- 基本初等函数(1)
- 共14786题
给出下列四个命题;其中所有正确命题的序号是______
①函数f(x)=x|x|+bx+c为奇函数的充要条件是c=0;
②函数y=2-x(x>0)的反函数是y=-log2x(0<x<1);
③若函数f(x)=lg(x2+ax-a)的值域是R,则a≤-4或a≥0;
④若函数y=f(x-1)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=0对称.
正确答案
当c=0时,函数f(x)=x|x|+bx+c变为f(x)=x|x|+bx得到奇函数
当函数是一个奇函数时,根据f(-x)=-f(x),得到c=0,
∴函数f(x)=x|x|+bx+c为奇函数的充要条件是c=0,故①正确,
函数y=2-x(x>0)的反函数是y=-log2x(0<x<1),故②正确,
若函数f(x)=lg(x2+ax-a)的值域是R,则等价于真数可以取到所有的正数,
得到真数对应的二次函数的判别式大于0,,得到a≤-4或a≥0,故③正确.
当函数y=f(x-1)是偶函数,它的对称轴是y轴,
则函数y=f(x)的图象向左平移一个单位,关于直线x=-1对称,故④不正确,
综上可知①②③正确,
故答案为:①②③
已知函数f(x)=ax+b(x≥0),且函数f(x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,又f(
)=2-
,g(1)=0.
(Ⅰ)求f(x)的值域;
(Ⅱ)是否存在实数m,使得命题p:f(m2-m)<f(3m-4)和q:g()>
满足复合命题p且q为真命题?若存在,求出m的取值范围;若不存在,说明理由.
正确答案
(Ⅰ)依题意f(x)与g(x)互为反函数,
由g(1)=0得f(0)=1∴,
得∴f(x)=-x+
=
(3分)
故f(x)在[0,+∞)上是减函数∴0<f(x)=≤f(0)=1
即f(x)的值域为(0,1].(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)是[0,+∞)上的减函数,g(x)是(0,1]上的减函数,
又f()=
∴g(
)=
∴g(
)>g(
)(9分)
故解得
≤m<3且m≠2
因此,存在实数m,使得命题p且q为真命题,且m的取值范围为:≤m<3且m≠2.(12分)
函数y=x+(x>0)在区间D上有反函数的一个充分不必要条件是D=______.
正确答案
∵函数在一个区建上有反函数的条件是函数在这个区间上是单调的,
∴只要写出函数的一个单调区间就可以,
根据函数的特点可以看出函数在[2,+∞)上递增,在(0,1]上递减,
故答案为:(0,1]或[2,+∞)等,(答案不唯一)
有下列命题:
①函数y=2x与y=log2x互为反函数;
②函数y=与y=log22x是同一个函数;
③函数y=2x与y=2-x的图象关于x轴对称;
④函数y=是递增的奇函数.
其中正确的是______.(把你认为正确的命题的序号都填上)
正确答案
①因为同底的指数函数与对数函数互为反函数,所以函数y=2x与y=log2x互为反函数;正确;
②,因为函数y=与y=log22x的定义域不同,故不是同一个函数;错;
③函数y=2x与y=2-x的图象关于y轴对称;故错;
④对于函数y=,它是奇函数,且是增函数,是递增的奇函数.故正确.
其中正确的是①④.
故答案为:①④.
已知函数f(x)=ax+1-2(a>0,且a≠1)设f-1(x)是f(x)的反函数.
(I)若y=f-1(x)在[0,1]上的最大值和最小值互为相反数,求a的值;
(Ⅱ)若y=f-1(x)的图象不经过第二象限,求a的取值范围.
正确答案
(I)因为ax+1>0,
所以f(x)的值域是{y|y>-2}.(2分)
设y=ax+1-2,解得x=loga(y+2)-1.
当a>1时,f-1(x)=loga(x+2)-1为(-2,+∞)上的增函数,(6分)
所以f-1(0)+f'(1)=0即(loga2-1)+(loga3-1)=0
解得a=.(4分)
(II)由(I)得f(x)的反函数为f-1(x)=loga(x+2)-1,(x>-2),它的图象不过第二象限,
当a>1时,函数f-1(x)是(-2,+∞)上的增函数,且经过定点(-1,-1).
所以f-1(x)的图象不经过第二象限的充要条件是f-1(x)的图象与x轴的交点位于x轴的非负半轴上.(11分)
令loga(x+2)-1=0,解得x=a-2,
由a-2≥0,解得a≥2.(13分)
已知函数f(x) = lg.
(1)求f(x)的定义域;
(2)求该函数的反函数f-1(x);
(3)判断f-1(x)的奇偶性.
正确答案
(1)由 >0, 得-1<x<1.
故函数的定义域是(-1,1)
(2)由y= lg,得10y=
(y∈R),
所以x=,
所求反函数为f-1(x)=(x∈R).
(3)f-1(-x)==
=-f-1(x),
所以f-1(x)是奇函数.
函数y=arcsin(1-x)+arccos2x的值域为______.
正确答案
由题意知,
解得:0≤x≤,
即函数的定义域为[0,]
所以arcsin(1-x)是减函数,arccos2x也是减函数
所以当x=0时,函数有最大值,为y=+
=π;
当x=时,函数有最小值,为y=
+0=
,
所以值域为[,π],
故答案为[,π].
已知f(x)=.
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)判断并用定义证明函数f(x)的单调性;
(3)求函数f(x)的反函数f-1(x);
(4)若对任意满足x1+x2=m的正实数x1、x2,不等式f-1(x1)f-1(x2)>f-1(m)恒成立.求m的取值范围.
正确答案
(1)由-1≥0得定义域为(0,1].
(2)f(x)在(0,1)内单调递减,证明如下.
设0<x1<x2≤1,则f(x2)-f(x1)=-
=
<0.
即f(x2)<f(x1).这就是说函数f(x)在(0,1]上单调递减.
(3)令y=,解得x=
(y≥0),即f-1(x)=
(x≥0).
(4)由f-1(x1)f-1(x2)>f-1(m),
化简得到:(1+x12)(1+x22)<1+m2.
注意到m=x1+x2,以及x1,x2>0代入整理得:x1x2<2.
把x2=m-x1代入整理得到:x12-mx1+2>0.
该关于x1的不等式对于一切(0,m)内的x1恒成立.
所以()2-m•
+2>0.解得0<m<2
.
已知f(x)=(1+)-2(x>1).
(1)求函数f(x)的反函数f-1(x)的解析式及其定义域;
(2)判断函数f-1(x)在其定义域上的单调性并加以证明;
(3)若当x∈(,
]时,不等式(1-
).f-1(x)>a(a-
)恒成立,试求a的取值范围.
正确答案
(1)令y=x,则有x=(1+
2
y-1
)-2
解得:f-1(x)=(x∈(0,1));(4分)
(2)设0<x1<x2<1,则f-1(x1)-f-1(x2)=-
=
==
由0<x1<x2<1,有所以f-1(x1)-f-1(x2)<0,即函数f-1(x)在其定义域上的单调递增.(8分)
(3)当x∈(,
]时,不等式(1-
).f-1(x)>a(a-
)恒成立,
即不等式(1+a)>a2-1恒成立
当1+a>0即a>-1时,原命题等价于a<+1恒成立,由x∈(
,
]
所以a≤,从而得-1<a≤
当1+a=0即a=-1时,不等式(1+a)>a2-1不成立
当1+a<0即a<-1时,原命题等价于a>+1恒成立,
由x∈(,
]所以a>
,又a<-1,所以a不存在.综上可得:-1<a≤
.(12分)
已知函数f(x)=,则f(x)的反函数f-1(x)的解析式______.
正确答案
令y=,
得2x(1-y)=1+y,
∴2x=
∴-1<x<1且x=log2
∴f-1(x)=log2(-1<x<1).
故答案为:log2(-1<x<1).
设函数f(x)=+lg
,
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的单调性,并给出证明;
(3)已知函数f(x)的反函数f-1(x),问函数y=f-1(x)的图象与x轴有交点吗?若有,求出交点坐标;若无交点,说明理由.
正确答案
(1)由3x+5≠0且>0,解得x≠-
且-
<x<
.取交集得-
<x<
.
(2)令μ(x)=3x+5,随着x增大,函数值减小,所以在定义域内是减函数;
=-1+
随着x增大,函数值减小,所以在定义域内是减函数.
又y=lgx在定义域内是增函数,根据复合函数的单调性可知,y=lg是减函数,所以f(x)=
+lg
是减函数.
(3)因为直接求f(x)的反函数非常复杂且不易求出,于是利用函数与其反函数之间定义域与值域的关系求解.
设函数f(x)的反函数f-1(x)与x轴的交点为(x0,0).根据函数与反函数之间定义域与值域的关系可知,f(x)与y轴的交点是(0,x0),将(0,x0)代入f(x),解得x0=.
所以函数y=f-1(x)的图象与x轴有交点,交点为(,0).
已知函数f(x)=(m2-3)xm+104是幂函数,且图象关于y轴对称.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)当x∈[0,+∞)时,求f-1(x)并讨论其单调性.
正确答案
(Ⅰ)因为f(x)=(m2-3)xm+104是幂函数,
则m2-3=1,解得:m=±2.
当m=2时,f(x)=x3,图象不关于y轴对称,舍去;
当m=-2时,f(x)=x2,满足f(x)的图象关于y轴对称,
所以所求的函数解析式为f(x)=x2.
(Ⅱ)当x∈[0,+∞)时,由y=x2,得y≥0.
又由y=x2,得:x=,
∴f-1(x)=(x≥0).
函数f-1(x)=在[0,+∞)上是增函数.
事实上,在[0,+∞)任取两个实数x1、x2,且x1<x2,
则f-1(x1)-f-1(x2)=-
∵0≤x1<x2,∴x1-x2<0,+
>0.
∴f-1(x1)-f-1(x2)<0.即f-1(x1)<f-1(x2).
故f-1(x)=在[0,+∞)上是增函数.
已知函数f(x)= (x≠-1).
(1)求函数f ( x )的值域;
(2)求函数f ( x )的反函数f-1(x);
(3)证明:f-1(x)在(2,+∞)上为减函数.
正确答案
(1)函数f(x)= =2+
∵≠0
∴函数f ( x )≠2
故函数f ( x )的值域为(-∞,2)∪(2,+∞)
(2)∵y=f(x)= =2+
∴y-2=
∴x+1=
∴x=-1(y≠2)
即f-1(x)=-1(x≠2)
证明;(3)任取区间(2,+∞)上两个实数x1,x2,且x1<x2,
则x1-2>0,x2-2>,x2-x1>0
则f(x1)-f(x2)=(-1)-(
-1)
=-
=>0
即f(x1)>f(x2)
即f-1(x)在(2,+∞)上为减函数
已知a为实数,f(x)=a-(x∈R).
(1)求证:对于任意实数a,y=f(x)在(-∞,+∞)上是增函数;
(2)当f(x)是奇函数时,若方程f-1(x)=log2(x+t)总有实数根,求实数t的取值范围.
正确答案
(1)设x1>x2,
则f(x1)-f(x2)=-+
∴x1>x2,
∴2x1>2x2
∴<
∴f(x1)-f(x2)=-+
>0
∴f(x1)>f(x2)
∴函数f(x)在定义域上为增函数.
(2)因为f(x)是R上的奇函数,所以f(0)=a-=0,
即a=1.f-1(x)=log2(-1<x<1)
由log2=log2(x+t)得t=(1-x)+
-2≥2
-2
当且仅当1-x=,即x=1-
时等号成立,
所以,t的取值范围是[2-2,+∞).
已知f(x)=()2(x≥1)
(Ⅰ)求f(x)的反函数f-1(x);
(Ⅱ)设g(x)=+
+2,求g(x)的最小值及相应的x值.
正确答案
(I)f(x)=()2即y=(1-
)2
∵x≥1
∴0≤y<1
=
∴x=
∴f-1(x)=(0≤x<1)
(II)g(x)=+
+2(0≤x<1)=
=(1+
)+
≥2
当且仅当1+=
,即x=3-2
∈[0, 1)时取等号.
∴当x=3-2 时,g(x)min=2
.
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