- 平面向量数量积的坐标运算
- 共1919题
为研究“原函数图象与其反函数图象的交点是否在直线y=x上”这个课题,我们可以分三步进行研究:
(I)首先选取如下函数:y=2x+1,y=,y=-
求出以上函数图象与其反函数图象的交点坐标:y=2x+1与其反函数y=的交点坐标为(-1,-1)y=
与其反函数y=
的交点坐标为(0,0),(1,1)y=-
与其反函数y=x2-1,(x≤0)的交点坐标为(
,
),(-1,0),(0,-1)
(II)观察分析上述结果得到研究结论;
(III)对得到的结论进行证明.现在,请你完成(II)和(III).
正确答案
(II)原函数的图象与反函数的图象的交点不一定在直线y=x上.
(III)证明:设(a,b)是f(x)的图象与其反函数的图象的任一点,
由于原函数与反函数的图象关于直线y=x对称,
则(b,a)也是f(x)的图象与反函数的图象的交点,
且b=f(a),a=f(a),
若a>b时,交点显然在y=x上.
若a<b,且f(x)是增函数时,有f(b)<f(a),从而b<a.矛盾;
若b<a,且f(x)是增函数时,有f(a)<f(b),从而a<b.矛盾;
若a<b,且f(x)是减函数时,有f(b)<f(a),从而a<b.此时交点不在y=x上;
若b<a,且f(x)是减函数时,有f(a)<f(b),从而b<a.此时交点不在y=x上.
综上所述,f(x)单调递增,且f(x)的图解与其反函数的图象有交点时,交点在y=x上;f(x)单调递减,且f(x)的图解与其反函数的图象有交点时,交点不在y=x上.
已知函数=(cos2x,-1),
=(1,cos(2x-
)),设f(x)=
•
+1.
(1)求函数f(x)的最小正周期及单调递减区间;
(2)设x为三角形的内角,且函数y=2f(x)+k恰有两个零点,求实数k的取值范围.
正确答案
(1)由题意可得f(x)=•
+1=cos2x-cos(2x-
)+1
=cos2x-cos2x-
sin2x+1=
cos2x-
sin2x+1
=1-sin(2x-),所以其最小正周期为π,
由2kπ-≤2x-
≤2kπ+
解得kπ-
≤x≤kπ+
,k∈Z,
故函数的单调递减区间为:(kπ-,kπ+
),k∈Z,
(2)由(1)知:y=2f(x)+k=2+k-2sin(2x-)
因为x为三角形的内角,且函数y=2f(x)+k恰有两个零点,
即方程sin(2x-)=1+
在区间(0,π)上恰有两根,
∴-1<1+<1且1+
≠-
,
解得-4<k<0,且k≠-3
设0<||≤2,函数f(x)=cos2x-|
|sinx-|
|的最大值0,最小值为-4,且
与
的夹角为45°,求(
+
)2.
正确答案
f(x)=cos2x-||sinx-|
|=-sin2x-|
|sinx-|
|+1=-(sinx+
)2+
-|
|+1,
因为-1≤sinx≤1,0<||≤2⇒-1<-
<0,
所以当sinx=-时,f(x)取得最大值为
-|
|+1,
当sinx=1时,f(x)取得最小值为-||-|
|,
由题意得,-|
|+1=0①,-|
|-|
|=-4②,
联立①②解得||=2,|
|=2,
又与
的夹角为45°,
所以(+
)2=
a
2+
b
2+2•
=4+4+2×2×2cos45°=8+4
.
已知向量=(sinx,-1),向量
=(
cosx,
),函数f(x)=(
+
)•
.
(Ⅰ)求f(x)的最小正周期T;
(Ⅱ)若方程f(x)-t=0在x∈[,
]上有解,求实数t的取值范围.
正确答案
(I)∵=(sinx,-1),
=(
cosx,
),
∴+
=(sinx+
cosx,-
),可得
f(x)=(+
)•
=sinx(sinx+
cosx)+
=sin2x+
sinxcosx+
∵sin2x=(1-cos2x),sinxcosx=
sin2x
∴f(x)=(1-cos2x)+
sin2x+
=sin(2x-
)+1
因此,f(x)的最小正周期T==π;
(II)∵x∈[,
],可得2x-
∈[
,
]
∴sin(2x-)∈[
,1],得f(x)=sin(2x-
)+1的值域为[
,2]
∵方程f(x)-t=0在x∈[,
]上有解,
∴f(x)=t在x∈[,
]上有解,可得实数t的取值范围为[
,2].
已知二次函数y=f(x)的图象为开口向下的抛物线,且对任意x∈R都有f(1-x)=f(1+x).若向量=(
,-1),
=(
,-2),则满足不等式f(
•
)>f(-1)的m的取值范围为______.
正确答案
∵对任意x∈R都有f(1-x)=f(1+x).
故函数的对称轴为x=1,
∵=(
,-1),
=(
,-2),
∴•
=m+2
若f(•
)>f(-1)
则|m+2-1|<|-1-1|
解得-3<m<1
又由m≥0得
0≤m<1
故答案为:[0,1)
扫码查看完整答案与解析