Question

已知函數(shù)f（x）=是定義在R上的奇函數(shù)，其值域?yàn)閇-]．
（1）試求a、b的值；
（2）函數(shù)y=g（x）（x∈R）滿足：①當(dāng)x∈[0，3）時(shí)，g（x）=f（x）；②g（x+3）=g（x）lnm（m≠1）．
①求函數(shù)g（x）在x∈[3，9）上的解析式；
②若函數(shù)g（x）在x∈[0，+∞）上的值域是閉區(qū)間，試探求m的取值范圍，并說明理由．

Answer 1

解：（1）由函數(shù)f（x）定義域?yàn)镽，∴b＞0．
又f（x）為奇函數(shù)，則f（-x）=-f（x）對x∈R恒成立，得a=0．
因?yàn)閥=f（x）=的定義域?yàn)镽，所以方程yx²-x+by=0在R上有解．
當(dāng)y≠0時(shí)，由△≥0，得-≤y≤，
而f（x）的值域?yàn)?img class='latex' src='http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/313043.png' />，所以=，解得b=4；
當(dāng)y=0時(shí)，得x=0，可知b=4符合題意．所以b=4．
（2）①因?yàn)楫?dāng)x∈[0，3）時(shí)，g（x）=f（x）=，
所以當(dāng)x∈[3，6）時(shí)，g（x）=g（x-3）lnm=；
當(dāng)x∈[6，9）時(shí)，g（x）=g（x-6）（lnm）²=，
故
②因?yàn)楫?dāng)x∈[0，3）時(shí)，g（x）=在x=2處取得最大值為，在x=0處取得最小值為0，
所以當(dāng)3n≤x＜3n+3（n≥0，n∈Z）時(shí)，g（x）=分別在x=3n+2和x=3n處取得最值為與0．
（ⅰ） 當(dāng)|lnm|＞1時(shí)，g（6n+2）=的值趨向無窮大，從而g（x）的值域不為閉區(qū)間；
（ⅱ） 當(dāng)lnm=1時(shí)，由g（x+3）=g（x）得g（x）是以3為周期的函數(shù)，從而g（x）的值域?yàn)殚]區(qū)間；
（ⅲ） 當(dāng)lnm=-1時(shí)，由g（x+3）=-g（x）得g（x+6）=g（x），得g（x）是以6為周期的函數(shù)，
且當(dāng)x∈[3，6）時(shí)g（x）=值域?yàn)?img class='latex' src='http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7365.png' />，從而g（x）的值域?yàn)殚]區(qū)間；
（ⅳ） 當(dāng)0＜lnm＜1時(shí)，由g（3n+2）=＜，得g（x）的值域?yàn)殚]區(qū)間；
（ⅴ） 當(dāng)-1＜lnm＜0時(shí)，由≤g（3n+2）=＜，從而g（x）的值域?yàn)殚]區(qū)間．
綜上知，當(dāng)m∈∪（1，e]，即0＜lnm≤1或-1≤lnm＜0時(shí)，g（x）的值域?yàn)殚]區(qū)間．
分析：（1）由于 函數(shù)f（x）=是定義在實(shí)數(shù)集R上的奇函數(shù)，則f（-x）=-f（x），構(gòu)造方程，可求a與b值；
（2）由題意以及①當(dāng)x∈[0，3）時(shí)，g（x）=f（x）；②g（x+3）=g（x）lnm（m≠1）．得到；
對參數(shù)lnm分類討論，再依據(jù)函數(shù)g（x）在x∈[0，+∞）上的值域是閉區(qū)間，即可得到m的取值范圍．
點(diǎn)評：本題考查的知識點(diǎn)是函數(shù)奇偶性，函數(shù)的值域，解題的關(guān)鍵是熟練掌握函數(shù)奇偶性的性質(zhì)，以及分類討論求出參數(shù)的取值范圍．