答案:
(1);(2)上界构成集合为;(3)实数的取值范围为.
【解析】
试题(1)因为为奇函数,所以根据奇函数的定义可得一个等式.根据等式在定义域内恒成立可求得的值,由于真数大于零,所以排除.即可得到结论.
(2)由(1)得到的值表示出函数g(x),根据函数的定义域可知函数在区间上单调递增.所以上,.即.所以可得.即存在常数,都有.所以所有上界构成的集合.
(3)因为函数在上是以3为上界的有界函数,所以根据题意可得在上恒成立.所得的不等式,再通过分离变量求得的范围.
试题解析:(1)因为函数为奇函数,
所以,即,
即,得,而当时不合题意,故. 4分
(2)由(1)得:,
下面证明函数在区间上单调递增,
证明略. 6分
所以函数在区间上单调递增,
所以函数在区间上的值域为,
所以,故函数在区间上的所有上界构成集合为. 8分
(3)由题意知,在上恒成立.
,.
在上恒成立.
10分
设,,,由得,
设,,
,
所以在上递减,在上递增, 12分
在上的最大值为,在上的最小值为.
所以实数的取值范围为. 14分