- 函数奇偶性的性质及其判断
- 共6028题
证明:函数f(x)=-2x2+1是偶函数,且在[0,+∞)上是减少的.
正确答案
证明:函数f(x)的定义域为R,
对于任意的x∈R,都有f(-x)=-2(-x)2+1=-2x2+1=f(x),
∴f(x)是偶函数;
在区间[0,+∞)上任取x1,x2,且x1<x2,则有
f(x1)-f(x2)=(-2x12+1)-(-2x22+1)=2(x22-x12)=2(x2+x1)(x2-x1),
∵x1,x2∈[0,+∞),x1<x2,∴x2-x1>0,x1+x2>0,
即2(x2-x1)•(x1+x2)>0,
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以f(x)在[0,+∞)上是减少的.
已知函数f(x)对于任意x,y∈R,总有f(x)+f(y)=f(x+y),且x>0时,f(x)<0,f(1)=-.
(1)求证:f(x)在R上是减函数;
(2)求f(x)在[-2,2]上的最大值和最小值.
正确答案
(1)证明:设x∈R,t>0,x+t>x,则
∵t>0,∴f(t)<0,f(x+t)<f(x)
∴f(x)在R上是减函数
(2)由(1)知f(x)在R上是减函数
∴f(x)在[-2,2]上单调递减,
令x=y=0,则f(0)+f(0)=f(0+0),∴f(0)=0
令y=-x,则f(x)+f(-x)=f(x-x),∴f(-x)=-f(x)
∴f(x)是奇函数
∴f(x)min=f(2)=f(1)+f(1)=-1,f(x)max=f(-2)=-f(2)=1
(本小题满分14分)
已知集合是满足下列性质的函数
的全体, 存在非零常数
, 对任意
, 有
成立.
(1) 函数是否属于集合
?说明理由;
(2) 设, 且
, 已知当
时,
, 求当
时,
的解析式.
(3)若函数,求实数
的取值范围.
正确答案
(1). (2)当
时,
.
(3){k|k= nπ, n∈Z}
(1)假设函数属于集合
, 则存在非零常数
, 对任意
, 有
成立,即:
成立.在不成立的情况下,易用反例说明.因而 令
, 则
, 与题矛盾. 故
.
(2)解决本题的关键是,根据1
时,
求出f(x)的表达式.
(3)解本题应讨论当k=0和k≠0两种情况.
然后解决本题的突破口是对任意x∈R,有f(x+T)="T" f(x)成立,即sin(kx+kT)=Tsinkx
因为k≠0,且x∈R,所以kx∈R,kx+kT∈R,
于是sinkx∈[-1,1],sin(kx+kT) ∈[-1,1],
故要使sin(kx+kT)=Tsinkx .成立,只有T=,下面再对T=1和T=-1两种情况进行讨论.
解:(1) 假设函数属于集合
, 则存在非零常数
, 对任意
, 有
成立,
即: 成立. 令
, 则
, 与题矛盾. 故
. …………5分
注:只要能判断即可得1分.
(2) , 且
, 则对任意
, 有
,
设, 则
,
…………8分
当时,
,
故当时,
. …………10分
3)当k=0时,f(x)=0,显然f(x)=0∈M. …………11分
当k≠0时,因为f(x)=sinkx∈M,所以存在非零常数T,对任意x∈R,有
f(x+T)="T" f(x)成立,即sin(kx+kT)=Tsinkx .
因为k≠0,且x∈R,所以kx∈R,kx+kT∈R,
于是sinkx∈[-1,1],sin(kx+kT) ∈[-1,1],
故要使sin(kx+kT)=Tsinkx .成立,只有T=, …………12分
①当T=1时,sin(kx+k)=sinkx成立,则k=2mπ, m∈Z .
②当T=-1时,sin(kx-k)=-sinkx成立,
即sin(kx-k+π)= sinkx成立,
则-k+π=2mπ, m∈Z ,即k=-(2m-1)π, m∈Z . …………13分
综合得,实数k的取值范围是{k|k= nπ, n∈Z} …………14分
若函数f(x)是奇函数,x∈R,当x>0时,f(x)=x2-sinx,求:当x<0时,f(x)的表达式.
正确答案
若x<0时,则有-x>0,
∴f(-x)=(-x)2-sin(-x)=x2+sinx,
f(-x)=-f(x),
∴f(x)=-x2-sinx,(x<0),
已知定义在I上的函数f(x)的导函数为f'(x),满足0<f'(x)<2且f'(x)≠1,常数C1是方程f(x)-x=0的实根,常数C2是方程f(x)-2x=0的实根.
(1)若对任意[a,b]⊆I,存在xo∈(a,b)使等式=f′(x0)成立.证明:方程f(x)-x=0有且只有一个实根;
(2)求证:当x>c2时,总有f(x)<2x;
(3)若|x1-c1|<1,|x2-c1|<1,求证:|f(x1)-f(x2)|<4.
正确答案
证明:(1)假设存在另一根m(m≠c1)即f(m)=m,f(c1)=c1,则=
=1,与
=f’(x0)≠1矛盾,所以假设错误,原命题结论正确.
(2)设F(x)=f(x)-2x,则F’(x)=f’(x)-2<0,∴F(x)在(c2,+∞)单调递减,
∴F(x)<F(c2)=f(c2)-2c2=0∴f(x)<2x
(3)不妨设x1≤x2,①当x1=x2时,显然成立.
②当x1<x2时,由(Ⅱ)知f(x1)-2x1>f(x2)-2x2,∴f(x1)-f(x2)>2x1-2x2
又∵f’(x)>0,∴f(x2)-f(x1)>0
∴|f(x2)-f(x1)|<2|x2-x1|=2|x2-c1-(x1-c1)|≤2|x2-c1|+2|x1-c1|≤2+2=4,
所以|f(x2)-f(x1)|≤4.
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