题目内容

【题目】设函数f(x)=kax﹣ax(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+a2x﹣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﹣ax(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+22x﹣2m(2x﹣2x)=(2x﹣2x2﹣2m(2x﹣2x)+2.

令t=f(x)=2x﹣2x,由(1)可知f(x)=2x﹣2x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﹣ax(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+22x﹣2m(2x﹣2x)=(2x﹣2x2﹣2m(2x﹣2x)+2.令t=f(x)=2x﹣2x , 由(1)可知f(x)=2x﹣2x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.

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