- 函数的周期性
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已知函数f(x)=a-(其中常数a∈R)
(1)判断函数f(x)的单调性,并加以证明;
(2)如果f(x)是奇函数,求实数a的值.
正确答案
解(1)函数f(x)=a-在R上为增函数
理由如下:
∵2>1,故y=2x在R上为增函数,
故y=2x+1在R上为增函数
故y=在R上为减函数
故y=-在R上为增函数
故函数f(x)=a-在R上为增函数
(2)若函数f(x)=a-为奇函数
则f(0)=a-=a-1=0
故a=1
已知函数f(x)=,g(x)=ax3+cx2+bx+d都是奇函数,其中a,b,c,d∈Z,且f(1)=2,f(2)<3,
(1)求a,b,c,d的值;
(2)求证:g(x)在R上是增函数.
正确答案
(1)因为函数f(x)=,g(x)=ax3+cx2+bx+d都是奇函数,
所以f(-x)=-f(x),
∴=-
解得c=0…(1分)
由g(-x)=-g(x)可得-ax3+cx2-bx+d=-ax3-cx2-bx-d
∴d=0…(2分)
∴f(x)=,g(x)=ax3+bx
由f(1)==2得a=2b-1,…(3分)
代入f(x)中得f(x)=,
∵f(2)=<3,即4-
<3,
∴>1,所以b>0,由此可解得:0<b<
…(4分)
考虑到a,b,c,d∈Z,所以b=1,所以a=2b-1=1,…(5分)
综上知:a=1,b=1,c=0,d=0.…(6分)
证明(2)∵a=1,b=1,c=0,d=0,所以函数g(x)=x3+x,
任取x1,x2∈R,且x1<x2,…(1分)
∵x2-x1>0,(x2+x1)2+
x12+1>0,(如中间没配方,则-2分)
∴g(x2)>g(x1),
∴g(x)在R上是增函数.…(4分)
已知函数f(x)=3x-.
(1)若f(x)=2,求x的值;
(2)若3tf(2t)+mf(t)≥0对于t∈[,1]恒成立,求实数m的取值范围.
正确答案
解(1)当x<0时,f(x)=3x-3x=0,
∴f(x)=2无解;
当x>0时,f(x)=3x-,3x-
=2,
∴(3x)2-2•3x-1=0,
∴3x=1±.
∵3x>0,
∴3x=1-(舍).
∴3x=1+,
∴x=log3(+1).
(2)∵t∈[,1],
∴f(t)=3t->0,
∴3t(32t-)+m(3t-
)>0.
∴3t(3t+)+m>0,
即t∈[,1]时m>-32t-1恒成立
又-32t-1∈[-10,-4],
∴m>-4.
∴实数m的取值范围为(-4,+∞).
已知函数g(x)=+lnx在[1,+∞)上为增函数,且θ∈(0,π),f(x)=mx-
-lnx,m∈R.
(1)求θ的值;
(2)若f(x)-g(x)在[1,+∞)上为单调函数,求m的取值范围;
(3)设h(x)=,若在[1,e]上至少存在一个x0,使得f(x0)-g(x0)>h(x0)成立,求m的取值范围.
正确答案
(1)由题意,g′(x)=-+
≥0在[1,+∞)上恒成立,即
≥0.
∵θ∈(0,π),∴sinθ>0.故sinθ•x-1≥0在[1,+∞)上恒成立,只须sinθ•1-1≥0,
即sinθ≥1,只有sinθ=1.结合θ∈(0,π),得θ=.
(2)由(1),得f(x)-g(x)=mx--2lnx.
∴(f(x)-g(x))′=.
∵f(x)-g(x)在其定义域内为单调函数,
∴mx2-2x+m≥0或者mx2-2x+m≤0在[1,+∞)恒成立.mx2-2x+m≥0等价于m(1+x2)≥2x,即m≥,
而=
,(
)max=1,∴m≥1.mx2-2x+m≤0等价于m(1+x2)≤2x,即m≤
在[1,+∞)恒成立,而∈(0,1],m≤0.
综上,m的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).
(3)构造F(x)=f(x)-g(x)-h(x),F(x)=mx--2lnx-
.
当m≤0时,x∈[1,e],mx-≤0,-2lnx-
<0,
所以在[1,e]上不存在一个x0,使得f(x0)-g(x0)>h(x0)成立.
当m>0时,(F(x))′=m+-
+
=
.
因为x∈[1,e],所以2e-2x≥0,mx2+m>0,
所以(F(x))'>0在x∈[1,e]恒成立.
故F(x)在[1,e]上单调递增,F(x)max=F(e)=me--4,只要me-
-4>0,
解得m>.
故m的取值范围是(,+∞).
已知定义在R上的函数f(x)满足:f(x+y)=f(x)+f(y),当x<0时,f(x)<0.
(1)求证:f(x)是奇函数;
(2)解关于x的不等式:f(mx2)-2f(x)>f(m2x)-2f(m).(m>0,且m为常数).
正确答案
(1)证明:∵f(x+y)=f(x)+f(y),
令x=y=0,得f(0)=f(0)+f(0),即f(0)=0.
令x+y=0,即y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x),
∴f(-x)=-f(x)
∴f(x)是奇函数
(2)设x1、x2∈R,且x1<x2,则x1-x2<0,由已知得f(x1-x2)<0.
∴f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2)<0
∴f(x1)<f(x2)即f(x)在R上是增函数.
又2f(m)=f(m)+f(m)=f(2m).
同理2f(x)=f(2x)
f(mx2)-2f(x)>f(m2x)-2f(m)
⇔f(mx2)+f(2m)>f(m2x)+f(2x)
⇔f(mx2+2m)>f(m2x+2x)
⇔mx2+2m>m2x+2x
⇔mx2-(m2+2)x+2m>0
∵m>0,∴x2-(m+)x+2>0
∴(x-)(x-m)>0
当<m,即m>
时,不等式的解集为{x|x<
或x>m};
当>m,即0<m<
时,不等式的解集为{x|x<m或x>
}.
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