题目内容

【题目】设m是实数,f(x)=m﹣ (x∈R)
(1)若函数f(x)为奇函数,求m的值;
(2)试用定义证明:对于任意m,f(x)在R上为单调递增函数;
(3)若函数f(x)为奇函数,且不等式f(k3x)+f(3x﹣9x﹣2)<0对任意x∈R恒成立,求实数k的取值范围.

【答案】
(1)

解:函数f(x)=m﹣ 为奇函数,

可得f(﹣x)=m﹣ =m﹣ ,且f(﹣x)+f(x)=0,

∴2m﹣ =2m﹣2=0(注:通过f(0)=0求可以,但要验证)

∴m=1;


(2)

解:证明:设x1,x2∈R,x1<x2

则f(x1)﹣f(x2)=(m﹣ )﹣(m﹣ )= =

∵x1,x2∈R,x1<x2

∴0<2 <2 ,即2 ﹣2 <0,

∴f(x1)﹣f(x2)<0即f(x1)<f(x2).

则f(x)在R上为增函数.


(3)

解:由于f(x)为奇函数且在R上为增函数,

由f(k3x)+f(3x﹣9x﹣2)<0得:f(k3x)<﹣f(3x﹣9x﹣2)=f(﹣3x+9x+2),

∴k3x<﹣3x+9x+2即k<﹣1+3x+

由3x>0,可得y=﹣1+3x+ ≥﹣1+2 =2 ﹣1,

当且仅当3x= ,即x=log3 时,取得最小值2 ﹣1,

则k<2 ﹣1.

故实数k的取值范围是(﹣∞,2 ﹣1).


【解析】(1)由奇函数的定义,可得f(﹣x)+f(x)=0,化简整理,解方程可得m的值(也可通过f(0)=0);(2)运用单调性的定义证明,分取值、作差、变形和定符号、下结论等;(3)由于f(x)为奇函数且在R上为增函数,由题意可得k3x<﹣3x+9x+2即k<﹣1+3x+ ,运用基本不等式求得右边函数的最小值,即可得到所求k的范围.
【考点精析】掌握函数单调性的判断方法和函数奇偶性的性质是解答本题的根本,需要知道单调性的判定法: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.

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