题目
已知定义在R上的奇函数f(x)= (a>0,且a≠1). (Ⅰ)求k的值; (Ⅱ)当m∈[0,1],n∈[-1,0]时,不等式f(2n2-m+t)+f(2n-mn2)>0恒成立,求t的取值范围.
答案:解:(Ⅰ)由f(x)+f(-x)=0,得=0, 即=0,即=0, 所以k=1. …………4分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知:f(x)=. ①当a>1时,a2-1>0,y=ax与y=-a-x在R上都是增函数, 所以函数f(x)在R上是增函数; ②当0<a<1时,a2-1<0,y=ax与y=-a-x在R上都是减函数, 所以函数f(x)在R上是增函数. 综上,f(x)在R上是增函数. (此结论也可以利用单调性的定义证明) …………8分 不等式f(2n2-m+t)+f(2n-mn2)>0可化为f(2n2-m+t)>-f(2n-mn2), ∵函数f(x)是奇函数, ∴不等式可化为f(2n2-m+t)>f(-2n+mn2); 又∵f(x)在R上是增函数. ∴2n2-m+t>-2n+mn2 …………10分 即t>(n2+1)m-2n2-2n,对于m∈[0,1]恒成立. 设g(m)=(n2+1)m-2n2-2n,m∈[0,1]. 则t>g(m)max=g(1)=-n2-2n+1 所以t>-n2-2n+1,对于n∈[-1,0]恒成立. …………11分 设h(n)=-n2-2n+1,n∈[-1,0]. 则t>h(n)max=h(-1)=2. 所以t的取值范围是(2,+∞)