已知函数是定义在上的偶函数,且,当时,求函数的解析式; (2)解不等式; (3)记函数,试讨论函数的单调性.
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
(1)
1. 设出 $x < 0$ 并利用自变量转化
当 时,,
因为当 时,,
所以 .
2. 利用偶函数性质求得 $x < 0$ 时的解析式
因为函数 是定义在 上的偶函数,
所以 ,
从而当 时,.
3. 整合各区间得到完整解析式
结合 和 时的解析式,可得:
或者写成统一形式:.
答案
(或写成 )
(2)
1. 将不等式转化为关于绝对值的不等式
由 (1) 可知 ,
因此不等式 可化为 .
2. 利用对数函数的单调性脱去对数符号
因为 ,且底数 ,对数函数 在 上单调递增,
所以 ,即 .
3. 解绝对值不等式求得解集
由 可得 或 ,
解得 或 .
所以原不等式的解集为 .
答案
(3)
1. 引入中间变量,将复合函数拆解
设 ,则 .
2. 分析内层函数 $t = f(x)$ 的单调性
因为 是偶函数,且当 时 是单调递增的,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减.
3. 分析外层函数的单调性
因为外层函数 的底数 ,
所以 在 上单调递减.
4. 根据复合函数单调性法则确定 $g(x)$ 的单调区间
由复合函数“同增异减”的单调性规律可得:
在 上,内层函数单调递减,外层函数单调递减,故 单调递增;
在 上,内层函数单调递增,外层函数单调递减,故 单调递减.
综上,函数 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 .
答案
函数 在 上单调递增,在 上单调递减
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