- 函数的概念及其构成要素
- 共1288题
已知函数。
(1)求函数f(x)的最小正周期和值域;
(2)若a为第二象限角,且,求
的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)=
=1+2cos(x+
)
∴函数f(x)的周期为2π,
∵2cos(x+)∈[﹣2,2],∴函数的值域为[﹣1,3],
(2)因为,所以1+2cosα=
,即cosα=﹣
,
因为α为第二象限角,所以sinα=,
所以=cosα(cosα+sinα)=﹣
×(﹣
+
)=
知识点
已知数列.如果数列
满足
,
,其中
,则称
为
的“生成数列”.
(1)若数列的“生成数列”是
,求
;
(2)若为偶数,且
的“生成数列”是
,证明:
的“生成数列”是
;
(3)若为奇数,且
的“生成数列”是
,
的“生成数列”是
,….依次将数列
,
,
,…的第
项取出,构成数列
.证明:
是等差数列.
正确答案
见解析
解析
(1)由题意得: ;
;
;
……………3分
. ……………4分
(2)证法一:
证明:由已知,,
.
因此,猜想. ……………5分
① 当时,
,猜想成立;
② 假设时,
.
当时,
故当时猜想也成立.
由 ①、② 可知,对于任意正整数,有
. ………………8分
设数列的“生成数列”为
,则由以上结论可知
,其中
.
由于为偶数,所以
, ……………9分
所以 ,其中
.
因此,数列即是数列
. ………………10分
证法二:
因为 ,
,
,
…… , ………………7分
由于为偶数,将上述
个等式中的第
这
个式子都乘以
,相加得
即,
. ………………9分
由于,
,
根据“生成数列”的定义知,数列是
的“生成数列”. ………………10分
(3)证法一:
证明:设数列,
,
中后者是前者的“生成数列”.欲证
成等差数列,只需证明
成等差数列,即只要证明
即可. ……12分
由(2)中结论可知 ,
,
所以,,即
成等差数列,
所以是等差数列. ………………18分
证法二:
因为 ,
所以 .
所以欲证成等差数列,只需证明
成等差数列即可. ………………12分
对于数列及其“生成数列”
,
因为 ,
,
,
…… ,
由于为奇数,将上述
个等式中的第
这
个式子都乘以
,
相加得
即
.
设数列的“生成数列”为
,因为
,
,
所以 , 即
成等差数列.
同理可证,也成等差数列. 即
是等差数列.
所以 成等差数列. ………………18分
知识点
已知向量和向量
,且
.
(1)求函数的最小正周期和最大值;
(2)已知的三个内角分别为
,若有
,
,
,求
的长度。
正确答案
见解析
解析
(1)由条件得,得
.则函数
的周期为
,最大值为2.
(2)由得
,即
,由正弦定理得
,又
,
,则
.
知识点
已知函数,
。
(1)设是函数
的一个零点,求
的值;
(2)求函数的单调递增区间。
正确答案
见解析
解析
(1)由题设知。
因为是函数
的一个零点,所以
,………………2分
即
(
),………………………………………3分
所以…………………………………2分
(2)
。 ………………………………………………………………5分
当,即
(
)时,
函数是增函数,
故函数的单调递增区间是
(
)。 ……………………2分
知识点
已知函数f(x)=lnx-mx(mR)。
(1)若曲线y=f(x)过点P(1,-1),求曲线y=f(x)在点P处的切线方程;
(2)求函数f(x)在区间[1,e]上的最大值;
(3)若函数f(x)有两个不同的零点x1,x2,求证:x1x2>e2。
正确答案
见解析。
解析
(1)因为点P(1,-1)在曲线y=f(x)上,所以-m=-1,解得m=1.
因为,所以切线的斜率为0,所以切线方程为y=-1。
(2)因为。
①当m≤0时, x∈(1,e), f ′(x)>0,所以函数f (x)在(1,e)上单调递增,则f (x) max=f (e)=1-me。
②当,即
时,x∈(1,e), f ′(x)>0,所以函数f (x)在(1,e)上单调递增,则f (x)max=
f (e)=1-me,
③当,即
时,函数f (x)在
上单调递增,在
上单调递减,
则f (x) max==-lnm-1.
④当,即m≥1时,x∈(1,e), f ′(x)<0,函数f (x)在(1,e)上单调递减,则f (x) max=f (1)=-m,
综上,①当时,f (x)max=1-me;
②当时,f (x)max=-lnm-1;
③当m≥1时,f (x)max=-m,
(3)不妨设x1>x2>0.因为f (x1)=f (x2)=0,所以lnx1-mx1=0,lnx2-mx2=0,
可得lnx1+lnx2=m(x1+x2),lnx1-lnx2=m(x1-x2)。
要证明x1x2>e2,即证明lnx1+lnx2>2,也就是m(x1+x2)>2。
因为,所以即证明
,即
。
令,则t>1,于是
。
令=
(t>1),则
。
故函数(t)在(1,+∞)上是增函数,所以,即
成立,
所以原不等式成立,
知识点
记函数在区间D上的最大值与最小值分别为
与
。
设函数(
),
,
令,记
。
(1)若函数在
上单调递减,求
的取值范围;
(2)当时,求
关于
的表达式;
(3)试写出的表达式,并求
。
正确答案
见解析
解析
(1)(2分)
由题意 (4分)
(2)当时,
,
,
显然g(x)在上单调递减,在
上单调递增,又此时
故, (2分)
(4分)
从而:=
, (6分)
(3)
1)当时,
=g(1)=a+2b-1,
=g(3)=3a+b
此时,
2) 当时,
=g(3)=3a+b,
= g(1)=a+2b-1
此时, (2分)
3) 当时,
= g(1)=a+2b-1,
= g(b)=ab+b, 此时,
4) 当时,
=g(3)=3a+b,
= g(b)=ab+b, 此时,
故, (4分)
因在
上单调递减,在
单调递增,故
=h(
)=
, (6分)
故当时,得
, (8分)
知识点
设函数,其中
是某范围内的随机数,分别在下列条件下,求事件A “
且
”发生的概率.
(1)若随机数;
(2)已知随机函数产生的随机数的范围为
,
是算法语句
和
的执行结果。(注: 符号“
”表示“乘号”)
正确答案
见解析。
解析
由知,事件A “
且
”,即
(1)因为随机数,所以共等可能地产生
个数对
,
列举如下:
,
事件A :包含了其中
个数对
,即:
所以,即事件A发生的概率为
·
(2)由题意,均是区间
中的随机数,产生的点
均匀地分布在边长为4的正方形区域
中(如图),其面积
.
事件A :所对应的区域为如图所示的梯形(阴影部分),
其面积为:.·
所以,
即事件的发生概率为
知识点
设函数.
(1) 求的最小正周期
;
(2)已知分别是
的内角
所对的边,
,
为锐角,且
是函数
在
上的最大值,求
正确答案
见解析。
解析
(1)
∴最小正周期
(2)由(1)知
当时,
∴当时,
取得最大值3
∴,即
由余弦定理,得:,解得
知识点
某种树苗栽种时高度为A(A为常数)米,栽种n年后的高度记为f(n),经研究发现f(n)近似地满足 f(n)=,其中t=,a,b为常数,n∈N,f(0)=A。已知栽种3年后该树木的高度为栽种时高度的3倍,
(1)栽种多少年后,该树木的高度是栽种时高度的8倍;
(2)该树木在栽种后哪一年的增长高度最大,
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意知f(0)=A,f(3)=3A。
所以解得a=1,b=8,
所以,其中t=
令f(n)=8A,得,解得
,
即,所以n=9.
所以栽种9年后,该树木的高度是栽种时高度的8倍,
(2)由(1)知。
第n年的增长高度为,
所以
当且仅当64tn=,即时取等号,此时n=5。
所以该树木栽种后第5年的增长高度最大,
知识点
若函数,如果存在给定的实数对
,使得
恒成立,则称
为“
函数” 。
(1)判断下列函数,是否为“函数”,并说明理由;
①
②
(2)已知函数是一个“
函数”,求出所有的有序实数对
.
正确答案
见解析
解析
(1)若是“
函数”,则存在实数对
,使得
,
即时,对
恒成立 ……2分
而最多有两个解,矛盾,
因此不是“
函数” ……3分
② 答案不唯一:如取,恒有
对一切
都成立, ……5分
即存在实数对,使之成立,所以,
是“
函数”。 ……6分
一般地:若是“
函数”,则存在实数对
,使得
即存在常数对满足
,故
是“
函数”。
(2)函数是一个“
函数”
设有序实数对满足,则
恒成立
当时,
,不是常数; ……8分
因此,当
时,
则有, ……10分
即恒成立,
所以 ……13分
当时,
满足是一个“
函数”的实数对
……14分
知识点
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