题目
已知奇函数f(x)的定义域为实数集,且f(x)在[0,+∞)上是增函数,当0≤θ≤时,是否存在这样的实数m,使f(cos2θ-3)+f(4m-2mcosθ)>f(0)对所有θ∈[0,]均成立?若存在,则求出所有适合条件的实数m;若不存在,试说明理由.
答案:解法一:∵f(x)在R上是奇函数,又在[0,+∞)上是增函数, ∴f(x)在(-∞,0]上是增函数,在R上也是增函数,且f(0)=0.∵f(cos2θ-3)+f(4m-2mcosθ)>0,∴f(cos2θ-3)>f(2mcosθ-4m).∴cos2θ-3>2mcosθ-4m,即cos2θ-mcosθ+2m-2>0.令cosθ=t,由0≤θ≤,得0≤t≤1,∴g(t)=t2-mt+2m-2=(t-)2- +2m-2.(1)当<0时,g(0)最小,故需<0且g(0)=2m-2>0,此时m不存在.(2)当0≤≤1时,g()最小,故需0≤≤1,且g()=-+2m-2>0,得4-2<m≤2.(3)当>1时,g(1)最小,故只需>1且g(1)=m-1>0,即m>2.综合(1)(2)(3)可知,符合题意的m的值存在.m的取值范围是(4-2,2]∪(2,+∞),即(4-2,+∞).解法二:原不等式可化为m>,即对y=求最大值.令t=cosθ,则t∈[0,1],∴.当且仅当2-t=,即t=2- (∈[0,1])时取等号,∴y=的最大值存在为y=4-2.当m>4-2时,都满足题目条件,m的取值范围是 (4-2,+∞).