- 基本初等函数(1)
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已知函数f(x)=log2(2x+1)。
(1)求证:函数f(x)在(-∞,+∞)内单调递增;
(2)记f-1(x)为函数f(x)的反函数、若关于x的方程f-1(x)=m+f(x)在[1,2]上有解,求m的取值范围。
正确答案
解:(1)任取,则
∵
∴
∴
∴,即函数f(x)在
内单调递增;
(2)
∴
=
当时,
∴
∴m的取值范围是。
已知函数f(x)=3x+k(k为常数),A(-2k,2)是函数y=f-1(x)图象上的点.
(1)求实数k的值及函数f-1(x)的解析式;
(2)将y=f-1(x)的图象按向量a=(3,0)平移,得到函数y=g(x)的图象,若2 f-1(x+-3)-g(x)≥1恒成立,试求实数m的取值范围.
正确答案
(1)∵A(-2k,2)是函数y=f-1(x)图象上的点,
∴B(2,-2k)是函数y=f(x)上的点.
∴-2k=32+k.∴k=-3.
∴f(x)=3x-3.
∴y=f-1(x)=log3(x+3)(x>-3).
(2)将y=f-1(x)的图象按向量a=(3,0)平移,
得到函数y=g(x)=log3x(x>0),
要使2f-1(x+-3)-g(x)≥1恒成立,
即使2log3(x+)-log3x≥1恒成立,
所以有x++2
≥3在x>0时恒成立,只要(x+
+2
)min≥3.
又x+≥2
(当且仅当x=
,即x=
时等号成立),
∴(x++2
)min=4
,即4
≥3.∴m≥
.
已知函数y=f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=3x-1,设f(x)的反函数是y=g(x),则g(-8)=( )。
正确答案
-3
已知函数的图象恒过定点A,且点A在函数
的图象上。(1)求函数g(x)的反函数;
(2)若,
,f(x-5)成等差数列,求x的值。
正确答案
解:当x=2时,恒有,
∴函数图象恒过定点A(2,2),
∴,得
,
∴,
,
(1);
(2)若,
,
成等差数列,
则,
即,
解得:x=5。
已知函数 .
(1)用定义证明:函数f(x)在(﹣∞,+∞)内单调递增;
(2)记f﹣1(x)为函数f(x)的反函数,求函数m=f﹣1(x)﹣f(x)在[1,2]上的值域.
正确答案
证明:(1)任取x1<x2,则
,
∵x1<x2,
∴,
∴,
∴f(x1)<f(x2),即函数f(x)在(﹣∞,+∞)内单调递增.
(2)∵,
∴m=f﹣1(x)﹣f(x)=
=,
当1≤x≤2时,,
∴,
∴m的取值范围是.
已知函数f(x)=ax+k(a>0且a≠1)的图象过点(-1,1),其反函数f-1(x)的图象过点(8,2).(1)求a,k的值
(2)若将y=f-1(x)的图象向左平移2个单位,再向上平移1个单位,就得到函数y=g(x)的图象,写出y=g(x)的解析式
(3)若函数F(x)=g(x2)-f-1(x),求F(x)的最小值及取得最小值时x的值.
正确答案
(1)∵函数f(x)=ax+k(a>0且a≠1)的图象过点(-1,1),
∴f(-1)=a-1+k=1,
解得k=1.
∵函数f(x)=ax+k反函数f-1(x)的图象过点(8,2),
∴函数f(x)=ax+k的图象过点(2,8),
∴a2+k=8,即a3=8,
∴a=2.
(2)由(1)得f(x)=2x+1,
∴f-1(x)=log2x-1.
将y=f-1(x)的图象向左移2,向上移1得f-1(x+2)-1=log2(x+2),
∴g(x)=log2(x+2).(x>-2)
(3)f(x)=g(x2)-f-1(x)
=log2(x2+2)-log2x+1(x>0)
=log2x2+2x+1=log2(x+)+1,
∴x>0,
∴x+≥2
,
当且仅当x=时取
∴F(x)min=F()=log22
+1=
.
已知函数f(x)=log2(2x+1)
(1)求证:函数f(x)在(-∞,+∞)内单调递增;
(2)记f-1(x)为函数f(x)的反函数,关于x的方程f-1(x)=m+f(x)在[1,2]上有解,求m的取值范围.
正确答案
(1)任取x1<x2,则f(x1)-f(x2)=log2(2x1+1)-log2(2x2+1)=log2,
∵x1<x2,∴0<2x1+1<2x2+1,
∴0<<1,log2
<0,
∴f(x1)<f(x2),
即函数f(x)在(-∞,+∞)内单调递增
(2)∵f-1(x)=log2(2x-1)(x>0),
∴m=f-1(x)-f(x)=log2(2x-1)-log2(2x+1)=log2=log2(1-
)
当1≤x≤2时,≤
≤
,
∴≤1-
≤
∴m的取值范围是[log2(),log2(
)]
设f(x)=()2(x>0).
(1)求f(x)的反函数f-1(x)
(2)若x≥2时,不等式(x-1)f-1(x)>a(a-)恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)∵y=()2=(1+
)2(x>0)∴y>1(2分)
由原式有:=
∴x+1=
x
∴x=(2分)
∴f-1(x)=x∈(1,+∞)(2分)
(2)∵(x-1)f-1(x)>a(a-)
∴(x-1)>a(a-
)(x>0)
∴(+1)(
-1)
>a(a-
)
∴+1>a2-a
∴(a+1)>a2-1(2分)
①当a+1>0即a>-1时>a-1对x≥2恒成立-1<a<
+1
②当a+1<0即a<-1时<a-1对x≥2恒成立
∴a>+1此时无解(3分)
综上-1<a<+1-(1分)
已知函数f(x)=3x+k (k为常数),A(-2k,2)是函数y=f-1(x)图象上的点.
(1)求实数k的值及函数f-1(x)的解析式;
(2)将y=f-1(x)的图象按向量=(3,0)平移,得到函数y=g(x)的图象,若2f-1(x+m-3)-g(x)≥1恒成立,求正实数m的取值范围.
正确答案
(1)∵函数f(x)=3x+k (k为常数),A(-2k,2)是函数y=f-1(x)图象上的点
∴-2k=32+k,∴k=-3
∴y=f(x)=3x-3,∴x=log3(y+3)
∴f-1(x)=log3(x+3)(x>-3)
(2)y=g(x)=f-1(x-3)=log3x(x>0)
2f-1(x+m-3)-g(x)≥1恒成立等价于2log3(x+m)-log3x≥1恒成立
∴,∴
∵x>0,∴m≥-x+=-(
x
-
3
2
)2+≥
∴m≥.
已知函数f(x)=log4(7+6x-x2)
(1)写出f(x)的单调递增区间,并证明.
(2)在f(x)的单调递增区间上,求f(x)的反函数f --1(x).
正确答案
(1)f(x)的单调递增区间(-1,3].
证明:设3≥x2>x1>-1,f(x1)-f(x2)=log4(7+6x1 -x12)-log4(7+6x2 -x22)=log4.
∵-1=
=
<0,
∴0<<1,
∴f(x1)-f(x2)<0,故f(x)在(-1,3]上是增函数.
(2)由于f(x)的单调递增区间为(-1,3]上,可得 0<f(x)≤2,
∵f(x)=log4(7+6x-x2),
∴7+6x-x2=4y,(x-3)2=16-4y,
∴x=3-,
∴f(x)的反函数f --1(x)=3- ( 0<x≤2).
我们知道,y=ax(a>0且a≠1)与y=logax(a>0且a≠1)互为反函数。只要把其中一个进行指对互化,就可以得到它的反函数的解析式。任意一个函数y=f(x),将x用y表示出来能否得到它的反函数?据函数的定义:对于自变量x的每一个值y都有唯一确定的值与之对应,如果存在反函数,应是对于y的每一个值,x都有唯一确定的值与之对应,据此探究下列函数是否存在反函数?若是,反函数是什么?若否,为什么?
(1)y=2x+1;
(2)y=;
(3)y=x2;
(4)y=。
正确答案
解:(1)∵y=2x+1是单调增函数,由y=2x+1解得x=(y-1),
这时对任意y∈R,都有唯一确定的x与之对应,也就是x是y的函数,
按习惯用x表示自变量,y表示函数,
则y=2x+1的反函数为y=(x-1).
(2)同(1)的道理,∵y=单调增,也存在反函数,由y=
解出x=y2,
∴y=的反函数为y=x2,因为这里的x就是y=
中的y且y≥0,
∴x≥0,即反函数为y=x2(x≥0).
(3)∵x=±1时,都有y=1,反过来对于y=1,x有两个值与之对应,故y=x2不存在反函数.
(4)由y=,解得x=
,
对y的每一个值,x都有唯一值与之对应,
故存在反函数,反函数为y=(x≠2).
已知函数f(x)=ax-k的图象过点(1,3),其反函数f-1(x)的图象过点(2,0),则f(x)的表达式是______.
正确答案
∵函数f(x)=ax-k的图象过点(1,3),
∴3=a-k…①
又∵反函数f-1(x)的图象过点(2,0),
∴函数f(x)=ax-k的图象过点(0,2),
∴2=a0-k…②
联立①②后,解得
a=2,k=-1
∴f(x)=2x+1
故答案为:y=2x+1
已知y=2x+m和y=nx-3互为反函数,求m,n的值。
正确答案
解:由题知,y=2x+m的反函数为,
∵y=2x+m和y=nx-3互为反函数,
故y=nx-3和为同一函数,
从而可得:n=,m=6。
若点(1,2)既在函数y=的图象上,又在它的反函数的图象上,则ab=______.
正确答案
法一:由已知得:=2,即a+b=4,
又由 y=解x得:x=
(y2-b),
则 y=的反函数为 y=
(x2-b),
∵点(1,2)在反函数的图象上
∴2=(1 -b)
与a+b=4联立解得:a=-3,b=7,
法二:由已知点(1,2)在 y=的图象上
则 =2,即a+b=4,
又∵互为反函数的函数图象关于y=x对称
∴点(2,1)也在函数 y=的图象上
由此得:=1,即:2a+b=1,
将此与a+b=4联立解得:a=-3,b=7,
ab=-21
答案:-21.
已知函数f(x)=的反函数f -1(x)的图象的对称中心是(b,3),则实数a+b为______.
正确答案
因为 f(x)=-1-,
设y′=y+1,x′=x-a-1得到y′=为反比例函数且为奇函数
则对称中心为(0,0)即y′=0,x′=0得到y=-1,x=a+1
所以函数y的对称中心为(a+1,-1)
根据互为反函数的图象关于y=x对称,
得出反函数f-1(x)的图象的对称中心(-1,a+1)
∴a+1=3,b=-1
则实数a+b为 1
故答案为:1.
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