问题 解答题

已知函数f(x)是实数集R上的奇函数,当x>0时,f(x)=log2x+x-3.

(1)求f(-1)的值;

(2)求函数f(x)的表达式;

(3)求证:方程f(x)=0在区间(0,+∞)上有唯一解.

答案

解  (1)因为函数f(x)是实数集R上的奇函数,所以对任意的x∈R,都有f(-x)=-f(x).

所以f(-1)=-f(1).

因为当x>0时,f(x)=log2x+x-3,所以f(1)=log21+1-3=-2.

所以 f(-1)=-f(1)=2.                           …(3分)

(2)当x=0时,f(0)=f(-0)=-f(0),解得f(0)=0;

当x<0时,-x>0,所以f(-x)=log2(-x)+(-x)-3=log2(-x)-x-3.

所以-f(x)=log2(-x)-x-3,从而f(x)=-log2(-x)+x+3.

所以f(x)=

-log2(-x)+x+3,x<0
0,x=0
log2x+x-3,x>0
(6分)          

(3)证明:因为f(2)=log22+2-3=0,所以方程f(x)=0在区间(0,+∞)上有解x=2.

又方程f(x)=0可化为log2x=3-x.

设函数g(x)=log2x,h(x)=3-x.

由于g(x)在区间(0,+∞)上是单调增函数,h(x)在区间(0,+∞)上是单调减函数,

所以,方程g(x)=h(x) 在区间(0,+∞)上只有一个解.

所以,方程f(x)=0在区间(0,+∞)上有唯一解.                          …(10分)

说明:指出有解(2分),指出单调性(2分).

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