题目内容

已知函数 $数学公式$ ，满足f（2）=-2，
（1）求实数m的值；
（2）判断y=f（x）在区间（-∞，m-1]上的单调性，并用单调性定义证明；
（3）若关于x的方程f（x）=kx有三个不同实数解，求实数k的取值范围．

解：（1）由f（2）=-2，m＞0? $\text{[math]}$ ，m＞0，解得m=1．
（2）由（1）可知：m=1，∴ $\text{[math]}$ ．
因此只研究函数f（x）= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ 在区间（-∞，0]上的单调性即可．
此函数在区间（-∞，0]上单调递增．
证明：设x₁＜x₂≤0，
则f（x₁）-f（x₂）= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，
∵x₁＜x₂≤0，∴x₁-x₂＜0，4-x₁＞0，4-x₂＞0，
∴f（x₁）-f（x₂）＜0，即f（x₁）＜f（x₂）．
∴函数f（x）在（-∞，0]上单调递增．
（3）原方程即为 $\text{[math]}$ （*）
①当x=0时，方程成立，即x=0是方程（*）的一个实数根；
②当x＜0时，方程（*）? $\text{[math]}$ ，x＜0? $\text{[math]}$ ＜0? $\text{[math]}$ ，
即当 $\text{[math]}$ 时，方程（*）在区间（-∞，0）有唯一一个实数根，此外无解；
③当x＞0且x≠4时，方程（*）? $\text{[math]}$ ，x＞0且x≠4?x= $\text{[math]}$ ＞0，解得 $\text{[math]}$ 或k＞0．
∴ $\text{[math]}$ 时，方程（*）在区间（0，+∞）有一个实数根，此外无解．
综上可知：要使原方程有三个不同实数根，当且仅当k满足原方程在（-∞，0）和（0，+∞）
各有一个实数解时才成立，此时， $\text{[math]}$ ．
∴实数k的取值范围为 $\text{[math]}$ ．
分析：（1）利用f（2）=-2即m＞0即可求出；
（2）利用（1）先求出其解析式及单调区间，再利用定义证明即可；
（3）通过对x分别就x＞0、x=0、x＜0三种情况的解的情况讨论即可．
点评：熟练掌握函数的单调性和分类讨论的思想方法是解题的关键．