已知定义在(-∞,-1)∪(1,+∞)上的奇函数满足:①f(3)=1;②对任意的x>2均有f(x)>0;③对任意的x>0

已知定义在(-∞,-1)∪(1,+∞)上的奇函数满足:①f(3)=1;②对任意的x>2均有f(x)>0;③对任意的x>0,y>0,均有f(x+1)+f(y+1)=f(xy+1).
(1)求f(2)的值.
(2)是否存在实数a,使得f(cos2θ+asinθ)<3对任意的θ∈(0,π)恒成立?若存在,求出a的范围;若不存在,请说明理由.
rainbow99909088 1年前 已收到1个回答 举报

帝王乾乾 幼苗

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解题思路:(1)根据对任意的正实数x,y都有均有f(x+1)+f(y+1)=f(xy+1),令x=1,y=1,即可求出f(2)的值;
(2)令x=2,y=2,代入求得f(5),令x=2,y=4,代入求得f(9),又f(8+1)+f(
1
8
+1)=f(8
1
8
+1)=0
,可得f(−
9
8
)=3
,根据条件②判断函数的单调性,根据已知条件把f(cos2θ+asinθ)<3化为cos2θ+asinθ<−
9
8
或1<cos2θ+asinθ<9,对任意的θ∈(0,π)恒成立,换元和分离参数即可求得a的范围.

(1)令x=y=1,得f(2)=0;
(2)先证明f(x)在(1,+∞)是增函数.
任取x1>1,x2>1,且x2>x1
则有f(x1)+f(
x2−1
x1−1+1)=f(x1−1+1)+f(
x2−1
x1−1+1)=f((x1−1)
x2−1
x1−1+1)=f(x2).

x2−1
x1−1+1>1+1=2
所以f(x1)<f(x2),即f(x)在(1,+∞)是增函数.
又因为f(x)是奇函数,
∴f(x)在(-∞,-1)上是增函数.
令x=y=2 有f(5)=2;
令x=2,y=4 有f(9)=3.
又f(8+1)+f(
1
8+1)=f(8
1
8+1)=0,
∴f(−
9
8)=3.
则f(x)<3的解集为(−∞,−
9
8)∪(1,9),
于是问题等价于是否存在实数a,使cos2θ+asinθ<−
9
8或1<cos2θ+asinθ<9对任意的θ∈(0,π)恒成立,
令t=sinθ,则t∈(0,1]
对于cos2θ+asinθ<−
9
8恒成立化为t2−at−
17
8>0,在t∈(0,1]上恒成立.
即a<t−
17
8t在t∈(0,1]上恒成立.
而t→0时,t−
17
8t→−∞,故不存在存在实数a,使cos2θ+asinθ<−
9
8恒成立.
1<cos2θ+asinθ<9对任意的θ∈(0,π)恒成立等价于

t2−at+8>0
t

点评:
本题考点: 抽象函数及其应用;函数恒成立问题.

考点点评: 此题是个难题,考查抽象函数及其应用,以及利用函数单调性的定义判断函数的单调性,并根据函数的单调性解函数值不等式,体现了转化的思想,在转化过程中一定注意函数的定义域.解决抽象函数的问题一般应用赋值法.特别是问题(2)的设问形式,增加了题目的难度,综合性强.

1年前

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