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已知函数是奇函数,且满足f(1)=f(4)(Ⅰ)求实数a、b的值;(Ⅱ)试证明函数f(x)在区间(0,2]单调递减,在区间(2,+∞)单调递增;(Ⅲ)是否存在实数k同时满足以下两个条件:①不等式对x∈(0,+∞)恒成立;②方程f(x)=k在x∈[-6,-1]上有解.若存在,试求出实数k的取值范围,若不存在,请说明理由.试题及答案-单选题-云返教育
试题详情
已知函数
是奇函数,且满足f(1)=f(4)
(Ⅰ)求实数a、b的值;
(Ⅱ)试证明函数f(x)在区间(0,2]单调递减,在区间(2,+∞)单调递增;
(Ⅲ)是否存在实数k同时满足以下两个条件:
①不等式
对x∈(0,+∞)恒成立;
②方程f(x)=k在x∈[-6,-1]上有解.若存在,试求出实数k的取值范围,若不存在,请说明理由.
试题解答
见解析
(Ⅰ) 由f(1)=f(4)得
,解得b=4. …(1分)
由
为奇函数,得f(x)+f(-x)=0对x≠0恒成立,
即
,所以a=0. …(3分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
.
任取x
1
,x
2
∈(0,2],且x
1
<x
2
,
,…(5分)
∵0<x
1
<x
2
≤2,∴x
1
-x
2
<0,x
1
x
2
>0,x
1
x
2
-4<0,
∴f(x
1
)-f(x
2
)>0,f(x
1
)>f(x
2
),
所以,函数f(x)在区间(0,2]单调递减. …(7分)
类似地,可证f(x)在区间(2,+∞)单调递增. …(8分)
(Ⅲ)对于条件①,由(Ⅱ)得函数f(x)在(0,+∞)上有最小值f(2)=4,
故若
对x∈(0,+∞)恒成立,
则需f(x)
min
>-
,则4>-
,
∴k>-8;
对于条件②,由(Ⅱ)可知函数f(x)在(-∞,-2)上递增,在[-2,0)上递减,
∴函数f(x)在[-6,-2]上递增,在[-2,0)上递减,
又f(-6)=-
,f(-2)=-4,f(-1)=-5,
所以函数f(x)在[-6,-1]上的值域为[-
,-4],
若方程f(x)=k在[-6,-1]上有解,则需-
k≤-4,
若同时满足条件①②,则需
.
所以:-
≤k≤-4.
故当-
≤k≤-4时,条件①②同时满足.
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