Question

已知函数f（x）=ln（e^x+a）（a为常数）求实数集R上的奇函数，函数g（x）=λf（x）+sinx是区间[-1，1]上的减函数．
（1）求a的值；
（2）若g（x）≤t²+λt+1在x∈[-1，1]及λ所在的取值范围上恒成立，求t的取值范围；
（3）讨论关于x的方程的根的个数．

Answer

（1）因为定义域是实数集R，直接利用奇函数定义域内有0，则f（-0）=-f（0）即f（0）=0，即可求a的值；
（2）先利用函数g（x）的导函数g'（x）=λ+cosx≤0在[-1，1]上恒成立，求出λ的取值范围以及得到g（x）的最大值g（-1）=-1-sin1；然后把g（x）≤t2+λt+1在x∈[-1，1]上恒成立转化为-λ-sin1≤t2+λt+1（λ≤-1），整理得（t+1）λ+t2+sin1+1≥0（λ≤-1）恒成立，再利用一次函数的思想方法求解即可．
（3）先把方程转化为=x2-2ex+m，令F（x）=（x＞0），G（x）=x2-2ex+m  （x＞0），再利用导函数分别求出两个函数的单调区间，进而得到两个函数的最值，比较其最值即可得出结论．
【解析】
（1）因为函数f（x）=ln（ex+a）（a为常数）是实数集R上的奇函数，
所以f（-0）=-f（0）即f（0）=0，
则ln（e+a）=0解得a=0，
a=0时，f（x）=x是实数集R上的奇函数；
（2）由（1）得f（x）=x所以g（x）=λx+sinx，g'（x）=λ+cosx，
因为g（x） 在[-1，1]上单调递减，∴g'（x）=λ+cosx≤0  在[-1，1]上恒成立，
∴λ≤-1，g（x）max=g（-1）=-1-sin1，
只需-λ-sin1≤t2+λt+1（λ≤-1），
∴（t+1）λ+t2+sin1+1≥0（λ≤-1）恒成立，
令h（λ）=（t+1）+t2+sin1+1（λ≤-1）
则 ，解得t≤-1
（3）由（1）得f（x）=x
∴方程转化为=x2-2ex+m，令F（x）=（x＞0），G（x）=x2-2ex+m  （x＞0），（8分）
∵F'（x）=，令F'（x）=0，即=0，得x=e
当x∈（0，e）时，F'（x）＞0，∴F（x）在（0，e）上为增函数；
当x∈（e，+∞）时，F'（x）＜0，F（x）在（e，+∞）上为减函数；（9分）
当x=e时，F（x）max=F（e）=（10分）
而G（x）=（x-e）2+m-e2   （x＞0）
∴G（x）在（0，e）上为减函数，在（e，+∞）上为增函数；（11分）
当x=e时，G（x）min=m-e2（12分）
∴当m-e2＞，即m＞e2+时，方程无解；
当m-e2=，即m=e2+时，方程有一个根；
当m-e2＜，即m＜e2+时，方程有两个根；（14分）