【题目】已知函数
,
是实数.
(1)若函数
是定义在
上的奇函数,求
的值,并求方程
的解;
(2)若
对任意的
恒成立,求
的取值范围;
(3)若
,方程
有解,求实数
的取值范围.
【答案】(1)
,
;
(2)
;
(3)
或
;
【解析】
(1)可根据奇函数性质
,也可根据特殊点
求
,再进行验证即可;令
结合一元二次方程的解法即可求解;
(2)可采用分离常数法得
对任意的
恒成立,令
,
,令
,则
,结合二次函数性质即可求解;
(3)
时,
,
化简得
,采用构造函数法,令
,转化为方程
在
上有解,再结合二次函数对称轴与增减性进一步求解即可
(1)方法一:因为函数
是定义在
上的奇函数,
所以
对任意
恒成立,
即
对任意
恒成立,
整理得
对任意
恒成立,
所以
.
方法二:因为函数
是定义在
上的奇函数,所以
,解得![]()
检验:当
时,
,
此时,![]()
所以![]()
此时
.
因为
,即
,整理得![]()
解得
或
(舍).
所以
.
(2)因为
对任意的
恒成立,
所以
,即
对任意的
恒成立.
令
,则
,
令
,所以![]()
在
上单调递增,
所以![]()
所以
,所以
.
(3)当
时,
,因为
,
所以
.
令
,则
,
转化为方程
在
上有解.
令
,
①当
时,
在
为增函数
所以
,得
.
②当
时,需
,
即
,解得
,
所以
或
.