题目内容


已知定义在上的奇函数满足:当时,.

(1)求的解析式和值域;

(2)设,其中常数.

①试指出函数的零点个数;

②若当是函数的一个零点时,相应的常数记为,其中.证明:().


解:(1)为奇函数,.

当时,,则,

         

时,,,,

的值域为.          

(2)①函数的图象如图所示,当时,方程

有三个实根;当或时,方程只有一个实

根;当或时,方程有两个实根.

(法一):由,解得,

的值域为,只需研究函数在上的图象特征.

设,,,

令,得,.

当时,,当时,,

又,即,由,,得,

的大致图象如图所示.

根据图象可知,当时,

直线与函数的图像仅有一个交点,则函数

在上仅有一个零点,记零点为,则分别在区间、

、上,根据图像,方程有两个交点,因此

函数有两个零点.         

类似地,当时,函数在上仅有零点,因此函数有、、这三个零点.             

当时,函数在上有两个零点,一个零点是,另一个零点在内,因此函数有三个零点.       

当时,函数在上有两个零点,且这两个零点均在内,因此函数有四个零点.      

当时,函数在上没有零点,因此函数没有零点. …9分

(法二): ,令,得,

,.

当时,,当时,,

当时,取得极大值.  

(Ⅰ)当的极大值,即时,函数在区间上无零点,因此函数无零点.     

(Ⅱ)当的极大值,即时,

,函数的图像如图所示,函数有零点.

由图可知方程有两不等的实根,因此函数有两个零点.

(Ⅲ)当的极大值且,

即时,在上单调递增,因为,,函数的图像如图所示,函数在存在唯一零点,其中.

由图可知方程有两不等的实根,因此函数有两个零点.

(Ⅳ)当的极大值且,

即时:

由,得,

由,得,

根据法一中的证明有.

(ⅰ)当时,,

,函数的图像如图所示,

函数在区间有唯一零点,其中.

由图可知方程有两不等的实根,因此

函数有两个零点.

(ⅱ)当时,,

,函数的图像如图所示,

函数在区间有唯一零点.

由图可知方程有三个不等的实根,因此函数有三个零点.

(ⅲ)当时,,,函数的

图像如图所示,函数在区间有唯一零点,其中.

由图可知方程有两个不等的实根,因此函数

有两个零点.  

(ⅳ)当时,,,

函数的图像如图所示,函数在区间有

两个零点,分别是和,其中.

由图可知方程有一个实根,方程

有两个非的不等实根,因此函数有三个零点.   

(ⅴ)当时,,,

函数的图像如图所示,函数在区间有两个

零点、,其中.

由图可知方程、都有两个不等的实根,

且这四个根互不相等,因此函数有四个零点.  

综上可得:

当时,函数有两个零点

当、时,函数有三个零点;    

    当时,函数有四个零点;      

当时,函数无零点.        

②因为是函数的一个零点,所以有,

,,

,

,.      

记,,

当时,,

当时,,即.

故有,则.

当时,;

当时,

(法一):,    

……

                        .

综上,有…,.  

(法二):当时,;

当时,,    

……

                        .

综上,有…,. 

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网