已知函数f(x)=lg(
(1)判别函数f(x)的奇偶性; (2)判断并证明函数f(x)在(-3,3)上单调性; (3)是否存在这样的负实数k,使f(k-cosθ)+f(cos2θ-k2)≥0对一切θ∈R恒成立,若存在,试求出k取值的集合;若不存在,说明理由. |
(1)因为函数的定义域关于原点对称,由f(-x)=lg
=lg(3+x 3-x
)-1=-lg(3-x 3+x
)=-f(x).3-x 3+x
所以f(x)是奇函数.
(2)任取-3<x1<x2<3,
则f(x1)-f(x2)=lg
-lg3-x1 3+x1
=lg3-x2 3+x2
=lg(3-x1)(3+x2) (3+x1)(3-x2) 9+3(x2-x1)-x1x2 9+3(x1-x2)-x1x2
因为9+3(x2+x1)-x1x2>9-3(x2+x1)-x1x2>0,
所以
>1,9+3(x2+x1)-x1x2 9-3(x2+x1)-x1x2
即f(x1)-f(x2)>0,所以f(x1)>f(x2),即f(x)是(-3,3)上的减函数;
(3)因为f(k-cosθ)+f(cos2θ-k2)≥0且f(x)是(-3,3)上的减函数,
所以f(cos2θ-k2)≥-f(k-cosθ)=f(cosθ-k),
即
恒成立.k<0 -3<k-cosθ<3 -3<cos2θ-k2<3 k-cosθ≤k2-cos2θ
由k-cosθ≤k2-cos2θ得,k-k2≤cosθ-cos2θ恒成立.
设y=cosθ-cos2θ=-(cosθ-
)2+1 2
.1 4
因为-1≤cosθ≤1,所以-2≤y≤
,1 4
所以k-k2≤-2,解得k≤-1.
同理:由-3<k-cosθ<3,
得:-2<k<2.
由-3<cos2θ-k2<3,得:-
<k<3
,3
即综上所得:-
<k≤-1.3
所以存在这样的k其范围为:-
<k≤-1.3