Question

5．已知函數(shù)f（x）=ka^x-a^-x（a＞0且a≠1）是奇函數(shù)，f（1）=$\frac{3}{2}$．
（Ⅰ）求函數(shù)f（x）在[1，+∞）上的值域；
（Ⅱ）若函數(shù)g（x）=a^2x+a^-2x-2mf（x）在[1，+∞）上的最小值為-2，求實(shí)數(shù)m的值．

Answer 1

分析 （Ⅰ）先求出參數(shù)k、a，再根據(jù)y=2^x是增函數(shù)，y=2^-x是減函數(shù)，則f（x）=2^x-2^-x在[1，+∞）上單調(diào)遞求解．
（Ⅱ）設(shè)t=f（x），由（Ⅰ）及題設(shè)知：y=g（x）=f²（x）-2mf（x）+2=t²-2mt+2，再根據(jù)含參數(shù)二次函數(shù)性質(zhì)求解．

解答 解：（Ⅰ） 由題設(shè)知：$\left\{\begin{array}{l}f（0）=k-1=0\\ f（1）=ka-\frac{1}{a}=\frac{3}{2}\end{array}\right.$得$\left\{\begin{array}{l}k=1\\ a=2\end{array}\right.$…（2分）
∴f（x）=2^x-2^-x…（3分）
∵y=2^x是增函數(shù)，y=2^-x是減函數(shù)
∴f（x）=2^x-2^-x在[1，+∞）上單調(diào)遞增 …（5分）
∴所求值域?yàn)閇f（1），+∞），即$[{\frac{3}{2}}\right.，\;\left.{+∞}）$…（6分）
（Ⅱ） 設(shè)t=f（x），由（Ⅰ）及題設(shè)知：y=g（x）=f²（x）-2mf（x）+2=t²-2mt+2
即y=（t-m）²+2-m²在$[{\frac{3}{2}}\right.，\;\left.{+∞}）$上的最小值為-2，…（7分）
∴當(dāng)$m≥\frac{3}{2}$時(shí)，t=m，${y_{min}}=2-{m^2}=-2$，得m=2；…（9分）
當(dāng)$m＜\frac{3}{2}$時(shí)，$t=\frac{3}{2}$，${y_{min}}=\frac{9}{4}-3m+2=-2$，得$m=\frac{25}{12}＞\frac{3}{2}\;（舍）$；…（11分）
∴m=2…（12分）

點(diǎn)評(píng) 本題考查了函數(shù)的值域的求解，屬于中檔題．