若函数y=f(x),如果存在给定的实数对(a,b),使得f(a+x)•f(a-x)=b恒成立,则称y=f(x)为“Ω函数”. (1)判断下列函数,是否为“Ω函数”,并说明理由; ①f(x)=x3 ②f(x)=2x

问题描述:

若函数y=f(x),如果存在给定的实数对(a,b),使得f(a+x)•f(a-x)=b恒成立,则称y=f(x)为“Ω函数”.
(1)判断下列函数,是否为“Ω函数”,并说明理由;
①f(x)=x3         ②f(x)=2x
(2)已知函数f(x)=tanx是一个“Ω函数”,求出所有的有序实数对(a,b).

(1)①若f(x)=x3 是“Ω函数”,则存在实数对(a,b),使得f(a+x)•f(a-x)=b,
即(a2-x23=b时,对x∈R恒成立                                     …(2分)
而x2=a2-

3 b
最多有两个解,矛盾,
因此f(x)=x3 不是“Ω函数”…(3分)
②若f(x)=2x是“Ω函数”,则存在常数a,b使得2a+x•2a-x=22a
即存在常数对(a,22a)满足,因此f(x)=2x是“Ω函数”(6分)
(2)函数f(x)=tanx是一个“Ω函数”,
设有序实数对(a,b)满足,则tan(a-x)tan(a+x)=b恒成立
当a=kπ+
π
2
,k∈Z时,tan(a-x)tan(a+x)=-cot2x,不是常数;   …(8分)
因此a≠kπ+
π
2
,k∈Z,当x≠mπ+
π
2
,m∈Z时,
则有(btan2a-1)tan2x+(tan2a-b)=0恒成立,
所以btan2a-1=0且tan2a-b=0
∴tan2a=1,b=1
∴a=kπ+
π
4
,k∈Z,b=1      …(13分)
∴当x=mπ+
π
2
,m∈Z,a=kπ±
π
4
时,tan(a-x)tan(a+x)=cot2a=1.
因此满足f(x)=tanx是一个“Ω函数”的实数对(a,b)=(kπ±
π
4
,1),k∈Z…(14分)