- 函数的周期性
- 共6029题
设函数f(x)的定义域为R,对任意x1,x2有f(x1)+f(x2)=2f()•f(
),且f(
)=0,f(π)=-1.
(1)求f(0)的值;
(2)求证:f(x)是偶函数,且f(π-x)+f(x)=0;
(3)若-<x<
时,f(x)>0,求证:f(x)在(0,π)上单调递减.
正确答案
(1)令x1=x2=π,可得2f(π)=2f(π)f(0),
∵f(π)=-1,
∴得f(0)=1.
(2)令x1=x,x2=-x,可得f(x)+f(-x)=2f(x)•f(0)
∵f(0)=1∴f(x)=f(-x)
∴f(x)是偶函数;
令x1=π,x2=0,可得f(π)+f(0)=2f()f(
)
又∵f(0)=1,f(π)=-1∴f(0)+f(π)=0
∴得f()=0
令x1=x, x2=π-x,可得f(x)+f(π-x)=2f()f(
)=0
∴f(π-x)+f(x)=0.
(3)任取x1,x2∈(0,π),且x1<x2
则f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(π-x2)=2f()•f(
)
∵x1,x2∈(0,π)∴0<<
,-
<
<
由题意知-<x<
时,f(x)>0,
∴f()>0且f(
)>0
故f(x1)-f(x2)>0
∴f(x)在(0,π)上单调递减.
已知函数f(x)=a+,g(x)=f(2x)
(1)若g(x)是奇函数,求实数a的值;
(2)用定义证明函数g(x)在(-∞,0)上为减函数.
正确答案
(1)g(x)=a+,g(1)=a+2,g(-1)=a-4,
因为g(x)为奇函数,所以g(1)+g(-1)=0,解得a=1,
经检验,a=1时g(x)为奇函数,所以a=1.
(2)g(x)=f(2x)=a+,
设x1,x2∈(-∞,0)且x1<x2,
则g(x1)-g(x2)=-
=
.
因为x1,x2∈(-∞,0)且x1<x2,
所以1>2x2>2x1,所以g(x1)-g(x2)>0,即g(x1)>g(x2).
根据函数单调性的定义知函数g(x)在(-∞,0)上为减函数.
已知函数f(x)=(-1)2+(
-1)2,x∈(0,+∞),其中0<a<b.
(1)当a=1,b=2时,求f(x)的最小值;
(2)若f(a)≥2m-1对任意0<a<b恒成立,求实数m的取值范围;
(3)设k、c>0,当a=k2,b=(k+c)2时,记f(x)=f1(x);当a=(k+c)2,b=(k+2c)2时,记f(x)=f2(x).
求证:f1(x)+f2(x)>.
正确答案
(1)当a=1,b=2时,f(x)=(x-1)2+(
2
x
-1)2=(x2+)-2(x+
)+2
令x+=t(t≥2
),y=t2-2t-2=(t-1)2-3
∴函数在[2,+∞)上单调增,∴y≥6-4
∴f(x)的最小值为6-4;
(2)f(x)≥2m-1对任意0<a<b恒成立,等价于f(x)min≥2m-1
f(x)=(
x
a
-1)2+(
b
x
-1)2=(
x
a
+
b
x
)2-2(+
)-
+2
令+
=t(t≥2
),则y=t2-2t-
+2
∴函数在[2,+∞)上单调增,∴y≥2(
-2
+1)>0
∴0≥2m-1
∴m≤0;
(3)因为(a2+b2)≥(
a+b
2
)2,所以(
x
a
-1)2+(
b
x
-1)2>(
x
a
+
b
x
-2)2>2(
b
a
-1)2
当a=k2,b=(k+c)2时,=(1+
c
k
)2;当a=(k+c)2,b=(k+2c)2时,=(1+
c
k+c
)2
所以f1(x)+f2(x)>2()2+2(
)2)>
(因为0<a<b,所以等号取不到)
已知函数(x∈R,e=2.71828…),
(1)判断函数f(x)的奇偶性和单调性;
(2)是否存在实数k,使不等式f(x-k)+f(x2-k2)≥0对任意x∈R恒成立,若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
解:(1)∵(x∈R),
∴,
∴f(x)是奇函数;
任取,
则,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴f(x)在R上是增函数;
(2)由(1)知,f (x)是奇函数且在R上是增函数,
于是
对任意x∈R恒成立,
,
,
∴,
∴当时,不等式f(x-k)+f(x2-k2)≥0对任意x∈R恒成立。
已知函数f(x)=x+,x≠0
(1)用定义证明函数为奇函数;
(2)用定义证明函数在(0,)上单调递减,在(
,+∞)上单调递增;
(3)求函数在[1,4]上的最大值和最小值.
正确答案
(1)证明:∵函数的定义域关于原点对称,且函数f(x)=x+,x≠0 满足
∴对任意的非零实数x,都有 f(-x)=-x+=-(x+
)=-f(x),
函数f(x)=x+,x≠0是奇函数. (5分)
(2)设 0<x1<x2<,则 f(x1)-f(x2)=x1+
-(x2+
)
=(x1-x2)-=(x1-x2) (1-
).
由0<x1<x2,可得(x1-x2)<0,(1- )<0,
∴(x1-x2) (1- )>0,f(x1)>f(x2),故函数在(0,
)上单调递减.
设 <x1<x2,同理可得 f(x1)-f(x2)=(x1-x2) (1-
),
由 <x1<x2,可得(x1-x2)<0,(1-
)>0,
∴(x1-x2) (1- )<0,f(x1)<f(x2),故函数在(
,+∞)上单调递增.(10分)
(3)由于函数在(1,)上单调递减,在[
,4]上单调递增,
故当x=时,函数有最小值等于f(
)=
+
=2
.
又 f(1)=1+2=3,f(4)=4+=
,故函数在[1,4]上的最大值为
.(14分)
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