Question Number 184594 by CrispyXYZ last updated on 09/Jan/23
$$\mathrm{If}\:{f}\left({x}\right)=\mathrm{ln}\mid{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−{x}}\mid+{b}\:\mathrm{is}\:\mathrm{an}\:\mathrm{odd}\:\mathrm{function}, \\ $$$$\mathrm{then}\:\mathrm{find}\:\mathrm{the}\:\mathrm{value}\:\mathrm{of}\:{a},\:{b}. \\ $$
Answered by mr W last updated on 09/Jan/23
$${f}\left({x}\right)=−{f}\left(−{x}\right) \\ $$$$\mathrm{ln}\:\mid{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−{x}}\mid+{b}=−\mathrm{ln}\:\mid{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}+{x}}\mid−{b} \\ $$$$\mathrm{ln}\:\mid\left({a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−{x}}\right)\left({a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}+{x}}\right)\mid+\mathrm{2}{b}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{ln}\:\mid\left(\frac{{a}+\mathrm{1}−{ax}}{\mathrm{1}−{x}}\right)\left(\frac{{a}+\mathrm{1}+{ax}}{\mathrm{1}+{x}}\right)\mid+\mathrm{2}{b}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{ln}\:\mid\left(\frac{\left({a}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} −\left({ax}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{2}} }\right)\mid+\mathrm{2}{b}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{ln}\:\mid{a}^{\mathrm{2}} \left(\frac{\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{a}}\right)^{\mathrm{2}} −{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{2}} }\right)\mid+\mathrm{2}{b}=\mathrm{0} \\ $$$${such}\:{that}\:{this}\:{holds}\:{for}\:{any}\:{x}, \\ $$$$\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{a}}=−\mathrm{1}\:\Rightarrow{a}=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{ln}\:\mid\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\mid+\mathrm{2}{b}=\mathrm{0}\:\Rightarrow−\mathrm{2}\:\mathrm{ln}\:\mathrm{2}+\mathrm{2}{b}\:\Rightarrow{b}=\mathrm{ln}\:\mathrm{2} \\ $$$${f}\left({x}\right)=\mathrm{ln}\:\mid\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−{x}}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\mid+\mathrm{ln}\:\mathrm{2}=\mathrm{ln}\:\mid\frac{\mathrm{1}+{x}}{\mathrm{1}−{x}}\mid\:{is}\: \\ $$$${odd}\:{function}. \\ $$
Commented by mr W last updated on 09/Jan/23
Commented by CrispyXYZ last updated on 09/Jan/23
$$\mathrm{Thanks}\:\mathrm{sir}!\:\mathrm{Great}\:\mathrm{solution}! \\ $$