例4设二次函数而且若点上。
在
的图象上,则点
的图象以y轴为对称轴,已知
在函数
的图象
,
(1)求的解析式
(2)设,问是否存在实数,使内是减
函数,在内是增函数。
分析由已知条件的解析式不难求得,欲求,可按定义分别求出
内分别是减函数,增函数的
可。
的范围,求出它们的交即
解(1)因的对称轴为y轴,故,从而。
设在
的图象上,即
的图象上,即
。
,则点在
故,因此,。
(2)由(1)可得。
设,则
要使故只要
在内为减函数,只需,所以
。
,但,
然而当时,,因此,我们只要,
在,内是减函数。
同理,当时,内是增函数。
综上讨论,存在唯一的实数,使得对应的满足要求。
例5奇函数的定义域为R,当时,,设函数
的值域为,,求a,b的值。
分析可先由已知条件写出形讨论
在R上的解析式,再根据二次函数的单调性分情
的最大值和最小值,从而得到关于a、b的方程。
解:是奇函数
时,函数式为
因为与同时存在,
所以
同号分以下情形讨论:
(1)时,由
(2)时,由
(3)时,由
无解
(5)时,由
矛盾
(6),由
与矛盾。
综上分析
说明本题源自第四届“希望杯”第二试解答题,重在考查学生的分类讨论问题能力和运用函数性质的解题能力。
例6函数在定义域中存在
的定义域关于原点对称,但不包括数0,对定义域中的任意实数x,使
,
,且满足以下3个条件。
(1)定义域中的数,,或,则
。
(2),(a是一个正常数)
(3)当0<x<2a时,f(x)>0。
证明(i)f(x)是奇函数;(ii)f(x)是周期函数,并求出其周期;(iii)f(x)在(0,4a)内为减函数。
证:(i)对定义域中的x,由题设知在定义域中存在
,则
使,
∴f(x)为奇函数
(ii)因f(a)=1,∴f(-a)=-f(a)=-1,于是
若f(x)≠0,则
若f(x)=0,则
仍有f(x+4a)=f(x)。
∴f(x)为周期函数,4a是它的一个周期。