题目内容

已知函数f（x）= $数学公式$ 为奇函数，满足f（1）＜f（3），且不等式0≤f（x）≤ $数学公式$ 的解集是[-2，-1]∪[2，4]．
（1）求a，b，c的值；
（2）对一切θ∈R，不等式f（-2+sinθ）≤m- $数学公式$ 都成立，求实数m的取值范围．

解：（1）∵f（x）= $\text{[math]}$ 为奇函数∴ $\text{[math]}$ =- $\text{[math]}$ ，解得b=0．…（2分）
∵式0≤f（x）≤ $\text{[math]}$ 的解集中包含2和-2，
∴ $\text{[math]}$
即得f（2）=0= $\text{[math]}$ ，所以c=-4 …（4分）
∵f（1）＜f（3），f（1）=- $\text{[math]}$ ，f（3）=- $\text{[math]}$ ，
∴- $\text{[math]}$ ＜ $\text{[math]}$ ，所以a＞0…（5分）
下证：当a＞0时，在（0，+∞）上f（x）= $\text{[math]}$ 是增函数．
在（0，+∞）内任取x₁，x₂，且x₁＜x₂，
那么f（x₁）-f（x₂）= $\text{[math]}$ - $\text{[math]}$ - $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ （x₁-x₂）（1+ $\text{[math]}$ ）＜0
即f（x₁）＜f（x₂），
∴当a＞0时，在（0，+∞）上，f（x）= $\text{[math]}$ 是增函数．
所以，f（2）=0，f（4）= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，解得a=2．
综上所述：a=2，b=0，c=-4，f（x）= $\text{[math]}$ …（7分）
（2）∵f（x）= $\text{[math]}$ 为奇函数∴f（x）= $\text{[math]}$ 在（-∞，0）上也是增函数．…（8分）
又-3≤-2+sinθ≤-1，∴f（-3）≤f（-2+sinθ）≤f（-1）= $\text{[math]}$ …（10分）
而m- $\text{[math]}$ ≥ $\text{[math]}$ …（12分）
所以，m≥3时，不等式f（-2+sinθ）≤m- $\text{[math]}$ 对一切θ∈R成立．…（13分）
分析：（1）由f（x）为奇函数可得f（-x）=-f（x）可求b，由0≤f（x）≤ $\text{[math]}$ 的解集中包含2和-2，可得，f（2）≥0，
f（-2）=-f（2）≥0即得f（2）=0，可求c，由f（1）＜f（3），可得f（1）=- $\text{[math]}$ ，f（3）=- $\text{[math]}$ ，即- $\text{[math]}$ ＜ $\text{[math]}$ ，从而可求a的范围，利用函数单调性的定义证明在a＞0时，在（0，+∞）上f（x）= $\text{[math]}$ 是增函数．由f（4）= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ 可求a
（2）由f（x）= $\text{[math]}$ 为奇函数可得f（x）= $\text{[math]}$ 在（-∞，0）上也是增函数，结合-3≤-2+sinθ≤-1，可得f（-3）≤f（-2+sinθ）≤f（-1）= $\text{[math]}$ ，从而可得m的取值范围
点评：本题综合考查了函数性质的应用：奇函数的定义及奇函数对称区间上的单调性，利用定义证明函数的单调性，函数的恒成立与最值的相互转化的思想的体现．