已知函数f(x)=
(1)若f(1)=1,求实数a的值并计算f(-1)+f(3)的值; (2)若不等式f(x)≥0对任意的x∈[1,+∞)恒成立,求实数a的取值范围; (3)当a=-1时,设g(x)=f(x+b),是否存在实数b使g(x)为奇函数.若存在,求出b的值;若不存在,说明理由. |
(本题12分)
(1)∵f(1)=1,
∴
+a=1,即1+a=1,∴a=021 20+20
∴f(x)=
,2x 2x-1+21-x
∴f(-1)+f(3)=
+2-1 2-2+22
=2.23 22+2-2
(2)∵f(x)≥0,即
+a≥0,2x 2x-1+21-x
亦即a≥-
对任意的x∈[1,+∞)恒成立,2x 2x-1+21-x
设h(x)=-
,2x 2x-1+21-x
∵h(x)=-
=-2x 2x-1+21-x
=-1 2-1+21-2x
,1
+1 2 2 22x
∴h(x)在x∈[1,+∞)时是增函数,所以hmin(x)=h(1)=-1
∴a≥-1即可.
故实数a的取值范围是[-1,+∞).
(3)∵a=-1,
∴f(x)=
-1=2x 2x-1+21-x
=2x-2x-1-21-x 2x-1+21-x
,2x-1-21-x 2x-1+21-x
∴g(x)=f(x+b)=
,2x+b-1-21-b-x 2x+b-1+21-b-x
方法一:
∵g(x)是奇函数,且x∈R,∴g(0)=0
∴g(0)=
=0,∴2b-1=21-b,即2b-1=1,所以b=1.2b-1-21-b 2b-1+21-b
当b=1时,g(x)=
,∵g(-x)=2x-2-x 2x+2-x
=-2-x-2x 2-x+2x
=-g(x),2x-2-x 2x+2-x
∴g(x)是奇函数.
故存在b=1,使g(x)是奇函数.
方法二:
∵g(x)是奇函数,∴g(-x)=-g(x),令b-1=c
即
=-2-x+c-2-c+x 2-x+c+2-c+x 2x+c-2-c-x 2x+c+2-c-x
∴22c+2-2x-22x-2-2c=-(22c+22x-2-2x-2-2c)
∴22c-2-2c=0,即24c=1,即c=0,即b=1.
方法三:【这种做法也给分】
当b=1时,g(x)=
,2x-2-x 2x+2-x
∵g(-x)=
=-2-x-2x 2-x+2x
=-g(x),∴g(x)是奇函数.2x-2-x 2x+2-x
所以存在b=1,使g(x)是奇函数.