问题 解答题
已知函数f(x)的定义域是{x|x∈R,x≠
k
2
,k∈Z}
且f(x)+f(2-x)=0,f(x+1)=-
1
f(x)
,当0<x<
1
2
时,f(x)=3x
(1)求证:f(x)是奇函数;
(2)求f(x)在区间(2k+
1
2
,2k+1)(k∈
Z)上的解析式;
(3)是否存在正整数k,使得当x∈(2k+
1
2
,2k+1)
时,不等式log3f(x)>x2-kx-2k有解?证明你的结论.
答案

(1)由f(x+1)=-

1
f(x)
f(x+2)=-
1
f(x+1)
=f(x)
,(3分)

由f(x)+f(2-x)=0得f(x)+f(-x)=0,(4分)

故f(x)是奇函数.(5分)

(2)当x∈(

1
2
,1)时,1-x∈(0,
1
2
)

∴f(1-x)=31-x.     (7分)

f(1-x)=-

1
f(-x)
=
1
f(x)

∴f(x)=3x-1.       (9分)

当x∈(2k+

1
2
,2k+1)(k∈Z)时,x-2k∈(
1
2
,1)

∴f(x-2k)=3x-2k-1

因此f(x)=f(x-2k)=3x-2k-1.                      (11分)

(3)不等式log3f(x)>x2-kx-2k即为x-2k-1>x2-kx-2k,

即x2-(k+1)x+1<0.                          (13分)

令g(x)=x2-(k+1)x+1,对称轴为x=

k+1
2
<2k+
1
2

因此函数g(x)在(2k+

1
2
,2k+1)上单调递增.         (15分)

因为g(2k+

1
2
)=(2k+
1
2
)2-(k+1)(2k+
1
2
)+1=(2k+
1
2
)(k-
1
2
)+1,又k为正整数,

所以g(2k+

1
2
)>0,因此x2-(k+1)x+1>0在(2k+
1
2
,2k+1)
上恒成立,(17分)

因此不存在正整数k使不等式有解.                     (18分)

名词解释
判断题