Question

已知函數(shù)f(x)=.

(1)在函數(shù)y=f(x)的圖象上是否存在一點(m,n),使得y=f(x)的圖象關于(m,n)對稱?

(2)設y=f^-1(x)為y=f(x)的反函數(shù),令g(x)=f^-1(),是否存在這樣的實數(shù)b,使得任意的a∈［, ］時,對任意的x∈(0,+∞),不等式g(x)＞x-ax²+b恒成立?若存在,求出b的取值范圍;若不存在,說明理由.

Answer 1

解:(1)若存在一點(m,n),使得y=f(x)的圖象關于點(m,n)對稱,

則f(x+m)+f(m-x)=2n.1分

∴+===2n,

當2e^2m=e^2m+1時,2n=1?m=0,n=,且(0, )在y=f(x)的圖象上,

∴在y=f(x)的圖象上存在一點(0, ),使得y=f(x)的圖象關于(0, )對稱.

(2)f(x)===1,∴e^x+1=.∴x=ln.

∴f^-1(x)=ln(0＜x＜1).

∴g(x)=f^-1()=ln=ln(x+1)(x＞-1).

構造函數(shù)F(x)=ln(1+x)-x+ax²,

則F′(x)=+2ax-1==,

∵x＞0,a∈［,］,∴x+1＞0,2ax＞0.

若F′(x)＜0,則x∈(0, a-1),

∴F(x)在(0, a-1)上是減函數(shù);

若F′(x)＞0,則x∈(-1,+∞),

∴F(x)在(-1,+∞)上是增函數(shù).

∵函數(shù)F(x)在(0,+∞)上是連續(xù)函數(shù),

∴當x=-1時,F(x)取最小值,

即F(x)_min=F(-1)=ln-+1+a(-1)²

=ln-+1++a-1=ln-+a.

記h(a)=ln-a+a,

又h′(a)=2a×(-)++1=+1=(-2)²,

∵∈［3,4］,∴h′(a)＞0,即h(a)在［,］上為增函數(shù).

∴h(a)_min=h()=ln2.

∴若使F(x)＞b恒成立,只需b＜ln2.

∴存在這樣的實數(shù)b＜ln2,使得對a∈［,］,對任意的x∈(0,+∞)時,不等式ln(1+x)＞x-ax²+b恒成立.