问题 解答题
已知函数f(x)是定义在[-2,2]上的奇函数,当x∈[-2,0)时,f(x)=tx-
1
2
x3
(t为常数).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当t∈[2,6]时,求f(x)在[-2,0]上的最小值,及取得最小值时的x,并猜想f(x)在[0,2]上的单调递增区间(不必证明);
(3)当t≥9时,证明:函数y=f(x)的图象上至少有一个点落在直线y=14上.
答案

(1)x∈(0,2]时,-x∈[-2,0),则f(-x)=t(-x)-

1
2
(-x)3=-tx+
1
2
x3

∵函数f(x)是定义在[-2,2]上的奇函数,即f(-x)=-f(x),

-f(x)=-tx+

1
2
x3,即f(x)=tx-
1
2
x3
,又可知f(0)=0,

∴函数f(x)的解析式为f(x)=tx-

1
2
x3,x∈[-2,2];

(2)f(x)=x(t-

1
2
x2),∵t∈[2,6],x∈[-2,0],∴t-
1
2
x2≥0
,f(x)<0

[f(x)]2=x2(t-

1
2
x2)2≤(
x2+t-
1
2
x2+t-
1
2
x2
3
)3=
8t3
27
,∴x2=t-
1
2
x2

x2=

2t
3
,x=-
6t
3
(-
6t
3
∈[-2,0])
时,fmin=-
2
6
9
t
t

猜想f(x)在[0,2]上的单调递增区间为[0,

6t
3
].

(3)t≥9时,任取-2≤x1<x2≤2,

f(x1)-f(x2)=(x1-x2)[t-

1
2
(x12+x1x2+x22)]<0,

∴f(x)在[-2,2]上单调递增,即f(x)∈[f(-2),f(2)],

即f(x)∈[4-2t,2t-4],t≥9,∴4-2t≤-14,2t-4≥14,

∴14∈[4-2t,2t-4],∴当t≥9时,函数y=f(x)的图象上至少有一个点落在直线y=14上.

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