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1
题型:简答题
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简答题 · 16 分

已知实数,函数.

(1)当时,求的最小值;

(2)当时,判断的单调性,并说明理由;

(3)求实数的范围,使得对于区间上的任意三个实数,都存在以为边长的三角形。

正确答案

(1)2(2)递增(3)

解析

解析:易知的定义域为,且为偶函数。

(1)时, ………………………2分

最小值为2.      ………………………4分

(2)时,

时,  递增;    时,递减; ………………………6分

为偶函数.所以只对时,说明递增.

,所以,得

所以时,  递增;  ……………………………………………10分

(3)

从而原问题等价于求实数的范围,使得在区间上,

恒有.     ……………………………………………………………11分

①当时,上单调递增,

从而;  …………………………………………………………………12分

②当时,上单调递减,在上单调递增,

,从而;……………………13分

③当时,上单调递减,在上单调递增,

,从而;  …………………14分

④当时,上单调递减,

,从而;……………………………………………15分

综上,. …………………………………………………………………16分

知识点

函数的概念及其构成要素
2
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

函数f(x)=|x﹣2|﹣lnx在定义域内零点的个数为(  )

A0

B1

C2

D3

正确答案

C

解析

由题意,函数f(x)的定义域为(0,+∞);

由函数零点的定义,f(x)在(0,+∞)内的零点即是方程|x﹣2|﹣lnx=0的根.

令y1=|x﹣2|,y2=lnx(x>0),在一个坐标系中画出两个函数的图象:

由图得,两个函数图象有两个交点,

故方程有两个根,即对应函数有两个零点.

故选C.

知识点

函数的概念及其构成要素
3
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

方程的解的个数为(    )

A1

B3

C4

D5

正确答案

B

解析

知识点

函数的概念及其构成要素
4
题型:简答题
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简答题 · 18 分

定义域为的函数,如果对于区间的任意两个数都有成立,则称此函数在区间上是“凸函数”。

(1)判断函数上是否是“凸函数”,并证明你的结论;

(2)如果函数上是“凸函数”,求实数的取值范围;

(3)对于区间上的“凸函数”,在上任取,……,

① 证明: 当)时,成立;

② 请再选一个与①不同的且大于1的整数

证明:也成立。

正确答案

见解析

解析

解析:(1)设上的任意两个数,则

函数上是 “凸函数”,……4分

(2)对于上的任意两个数,均有成立,即,整理得

………………7分

可以取任意值。

,得

综上所述得,………………10分

(3)①当时由已知得成立。

假设当时,不等式成立即成立。

那么,由

时,不等式也成立,根据数学归纳法原理不等式得证,……………………15分

②比如证明不等式成立,由①知

成立。

从而得,………………18分

知识点

函数的概念及其构成要素
5
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

在点,能成为函数的图象与其反函数的图象的公共点的是

A点P和点M

B点P和点N

C点M

D点N

正确答案

D

解析

函数的反函数为,因可排除点P,故先排除A、B,若点M在函数的图象上,则,但,即点M不在函数的图象上,排除C,故答案D。

知识点

函数的概念及其构成要素
6
题型:简答题
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简答题 · 14 分

“活水围网”养鱼技术具有养殖密度高、经济效益好的特点,研究表明:“活水围网”养鱼时,某种鱼在一定的条件下,每尾鱼的平均生长速度(单位:千克/年)是养殖密度(单位:尾/立方米)的函数,当不超过4(尾/立方米)时,的值为(千克/年);当时,的一次函数;当达到(尾/立方米)时,因缺氧等原因,的值为(千克/年)。

(1)当时,求函数的表达式;

(2)当养殖密度为多大时,鱼的年生长量(单位:千克/立方米)可以达到最大,并求出最大值。

正确答案

(1)

解析

解析:(1)由题意:当时,;        …………………………2分

时,设,显然是减函数,

由已知得,解得                   …………………………4分

故函数=           …………………………6分

(2)依题意并由(1)可得   ………8分

时,为增函数,故;      …………10分

时,

。                             …………………………12分

所以,当时,的最大值为

当养殖密度为10尾/立方米时,鱼的年生长量可以达到最大,最大值约为千克/立方米。

…………………………14分

知识点

函数的概念及其构成要素
7
题型:简答题
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简答题 · 16 分

设函数.

(1)当时,求函数在区间内的零点;

(2)设,证明:在区间内存在唯一的零点;

(3)设,若对任意,有,求的取值范围。

正确答案

见解析

解析

解析:(1),令,得

所以

(2)证明:因为 。所以。所以内存在零点。

,所以内单调递增,所以内存在唯一零点。

(3)当n=2时,f2(x)=x2+bx+c.

对任意x1,x2∈[-1,1]都有|f2(x1)-f2(x2)|≤4等价于f2(x)在[-1,1]上的最大值与最小值之差M≤4.

据此分类讨论如下:

①当,即|b|>2时,M=|f2(1)-f2(-1)|=2|b|>4,与题设矛盾。

②当-1≤<0,即0<b≤2时,M=f2(1)-f2()=(+1)2≤4恒成立。

③当0≤≤1,即-2≤b≤0时,M=f2(-1)-f2()=(-1)2≤4恒成立。

综上可知,-2≤b≤2.

注:②,③也可合并证明如下:

用max{a,b}表示a,b中的较大者。

-1≤≤1,即-2≤b≤2时,M=max{f2(1),f2(-1)}-f2()

=1+c+|b|-(+c)

=(1+)2≤4恒成立。

知识点

函数的概念及其构成要素
8
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,设是单位圆上一点,一个动点从点出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,12秒旋转一周。秒时,动点到达点秒时动点到达点.设,其纵坐标满足.

(1)求点的坐标,并求

(2)若,求的取值范围.

正确答案

(1)(2)

解析

解析:(1)当时,

所以

所以,点B的坐标是(0,1)  ……………………………………………………2分

秒时,  ………………………………………………………4分

. …………………………………………………………6分

(2)由,得

,…………………………8分

………………………………10分

 …………12分

所以,的取值范围是          ………………………………14分

知识点

函数的概念及其构成要素
9
题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数

(1)当时,证明

(2)设,试讨论函数的零点个数;

(3)设,证明:若,则

正确答案

见解析。

解析

(1)当时,

,得,得

时,

∴当时,函数有最小值,

(2)解法一:

函数的零点,即方程的实根,

将方程化为,显然

时,方程为

解得,但

即当时,函数有一个零点;

时,由(1)知

,令

,则,由,得

时,,当时,

∴当时,函数有最小值,

即对,都有

∵当时,

时,

∴函数在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,

∴当时,函数有最小值,

∴当,方程有唯一实根,即函数有一个零点;

时,方程有两个实根,即函数有两个零点:

时,方程有一个实根,即函数有一个零点;

时,方程没有实根,即函数没有零点;

综上得:当时,函数没有零点:

时,函数有两个零点;

时,函数有一个零点。

解法二:

时,由,解得,但

时,函数在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增,

,且当时,时,

∴若,函数有2个零点,若,函数有1个零点,

,函数无零点

时,由,得

∴当时,函数单调递增,在单调递减,在(1,+∞)单调递增,

时,函数在(0,1)单调递增,在单调递减,在单调递增,

时,函数在(0,+∞)单调递增,又

∴函数在(0,2)单调递增,在(2,+∞)单调递减,

,从而

∴当时,函数有1个零点,

综上得:当时,函数没有零点;

时,函数有两个零点;

时,函数有一个零点。

(3)由(1)知对,有,即

  

 

知识点

函数的概念及其构成要素
10
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知函数

(   )

A2010

B2011

C2012

D2013

正确答案

D

解析


知识点

函数的概念及其构成要素
11
题型:简答题
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简答题 · 18 分

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:在上分别递增;

零点:

最值:无最大、小值,(6分)

(2)

时,数列单调递增,且此时均大于

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,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

函数的概念及其构成要素
12
题型:简答题
|
简答题 · 14 分

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

时,

                        11分

时,

                            13分

得函数上的解析式为

知识点

函数的概念及其构成要素
13
题型:简答题
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简答题 · 14 分

是函数的一个极值点(为自然对数的底)。

(1)求的关系式(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,且试求的值。

正确答案

见解析。

解析

(1)

由已知有:

从而

得:

变化时,的变化情况如下表:

从上表可知:上是减函数;

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

故此时的不存在

②当时,,则最大值为

代入,得

的最小值为

③当时,在闭区间上是减函数,

时,其最小值不可能为0

∴此时的也不存在,

综上所述

知识点

函数的概念及其构成要素
14
题型:简答题
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简答题 · 14 分

设函数(为自然对数的底数),)。

(1)证明:

(2)当时,比较的大小,并说明理由;

(3)证明:)。

正确答案

见解析

解析

(1)证明:,所以

时,,当时,,当时,

即函数上单调递减,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

,所以

(2)解: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

因为对任意的正实数

由归纳假设知,

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

,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,

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

函数的概念及其构成要素
15
题型:简答题
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简答题 · 14 分

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

(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

                        

,则,此时,当时,

∴函数的单调递增区间为(0,+∞),          

,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

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;

时,函数的单调递增区间为单谢递减区间为

有极大值,其值为,其中

,即

                                 

设函数,则       

在(0,+∞)上为增函数。

,则等价于

等价于               

即在时,方程的大根大于1,

由于的图象是开口向上的抛物线,且经过点(0,-l),对称

,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,

时,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)。

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函数的概念及其构成要素
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