(20)【2014年上海,文 20,14 分】设常数 a…——2014 高考数学第 20 题答案解析

2014_上海卷 (2014·文)

2014 上海 第 20 题 解答题 区分题
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(20)【2014年上海,文 20,14 分】设常数 $a \geq 0$ ,函数 $f(x)=\frac{2^{x}+a}{2^{x}-a}$ .
(1)若 $a=4$ ,求函数 $y=f(x)$ 的反函数 $y=f^{-1}(x)$ ;
(2)根据 $a$ 的不同取值,讨论函数 $y=f(x)$ 的奇偶性,并说明理由。

完整解析 · 逐步详解

解:(1)$\because a=4, \therefore f(x)=\frac{2^{x}+4}{2^{x}-4}=y, \therefore 2^{x}=\frac{4 y+4}{y-1}, \therefore x=\log _{2} \frac{4 y+4}{y-1}$ ,
$\therefore y=f^{-1}(x)=\log _{2} \frac{4 x+4}{x-1}, \quad x \in(-\infty,-1) \cup(1,+\infty)$ .
(2)当 $a=0$ 时,$f(x)=1$ ,定义域为 $\mathbf{R}$ ,故函数 $y=f(x)$ 是偶函数;当 $a=1$ 时, $f(x)=\frac{2^{x}+1}{2^{x}-1}$ 定义域为
$(-\infty, 0) \cup(0,+\infty), f(-x)=\frac{2^{-x}+1}{2^{-x}-1}=-\frac{2^{x}+1}{2^{x}-1}=-f(x)$ ,故函数 $y=f(x)$ 是奇函数;
当 $a>0$ 且 $a \neq 1$ 时,
$\left(-\infty, \log _{2} a\right) \cup\left(\log _{2} a,+\infty\right)$ 关于原点不对称,故函数 $y=f(x)$ 既不是奇函数,也不是偶函数.

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