题目内容
已知奇函数的定义域为R,且恒有.
(1)求a,b的值;
(2)写出函数y=g(x)在[-1,1]上的单调性,并用定义证明;
(3)讨论关于x的方程g(x)-t=0(t∈R)的根的个数.
解:(1)∵g(x)为奇函数且函数的定义域为R,
∴a>0且g(0)==0
∴b=0,故有g(x)=
∵恒成立即恒成立
整理可得,x2-2ax+a≥0恒成立
∴△=4a2-4a≤0
解可得,0<a≤1
∵a∈N*
∴a=1
(2)g(x)在[-1,1]上单调递增,证明如下
z证明:由(1)可得,g(x)=,x∈[-1,1]
设0≤x1<x2≤1
则g(x1)-g(x2)=
=
=
∵0≤x1<x2≤1
∴x1-x2<0,1-x1x2>0,
则g(x1)-g(x2)=<0
即g(x1)<g(x2)
∴g(x)在[0,1]上单调递增
根据奇函数对称区间上的单调性一致可知,且g(0)=0,则可得g(x)在[-1,0)上单调递增
综上可得,g(x)在[-1,1]上单调递增
(3)由(2)可得,-
①当t或t时,方程g(x)-t=0没有实数根
②当-时,方程g(x)-t=0有1根实数根
分析:(1)由g(x)为奇函数且函数的定义域为R,可知a>0且g(0)=0可求b,然后由恒成立,结合二次函数性质及a∈N*可求a
(2)可先证明g(x)=,x∈[0,1]上的单调性,然后根据奇函数对称区间上的单调性一致可知,且g(0)=0,则可判断g(x)在[-1,0)上单调性
(3)由(2)的函数的单调性可求g(x)的值域,即可判断方程的根的个数
点评:题主要考查方程的根的存在性及个数判断,求函数的解析式和单调区间,函数的奇偶性的应用,体现了化归与转化的数学思想,属于中档题.
∴a>0且g(0)==0
∴b=0,故有g(x)=
∵恒成立即恒成立
整理可得,x2-2ax+a≥0恒成立
∴△=4a2-4a≤0
解可得,0<a≤1
∵a∈N*
∴a=1
(2)g(x)在[-1,1]上单调递增,证明如下
z证明:由(1)可得,g(x)=,x∈[-1,1]
设0≤x1<x2≤1
则g(x1)-g(x2)=
=
=
∵0≤x1<x2≤1
∴x1-x2<0,1-x1x2>0,
则g(x1)-g(x2)=<0
即g(x1)<g(x2)
∴g(x)在[0,1]上单调递增
根据奇函数对称区间上的单调性一致可知,且g(0)=0,则可得g(x)在[-1,0)上单调递增
综上可得,g(x)在[-1,1]上单调递增
(3)由(2)可得,-
①当t或t时,方程g(x)-t=0没有实数根
②当-时,方程g(x)-t=0有1根实数根
分析:(1)由g(x)为奇函数且函数的定义域为R,可知a>0且g(0)=0可求b,然后由恒成立,结合二次函数性质及a∈N*可求a
(2)可先证明g(x)=,x∈[0,1]上的单调性,然后根据奇函数对称区间上的单调性一致可知,且g(0)=0,则可判断g(x)在[-1,0)上单调性
(3)由(2)的函数的单调性可求g(x)的值域,即可判断方程的根的个数
点评:题主要考查方程的根的存在性及个数判断,求函数的解析式和单调区间,函数的奇偶性的应用,体现了化归与转化的数学思想,属于中档题.
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