题目内容
【题目】设函数f(x)=kax﹣a﹣x(a>0且a≠1)是定义域为R的奇函数.
(1)若f(1)>0,试求不等式f(x2+2x)+f(x﹣4)>0的解集;
(2)若f(1)= ,且g(x)=a2x+a﹣2x﹣2mf(x)在[1,+∞)上的最小值为﹣2,求m的值.
【答案】
(1)解:∵f(x)是定义域为R的奇函数,∴f(0)=0,可k﹣1=0,即k=1,
故f(x)=ax﹣a﹣x(a>0,且a≠1)
∵f(1)>0,∴a﹣ >0,又a>0且a≠1,∴a>1.
f′(x)=axlna+
∵a>1,∴lna>0,而ax+ >0,
∴f′(x)>0,∴f(x)在R上单调递增
原不等式化为:f(x2+2x)>f(4﹣x),
∴x2+2x>4﹣x,即x2+3x﹣4>0
∴x>1或x<﹣4,
∴不等式的解集为{x|x>1或x<﹣4}
(2)解:∵f(1)= ,∴a﹣ = ,即2a2﹣3a﹣2=0,∴a=2或a=﹣ (舍去).
∴g(x)=22x+2﹣2x﹣2m(2x﹣2﹣x)=(2x﹣2﹣x)2﹣2m(2x﹣2﹣x)+2.
令t=f(x)=2x﹣2﹣x,由(1)可知f(x)=2x﹣2﹣x为增函数
∵x≥1,∴t≥f(1)= ,
令h(t)=t2﹣2mt+2=(t﹣m)2+2﹣m2 (t≥ )
若m≥ ,当t=m时,h(t)min=2﹣m2=﹣2,∴m=2
若m< ,当t= 时,h(t)min= ﹣3m=﹣2,
解得m= > ,舍去
综上可知m=2
【解析】(1)根据f(x)是定义域为R的奇函数,可得k=1,从而f(x)=ax﹣a﹣x(a>0,且a≠1),利用f(1)>0,可得a>1,从而可证f(x)在R上单调递增,故原不等式化为x2+2x>4﹣x,从而可求不等式的解集;(2)根据f(1)= 确定a=2的值,从而可得函数g(x)=22x+2﹣2x﹣2m(2x﹣2﹣x)=(2x﹣2﹣x)2﹣2m(2x﹣2﹣x)+2.令t=f(x)=2x﹣2﹣x , 由(1)可知f(x)=2x﹣2﹣x为增函数,可得t≥f(1)= ,令h(t)=t2﹣2mt+2=(t﹣m)2+2﹣m2(t≥ ),分类讨论,利用最小值为﹣2,可求m的值.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用奇偶性与单调性的综合的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握奇函数在关于原点对称的区间上有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上有相反的单调性.