一道数学题:第20题怎么做?急求大神解答
解:
(1)
函数是奇函数,定义域关于原点对称,f(x)+f(-x)=0
[(2^x +a)/(2^x +1)]+[2^(-x) +a]/[2^(-x) +1]=0
[(2^x +a)/(2^x +1)]+[(a·2^x +1)/(1+2^x)]=0
(2^x+a+a·2^x+1)/(2^x +1)=0
(a+1)(2^x +1)/(2^x +1)=0
a+1=0
a=-1
f(x)=(2^x -1)/(2^x +1)
x取任意实数,函数表达式恒有意义,定义域为R,关于原点对称。a=-1满足题意。
a的值为-1
(2)
f(x)=(2^x -1)/(2^x +1)
f'(x)=[(2^x -1)'(2^x +1)-(2^x -1)(2^x +1)']/(2^x +1)²
=[ln2·2^x·(2^x +1)-(2^x -1)·ln2·2^x]/(2^x +1)²
=2ln2·2^x/(2^x +1)²
2>0,ln2>0,底数2>0,2^x恒>0,(2^x +1)²>1>0
2ln2·2^x/(2^x +1)²>0
f'(x)>0
函数在定义域上单调递增。
(3)
f(x)=(2^x -1)/(2^x +1)
=(2^x +1-2)/(2^x +1)
=1 -2/(2^x +1)
2/(2^x +1)恒>0,1- 2/(2^x +1)<1
x→+∞时,2^x→+∞,2/(2^x +1)→0,1- 2/(2^x +1)→1
要不等式f(x)<m恒成立,m≥1
m的取值范围为[1,+∞)