题目内容
【题目】已知函数fk(x)=2x﹣(k﹣1)2﹣x(k∈Z),x∈R,g(x)=
.
(1)若f2(x)=2,求x的值.
(2)判断并证明函数y=g(x)的单调性;
(3)若函数y=f0(2x)+2mf2(x)在x∈[1,+∞)上有零点,求实数m的取值范围.
【答案】
(1)解:由题意得: ![]()
由题意,
∴
,
∴(2x)2﹣2(2x)﹣1=0
∴
,或
(舍去)∴ ![]()
(2)解:
,
∵当x变大时,4x+1变大,
也变大,g(x)变大
∴g(x)在R上单调递增.
证明:任取x1,x2∈R,且x1<x2
则f(x1)﹣f(x2)=
= ![]()
=
= ![]()
∴x1<x2
∴ ![]()
∴
, ![]()
∴f(x1)﹣f(x2)<0
∴f(x1)<f(x2)
∴f(x)在R上是增函数
(3)解:y=f0(2x)+2mf2(x)=22x+2﹣2x+2m(2x﹣2﹣x)=(2x﹣2﹣x)2+2+2m(2x﹣2﹣x)
令t=2x﹣2﹣x,则t在R上单调递增.
∵x∈[1,+∞),∴ ![]()
条件等价于
在x∈[1,+∞)上有零点,
即:
在
上有零点
令
任取
,
则 ![]()
∵
∴
∴h(t1)﹣h(t2)<0∴h(t1)<h(t2)
∴h(t)在
上单调递增
∴当
时,
,即 ![]()
所以, ![]()
【解析】1、由代入特殊值可得 f2 ( x ) = 2 x 2 x = 2 ∴ 2 x 1 2 x = 2 ,∴(2x)2﹣2(2x)﹣1=0,由指对互化可得结果。
2、由函数的增减性定义可得该函数为增函数。
3、整体思想代换令t=2x﹣2﹣x, t ≥
即 2 m =
= t +
在 t ≥
上有零点,.令 h ( t ) = t +
, t ∈ [
, + ∞ ) 任取 3 2 ≤ t1 < t2 ,则 h ( t1 ) h ( t2 ) =
,由增减函数的定义可得h(t)在 [
, + ∞ ) 上单调递增,所以, m ≤ ![]()
【考点精析】关于本题考查的函数单调性的判断方法,需要了解单调性的判定法: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才能得出正确答案.