• 设a∈R,f(x)=a?2x+a-22x+1(x∈R),(1)确定a的值,使f(x)为奇函数.(2)当f(x)为奇函数时,对于给定的正实数k,解不等式 f-1(x)>log21+xk.(3)设g(n)=nn+1(n∈N).当f(x)是奇函数时,试比较f(n)与g(n)的大小.试题及答案-单选题-云返教育

    • 试题详情

      设a∈R,f(x)=
      a?2x+a-2
      2x+1
      (x∈R),
      (1)确定a的值,使f(x)为奇函数.
      (2)当f(x)为奇函数时,对于给定的正实数k,解不等式 f
      -1(x)>log2
      1+x
      k

      (3)设g(n)=
      n
      n+1
      (n∈N).当f(x)是奇函数时,试比较f(n)与g(n)的大小.

      试题解答


      见解析
      解:(1)f(x)=
      a?2x+a-2
      2x+1
      =a+
      -2
      2x+1

      由f(x)+f(-x)=0得a+
      -2
      2x+1
      +a+
      -2
      2-x+1
      =0,
      整理得2a=
      2(2x+1)
      2-x+1
      =2,
      得a=1,即当a=1时f(x)为奇函数.
      (2)由(1)得f(x)=1+
      -2
      2x+1

      令y=1+
      -2
      2x+1
      得2x+1=
      2
      1-y

      即2
      x=-
      1+y
      1-y
      ,故x=log2
      1+y
      1-y

      即 f
      -1(x)=log2
      1+x
      1-x

      代入不等式得
      log2
      1+x
      1-x
      >log2
      1+x
      k
      ,故有k>1-x整理得
      又由于k>0,故有x>1-k,又函数的定义域是[-1,1],故不等式的解集为[-1,1-k),
      (3)f(n)-g(n)=1+
      -2
      2n+1
      -
      n
      n+1
      =1-
      2n+2+n×2n+n
      (2n+1)(n+1)
      =
      (2n+1)(n+1)-(3n+2+n×2n)
      (2n+1)(n+1)

      =
      (n×2n+2n+n+1)-(3n+2+n×2n)
      (2n+1)(n+1)
      =
      2n-2n-1
      (2n+1)(n+1)

      从差的形式看出,分母一定为正,差的符号由分子的符号确定,由于n∈N,下对n的取值进行讨论,以确定差的正负
      当n=0时,2
      n-2n-1=0故f(n)=g(n)
      当n=1时,2
      n-2n-1=-1故f(n)<g(n)
      当n=2时,2
      n-2n-1=-1故f(n)<g(n)
      当n=3时,2
      n-2n-1=1故f(n)>g(n)
      当n=4时,2
      n-2n-1=7故f(n)>g(n)
      观察知当n≥3时,总有2
      n-2n-1>0,故当n≥3时,f(n)>g(n)
      综上,当n=0时,f(n)=g(n);当n=1或2时,f(n)<g(n);当n≥3时,f(n)>g(n).
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