问题 解答题
已知奇函数f(x)的定义域为R,且f(x)在[0,+∞)上是增函数,是否存在实数m使得f(cos2θ-3)+f(4m-2mcosθ)>f(0),对一切θ∈[0,
π
2
]
都成立?若存在,求出实数m的取值范围;若不存在,请说明理由.
答案

设存在实数m使得f(cos2θ-3)+f(4m-2mcosθ)>f(0)对一切θ∈[0,

π
2
]都成立,

∵奇函数f(x)的定义域为R,

∴f(0)=0,

∴f(cos2θ-3)>f(2mcosθ-4m)恒成立,

又∵f(x)在R上单调递增,

∴cos2θ-3>2mcosθ-4m,

∴2cos2θ-4>2mcosθ-4m,

∴cos2θ-mcosθ+2m-2>0.

设t=cosθ,由θ∈[0,

π
2
]可知t∈[0,1],

∴f(t)=t2-mt+2m-2,(0≤t≤1).

(1)当

m
2
≤0即m≤0时f(t)min=f(0)=2m-2>0,

∴m>1(舍)  

(2)当

m
2
≥1即m≥2时f(t)min=f(1)=m-1>0,

∴m≥2;

(3)当0<

m
2
<1,即0<m<2时,f(t)min=f(
m
2
)=-m2+8m-8>0,

∴4-2

2
<m<4+2
2

∴4-2

2
<m<2.

综上所述,m>4-2

2

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