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解答题已知函数f(x)=2x+1定义在R上.(1)若f(x)可以表示为一个偶函数g(x

时间:2023-10-26 03:23:11

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解答题已知函数f(x)=2x+1定义在R上.(1)若f(x)可以表示为一个偶函数g(x

问题补充:

解答题已知函数f(x)=2x+1定义在R上.

(1)若f(x)可以表示为一个偶函数g(x)与一个奇函数h(x)之和,设h(x)=t,p(t)=g(2x)+2mh(x)+m2-m-1(m∈R),求出p(t)的解析式;

(2)若p(t)≥m2-m-1对于x∈[1,2]恒成立,求m的取值范围;

(3)若方程p(p(t))=0无实根,求m的取值范围.

答案:

解:(1)假设f(x)=g(x)+h(x)①,其中g(x)偶函数,h(x)为奇函数,

则有f(-x)=g(-x)+h(-x),即f(-x)=g(x)-h(x)②,

由①②解得,.

∵f(x)定义在R上,∴g(x),h(x)都定义在R上.

∵,.

∴g(x)是偶函数,h(x)是奇函数,∵f(x)=2x+1,

∴,.

由,则t∈R,

平方得,∴,

∴p(t)=t2+2mt+m2-m+1.

(2)∵t=h(x)关于x∈[1,2]单调递增,∴.

∴p(t)=t2+2mt+m2-m+1≥m2-m-1对于恒成立,

∴对于恒成立,

令,则,

∵,∴,故在上单调递减,

∴,∴为m的取值范围.

(3)由(1)得p(p(t))=[p(t)]2+2mp(t)+m2-m+1,

若p(p(t))=0无实根,即[p(t)]2+2mp(t)+m2-m+1①无实根,

方程①的判别式△=4m2-4(m2-m+1)=4(m-1).

1°当方程①的判别式△<0,即m<1时,方程①无实根.

2°当方程①的判别式△≥0,即m≥1时,

方程①有两个实根,

即②,

只要方程②无实根,故其判别式,

即得③,且④,

∵m≥1,③恒成立,由④解得m<2,∴③④同时成立得1≤m<2.

综上,m的取值范围为m<2.解析分析:(1)利用f(x)=g(x)+h(x)和f(-x)=g(-x)+h(-x)求出g(x)和h(x)的表达式,再求出p(t)关于t的表达式即可.(2)先有x∈[1,2]找出t的范围,在把所求问题转化为求p(t)在[,]的最小值.让大于等于m2-m-1即可.(3)转化为关于p(t)的一元二次方程,利用判别式的取值,再分别讨论即可.点评:本题是在考查指数函数的基础上对函数的恒成立问题,函数奇偶性以及一元二次方程根的判断的综合考查,是一道综合性很强的难题.

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