• 已知函数f(x)=a-1|2x-b|是偶函数,a为实常数.(1)求b的值;(2)当a=1时,是否存在m,n(n>m>0)使得函数y=f(x)在区间[m,n]上的函数值组成的集合也是[m,n],若存在,求出m,n的值,否则,说明理由;(3)若在函数定义域内总存在区间[m,n](m<n),使得y=f(x)在区间[m,n]上的函数值组成的集合也是[m,n],求实数a的取值范围.试题及答案-单选题-云返教育

    • 试题详情

      已知函数f(x)=a-
      1
      |2x-b|
      是偶函数,a为实常数.
      (1)求b的值;
      (2)当a=1时,是否存在m,n(n>m>0)使得函数y=f(x)在区间[m,n]上的函数值组成的集合也是[m,n],若存在,求出m,n的值,否则,说明理由;
      (3)若在函数定义域内总存在区间[m,n](m<n),使得y=f(x)在区间[m,n]上的函数值组成的集合也是[m,n],求实数a的取值范围.

      试题解答


      见解析
      解:(1)由已知可得,f(x)=a-
      1
      |2x-b|

      且函数的定义域为D=(-∞,
      b
      2
      )∪(
      b
      2
      ,+∞).
      又y=f(x)是偶函数,故定义域D关于原点对称.
      于是,b=0.
      又对任意x∈D,有f(x)=f(-x),可得b=0.
      因此所求实数b=0. …(3分)
      (2)由(1)可知,f(x)=a-
      1
      2|x|
      (D=(-∞,0)∪(0,+∞)).
      由f(x)=a-
      1
      2|x|
      的图象,
      知:f(x)在区间(0,+∞)上是增函数,f(x)在区间(-∞,0)上是减函数
      又n>m>0,
      ∴y=f(x)在区间[m,n]上是增函数.
      ∴有
      {
      1-
      1
      2m
      =m
      1-
      1
      2n
      =n

      即方程1-
      1
      2x
      =x,2x2-2x+1=0,
      ∵△=4-8<0,
      ∴不存在正实数m,n,满足题意.…(7分)
      (3)由(1)可知,
      f(x)=a-
      1
      2|x|
      (D=(-∞,0)∪(0,+∞)).f(x)=a-
      1
      2|x|
      的图象,
      知f(x)在区间(0,+∞)上是增函数,f(x)在区间(-∞,0)上是减函数
      因y=f(x)在区间[m,n]上的函数值组成的集合也是[m,n],故必有m、n同号.
      ①当0<m<n时,f(x)在区间[m,n]上是增函数,
      {
      a-
      1
      2m
      =m
      a-
      1
      2n
      =n

      即方程x=a-
      1
      2x
      ,2x2-2ax+1=0有两个不相等的正实数根,
      因此
      {
      2a>0
      △=4a2-8>0

      解得a>
      2
      . …(10分)
      ②当m<n<0时,f(x)在区间[m,n]上是减函数,
      {
      a+
      1
      2m
      =n
      a+
      1
      2n
      =m

      化简得(m-n)a=0,a=0
      综上,实数a的取值范围a=0,或a>
      2
      .…(12分)
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