问题 解答题
已知函数f(x)=ax+b
1+x2
(x≥0)
,且函数f(x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,又g(1)=0,f(
3
)=2-
3

(1)求f(x)的表达式及值域;
(2)问是否存在实数m,使得命题p:f(m2-m)<f(3m-4)和q:g(
m-1
4
)>
3
4
满足复合命题p且q为真命题?若存在,求出m的取值范围,若不存在,说明理由.
答案

(1)因为函数f(x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,g(1)=0,则f(0)=1即b=1,

又由f(

3
)=2-
3
,得
3
a
+2=2-
3
,可得a=-1,故f(x)的表达式为f(x)=
1+x2
-x
(x≥0)

f(x)=

1+x2
-x=
1
1+x2
+x
在定义域[0,+∞)上单调递减,f(0)=1,又因为f(x)>0,所以f(x)的值域为(0,1]

(2)复合命题p且q为真命题即要求p,q均为真命题.

命题p:∵f(x)在定义域[0,+∞)上单调递减,

故命题p:f(m2-m)<f(3m-4)为真命题⇔m2-m>3m-4≥0⇔m

4
3
且m≠2;

命题q:g(

m-1
4
1
4
,因为函数f(x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,所以两个函数互为反函数,具有相同的单调性,所以f(
1
4
)=
1+(
1
4
)
2
-
1
4
=
2
17
-1
4
,所以
m-1
4
2
17
-1
4
,即m<2
17

p,q均为真命题时m的范围是[

4
3
,2)∪(2,2
17
].

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