Question

已知函数f（x）=log_a（x+1）（a＞1），函数g（x）的图象与函数（a＞1）的图象关于直线y=x对称．
（1）求函数g（x）的解析式；
（2）若函数g（x）在区间上的值域为[log_a（p+3m），log_a（p+3n）]，求实数p的取值范围；
（3）设函数F（x）=a^{f（x）-g（x）}（a＞1），试用列举法表示集合M={x|F（x）∈Z}．

Answer

（1）根据函数g（x）的图象与函数（a＞1）的图象关于直线y=x对称可知两函数互为反函数，从而求出函数g（x）的解析式；
（2）根据函数的单调性建立等式关系，x2-3x+3=p+3x在（，+∞）有两个不等的根，从而求出p的范围；
（3）先求出函数F（x）的值域，然后根据值域中的整数来求相应的x的值，即可求出集合M．
【解析】
（1）∵函数g（x）的图象与函数（a＞1）的图象关于直线y=x对称
∴函数g（x）与函数（a＞1）互为反函数
则g（x）=loga（x2-3x+3）（x＞）
（2）∵a＞1，m＞
∴函数g（x）在区间上单调递增
∵函数g（x）在区间上的值域为[loga（p+3m），loga（p+3n）]，
∴g（m）=loga（m2-3m+3）=loga（p+3m），
g（n）=loga（n2-3n+3）=loga（p+3n），
即x2-3x+3=p+3x在（，+∞）有两个不等的根
∴-6＜p＜
（3）f（x）-g（x）=loga（x+1）-loga（x2-3x+3）=
∴F（x）=af（x）-g（x）=（x＞）
而函数F（x）的值域为（0，]
∵F（x）∈Z
∴F（x）=1或2或3，此时x=2+、、2
∴M={x|F（x）∈Z}={2+，，2}