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高考数学必做百题第21题(文科2017版)

  2016-10-04 21:39:45  

021. 对于函数$f(x)=\dfrac{2\cdot {{3}^{x}}+1}{{{3}^{x}}+1}$. 

(1)探索函数$f(x)$的单调性,并证明之;

(2)函数$f(x)$是奇函数吗?说明理由。

解:(1)$f(x)$的定义域为R,判断函数$f(x)$在$R$上是增函数。证明如下:

∵$f(x)=\dfrac{2\cdot {{3}^{x}}+1}{{{3}^{x}}+1}=\dfrac{2\left( {{3}^{x}}+1 \right)-1}{{{3}^{x}}+1}=2-\dfrac{1}{{{3}^{x}}+1}$,

设${{x}_{1}}<{{x}_{2}}$,则

$f({{x}_{1}})-f({{x}_{2}})=2-\dfrac{1}{{{3}^{{{x}_{1}}}}+1}-2+\dfrac{1}{{{3}^{{{x}_{2}}}}+1}$ $=\dfrac{{{3}^{{{x}_{1}}}}-{{3}^{{{x}_{2}}}}}{({{3}^{{{x}_{1}}}}+1)({{3}^{{{x}_{2}}}}+1)}$,

∵${{x}_{1}}<{{x}_{2}}$, ∴${{3}^{{{x}_{1}}}}-{{3}^{{{x}_{2}}}}<0,\ \ ({{3}^{{{x}_{1}}}}+1)({{3}^{{{x}_{2}}}}+1)>0$,

∴$f({{x}_{1}})-f({{x}_{2}})<0$,即$f({{x}_{1}})<f({{x}_{2}})$,

∴函数$f(x)$在$R$上是增函数。

(2)∵$f(x)=2-\dfrac{1}{{{3}^{x}}+1}$,假设函数$f(x)$为奇函数, 当且仅当$f(-x)=-f(x)$,

即$2-\dfrac{1}{{{3}^{-x}}+1}=-2+\dfrac{1}{{{3}^{x}}+1}$,

∴$4=\dfrac{1}{{{3}^{x}}+1}+\dfrac{1}{{{3}^{-x}}+1}=\dfrac{1}{{{3}^{x}}+1}+\dfrac{{{3}^{x}}}{1+{{3}^{x}}}=1$,矛盾,

∴假设错误,函数$f(x)$不是奇函数。



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