题目内容
【题目】已知函数f(x)=1﹣ 为定义在R上的奇函数.
(1)求f(x)的解析式;
(2)判断f(x)的单调性,并用定义证明;
(3)若f(lnm)+f(2lnn)≤1﹣3lnm,求实数m的取值范围.
【答案】
(1)解:(法一)因为函数f(x)为R上的奇函数,
所以 在R上恒成立.
所以 (a﹣2b)(2x+2﹣x)+2ab﹣2b2﹣2=0恒成立.
所以 ,解得 或
由定义域为R舍去 ,
所以 .
(法二)函数的定义域为R,且f(x)是奇函数,
当x=0时,得 ,得a=b+1,
当x=1时,f(1)+f(﹣1)=0,得 ,
解得: ,
此时 为奇函数;
所以 .
(2)解:函数f(x)为R上的单调增函数.
证明:设x1,x2是R上的任意两个值,且x1<x2,
则
=
因为x1<x2,又g(x)=2x为R上的单调增函数,所以 ,
所以f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以函数f(x)为R上的单调增函数.
(3)解:因为f(lnm)+f(2lnm﹣1)≤1﹣3lnm,即f(lnm)+lnm≤﹣f(2lnm﹣1)+1﹣2lnm
而函数f(x)为R上的奇函数,
所以f(lnm)+lnm≤f(1﹣2lnm)+1﹣2lnm.
令h(x)=f(x)+x,下面证明h(x)在R上的单调性:(只要说出h(x)的单调性不扣分)
设x1,x2是R上的任意两个值,且x1<x2,
因为x1﹣x2<0,由(2)知f(x1)﹣f(x2)<0,
所以h(x1)﹣h(x2)=f(x1)+x1﹣(f(x2)+x2)
=f(x1)﹣f(x2)+(x1﹣x2)<0,
即h(x1)<h(x2),所以h(x)为R上的单调增函数.
因为f(lnm)+lnm≤f(1﹣2lnm)+1﹣2lnm,
所以h(lnm)≤h(1﹣2lnm)所以lnm≤1﹣2lnm,
解得 ,所以实数m的范围是 .
【解析】(1)法一:由奇函数的性质:f(x)+f(﹣x)=0列出方程,化简后列出方程组求出a、b的值,结合条件求出f(x)的解析式;
法二:由奇函数的性质:f(x)+f(﹣x)=0取特值后,列出方程组求出a、b的值,即可求出f(x)的解析式;(2)先判断出f(x)的单调性,利用函数单调性的定义:取值、作差、变形、定号、下结论进行证明;(3)由奇函数的性质先化简不等式,构造h(x)=f(x)+x,利用单调性的定义、f(x)的单调性证明h(x)在R上的单调性,由单调性列出不等式,即可求出m的范围.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用奇偶性与单调性的综合的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握奇函数在关于原点对称的区间上有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上有相反的单调性.