- 对数函数
- 共8722题
已知函数.
(1)证明函数的图像关于点
对称;
(2)若,求
;
(3)在(2)的条件下,若
,
为数列
的前
项和,若
对一切
都成立,试求实数
的取值范围.
正确答案
(1)函数的定义域为
,设
、
是函数
图像上的两点, 其中
且
,则有
,因此函数图像关于点
对称(2)
(3)
试题分析:(1) 证明:因为函数的定义域为
, 设
、
是函数
图像上的两点, 其中
且
,
则有
因此函数图像关于点对称 4分
(2)由(1)知当时,
①
②
①+②得 8分
(3)当时,
当时,
,
当时,
=
∴ (
)
又对一切
都成立,即
恒成立
∴恒成立,又设
,
所以
在
上递减,所以
在
处取得最大值
∴,即
所以的取值范围是
12分
点评:证明函数关于点
对称只需证明
,第二问数列求和结合通项的特点采用倒序相加法,第三问将不等式恒成立转化为求函数最值,进而可借助于导数求解
把函数的图象
向左平移一个单位;再把所得图象上每一个点的纵坐标扩大为原来的2倍,而横坐标不变,得到图象
;此时图象
恰与
重合,则
正确答案
.
把函数的图象向左平移一个单位得到函数
的图象;再把所得图象上每一个点的纵坐标扩大为原来的2倍,而横坐标不变,得到函数
图象。
依题意可得,即
,所以
,可得
(本小题满分12分)
函数的定义域为[-1,2],
(1)若,求函数
的值域;(6分)
(2)若为非负常数,且函数
是[-1,2]上的单调函数,求
的范围及函数
的值域。(6分)
正确答案
解:(1) 当a=2时,f(x)="-2x2+4x+1=-2(x-1)2+3 " …2分
当x∈[-1,1]时,f(x)单调递减,当x∈[-1,2]时,f(x)单调递增,
f(x)max="f(1)=" 3,又∵ f(-1)=-5,f(2)=1,∴f(x)min="f(-1)=-5,"
∴f(x)的值域为[-5,3] ……6分
(2) 当a=0时,f(x)=4x+1,在[-1,2]内单调递增,∴值域为[-3, 9]。 ……7分
当a>0时,f(x)= , ……8分
综上:0≤a≤1 ……10分
当0≤a≤1, f(x)在[-1,2]内单调递增,∴值域为[-a-3,-4a+9]
f(x)min="f(-1)=-a-3,f(x)max=f(2)=" -4a+9, ∴值域为[-a-3,-4a+9]
∴a的取值范围是[0,1],f(x)值域为 [-a-3,-4a+9] -----12分
略
已知函数,设
(1)试确定的取值范围,使得函数
在
上为单调函数;
(2)求函数在
上的最小值.
正确答案
(1) (2)
试题分析:(1)
的单调递增区间为
,单调递减区间
(2)当时,
在
上单调递增,
当时,
在
上单调递增,在
上单调递减
当时,
在
上单调递增,在
上单调递减,
同理,
综上:当在
上的最小值为
点评:对于导数在研究函数中的运用,一般考查了导数的符号与函数单调性的关系,以及函数的最值,属于基础题。
(本小题满分14分)某城市自西向东和自南向北的两条主干道的东南方位有一块空地市规划部门计划利用它建设一个供市民休闲健身的小型绿化广场,如下图所示是步行小道设计方案示意图,
其中,分别表示自西向东,自南向北的两条主干道.设计方案是自主干道交汇点
处修一条步行小道,小道为抛物线
的一段,在小道上依次以点
为圆心,修一系列圆型小道,这些圆型小道与主干道
相切,且任意相邻的两圆彼此外切,若
(单位:百米)且
.
(1)记以为圆心的圆与主干道
切于
点,证明:数列
是等差数列,并求
关于
的表达式;
(2)记的面积为
,根据以往施工经验可知,面积为
的圆型小道的施工工时为
(单位:周).试问5周时间内能否完成前
个圆型小道的修建?请说明你的理由.
正确答案
(1). (2) 5周内能完成前
个圆型小道的修建工作.
(1)由题意知的半径
.再根据
与
彼此相切,得
,
=
,平方整理可证明结论.
(2)由于,所以可得
=
<
再裂项求和即可证明结论.
解:(1)依题设的半径
.
与
彼此相切,
,
=
,
两边平方整理得:,又
,
,
.
是等差数列,首项为1,公差为2.
,
即
.…………………………8分
(2),
设前几个圆型小道的施工总工时为
=
<
.
故5周内能完成前个圆型小道的修建工作.……………………14分
已知为正数,
,且
,求证:
.
正确答案
证明见解析
设,则
.
由,得
,即
,
.
已知函数(其中a,b为实常数)。
(Ⅰ)讨论函数的单调区间:
(Ⅱ)当时,函数
有三个不同的零点,证明:
:
(Ⅲ)若在区间
上是减函数,设关于x的方程
的两个非零实数根为
,
。试问是否存在实数m,使得
对任意满足条件的a及t
恒成立?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由。
正确答案
(I)当a=0时,f(x)的增区间为(-∞,+∞);
当a>0时,f(x)的增区间为(-∞,0),(a,+∞);f(x)的减区间为(0,a);
当a<0时,f(x)的增区间为(-∞,a),(0,+∞);f(x)的减区间为(a,0).
(II)-a3-a.(III)存在实数m满足条件,此时m∈[].
试题分析:(I)求导函数,对参数a进行讨论,利用导数的正负,确定函数的单调区间;
(II)确定f(x)的极大值为f(0)=a+b,f(x)的极小值为f(a)=a+b-a3,要使f(x)有三个不同的零点,则f(0)>0,f(a)<0,从而得证;
(III)先确定|x1-x2|=,并求得其最小值,假设存在实数m满足条件,则m2+tm+1≤(
)min,即m2+tm+1≤4,即m2+tm-3≤0在t∈[-1,1]上恒成立,从而可求m的范围.
解:(I)∵ ,
当a=0时,≥0,于是
在R上单调递增;
当a>0时,x∈(0,a),,得
在(0,a)上单调递减;
x∈(-∞,0)∪(a,+∞),,得
在(-∞,0),(a,+∞)上单调递增;
当a<0时,,
,得
在(0,a)上单调递减;
x∈(-∞,a)∪(0,+∞),得
在(-∞,a),(0,+∞)上单调递增.
综上所述:当a=0时,f(x)的增区间为(-∞,+∞);
当a>0时,f(x)的增区间为(-∞,0),(a,+∞);f(x)的减区间为(0,a);
当a<0时,f(x)的增区间为(-∞,a),(0,+∞);f(x)的减区间为(a,0).……3分
(II)当a>0时,由(I)得f(x)在(-∞,0),(a,+∞)上是增函数,f(x)在(0,a)上是减函数;则f(x)的极大值为f(0)=a+b,f(x)的极小值为f(a)=a+b-a3.
要使f(x)有三个不同的零点,则 即
可得-a3-a.…8分
(III)由2x3-3ax2+a+b=x3-2ax2+3x+a+b,得x3-ax2-3x=0即x(x2-ax-3)=0,
由题意得x2-ax-3=0有两非零实数根x1,x2,则x1+x2=a,x1x2=-3,
即.∵ f (x)在[1,2]上是减函数,
∴ ≤0在[1,2]上恒成立,
其中x-a≤0即x≤a在[1,2]上恒成立,∴ a≥2.∴ ≥4.
假设存在实数m满足条件,则m2+tm+1≤()min,即m2+tm+1≤4,即m2+tm-3≤0在t∈[-1,1]上恒成立,
∴ 解得
.
∴ 存在实数m满足条件,此时m∈[]. …………………14分
点评:解决该试题的关键是利用导数的正负对于函数单调性的影响得到函数单调区间,进而分析极值问题,以及构造函数的思想求证函数的最值,解决恒成立问题的运用。
给出以下四个结论:
(1)若关于的方程
在
没有实数根,则
的取值范围是
(2)曲线与直线
有两个交点时,实数
的取值范围是
(3)已知点与点
在直线
两侧, 则3b-2a>1;
(4)若将函数的图像向右平移
个单位后变为偶函数,则
的最小值是
;其中正确的结论是:__________________
正确答案
(2)(3)(4)
(1)关于的方程
,得
,
,∴
为关于
减函数,
,在
没有实数根,则
;
(2)已知曲线方程是x2+(y-1)2=4(y≥1),它表示圆心在(0,1),半径为2的圆在直线y=1上的半圆;直线y=k(x-2)+4,表示过A(2,4)的直线(除去x=2).
画出半圆和过点A的直线如图所示,显然,当直线过点B(-2,1)
(3)点与点
在直线
两侧,则
整理得:3b-2a>1;
(4)将函数的图像向右平移
个单位后
变为偶函数,则
,当
时,则
的最小值是
。
设函数,其中
表示不超过
的最大整数,如:
. 则(i)
;
(ii)若关于的方程
有三个不同的根,则实数
的取值范围是.
正确答案
0.15,
(i)
(ii)依题意可得,函数的图象与斜率存在且过定点
的直线
有三个不同交点
当时,因为
,所以此时
是周期为1的周期函数,所以可得
的图象大致如下:
由图可知,当直线位于
位置时,直线与
恰有两个交点,然后从
到
,
到
变化时,直线与
有三个交点,过
位置后,直线与
有四个交点。
当直线位于
位置时
,位于
位置时
,位于
位置时
,位于
位置时
所以有或
若方程有两个实数根,则
的取值范围是
正确答案
a=0或a>4
略
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