- 函数的概念与基本初等函数
- 共8430题
已知函数f(x)=ax+lnx,其中a为常数,设e为自然对数的底数。
(1) 当a=-1时,求f(x)的最大值;
(2) 若f(x)在区间(0,e]上的最大值为-3,求a的值;
(3) 当a=-1时,试推断方程=
是否有实数解。
正确答案
见解析。
解析
(1) 当a=-1时,f(x)=-x+lnx,f′(x)=-1+……………………1分
当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0.
∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数…………3分
=f(1)=-1…………………………………………………………4分
(2) ∵f′(x)=a+,x∈(0,e],
∈
………………………………5分
① 若a≥,则f′(x)≥0,从而f(x)在(0,e]上增函数
∴=f(e)=ae+1≥0.不合题意…………………………………6分
② 若a<,则由f′(x)>0
>0,即0<x<
由f(x)<0<0,即
<x≤e.
从而f(x)在上增函数,在
为减函数
∴=f
=-1+ln
………………………………………8分
令-1+ln=-3,则ln
=-2
∴=
,即a=
. ∵
<
,∴a=
为所求……………9分
(3) 由(Ⅰ)知当a=-1时=f(1)=-1,
∴|f(x)|≥1……………………………………………………………10分
又令g(x)=,g′(x)=
,令g′(x)=0,得x=e,
当0<x<e时,g′(x)>0,g(x) 在(0,e)单调递增;
当x>e时,g′(x)<0,g(x) 在(e,+∞)单调递减…………………………11分
∴=g(e)=
<1, ∴g(x)<1……………………………12分
∴|f(x)|>g(x),即|f(x)|> ……………………………………13分
∴方程|f(x)|=没有实数解.…………………………………14分
知识点
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,且
。
(1)求角A,B的大小;
(2)设函数,求函数
的周期及其在[
,
]上的值域。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵,由正弦定理得
,即
∴或
(舍去),
,则
(2)
∵,则
而正弦函数在
上单调递增,在
上单调递减
∴函数的最小值为
,最大值为
,
即函数在
上的值域为
。
知识点
函数在区间
内的零点个数是
正确答案
解析
解法1:因为,
,即
且函数
在
内连续不断,故
在
内的零点个数是1.
解法2:设,
,在同一坐标系中作出两函数的图像如图所示:可知B正确.
知识点
设函数,(其中
为实常数)
(1)当时,讨论
的单调区间;
(2)曲线(其中
)在点
处的切线方程为
,
①若函数无极值点且
存在零点,求
的值;
②若函数有两个极值点,证明
的极小值小于
.
正确答案
见解析
解析
解:(1)当时
,
当时,
很成立,
在
上是增函数;
当时,令
得
或
(舍)
令得
;令
得
在上
是增函数,在
上是减函数
(2)由题得
,
即,
则,
①由无极值点且
存在零点,得
解得,于是
,
,
②由(2)知,要使函数
有两个极值点,只要方程
有两个不等正根,
设两正根为,且
,可知当
时有极小值
,其中这里
由于对称轴为
,所以
且,得
解法二:由(2)知,要使函数
有两个极值点,只要方程
有两个不等正根,
那么实数应满足
,解得
,
即
所以有
而,
记,
,
有对
恒成立,
又,故对
恒有
,即
,
对于
恒成立即
在
上单调递增,
故,
知识点
已知函数。
(1)若,求
的值;
(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是,且满足
,求
的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1)解:由题意得:
若,可得
,
则
(2)由可得
,即
,得
知识点
若函数f(x)=,则不等式|f(x)|≥
的解集为 •
正确答案
{x|x≤﹣或x≥
或0<x≤
}
解析
由题意,不等式|f(x)|≥为
①和
②,
解不等式组①得,x≤﹣;
解不等式组②得x≥或0<x≤
,
所以不等式|f(x)|≥的解集{x|x≤﹣
或x≥
或0<x≤
}。
知识点
设直线l1的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,x轴为极轴建立极坐标系得另一直线l2的方程为ρsinθ﹣3ρcosθ+4=0,若直线l1与l2间的距离为
,则实数a的值为 。
正确答案
9或-11
解析
将直线l1的方程化为普通方程得3x﹣y+a﹣3=0,
将直线l2的方程化为直角坐标方程得3x﹣y﹣4=0,
由两平行线的距离公式得
⇒a=9或a=-11。
知识点
已知函数的图象与函数
的图象恰有两个交点,则实数
的取值范围是 .
正确答案
解析
∵函数的图像直线恒过定点
,且
,
,
,∴
,
,
,由图像可知
.
知识点
已知函数f(x)=(1﹣sin2ωx)•tan(+ωx),(ω>0)其图象上相邻的两个最高点之间的距离为π。
(I)求f(x+)在区间[﹣
,
]上的最小值,并求出此时x的值;
(2)若α∈(,
),f(α+
)=
,求sin2α的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)f(x)=(1﹣sin2ωx)•tan(+ωx)=cos2ωx﹣sin2ωx=cos2ωx,
∵函数f(x)图象上相邻的两个最高点之间的距离为π,
∴函数的周期T=π,即,则ω=1,
即f(x)=cos2x,f(x+)=cos(2x+
),
∵x∈[﹣,
],∴2x+
∈[﹣
,
],
∴当2x+=
,即x=
时,函数f(x)取得最小;
(2)f(α+)=cos[2(α+
)]=cos(2
)=﹣cos(
)=
,
∴cos()=﹣
,
若α∈(,
),则
,
则sin()=
,
则sin2α=sin[2]=sin(
)cos
+cos(
)sin
。
知识点
设f(x)=x|x﹣1|﹣blnx+m,(b,m∈R)
(1)当b=3时,判断函数f(x)在[l,+∞)上的单调性;
(2)记h(x)=f(x)+blnx,当m>1时,求函数y=h(x)在[0,m]上的最大值;
(3)当b=1时,若函数f(x)有零点,求实数m的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)当b=3时,因为x>1,则f(x)=x2﹣x﹣3lnx+m,
f′(x)==
,
当x时,f′(x)>0,所以f(x)在[
,+∞)单调递增
当x∈[1,]时,f′(x)<0,所以f(x)在[1,
)单调递减
(2)h(x)=f(x)+m,
∴当x∈[0,1]时,h(x)=﹣(x﹣)2+m
,
∴当x=时,h(x)min=m
∵h(x)∈在(1,m]单调递增,
∴h(x)max=m2
由2≥m,
又m>1,
∴可得m≥,
∴当m≥时,h(x)max=m2,
当1时,h(x)max=m
(3)b=1时,函数f(x)有零点,即x|x﹣1|﹣lnx+m=0有解,
即当x∈(0,1]时,g(x)=x2﹣x+lnx,
∵g′(x)=2x≥2
﹣1>0,
∴g(x)=lnx﹣x|x﹣1|,在(0,1]单调递增,
∴g(x)≤g(1)=0
=<0,
当x∈(1,+∞)时,g(x)=﹣x2+x+lnx,
g′(x)=<0,
∴g(x)=lnx﹣x|x﹣1|,在(1,+∞)单调递减,
∴g(x)<g(1)=0
∴m=lnx﹣x|x﹣1|有解时,实数的取值范围为:m≤0
知识点
已知函数的部分图像如图,令
则
。
正确答案
0
解析
由图象可知,T=
,解得T=π,故有
。
函数的图象过点(,1)故有1=sin(2×
+φ),|φ|<
,故可解得φ=
,从而有f(x)=sin(2x+
)。a1=sin(2×
+
)=1,a2=sin(2×
+
)=
a3=sin(2×+
)=﹣
,a4=sin(2×
+
)=﹣1
a5=sin(2×+
)=﹣
,a6=sin(2×
+
)=
a7=sin(2×+
)=1,a8=sin(2×
+
)=
…
观察规律可知an的取值以6为周期,且有一个周期内的和为0,且2014=6×335+4,
所以有:a2014=sin(2×+
)=﹣1。
则a1+a2+a3+…+a2014=a2011+a2012+a2013+a2014=1+=0,故答案为:0。
知识点
函数的图像的一条对称轴为
,则以
为方向向量的直线的倾斜角为 。
正确答案
解析
,
因为此函数图像的一条对称轴为,所以
,
所以
,所以以
为方向向量的直线的倾斜角为
。
知识点
已知函数的图象在
处的切线与直线
平行。
(1)求实数的值;
(2)若方程在
上有两个不相等的实数根,求实数
的取值范围;
(3)设常数,数列
满足
(
),
。
求证:。
正确答案
见解析
解析
(1),
(2)由(1),
设,得
,
,
(3)证明:由
当x>0时,
由
当n=1时,
结论成立
对
知识点
已知函数,
=
-2
+4,若对任意
∈(0,2),存在
∈[1,2],使
)≥
,则实数b的取值范围是 ( )
正确答案
解析
,令f ′(x)=0得x1=1,x2=3∉(0,2),当x∈(0,1)时,f ′(x)<0,函数f(x)单调递减;当x∈(1,2)时,f ′(x)>0,函数f(x)单调递增,所以f(x)在(0,2)上的最小值为
,由于“对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2)”等价于“g(x)在[1,2]上的最小值不大于f(x)在(0,2)上的最小值
”,(*)又g(x)=(x-b)2+4-b2,x∈[1,2],所以
①当b<1时,因为[g(x)]min=g(1)=5-2b>0,此时与(*)矛盾;②当b∈[1,2]时,因为[g(x)]min=4-b2≥0,此时与(*)矛盾;③当b∈(2,+∞)时,因为[g(x)]min=g(2)=8-4b,解不等式
,可得
。
知识点
已知函数。
(1)若函数的图象在
处的切线方程为
,求
的值;
(2)若函数在R上是增函数,求实数a的取值范围;
(3)如果函数恰有两个不同的极值点
,
,证明:
正确答案
见解析。
解析
(1)∵,∴
,于是由题知1-a=2,解得a=-1。
∴ ,∴
,于是1=2×0+b,解得b=1。
(2)由题意即
恒成立,∴
恒成立。
设,则
。
∴ h(x)min=h(0)=1,∴ a<1。
(3)由已知,
∴ ,∵ x1,x2是函数g(x)的两个不同极值点(不妨设x1
<x2),
∴ a>0(若a≤0时,,即g(x)是R上的增函数,与已知矛盾),且
,
,∴
,
。
两式相减得:,
于是要证明,即证明
,
两边同除以,即证
,即证(x1-x2)
>
,
即证(x1-x2)-
>0,令x1-x2=t,t<0,即证不等式
当t<0时恒成立。
设,∴
。
∵ 由(2)知,即
,∴
(t)<0,
∴ (t)在t<0时是减函数,∴
(t)在t=0处取得极小值
(0)=0。
∴
(t)>0,得证,∴
知识点
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