题目内容

【题目】已知函数f(x)= (e为自然对数的底数,e=2.71828…).
(1)证明:函数f(x)为奇函数;
(2)判断并证明函数f(x)的单调性,再根据结论确定f(m2﹣m+1)+f(﹣ )与0的大小关系;
(3)是否存在实数k,使得函数f(x)在定义域[a,b]上的值域为[kea , keb].若存在,求出实数k的取值范围;若不存在,请说明理由.

【答案】
(1)证明:函数f(x)定义域为R,

对于任意的x∈R,都有f(﹣x)= = =﹣f(x),

所以函数f(x)为奇函数


(2)解:f(x)= 在R上为增函数,理由如下:

∵f′(x)= >0恒成立,

∴f(x)= 在R上为增函数,

∴f(m2﹣m+1)≥f(﹣ )=﹣f( ),

∴f(m2﹣m+1)+f(﹣ )≥0


(3)∵f(x)为R上的增函数且函数f(x)在定义域[a,b]上的值域为[kea,keb].

∴k>0且

=kex在R上有两个不等实根;

令t=ex,t>0且单调增,问题即为方程kt2+(k﹣1)t+1=0在(0,+∞)上有两个不等实根,

设h(t)=kt2+(k﹣1)t+1,

,解得:0<k<3﹣2


【解析】(1)根据奇函数的定义,可判断函数f(x)为奇函数;(2)f(x)= 在R上为增函数,利用导数法可证明结论,进而判断出f(m2﹣m+1)+f(﹣ )≥0;(3)若函数f(x)在定义域[a,b]上的值域为[kea,keb].则 =kex在R上有两个不等实根,进而得到实数k的取值范围.
【考点精析】认真审题,首先需要了解函数的图象(函数的图像是由直角坐标系中的一系列点组成;图像上每一点坐标(x,y)代表了函数的一对对应值,他的横坐标x表示自变量的某个值,纵坐标y表示与它对应的函数值),还要掌握利用导数研究函数的单调性(一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减)的相关知识才是答题的关键.

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