已知函数f(x)=2x+1定义在R上.
(1)若存在,使得f(x)+f(-x)=a成立,求实数a的取值范围;
(2)若可以表示为一个偶函数g(x)与一个奇函数h(x)之和,设h(x)=t,p(t)=g(2x)+2mh(x)+m2-m-1(m∈R),求出p(t)的解析式;
(3)若对任意x∈[1,2]都有p(t)≥m2-m-1成立,求实数m的取值范围.
网友回答
解:(1)依题意有a=2x+1+2-x+1,
即关于x的方程有解.…(2分)
而,当且仅当,即x=0时等号成立,故实数a的取值范围是[4,+∞).(4分)
(2)假设f(x)=g(x)+h(x)①,其中g(x)为偶函数,h(x) 为奇函数,
则有f(-x)=g(-x)+h(-x),即f(-x)=g(x)-h(x)②,
由①②得,(5分)
∵f(x)定义在R上,
∴g(x),h(x)都定义在R上.
∵,.∴满足g(x)是偶函数,h(x)是奇函数,
又∵f(x)=2x+1,
∴.(7分)
由,则t∈R,平方,
得,∴,
故p(t)=t2+2mt+m2-m+1.(9分)
(3)∵t=h(x)在x∈[1,2]上是增函数,(10分)
∴.(12分)
∴p(t)=t2+2mt+m2-m+1≥m2-m-1对于恒成立,
∴对于恒成立(14分)
令,则,
当且仅当时等号成立,而,
∴函数在上是减函数,
∴,故.(16分)
解析分析:(1)若存在x,使得f(x)+f(-x)=a成立,由方程思想,转化成方程f(x)+f(-x)=a有解.(2)假设f(x)=g(x)+h(x)其中g(x)为偶函数,h(x) 为奇函数,则有f(-x)=g(-x)+h(-x),即f(-x)=g(x)-h(x),解关于g(x),h(x)的方程组求出?g(x),h(x).再利用整体换元法求出?p(t)的解析式p(t)=t2+2mt+m2-m+1.(3)利用分离参数法将m与x分离,转化成对于恒成立,只需m大于或等于的最大值即可.利用基本不等式或函数单调性求出的最大值,可得数m的取值范围.
点评:本题考查函数奇偶性的意义及应用,换元法求函数解析式,函数最值求解,不等式恒成立问题.考查方程思想、分离参数、换元的思想方法.