Question

已知函數(shù)，．
（1）若，判斷函數(shù)的奇偶性，并加以證明；
（2）若函數(shù)在上是增函數(shù)，求實(shí)數(shù)的取值范圍；
（3）若存在實(shí)數(shù)使得關(guān)于的方程有三個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根，求實(shí)數(shù)的取值范圍．

Answer 1

（1）奇函數(shù)，（2），(3)

試題分析：（1）函數(shù)奇偶性的判定，一要判定定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，二要判定與是否相等或相反，（2）函數(shù) 是分段函數(shù)，每一段都是二次函數(shù)的一部分，因此研究 單調(diào)性，必須研究它們的對(duì)稱(chēng)軸，從圖像可觀察得到實(shí)數(shù) 滿足的條件： ，(3)研究方程根的個(gè)數(shù)，通常從圖像上研究，結(jié)合（2）可研究出函數(shù)圖像.分三種情況研究，一是上單調(diào)增函數(shù)，二是先在上單調(diào)增，后在上單調(diào)減，再在上單調(diào)增，三是先在上單調(diào)增，后在上單調(diào)減，再在上單調(diào)增.
試題解析：（1）函數(shù)為奇函數(shù)．
當(dāng)時(shí)，，，∴
∴函數(shù)為奇函數(shù)；                    3分
（2），當(dāng)時(shí)，的對(duì)稱(chēng)軸為：；
當(dāng)時(shí)，的對(duì)稱(chēng)軸為：；∴當(dāng)時(shí)，在R上是增函數(shù)，即時(shí)，函數(shù)在上是增函數(shù)；                   7分
（3）方程的解即為方程的解．
①當(dāng)時(shí)，函數(shù)在上是增函數(shù)，∴關(guān)于的方程不可能有三個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根；                               9分
②當(dāng)時(shí)，即，∴在上單調(diào)增，在上單調(diào)減，在上單調(diào)增，∴當(dāng)時(shí)，關(guān)于的方程有三個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根；即，∵∴．
設(shè)，∵存在使得關(guān)于的方程有三個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根， ∴，又可證在上單調(diào)增
∴∴；      12分
③當(dāng)時(shí)，即，∴在上單調(diào)增，在上單調(diào)減，在上單調(diào)增，
∴當(dāng)時(shí)，關(guān)于的方程有三個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根；
即，∵∴，設(shè)
∵存在使得關(guān)于的方程有三個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根，
∴，又可證在上單調(diào)減∴
∴；                    15分
綜上：．            16分