- 函数的概念及其构成要素
- 共2084题
已知函数(
为常数)。
(1)当时,在图中的直角坐标系内作出函数
的大致图像,并指出该函数所具备的基本性质中的两个(只需写两个)。
(2)设(
),当
,且
时,试判断数列
的单调性并由此写出该数列中最大项和最小项(可用
来表示不超过
的最大整数)。
(3)利用函数构造一个数列
,方法如下:对于给定的定义域中的
,令
,
,…,
(
,
),…
在上述构造过程中,若(
)在定义域中,则构造数列的过程继续下去;若
不在定义域中,则构造数列的过程停止。
若取定义域中的任一值作为,都可以用上述方法构造出一个无穷数列
,求实数
的值。
正确答案
见解析
解析
(1)当时,
。
图像如图(2分)
基本性质:(每个2分)
奇偶性:既非奇函数又非偶函数;
单调性:在和
上分别递增;
零点:;
最值:无最大、小值,(6分)
(2),
当,
时,数列单调递增,且此时
均大于
,
当,
时,数列单调递增,且此时
均小于
,(8分)
因此,数列中的最大项为,(10分)
最小项为,(12分)
(3)由题意,在
中无实数解,
亦即当时,方程
无实数解,(14分)
由于不是方程
的解,(16分)
因此对任意,使方程
无实数解,则
为所求,(18分)
知识点
设函数。
(1)求函数的最小正周期;
(2)设函数对任意
,有
,且当
时,
,求函数
在
上的解析式。
正确答案
(1)(2)
解析
解析: 2分(1+1)
4分
5分
(1)函数的最小正周期
7分
(2)当时,
9分
当时,
11分
当时,
13分
得函数在
上的解析式为
知识点
设是函数
的一个极值点(
为自然对数的底)。
(1)求与
的关系式(用
表示
),并求
的单调区间;
(2)若在闭区间
上的最小值为0,最大值为
,且
试求
与
的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)
由已知有:
从而
令得:
当变化时,
的变化情况如下表:
从上表可知:在
上是减函数;
在上是增函数,
(2),由(1)知:
①当时,
在闭区间
上是增函数。
,且
,且
解得
又
故此时的不存在
②当时,
,则最大值为
将代入
,得
又的最小值为
③当时,
在闭区间
上是减函数,
又时,
其最小值不可能为0
∴此时的也不存在,
综上所述
知识点
设函数(
为自然对数的底数),
(
)。
(1)证明:;
(2)当时,比较
与
的大小,并说明理由;
(3)证明:(
)。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:设,所以
当时,
,当
时,
,当
时,
。
即函数在
上单调递减,在
上单调递增,在
处取得唯一极小值,
因为,所以对任意实数
均有
。
即,所以
,
(2)解:当时,
,
用数学归纳法证明如下:
①当时,由(1)知
。
②假设当(
)时,对任意
均有
令,
,
因为对任意的正实数,
,
由归纳假设知,,
即在
上为增函数,亦即
,
因为,所以
。
从而对任意,有
。
即对任意,有
。
这就是说,当时,对任意
,也有
。
由①、②知,当时,都有
,
(3)先证对任意正整数,
。
由(2)知,当时,对任意正整数
,都有
。
令,得
,所以
,
再证对任意正整数,
。
要证明上式,只需证明对任意正整数,不等式
成立。
即要证明对任意正整数,不等式
(*)成立,
①当时,
成立,所以不等式(*)成立。
②假设当(
)时,不等式(*)成立,
即,
则。
因为,
所以,
这说明当时,不等式(*)也成立。
由①、②知,对任意正整数,不等式(*)都成立。
综上可知,对任意正整数,不等式
成立。
知识点
已知函数
(1)求函数的单调区间;
(2)是否存在实数a,使得函数的极值大于0?若存在,求a的取值范围;若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)解:函数的定义域为(0,+∞)。
①当时,
∴函数单调递增区间为(0,+∞),
②当时,令
得
(i)当,即
时,得
,故
∴函数的单调递增区间为(0,+∞)
(ii)当,即
时,方程
的两个实根分别为
若,则
,此时,当
时,
∴函数的单调递增区间为(0,+∞),
若,则
此时,当时,
,当
时,
∴函数的单调递增区间为
单调递减区间为
综上所述,当时,函数
的单调递增区间为
,单调递减区间
为
当时,函数
的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间,
(2)解:由(1)得当时,函数
在(0,+∞)上单调递增,故函数
无极值;
当时,函数
的单调递增区间为
单谢递减区间为
则有极大值,其值为
,其中
而,即
设函数,则
则在(0,+∞)上为增函数。
又,则
等价于
等价于
即在时,方程
的大根大于1,
设由于
的图象是开口向上的抛物线,且经过点(0,-l),对称
轴,则只需
,即
,解得
,而
故实数的取值范围为(0,2)
说明:若采用下面的方法求出实数的取值范围的同样给1分。
(i),由于在(0,+∞)是减函数,
而时,
故
的解集为(0,2),
从而实数的取值范围为(0,2)
(ii)直接解不等式,而
通过分类讨论得出实数
的取值范围为
(0,2)。
知识点
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