已知函数 $f(x)=\begin{cases}{\log_2}(1+x),&x\geqslant 0,\\ {\log_{\frac 12}}(1-x),&x<0.\end{cases}$.
【难度】
【出处】
2013年第二十四届“希望杯”全国数学邀请赛高一(二试)
【标注】
  1. 判断函数 $y=f(x)$ 的奇偶性;
    标注
    答案
    奇函数
    解析
    当 $x\geqslant 0$ 时,$$f(-x)={\log_{\frac 12}}(1+x)=-{\log_2}(1+x);$$当 $x<0$ 时,$$f(-x)={\log_2}(1-x)=-{\log_{\frac 12}}(1-x),$$所以对任意 $x\in \mathbb R$,有$$f(-x)=-f(x),$$即 $f(x)$ 为奇函数.
  2. 对任意两个实数 $x_1,x_2$,求证:当 $x_1+x_2>0$ 时,$f(x_1)+f(x_2)>0$;
    标注
    答案
    解析
    由复合函数的单调性可知 $y={\log_2}(1+x)$ 在 $[0,+\infty)$ 上为增函数,结合奇偶性可知 $f(x)$ 在 $(-\infty,+\infty)$ 上为增函数.
    因为 $x_1+x_2>0$,所以$$x_1>-x_2,$$所以$$f(x_1)>f(-x_2)=-f(x_2),$$所以$$f(x_1)+f(x_2)>0.$$
  3. 对任何实数 $x$,$f\left({\rm e}^{2x}-a\right)+f\left(3-2{\rm e}^x\right)\geqslant 0$ 恒成立,求实数 $a$ 的取值范围.
    标注
    答案
    $(-\infty,2]$
    解析
    因为$$\forall x\in{\mathbb R},f\left({\rm e}^{2x}-a\right)+f\left(3-2{\rm e}^{x}\right)\geqslant 0,$$所以$$\forall x\in{\mathbb R},{\rm e}^{2x}-a+3-2{\rm e}^{x}\geqslant 0.$$即$$\forall x\in{\mathbb R},a\leqslant {\rm e}^{2x}-2{\rm e}^x+3.$$因为$${\rm e}^{2x}-2{\rm e}^x+3=\left({\rm e}^x-1\right)^2+2\geqslant 2,$$所以$$a\leqslant 2.$$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
0.115322s