问题 解答题
已知函数f(x)=a-
2
2x+1
g(x)=
1
f(x)-a

(1)若函数f(x)为奇函数,求a的值;
(2)若g(2x)-a•g(x)=0,有唯一实数解,求a的取值范围;
(3)若a=2,则是否存在实数m,n(m<n<0),使得函数y=f(x)的定义域和值域都为[m,n].若存在,求出m,n的值;若不存在,请说明理由.
答案

(1)∵f(x)为奇函数

∴f(-x)=-f(x)∴f(0)=0

∴a=1(2分)

(2)∵g(x)=

1
f(x)-a
=-
2x+1
2
(1分)

g(2x)-ag(x)=-

22x+1
2
+a×
2x+1
2
=0(1分)

令t=2x>0,则问题转化为方程t2-at+1-a=0在(0,+∞)上有唯一解.(1分)

令h(t)=t2-at+1-a,则h(0)≤0

∴a≥1(2分)

(3)法一:不存在实数m、n满足题意.(1分)

f(x)=2-

2
2x+1
∵y=2x在R上是增函数∴f(x)在R上是增函数(2分)

假设存在实数m、n(m<n<0)满足题意,有

2-
2
2m+1
=m…(1)
2-
2
2n+1
=n…(2)
(2分)

∵m<0∴0<2m<1

0<2-

2
2m+1
<1

∴(1)式左边>0,右边<0,故(1)式无解.

同理(2)式无解.

故不存在实数m、n满足题意.(2分)

法二:不存在实数m、n满足题意.(1分)

易知f(x)=2-

2
2x+1
∵y=2x在R上是增函数∴f(x)在R上是增函数(2分)

假设存在实数m、n(m<n<0)满足题意,有

f(m)=m
f(n)=n

即m、n是方程f(x)=x的两个不等负根.(1分)

2-

2
2x+1
=x得2x+1=-
2
x-2

令h(x)=2x+1,g(x)=-

2
x-2
(1分)

∵函数g(x)在(-∞,0]上为单调递增函数

∴当x<0时,g(x)<g(0)=1

而h(x)>1,∴h(x)>g(x)

∴方程2x+1=-

2
x-2
在(-∞,0)上无解

故不存在实数m、n满足题意.(2分)

单项选择题 A1/A2型题
问答题 简答题