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)=
3x
9x+1

(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)=

1
3x+3-x
,x∈(0,2)
0,x=0,±2
-1
3x+3-x
,x∈(-2,0)

(2)设0<x1<x2<2

g(x)=3x+

1
3x

g(x1)-g(x2)=3x1+

1
3x1
-3x2-
1
3x2
=(3x1-3x2)+
3x2-3x1
3x13x2

=(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)=

1
3x+3-x
单调递减

9
82
<f(x)<
1
2

由奇函数的对称性可得,x∈(-2,0)时,-

1
2
<f(x)<-
9
82

当x=0时,f(0)=0

∵关于方程f(x)=λ在[-2,2]上有实数解

9
82
<λ<
1
2
或-
1
2
<λ<-
9
82
或λ =0

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