已知函数f(x)=2x−12x+1,

已知函数f(x)=
2x−1
2x+1

(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)若∀x∈(0,+∞),不等式f(x2+4)+f(ax)≥0恒成立,求a的取值范围.
(3)求证:方程f(x)-lnx=0至少有一根在区间(1,3).
xiyuelang 1年前 已收到1个回答 举报

5sgrib3 幼苗

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解题思路:(1)根据函数f(x)的定义域为R,且f(-x)=-f(x),可得f(x)是奇函数.
(2)根据函数f(x)为奇函数且在R上是增函数,所给的不等式可化为f(x2+4)≥f(-ax)恒成立,即当x>0时,x2+4≥-ax恒成立,再利用基本不等式求得a的范围.
(3)令g(x)=f(x)-lnx,根据g(1)>0、g(3)<0,利用函数零点的判定定理证得结论.

证明:(1)由于函数f(x)的定义域为R,且f(x)=
2x−1
2x+1=1−
2
2x+1,
所以f(−x)+f(x)=(1−
2
2−x+1)+(1−
2
2x+1)=2−(
2
2x+1+
2
2−x+1)=2−(
2
2x+1+
2•2x
2x+1)=2−
2(2x+1)
2x+1=2−2=0.
即f(-x)=-f(x),所以f(x)是奇函数.
(2)由于f(x)=
2x−1
2x+1=1−
2
2x+1在R上是增函数,
∀x∈(0,+∞),不等式f(x2+4)+f(ax)≥0恒成立,
故有 f(x2+4)≥f(-ax)恒成立,即x2+4≥-ax恒成立,
即-a≤
x2+4
x=x+[4/x].
而 x+[4/x]≥2
x•
4
x=4,故有-a≤4,a≥-4,当且仅当x=2时,等号成立.
即a的取值范围为[-4,+∞).
(3)令g(x)=f(x)−lnx=
2x−1
2x+1−lnx,
因为g(1)=
21−1
21+1−ln1=
1
3>0,g(3)=
2

点评:
本题考点: 函数奇偶性的判断;函数单调性的性质;函数的零点.

考点点评: 本题主要考查函数的奇偶性和单调性的应用,基本不等式、函数零点的判定定理,属于中档题.

1年前

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