设函数f(x)=kax-a-x(a>0且a≠1)是定义域为R的奇函数. (1)若f(1)>0,试求不等式f(x2+2x)+f(x-4)>0的解集; (2)若f(1)=3/2,且g(x)=a2x+a-2x-2mf(x)在[1,+∞)上的最小值

问题描述:

设函数f(x)=kax-a-x(a>0且a≠1)是定义域为R的奇函数.
(1)若f(1)>0,试求不等式f(x2+2x)+f(x-4)>0的解集;
(2)若f(1)=

3
2
,且g(x)=a2x+a-2x-2mf(x)在[1,+∞)上的最小值为-2,求m的值.

(1)∵f(x)是定义域为R的奇函数,∴f(0)=0,可k-1=0,即k=1,
故f(x)=ax-a-x(a>0,且a≠1)
∵f(1)>0,∴a-

1
a
>0,又a>0且a≠1,∴a>1.
f′(x)=axlna+
lna
ax

∵a>1,∴lna>0,而ax+
1
ax
>0,
∴f′(x)>0,∴f(x)在R上单调递增
原不等式化为:f(x2+2x)>f(4-x),
∴x2+2x>4-x,即x2+3x-4>0
∴x>1或x<-4,
∴不等式的解集为{x|x>1或x<-4}.
(2)∵f(1)=
3
2
,∴a-
1
a
=
3
2
,即2a2-3a-2=0,∴a=2或a=-
1
2
(舍去).
∴g(x)=22x+2-2x-2m(2x-2-x)=(2x-2-x2-2m(2x-2-x)+2.
令t=f(x)=2x-2-x,由(1)可知f(x)=2x-2-x为增函数
∵x≥1,∴t≥f(1)=
3
2

令h(t)=t2-2mt+2=(t-m)2+2-m2 (t≥
3
2

若m≥
3
2
,当t=m时,h(t)min=2-m2=-2,∴m=2
若m<
3
2
,当t=
3
2
时,h(t)min=
17
4
-3m=-2,
解得m=
25
12
3
2
,舍去
综上可知m=2.