．
（2）由于函數(shù)是以2為周期的周期函數(shù)，故只需要考查區(qū)間[-1，1]
當a＞1時，由函數(shù)f（x）的最大值為，知f（0）=f（x）_max=log_a2=，即a=4．
當0＜a＜1時，則當x=±1時，函數(shù)f（x）取最大值為即log_a（2-1）=，舍去．
綜上所述，a=4．
當x∈[-1，1]時，若x∈[-1，0]，則由log₄（2+x）＞，可得-2＜x≤0．
若x∈（0，1]，則由log₄（2-x）＞，可得0＜x＜2-．
∴此時滿足不等式的解集為（-2，2-）．
∵函數(shù)是以2為周期的周期函數(shù)，∴在區(qū)間[-1，3]上，f（x）＞的解集為（，4-）．
綜上，所得不等式的解集為（-2，2-）∪（，4-）．
分析：（1）由已知中f（x+1）=f（x-1），故可能函數(shù)是以2為周期的周期函數(shù)，又由函數(shù)f（x）是定義在R上的偶函數(shù)，結(jié)合當x∈[1，2]時，f（x）=log_ax，我們易得，x∈[-1，1]時，函數(shù)f（x）的表達式．
（2）由于f（x）=log_ax的底數(shù)不確定，故我們要對底數(shù)進行分類討論，進而求出滿足條件的a值，易將不等式轉(zhuǎn)化為一個對數(shù)不等式，根據(jù)對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性，我們易求出滿足條件的不等式的解集．
點評：本題考查的知識點是函數(shù)奇偶性與單調(diào)性的綜合應(yīng)用，函數(shù)的周期性，其中當對數(shù)函數(shù)的底數(shù)不確定時，對a進行分類討論是對數(shù)函數(shù)常用的處理的方法，屬于中檔題．