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已知f(x)=ax+a-x(a>0且a≠1)(Ⅰ)证明函数f ( x )的图象关于y轴对称;(Ⅱ)判断f(x)在(0,+∞)上的单调性,并用定义加以证明;(Ⅲ)当x∈[1,2]时函数f (x )的最大值为52,求此时a的值.(Ⅳ)当x∈[-2,-1]时函数f (x )的最大值为52,求此时a的值.试题及答案-单选题-云返教育
试题详情
已知f(x)=a
x
+a
-x
(a>0且a≠1)
(Ⅰ)证明函数f ( x )的图象关于y轴对称;
(Ⅱ)判断f(x)在(0,+∞)上的单调性,并用定义加以证明;
(Ⅲ)当x∈[1,2]时函数f (x )的最大值为
5
2
,求此时a的值.
(Ⅳ)当x∈[-2,-1]时函数f (x )的最大值为
5
2
,求此时a的值.
试题解答
见解析
(Ⅰ)证明:∵x∈R,f(-x)=a
-x
+a
x
=a
x
+a
-x
=f(x)…(3分)
∴函数f ( x )是偶函数,∴函数f ( x )的图象关于y轴对称…(4分)
(Ⅱ)证明:设0<x
1
<x
2
,则f(x
1
)-f(x
2
)=
a
x
1
+a
-x
1
-(a
x
2
+a
-x
2
)
(1)当a>1时,
由0<x
1
<x
2
,则x
1
+x
2
>0,则
a
x
1
>0、
a
x
2
>0、
a
x
1
<a
x
2
、
a
x
1
+x
2
>1
∴f(x
1
)-f(x
2
)<0,∴f(x
1
)<f(x
2
);
(2)当0<a<1时,
由0<x
1
<x
2
,则x
1
+x
2
>0,则
a
x
1
>0、
a
x
2
>0、
a
x
1
>a
x
2
、0<a
x
1
+x
2
<1;
∴f(x
1
)-f(x
2
)<0,∴f(x
1
)<f(x
2
);
所以,对于任意a(a>0且a≠1),f(x)在(0,+∞)上都为增函数.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知f(x)在(0,+∞)上为增函数,则当x∈[1,2]时,函数f (x )亦为增函数;
由于函数f(x)的最大值为
5
2
,则f(2)=
5
2
即
a
2
+
1
a
2
=
5
2
,解得a=
√
2
,或a=
√
2
2
(Ⅳ)由(Ⅰ)(Ⅱ)证知f(x) 是偶函数且在(0,+∞)上为增函数,则知f(x)在(-∞,0)上为减函数;
则当x∈[-2,-1]时,函数f (x )为减函数
由于函数f(x)的最大值为
5
2
,则f(-2)=
5
2
即
1
a
2
+a
2
=
5
2
,解得a=
√
2
,或a=
√
2
2
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