已知幂函数y=xm2−2m−3(m∈N*)的图象关于y轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,求满足(a+1)m3<(3−2a)m3的实数a的取值范围.

问题描述:

已知幂函数y=xm2−2m−3(m∈N*)的图象关于y轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,求满足(a+1)

m
3
<(3−2a)
m
3
的实数a的取值范围.

∵函数在(0,+∞)上递减,
∴m2-2m-3<0即-1<m<3,又m∈N*
∴m=1或2,又函数图象关于y轴对称,
∴m2-2m-3为偶函数,故m=1为所求.
∴函数y=x 

1
3
在(-∞,0),(0,+∞)上均为减函数
(a+1)
m
3
<(3−2a)
m
3
等价于a+1>3-2a>0或0>a+1>3-2a或a+1<0<3-2a,
解得a<-1或
2
3
<a<
3
2

故a的取值范围为(-∞,-1)∪(
2
3
3
2
).
答案解析:幂函数y=xα的图象关于y轴对称,且在(0,+∞)上是减函数.则必须满足α为偶数且α<0,则易得m的值.再根据幂函数y=xα的单调性,求满足(a+1)
m
3
<(3−2a)
m
3
的a的取值范围.
考试点:幂函数的单调性、奇偶性及其应用.
知识点:幂函数y=xα,α<0时则为减函数;α>0时,幂函数为增函数.要注意α的不同,其定义域是不同的.解不等式时要注意.