- 函数奇偶性的性质及其判断
- 共6028题
集合Mk(k≥0)是满足下列条件的函数f(x)全体:如果对于任意的x1,x2∈(k,+∞),都有f(x1)+f(x2)>f(x1+x2).
(1)函数f(x)=x2是否为集合M0的元素,说明理由;
(2)求证:当0<a<1时,函数f(x)=ax是集合M1的元素;
(3)对数函数f(x)=lgx∈Mk,求k的取值范围.
正确答案
(1)取x1=2,x2=3∈(0,+∞),…1分
f(x1)=22=4,f(x2)=32=9,f(x1+x2)=52=25>f(x1)+f(x2),…1分
∴函数f(x)=x2不是集合M0的元素.…1分
(2)证明:任取x1,x2∈(1,+∞),
f(x1)+f(x2)-f(x1+x2)=ax1+ax2-ax1+x2…1分
=1-(1-ax1)(1-ax2),…1分
∵0<a<1,x1>1,根据指数函数的性质,得0<ax1<1,∴0<1-ax1<1,
同理,0<1-ax2<1,∴0<(1-ax1)(1-ax2)<1,∴1-(1-ax1)(1-ax2)>0.
∴f(x1)+f(x2)>f(x1+x2),∴函数f(x)=ax是集合M1的元素.…2分
(3)∵对数函数f(x)=lgx∈Mk,∴任取x1,x2∈(k,+∞),f(x1)+f(x2)>f(x1+x2)成立,
即lgx1+lgx2=lg(x1•x2)>lg(x1+x2)成立,
∴x1•x2>x1+x2对一切x1,x2∈(k,+∞)成立,…1分
∴1>+
对一切x1,x2∈(k,+∞)成立,
∵x1,x2∈(k,+∞),∴+
∈(0,
),
∴≤1,∴k≥2.…2分.
已知f(x)为定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,x>0时,f(x)=1-,
(1)求函数f(x)的解析式,
(2)判断函数f(x)在(0,+∞)的单调性并用定义证明.
正确答案
(1)设x<0,则-x>0,f(-x)=1+,又∵f(x)为奇函数,
∴f(x)=-f(x)=-1-
∴f(x)=
(2)f(x)在(0,+∞)为单调增函数.
证明:任取0<x1<x2,则f(x1)-f(x2)=1--1+
=
-
=
∵0<x1<x2,∴x1-x2<0,x1x2>0,
∴f(x1)-f(x2)<0,
∴f(x)在(0,+∞)为单调增函数.
已知函数f(x)=x3-bx2+6x+a,x=2是f(x)的一个极值点.
(1)求f(x)的单调递增区间;
(2)若当x∈[1,3]时,f(x)-a2>2恒成立,求a的取值范围.
正确答案
(1)f'(x)=3x2-2bx+6.---------------------(1分)
∵x=2是f(x)的一个极值点.
∴f'(2)=0,即2是方程3x2-2bx+6=0的一个根,解得b=.----------------------(3分)
所以f'(x)=3x2-9x+6
令f'(x)>0,则3x2-9x+6>0,解得x>2或x<1.-----------------------(5分)
∴函数f(x)的单调递增区间为(-∞,1),(2,+∞).-----------------------(6分)
(2)∵当1<x<2时f'(x)<0,当x>2或x<1时,f'(x)>0,
∴f(x)在(1,2)内单调递减,f(x)在(2,3)内单调递增.-------------------(8分)
∴当x=2时,f(x)取得极小值f(2),同时在区间[1,3]上的也是最小值,且 f(2)=a+2.------------------(10分)
若当x∈[1,3]时,要使f(x)-a2>2恒成立,只需f(2)>a2+2,即a+2>a2+2,------------------(12分)
解得 0<a<1.------------------(13分)
即的取值范围是0<a<1.
已知指数函数y=g(x)满足:g(2)=4,定义域为R的函数f(x)=是奇函数.
(1)确定y=g(x)的解析式;
(2)求m,n的值;
(3)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求实数k的取值范围.
正确答案
(1)∵指数函数y=g(x)满足:g(2)=4,
∴g(x)=2x;
(2)由(1)知:f(x)=是奇函数.
因为f(x)是奇函数,所以f(0)=0,即=0,∴n=1;
∴f(x)=,又由f(1)=-f(-1)知
=-
,∴m=2;
(3)由(2)知f(x)==-
+
,
易知f(x)在(-∞,+∞)上为减函数.
又因f(x)是奇函数,从而不等式:
f(t2-2t)+f(2t2-k)<0等价于f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(k-2t2),
因f(x)为减函数,由上式推得:t2-2t>k-2t2,
即对一切t∈R有:3t2-2t-k>0,
从而判别式△=4+12k<0,解得:k<-.
已知定义域为R的函数f(x)对任意实数x,y满足f(x+y)+f(x-y)=2f(x)cosy,且f(0)=0,f()=1.
(1)求f()及f(
)的值;
(2)求证:f(x)为奇函数且是周期函数.
正确答案
(1)在f(x+y)+f(x-y)=2f(x)cosy中,
取x=,y=
,得f(
+
)+f(
-
)=2f(
)cos
,
即f()+f(0)=
f(
),…(3分)
又已知f(0)=0,f()=1,
所以f()=
.…(4分)
在f(x+y)+f(x-y)=2f(x)cosy中,
取x=π,y=,得f(π+
)+f(π-
)=2f(π)cos
,
即f()+f(
)=0,…(7分)
又已知f()=1,
所以f()=-1.…(8分)
证明:(2)在f(x+y)+f(x-y)=2f(x)cosy中,
取x=0,
得f(0+y)+f(0-y)=2f(0)cosy,
又已知f(0)=0,
所以f(y)+f(-y)=0,
即f(-y)=-f(y),
f(x)为奇函数.…(11分)
在f(x+y)+f(x-y)=2f(x)cosy中,
取y=,得f(x+
)+f(x-
)=0,
于是有f(x+)+f(x+
)=0,
所以f(x+)=f(x-
),
即f(x+2π)=f(x),
f(x)是周期函数.…(14分)
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