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题目
y=f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=2x-x2
(1)求x<0时,f(x)的解析式;
(2)问是否存在这样的正数a,b,当x∈[a,b]时,g(x)=f(x),且g(x)的值域为[
1
b
1
a
]
若存在,求出所有的a,b值,若不存在,请说明理由.

提问时间:2020-07-18

答案
(1)设x<0,则-x>0于是f(-x)=-2x-x2,-------------------------(2分)
又f(x)为奇函数,所以f(x)=-f(-x)=2x+x2,即f(x)=2x+x2(x<0),---(4分)
(2)分下述三种情况:
①0<a<b≤1,那么
1
a
>1
,而当x≥0,f(x)的最大值为1,
故此时不可能使g(x)=f(x),-------------------------(7分)
②若0<a<1<b,此时若g(x)=f(x),
则g(x)的最大值为g(1)=f(1)=1,得a=1,这与0<a<1<b矛盾;--------------(11分)
③若1≤a<b,因为x≥1时,f(x)是减函数,则f(x)=2x-x2,于是有
1
b
=g(b)=-b2+2b
1
a
=g(a)=-a2+2a
(a-1)(a2-a+1)=0
(b-1)(b2-b-1)=0

考虑到1≤a<b,解得a=1,b=
1+
5
2
----(15分)
综上所述
a=1
b=
1+
5
2
.
-----(16分)
(1)令x<0,则-x>0,由当x≥0时,f(x)=2x-x2,可得f(-x)的表达式,进而根据f(x)为奇函数,f(x)=-f(-x),可得答案;
(2)分0<a<b≤1,0<a<1<b和1≤a<b三种情况分别讨论,a,b的取值情况,最后综合讨论结果可得答案.

函数奇偶性的性质;函数解析式的求解及常用方法;二次函数的性质.

本题考查的知识点是函数奇偶性的性质,函数解析式的求解及常方法,二次函数的性质,其中利用奇函数的性质,求出函数的解析式,并分析其性质是解答本题的关键.

举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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