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(2013•闸北区二模)设定义域为R的函数f(x)=
2x+1a+4x
为偶函数,其中a为实常数.
(1)求a的值,指出并证明该函数的其它基本性质;
(2)请你选定一个区间D,求该函数在区间D上的反函数f-1(x).
分析:(1)根据给出的函数是偶函数,直接利用偶函数的定义f(-x)=f(x)整理后求a的值,把求出的a值代入原函数解析式,利用函数单调性的定义判断函数的单调性,结合指数函数的性质,利用基本不等式求出函数最值,由函数对应的方程无根判断原函数没有零点;
(2)由(1)得到了函数单调区间,选定一个单调区间或在单调区间内选择一个子区间,由函数解析式解出x,把x和y 互换后得到函数的反函数.
解答:解:(1)因为f(x)=
2x+1
a+4x
为R上的偶函数,
所以对于任意的x∈R,都有
2-x+1
a+4-x
=
2x+1
a+4x

也就是2-x+1•(a+4x)=2x+1•(a+4-x),
即(a-1)(4x+1)=0对x∈R恒成立,
所以,a=1.
所以f(x)=
2x+1
1+4x

f(x1)-f(x2)=
2x1+1
1+4x1
-
2x2+1
1+4x2
=
2(2x2-2x1)(2x1+x2-1)
(1+4x1)(1+4x2)

设x1<x2<0,则(1+4x1)(1+4x2)>02x2-2x1>02x1+x2-1<0
所以,对任意的x1,x2∈(-∞,0),有
2(2x2-2x1)(2x1+x2-1)
(1+4x1)(1+4x2)
<0

即f(x1)-f(x2)<0,f(x1)<f(x2).
故,f(x)在(-∞,0)上是单调递增函数.
又对任意的x1,x2∈(0,+∞),在x1<x2时,(1+4x1)(1+4x2)>0
2x2-2x1>02x1+x2-1>0
所以
2(2x2-2x1)(2x1+x2-1)
(1+4x1)(1+4x2)
>0

则f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
故f(x)在(0,+∞)上是单调递减函数.
对于任意的x∈R,f(x)=
2x+1
1+4x
=
2
2x+2-x
≤1

故当x=0时,f(x)取得最大值1.
因为2x+1>0,所以方程f(x)=
2x+1
1+4x
=0
无解,故函数f(x)=
2x+1
1+4x
无零点.
(2)选定D=(0,+∞),
y=
2x+1
1+4x
,得:y(2x2-2×2x+y=0
所以2x=
1+
1-y2
y
x=log2
1+
1-y2
y
 (0<y≤1)
所以f-1(x)=log2
1+
1-x2
x
,x∈(0,1].
点评:本题考查了函数奇偶性的性质,训练了函数单调性的证明方法,训练了利用基本不等式求函数的最值,考查了函数反函数的求法,求解一个函数的反函数时,一定要注意函数反函数的定义域是原函数的值域,此题是中档题.
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