Question

设0＜a＜1，，
（Ⅰ）求f（x）的表达式，并指出其奇偶性、单调性（不必写出证明过程）；
（Ⅱ）解关于x的不等式：f（a^x）+f（-2）＞f（2）+f（-a^x）
（Ⅲ）（理）当n∈N时，比较f（n）与n的大小．
（文）若f（x）-4的值仅在x＜2时取负数，求a的取值范围．

Answer

（Ⅰ）令t=logax，则x=at，∴，从而可得函数f（x）的表达式；
（Ⅱ）问题等价于f（ax）＞f（2），从而ax＞2，由于0＜a＜1，∴x＜loga2；
（Ⅲ）将问题转化为f（n）=+…+（a2n-1+a）]，再利用基本不等式可知，从而有f（n）≥n；若f（x）-4的值仅在x＜2时取负数等价于f（x）＜4时x＜2恒成立，从而可解．
【解析】
（Ⅰ）令t=logax，则x=at，∴，∴f（x）=），x∈R．（2分）     
∵f（-x）=f（x），∴奇函数．∵0＜a＜1，∴函数为增函数（2分）
（Ⅱ）∵f（ax）-f（2）＞f（2）-f（ax）
∴f（ax）＞f（2），ax＞2，
∵0＜a＜1，∴x＜loga2（4分）
（Ⅲ）（理料）f（1）=1，（1分）
当n≥2时，f（n）=…a2n-1，）
=+…+（a2n-1+a）]＞（5分）
或用数学归纳法证明：f（k+1）=af（k）+a-k＞ak+ak-k∵0＜a＜1，
∴可令，∴
（文科）∵（6分）