设函数f(x)=kax-a-x(a>0且a≠1,k∈R),f(x)是定义域为R上的奇函数.(1)求k的值,并证明当a>1

2025-02-24 16:15:07
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(1)∵f(x)=kax-a-x是定义域为R上的奇函数,
∴f(0)=0,得k=1.
此时,f(x)=ax-a-x,f(-x)=a-x-ax=-f(x),即f(x)是R上的奇函数.
设x2>x1,则f(x2)-f(x1)=ax2-
1
ax2
-(ax1?
1
ax1
)=(ax2?ax1)(1+
1
ax2ax1
),
∵a>1,x2>x1,∴ax2ax1
∴f(x2)-f(x1)>0,
∴f(x)在R上为增函数.
(2)∵f(1)=
3
2
,∴a-
1
a
=
3
2
,即2a2-3a-2=0,
解得a=2或a=-
1
2
(舍去),
∴g(x)=22x+2-2x-4(2x-2-x)=(2x-2-x2-4(2x-2-x)+2,
令t=2x-2-x(1≤x≤2),
由(1)知t=2x-2-x[1,2]上为增函数,∴t∈[
3
2
15
4
],
∴g(x)=Φ(t)=t2-4t+2=(t-2)2-2,
当t=
15
4
时,g(x)有最大值
17
16
,当t=2时,g(x)有最小值-2,
∴g(x)的值域[-2,
17
16
].
(3)f(2x)=42x-4-2x=(4x+4-x)?(4x-4-x),f(x)=4x-4-x
假设存在满足条件的正整数λ,则(4x+4-x)?(4x-4-x)≥λ?(4x-4-x),
①当x=0时,λ∈R;
②当x∈(0,
1
2
]
时,4x-4-x>0,则λ≤4x+4-x
令μ=4x,则μ∈(1,2],易证z=μ+
1
μ
在(1,2]上是增函数,
则λ≤z(1)=2;
③当x∈[?
1
2
,0)
时,4x-4-x<0,则λ≥4x+
1