题目内容

【题目】设函数f(x)=kax﹣ax(a>0且a≠1)是奇函数.
(1)求常数k的值;
(2)若a>1,试判断函数f(x)的单调性,并加以证明;
(3)若已知f(1)= ,且函数g(x)=a2x+a2x﹣2mf(x)在区间[1,+∞)上的最小值为﹣2,求实数m的值.

【答案】
(1)解:∵f(x)=kax﹣ax(a>0且a≠1)是奇函数.

∴f(0)=0,即k﹣1=0,解得k=1


(2)解:∵f(x)=ax﹣ax(a>0且a≠1),

当a>1时,f(x)在R上递增.

理由如下:设m<n,则f(m)﹣f(n)=am﹣am﹣(an﹣an

=(am﹣an)+(an﹣am)=(am﹣an)(1+ ),

由于m<n,则0<am<an,即am﹣an<0,

f(m)﹣f(n)<0,即f(m)<f(n),

则当a>1时,f(x)在R上递增


(3)解:∵f(1)= ,∴a﹣ =

即3a2﹣8a﹣3=0,

解得a=3或a=﹣ (舍去).

∴g(x)=32x+32x﹣2m(3x﹣3x)=(3x﹣3x2﹣2m(3x﹣3x)+2,

令t=3x﹣3x

∵x≥1,

∴t≥f(1)=

∴(3x﹣3x2﹣2m(3x﹣3x)+2=(t﹣m)2+2﹣m2

当m 时,2﹣m2=﹣2,解得m=2,不成立舍去.

当m 时,( 2﹣2m× +2=﹣2,

解得m= ,满足条件,

∴m=


【解析】(1)由于函数的定义域为R,且f(x)为奇函数,一定有f(0)=0,解得k=1,(2)根据函数单调性的定义,进行设值作差,分析可得出f(x)在R上单调递增,(3)由于f(1)=,解得a=3,代入g(x)中,得到解析式,使用换元法,结合二次函数的最值问题,可解得m的值.
【考点精析】通过灵活运用函数单调性的判断方法和函数奇偶性的性质,掌握单调性的判定法:①设x1,x2是所研究区间内任两个自变量,且x1<x2;②判定f(x1)与f(x2)的大小;③作差比较或作商比较;在公共定义域内,偶函数的加减乘除仍为偶函数;奇函数的加减仍为奇函数;奇数个奇函数的乘除认为奇函数;偶数个奇函数的乘除为偶函数;一奇一偶的乘积是奇函数;复合函数的奇偶性:一个为偶就为偶,两个为奇才为奇即可以解答此题.

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