
已知函数f(x)=(a^x+1)(m+1)-2/a^x+1(a>0,a≠1,m∈R)是奇函数
(1)求m的值(2)判断f(x)在定义域上的单调性,并证明(3)设a=1/2,若f(k×2^t-1)+f(2^t-4^t)>0对任意的t∈[1,+∞)上恒成立,求k的取值...
(1)求m的值(2)判断f(x)在定义域上的单调性,并证明(3)设a=1/2,若f(k×2^t-1)+f(2^t-4^t)>0对任意的t∈[1,+∞)上恒成立,求k的取值范围
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(1),因为f(x)是奇函数,所以
f(0)=[2(m+1)-2]/2=0,
m=0。
(2),函数f(x)=(a^x-1)/(a^x+1)的定义域为:R。
任取x1,x2∈R,且 x1<x2,则:
f(x1)-f(x2)=(a^x1-1)/(a^x1+1)-(a^x2-1)/(a^x2+1)
=[2(a^x1-a^x2)]/(a^x1+1)(a^x2+1)。
当0<a<1时,函数y=a^x在R上是减函数,所以 a^x1>a^x2>0,
所以 f(x1)>f(x2),
根据函数单调性的定义,当0<a<1时,
函数f(x)=(a^x-1)/(a^x+1)在R上是减函数;
当a>1时,函数y=a^x在R上是增函数,所以 0<a^x1<a^x2,
所以 f(x1)<f(x2),
根据函数单调性的定义,当a>1时,
函数f(x)=(a^x-1)/(a^x+1)在R上是增函数。
(3),a=1/2时,f(x)=(a^x-1)/(a^x+1)在R上是减函数,且是奇函数
因为f(k×2^t-1)+f(2^t-4^t)>0对任意的t∈[1,+∞)上恒成立,
即f(k×2^t-1)>-f(2^t-4^t)=f(4^t-2^t),
k×2^t-1<4^t-2^t,
(2^t)^2-(k+1)*2^t+1>0,恒成立,
令x=2^t,t∈[1,+∞),x∈[2,+∞),
原不等式化为:x^2-(k+1)x+1>0,
所以 k<x+1/x-1,
而函数 y=x+1/x-1>=5/2-1=3/2,( x∈[2,+∞)),
(此处可求y‘,再判断函数在∈[2,+∞)上是单调递增的,
故函数在x=2处取得最小值:3/2)
有最小值:3/2,
所以 k<3/2。
故所求k的取值范围为:k<3/2。
f(0)=[2(m+1)-2]/2=0,
m=0。
(2),函数f(x)=(a^x-1)/(a^x+1)的定义域为:R。
任取x1,x2∈R,且 x1<x2,则:
f(x1)-f(x2)=(a^x1-1)/(a^x1+1)-(a^x2-1)/(a^x2+1)
=[2(a^x1-a^x2)]/(a^x1+1)(a^x2+1)。
当0<a<1时,函数y=a^x在R上是减函数,所以 a^x1>a^x2>0,
所以 f(x1)>f(x2),
根据函数单调性的定义,当0<a<1时,
函数f(x)=(a^x-1)/(a^x+1)在R上是减函数;
当a>1时,函数y=a^x在R上是增函数,所以 0<a^x1<a^x2,
所以 f(x1)<f(x2),
根据函数单调性的定义,当a>1时,
函数f(x)=(a^x-1)/(a^x+1)在R上是增函数。
(3),a=1/2时,f(x)=(a^x-1)/(a^x+1)在R上是减函数,且是奇函数
因为f(k×2^t-1)+f(2^t-4^t)>0对任意的t∈[1,+∞)上恒成立,
即f(k×2^t-1)>-f(2^t-4^t)=f(4^t-2^t),
k×2^t-1<4^t-2^t,
(2^t)^2-(k+1)*2^t+1>0,恒成立,
令x=2^t,t∈[1,+∞),x∈[2,+∞),
原不等式化为:x^2-(k+1)x+1>0,
所以 k<x+1/x-1,
而函数 y=x+1/x-1>=5/2-1=3/2,( x∈[2,+∞)),
(此处可求y‘,再判断函数在∈[2,+∞)上是单调递增的,
故函数在x=2处取得最小值:3/2)
有最小值:3/2,
所以 k<3/2。
故所求k的取值范围为:k<3/2。
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