问题 解答题

设f(x)是定义在R上的奇函数,且函数y=f(x)与y=g(x)的图象关于直线x=1对称,当x>2时,g(x)=a(x-2)-(x-2)3(a为常数).

(1)求f(x)的解析式;

(2)若f(x)对区间[1,+∞)上的每个x值,恒有f(x)≥-2a成立,求a的取值范围.

答案

(1)1°当x<0时,2-x>2,

设P(x,y)(x<0)为y=f(x)上的任一点,

则它关于直线x=1的对称点为P1(x1,y1),

满足

x1=2-x
y1=y

且P1(x1,y1)适合y=g(x)的表达式

∴y1=a(x1-2)-(x1-2)3即y=-ax+x3…(4分)

2°当x>0时,-x<0,∵f(x)为奇函数∴f(x)=-f(-x)=-[-a(-x)+(-x)3]=-ax+x3…(5分)

3°当x=0时,f(x)=0=-a×0+03

综上  f(x)=-ax+x3,x∈R…(6分)

(2)由题意x∈[1,+∞)时,[f(x)]min≥-2af'(x)=-a+3x2

当a≤0时,f'(x)≥0恒成立,f(x)在[1,+∞)是增函数∴f(1)=-a+1≥-2a得a≥-1,即-1≤a≤0…(8分)

当a>0时,令f'(x)=0得x1=-

a
3
x2=
a
3

a
3
<1,即0<a<3时,则f'(x)在[1,+∞)大于零,f(x)在[1,+∞)是增函数,∴f(1)=-a+1≥-2a得0<a<3…(10分)

a
3
≥1,即a≥3时,则f(x)在[1,+∞)的最小值是f(
a
3
)=-a
a
3
+(
a
3
)3=-
2a
3
a
3

f(

a
3
)≥-2a得3≤a≤27…(11分)

综上-1≤a≤27…(12分)

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