题目内容

【题目】已知函数f(x)=2x+m21x
(1)若函数f(x)为奇函数,求实数m的值;
(2)若函数f(x)在区间(1,+∞)上是单调递增函数,求实数m的取值范围;
(3)是否存在实数a,使得函数f(x)的图象关于点A(a,0)对称,若存在,求实数a的值,若不存在,请说明理由.
注:点M(x1 , y1),N(x2 , y2)的中点坐标为( ).

【答案】
(1)解:函数的定义域为实数集R

因为函数为奇函数

故f(﹣x)=﹣f(x),

所以f(0)=1+2m=0,即m=﹣

此时f(x)=2x﹣2x

函数为奇函数满足题意

故m=﹣


(2)解:解法一:

任取设1<x1<x2

则f(x1)﹣f(x2)=( )﹣(

=( )( )<0对任意满足1<x1<x2恒成立

因为 <0,且

故2m≤4,即m≤2;

解法二:若函数f(x)在区间(1,+∞)上是单调递增函数,

则f′(x)=ln22x﹣ln2m21x≥0在区间(1,+∞)上恒成立,

即m≤22x1在区间(1,+∞)上恒成立,

令y=22x1,则在区间(1,+∞)上y>221=2恒成立,

故m≤2


(3)解:假设存在满足条件的实数a

在函数f(x)图象上任取一点M(x1,y1),关于A(a,0)对称点为N(x2,y2

=a, =0,

即x2=2a﹣x1,y2=﹣y1

即有f(x1)+f(2a﹣x1)=0恒成立

(注:没有推导过程的,只有结论的不给分)

即( )+ =0,

化简得:(22a+2m)( + )=0

+ >0恒成立,

故有:22a+2m=0,

当m≥0时,方程无解,故不存在

当m<0时,a=

综上所述:①当m≥0时,不存在实数a,使得函数f(x)图象关于点A(a,0)对称

②当m<0时,存在实数a= ,使得得函数f(x)图象关于点A(a,0)对称


【解析】(1)由函数f(x)为奇函数,f(0)=0,解得实数m的值;(2)若函数f(x)在区间(1,+∞)上是单调递增函数,
解法一:f(x1)﹣f(x2)<0对任意满足1<x1<x2恒成立,解得实数m的取值范围;
解法二:f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立,解得实数m的取值范围;(3)假设存在满足条件的实数a,则有有f(x1)+f(2a﹣x1)=0恒成立,则有:22a+2m=0,进而可得满足条件的答案.
【考点精析】通过灵活运用函数单调性的判断方法和函数的奇偶性,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;偶函的图象关于y轴对称;奇函数的图象关于原点对称即可以解答此题.

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