题目内容
【题目】已知函数f(x)=2x+m21﹣x .
(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﹣2﹣x.
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﹣ln2m21﹣x≥0在区间(1,+∞)上恒成立,
即m≤22x﹣1在区间(1,+∞)上恒成立,
令y=22x﹣1,则在区间(1,+∞)上y>22﹣1=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)
则 =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.