- 函数的周期性
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已知函数f(x)=3x2+(p+2)x+3,p为实数.
(1)若函数是偶函数,试求函数f(x)在区间[-1,3]上的值域;
(2)已知α:函数f(x)在区间[-,+∞)上是增函数,β:方程f(x)=p有小于-2的实根.试问:α是β的什么条件(指出充分性和必要性)?请说明理由.
正确答案
(1)由函数y=f(x)是偶函数,得:
f(-x)=3x2+(p+2)(-x)+3=3x2+(p+2)x+3=f(x)恒成立
∴p+2=0即p=-2 (2分);
f(x)=3x2+3在x=0处取最小值3,在x=3处取最大值30
∴函数f(x)在区间[-1,3]上的值域为[3,30].(2分)
(2)∵函数f(x)在区间[-,+∞)上是增函数
∴-<-
即p≥1
∴α:p≥1;(2分);
方程f(x)=p有小于-2的实根则△≥0,较小的根小于小于-2,则β:p>(4分)
所以:α是β的必要非充分条件(2分)
已知f(x)=.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)证明f(x)是定义域内的增函数;
(3)求f(x)的值域.
正确答案
(1)∵f(-x)==-f(x),∴f(x)为奇函数
(2)f(x)==1-
在(-∞,+∞)上任取x1,x2,且x1>x2
∴f(x1)-f(x2)=-
=
而y=10x在R上为增函数,∴102x1>102x2,即f(x1)>f(x2)
∴f(x)在R上为增函数.
(3)102x=,而102x>0,即
>0,∴-1<y<1.
所以f(x)的值域是(-1,1).
已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时f(x)=x2-x3
(1)求f(x)的解析式
(2)讨论函数f(x)在区间(-∞,0)上的单调性
(3)设g(x)是函数f(x)在区间(0,+∞)上的导函数.若a>1且g(x)在区间[,a]上的值域为[
,1],求a的值.
正确答案
(1)∵f(x)是定义在R上的奇函数∴f(0)=0(1分)
又∵x>0时,f(x)=x2-x3
∴当x<0时-x>0f(x)=-f(-x)=-(x2+x3)
∴f(x)=(3分)
(2)由(1)知当x∈(-∞,0)时,f(x)=-x2-x3,∴f'(x)=-2x-x2(4分)
令f'(x)=0得x=-2或x=0
当x∈(-∞,-2)时,f'(x)<0,f(x)是减函数
当x∈(-2,0)时,f'(x)>0,f(x)是增函数
∴f(x)在区间(-∞,-2)上是减函,数在(-2,0)上是增函数.(7分)
(3)∵当x>0时,f(x)=x2-x3
∴g(x)=f'(x)=2x-x2=-(x-1)2+1
又∵a>1
∴g(x)在区间[,a]上,当x=1时g(x)取得最大值1.
当1<a≤时,g(x)min=g(
)=
,由
=
得a=
∈(1,
]
当a>时,g(x)min=g(a)=2a-a2
由2a-a2=得a=
或a=
∉(
,+∞)或a=1∉(
,+∞)
∴所求的a的值为a=或a=
(12分)
已知函数f(x)=lg.
(Ⅰ)求f(x)的值域;
(Ⅱ)讨论f(x)的奇偶性.
正确答案
(Ⅰ)f(x)=lg=lg
=lg(1+
),
∵≠0,∴f(x)≠lg1,即f(x)≠0.
∴函数f(x)的值域为(-∞,0)∪(0,+∞).
(Ⅱ)由>0得x<-1,或x>1.
∴函数f(x)的定义域为{x|x<-1,或x>1},它关于原点对称.
∵f(-x)=lg=lg
,
又∵f(x)+f(-x)=lg+lg
=lg(
•
)=lg1=0,
∴f(-x)=-f(x).
故函数f(x)是奇函数.
已知函数f(x)=,函数g(x)=ax-1,x∈[-2,2],对于任意x1∈[-2,2],总存在x0∈[-2,2],
使得g(x0)=f(x1)成立.
(1)求f(x)的值域.
(2)求实数a的取值范围.
正确答案
(1)当 x∈[-2,0]时,f(x)=x+1在[-2,0]上是增函数,此时f(x)∈[0,1]
当 x∈(0,2]时,f(x)=2|x-2|=22-x在(0,,2]上是减函数,此时f(x)∈[1,4)
∴f(x)的值域为:[0,4];
(2)①若a=0,g(x)=-1,对于任意 x1∈[-2,2],f(x1)∈[0,4],不存在x0∈[-2,2],使g(x0)=f(x1)
②当a>0时,g(x)=ax-1在[-2,2]是增函数,g(x)∈[-2a-1,2a-1]
任给 x1∈[-2,2],f(x1)∈[0,4]
若存在x0∈[-2,2],使得g(x0)=f(x1)成立
则 [0,4]⊆[-2a-1,2a-1]∴,∴a≥
③a<0,g(x)=ax-1在[-2,2]是减函数,g(x)∈[2a-1,-2a-1]
∴,∴a≤-
综上,实数 a∈(-∞,-]∪[
,+∞).
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