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题型:简答题
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简答题

已知集合MD是满足下列性质的函数f(x)的全体:存在非零常数k,使得对定义域D内的任意两个不同的实数x1,x2,均有|f(x1)-f(x2)|≤k|x1-x2|成立.

(Ⅰ) 当D=R时,f(x)=x是否属于MD?说明理由;

(Ⅱ) 当D=[0,+∞)时,函数f(x)=属于MD,求k的取值范围;

(Ⅲ) 现有函数f(x)=sinx,是否存在函数g(x)=kx+b(k≠0),使得下列条件同时成立:

①函数g(x)∈MD

②方程g(x)=0的根t也是方程f(x)=0的根,且g(f(t))=f(g(t));

③方程f(g(x))=g(f(x))在区间[0,2π)上有且仅有一解.若存在,求出满足条件的k和b;若不存在,说明理由.

正确答案

(Ⅰ)属于MD

事实上,对任意x1,x2∈R,|f(x1)-f(x2)|=|x1-x2|≤2|x1-x2|,

故可取常数k=2满足题意,因此f(x)∈MD

(Ⅱ)∵f(x)=在[0,+∞)为增函数

∴对任意x1,x2∈[0,+∞)有||=||=

(当x1=0,x2→0时取到),所以k≥,此即为所求.

(Ⅲ)存在.

事实上,由(Ⅰ)可知,g(x)=kx+b(k≠0)属于MD

∵t是g(x)=0的根∴g(t)=0⇒t=-

又f(g(t))=g(f(t)),∴f(0)=g(0),∴b=0,∴g(x)=kx

若k符合题意,则-k也符合题意,故以下仅考虑k>0的情形.

设h(x)=f(g(x))-g(f(x))=sinkx-ksinx,

①若k≥1,则

由h()=sinπ-ksin<0,

且h()=sin-ksin=sin+k≥0,

所以,在[]中另有一根,矛盾.

②若<k<1,

则h()=sinπ-ksin≥0,h[2π]=sin2kπ-ksin2π<0,

所以在[,2π]中另有一根,矛盾.∴0<k≤

以下证明,对任意k∈(0,],g(x)=kx符合题意.

(ⅰ)当x∈(0,]时,由y=sinx图象在连接两点(0,0),(x,sinx)的线段的上方知sinkx>ksinx

∴h(x)>0.

(ⅱ)当x∈(]时,sinkx>sin≥ksin≥ksinx∴h(x)>0.

(ⅲ)当x∈(,2π)时,sinkx>0,sinx<0,∴h(x)>0.

从而h(x)=0有且仅有一个解x=0,∴g(x)=kx在k∈(0,]满足题意.

综上所述:k∈[-,0)∪(0,],b=0为所求.

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题型:简答题
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简答题

已知二次函数f(x)满足f(-1)=0,且x≤f(x)≤(x2+1)对一切实数x恒成立.

(1)求f(1);

(2)求f(x)的解析表达式.

正确答案

(1)∵二次函数f(x)满足f(-1)=0,

且x≤f(x)≤(x2+1)对一切实数x恒成立,

∴取x=1,得1≤f(1)≤(1+1),

所以f(1)=1.

(2)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0)

因f(-1)=0,f(1)=1,

∴a+c=b=

∵f(x)≥x对x∈R恒成立,

∴ax2+(b-1)x+c≥0对x∈R恒成立,

∵a>0,ac≥>0,

∴c>0.

=a+c≥2≥2当且仅当a=c=时,等式成立,

∴f(x)=x2+x+

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题型:填空题
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填空题

对于任意x∈[1,2],都有(ax+1)2≤4成立,则实数a的取值范围为 ______.

正确答案

∵(ax+1)2≤4.

∴-2≤ax+1≤2,

∵对于任意x∈[1,2],都有(ax+1)2≤4成立,

解得:a∈[-].

故答案为:[-].

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)的定义域为R,且对于一切实数x满足f(x+2)=f(2-x),f(x+7)=f(7-x)

(1)若f(5)=9,求:f(-5);

(2)已知x∈[2,7]时,f(x)=(x-2)2,求当x∈[16,20]时,函数g(x)=2x-f(x)的表达式,并求出g(x)的最大值和最小值;

(3)若f(x)=0的一根是0,记f(x)=0在区间[-1000,1000]上的根数为N,求N的最小值.

正确答案

解(1)由f(x+2)=f(2-x)及f(x+7)=f(7-x)得:f(x)的图象关于直线x=2,x=7对称.

∴f(x)=f[(x-2)+2]

=f[2-(x-2)]=f(4-x)

=f[7-(3+x)]=f(7+(3+x))

=f(x+10)

∴f(x)是以10为周期的周期函数.

∴f(-5)=f(-5+10)=f(5)=9

(2)当x∈[16,17],x-10∈[6,7]

∴f(x)=f(x-10)=(x-10-2)2=(x-12)2

当x∈(17,20],x-20∈(-3,0],4-(x-20)∈[4,7)

∴f(x)=f(x-20)=f[4-(x-20)]

=f(24-x)=(x-22)2

∴g(x)=

∵x∈[16,17]时,g(x)最大值为16,最小值为9;x∈(17,20],g(x)>g(17)=9,g(x)≤g(20)=36

∴g(x)的最大值为36,最小值为9.

(3)由f(0)=0,及f(0)=f(4)=0,知f(0)在[0,10)上至少有两个解.

而在[-1000,1000)上有200个周期,至少有400个解.又f(1000)=0

所以最少有401个解.且这401个解的和为-200.

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题型:简答题
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简答题

判断下列函数的奇偶性:

(1)f(x)=|x+1|-|x-1|;

(2)f(x)=(x-1)•

(3)f(x)=

(4)f(x)=

正确答案

(1)函数的定义域x∈(-∞,+∞),对称于原点.

∵f(-x)=|-x+1|-|-x-1|=|x-1|-|x+1|=-(|x+1|-|x-1|)=-f(x),

∴f(x)=|x+1|-|x-1|是奇函数.

(2)先确定函数的定义域.由≥0,得-1≤x<1,其定义域不对称于原点,所以f(x)既不是奇函数也不是偶函数.

(3)去掉绝对值符号,根据定义判断.

故f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称,且有x+2>0.从而有f(x)==,这时有f(-x)==-=-f(x),故f(x)为奇函数.

(4)∵函数f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),并且当x>0时,有-x<0,

∴f(-x)=(-x)[1-(-x)]=-x(1+x)=-f(x)(x>0).

当x<0时,-x>0,∴f(-x)=-x(1-x)=-f(x)(x<0).

故函数f(x)为奇函数.

下一知识点 : 函数的周期性
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