问题
解答题
定义在R上的奇函数f(x)有最小正周期4,且x∈(0,2)时,f(x)=
(1)求f(x)在[-2,2]上的解析式; (2)判断f(x)在(0,2)上的单调性,并给予证明; (3)当λ为何值时,关于方程f(x)=λ在[-2,2]上有实数解? |
答案
(1)设x∈(-2,0),则-x∈(0,2)
∵x∈(0,2)时,f(x)=
=3x 9x+1 1 3x+ 1 3x
∴f(-x)=1 3x+ 1 3x
由函数f(x)为奇函数可得,f(-x)=-f(x)
∴f(x)=-1 3x+ 1 3x
∵f(0)=0,
∵周期为4且为奇函数,f(-2)=-f(2)=f(2)
∴f(-2)=f(2)=0
f(x)=
,x∈(0,2)1 3x+3-x 0,x=0,±2
,x∈(-2,0)-1 3x+3-x
(2)设0<x1<x2<2
令g(x)=3x+1 3x
则g(x1)-g(x2)=3x1+
-3x2-1 3x1
=(3x1-3x2)+1 3x2 3x2-3x1 3x1•3x2
=(3x1-3x2)(1-
)1 3x13x2
∵0<x1<x2<2
∴g(x1)<g(x2)
∴函数g(x)在(0,2)单调递增,且g(x)>0
∴f(x)在(0,2)单调递减
(3)由(2)可得当0<x<2时,f(x)=
单调递减1 3x+3-x
故
<f(x)<9 82 1 2
由奇函数的对称性可得,x∈(-2,0)时,-
<f(x)<-1 2 9 82
当x=0时,f(0)=0
∵关于方程f(x)=λ在[-2,2]上有实数解
∴
<λ<9 82
或-1 2
<λ<-1 2
或λ =09 82