已知函数f(x)的定义域为R,对任意的x1,x2都满足.(I)判断f(x)的单调性和奇偶性;(II)是否存在这样的实数m,当θ∈[,π2]时,不等式f[sin2θ-(2+m)(sinθ+cosθ)-4

题目简介

已知函数f(x)的定义域为R,对任意的x1,x2都满足.(I)判断f(x)的单调性和奇偶性;(II)是否存在这样的实数m,当θ∈[,π2]时,不等式f[sin2θ-(2+m)(sinθ+cosθ)-4

题目详情

已知函数f(x)的定义域为R,对任意的x1,x2都满足.
(I)判断f(x)的单调性和奇偶性;
(II)是否存在这样的实数m,当θ∈[,
π
2
]
时,不等式f[sin2θ-(2+m)(sinθ+cosθ)-
4
sinθ+cosθ
]+f(3+2m)>0

对所有θ恒成立,如存在,求出m的取值范围;若不存在,说明理由.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(I)令x=y=0,有f(0)=0,令x1=x,x2=-x,
有f(-x)+f(x)=f(x-x)=f(0)=0,
即f(-x)=-f(x),故f(x)为奇函数.(2分)
在R上任取x1<x2,则x1-x2<0,
由题意知f(x1-x2)<0,
则f(x1-x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1)-f(x2)<0,
故f(x)是增函数(6分)
(II)要使f[sin2θ-(2+m)(sinθ+cosθ)-class="stub"4
sinθ+cosθ
]+f(3+2m)>0

只须f[sin2θ-(2+m)(sinθ+cosθ)-class="stub"4
sinθ+cosθ
]
>-f(3+2m)=f(-3-2m)
又由f(x)为单调增函数有sin2θ-(2+m)(sinθ+cosθ)-class="stub"4
sinθ+cosθ
>-3-2m
(8分)
令t=sinθ+cosθ,则sin2θ=t2-1,∵θ∈[0,class="stub"π
2
]
,∴t=
2
sin(θ+class="stub"π
4
)∈[1,
2
]

原命题等价于t2-1-(m+2)t-class="stub"4
t
+3+2m>0对t∈[1,
2
]
恒成立.(10分)
∴(2-t)m>2t-t2+class="stub"4
t
-2,
即m>
t(2-t)+class="stub"2
t
(2-t)
2-t
=t+class="stub"2
t
令g(t)=t+class="stub"2
t
,则g′(t)=1-class="stub"2
t2

t∈[1,
2
]时,g′(t)<0

g(t)在[1,
2
]
上为减函数,∴m>3时,原命题成立.(12分)

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