Question

已知函數(shù)f（x）是函數(shù)y=-1（x∈R）的反函數(shù)，函數(shù)g（x）的圖象與函數(shù)y=的圖象關(guān)于直線y=x-1成軸對稱圖形，記F（x）=f（x）+g（x）．
（1）求F（x）的解析式及定義域．
（2）試問在函數(shù)F（x）的圖象上是否存在這樣兩個不同點A、B，使直線AB恰好與y軸垂直？若存在，求出A、B兩點坐標；若不存在，說明理由．

Answer 1

解：（1）由y=-1（x∈R），得10^x=，
x=lg．
∴f（x）=lg（-1＜x＜1）．
設(shè)P（x，y）是g（x）圖象上的任意一點，
則P關(guān)于直線y=x-1的對稱點P′的坐標為（1+y，x-1）．
由題設(shè)知點P′（1+y，x-1）在函數(shù)y=的圖象上，
∴x-1=．
∴y=，即g（x）=（x≠-2）．
∴F（x）=f（x）+g（x）=lg+，其定義域為{x|-1＜x＜1}．
（2）∵f（x）=lg=lg（-1+）（-1＜x＜1）是減函數(shù)，
g（x）=（-1＜x＜1）也是減函數(shù)，
∴F（x）在（-1，1）上是減函數(shù)．
故不存在這樣兩個不同點A、B，使直線AB恰好與y軸垂直．
分析：（1）由題設(shè)條件知f（x）=lg（-1＜x＜1）．設(shè)P（x，y）是g（x）圖象上的任意一點，則P關(guān)于直線y=x-1的對稱點P′的坐標為（1+y，x-1）．由此可知g（x）=（x≠-2）．從而得到F（x）的解析式及定義域．
（2）由f（x）和g（x）都是減函數(shù)，知F（x）在（-1，1）上是減函數(shù)．由此可知不存在這樣兩個不同點A、B，使直線AB恰好與y軸垂直．
點評：本題是一道綜合題，解決第（2）小題常用的方法是反證法，但本題巧用單調(diào)性法使問題變得簡單明了