已知定义域为R的函数是奇函数(1)求a值;(2)判断并证明该函数在定义域R上的单调性;(3)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求实

发布时间:2020-07-31 18:03:18

已知定义域为R的函数是奇函数
(1)求a值;
(2)判断并证明该函数在定义域R上的单调性;
(3)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求实数k的取值范围;
(4)设关于x的函数F(x)=f(4x-b)+f(-2x+1)有零点,求实数b的取值范围.

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解:(1)由题设,需,∴a=1,
∴,
经验证,f(x) 为奇函数,∴a=1.
(2)减函数
证明:任取x1,x2∈R,x1<x2,△x=x2-x1>0,
f(x2)-f(x1)=-=,
∵x1<x2 ∴0<<;
∴-<0,(1+)(1+)>0
∴f(x2)-f(x1)<0
∴该函数在定义域R 上是减函数.
(3)由f(t2-2t)+f(2t2-k)<0 得f(t2-2t)<-f(2t2-k),
∵f(x) 是奇函数,∴f(t2-2t)<f(k-2t2),
由(2)知,f(x) 是减函数
∴原问题转化为t2-2t>k-2t2,即3t2-2t-k>0 对任意t∈R 恒成立,
∴△=4+12k<0,得 即为所求.
(4)原函数零点的问题等价于方程f(4x-b)+f(-2x+1)=0
由(3)知,4x-b=2x+1,即方程b=4x-2x+1 有解
∴4x-2x+1=(2x)2-2×2x=(2x-1)2-1≥-1,∴当b∈[-1,+∞) 时函数存在零点.

解析分析:(1)根据奇函数当x=0时的函数值为0,列出方程求出a的值;(2)先判断出单调性,再利用函数单调性的定义法进行证明,即取值-作差-变形-判断符号-下结论;(3)利用函数的奇偶性将不等式转化为函数值比较大小,再由函数的单调性比较自变量的大小,列出不等式由二次函数恒成立进行求解;(4)根据函数解析式和函数零点的定义列出方程,再利用整体思想求出b的范围.

点评:本题考查了函数的奇偶性、单调性的应用,利用奇函数的定义域内有0时有f(0)=0进行求值,函数单调性的证明必须按照定义法进行证明,即取值-作差-变形-判断符号-下结论,利用二次函数的性质,以及整体思想求出恒成立问题.
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