设函数f(x)=x+a2x(a>0),

设函数f(x)=x+
a2
x
(a>0)

(1)求证:函数f(x)是奇函数;
(2)试用函数的单调性的定义证明函数f(x)在区间(0,a]单调递减;
(3)试判断(不必证明)函数f(x)在定义域上的单调性.
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517167194 幼苗

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解题思路:(1)利用奇函数的定义f(-x)=-f(x)可判断函数f(x)是奇函数;
(2)可设0<x1<x2≤a,然后作差后化为乘积,f(x1)−f(x2)=x1+
a2
x1
x2
a2
x2
=(x1x2)(1−
a2
x1x2
)
,结合题意讨论每个因式的符号,利用单调性的定义即可证明函数f(x)在区间(0,a]上单调递减;
(3)利用函数f(x)是奇函数,在区间(0,a]上单调递减;在[a,+∞)上单调递增;从而可判断在对称区间上具有相同的单调性.

(1)证明:因为f(x)的定义域为{x∈R|x≠0},且f(−x)=−x−
a2
x=−f(x),
故f(x)是奇函数;
(2)证明:设0<x1<x2≤a,则f(x1)−f(x2)=x1+
a2
x1−x2−
a2
x2=(x1−x2)(1−
a2
x1x2).
因为0<x1<x2≤a,所以0<x1x2<a2,从而1−
a2
x1x2<0且x1-x2<0,故f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
因此函数f(x)在区间(0,a]上单调递减;同理可以证明函数f(x)在区间[a,+∞)上单调递增;
(3)∵f(x)是奇函数;在区间(0,a]上单调递减,在区间[a,+∞)上单调递增;
∴函数f(x)在区间(-∞,-a]上单调递增,在区间[-a,0)上单调递减,
综上所述:函数f(x)在区间(-∞,-a]上单调递增,在区间[-a,0)上单调递减,在(0,a]上单调递减,在[a,+∞)上单调递增.

点评:
本题考点: 函数奇偶性的判断;函数单调性的判断与证明.

考点点评: 本题考查函数奇偶性的判断,着重考查学生对定义法判断函数奇偶性与单调性的掌握,及对函数性质的理解与应用,属于中档题.

1年前

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