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题型:简答题
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简答题

已知奇函数f(x)的定义域为实数集,且f(x)在[0,+∞)上是增函数,当0≤θ≤时,是否存在这样的实数m,使f(4m-2mcosθ)-f(2sin2θ+2)>f(0)对所有的θ∈[0,]均成立?若存在,求出所有适合条件的实数m;若不存在,说明理由.

正确答案

由题意,函数f(x)的定义域为实数集

∴f(x)在(-∞,+∞)上连续

∵函数f(x)为奇函数,在[0,+∞)上是增函数,

故f(x)在(-∞,+∞)上为增函数

由f(0)=-f(-0),得f(0)=0

f(4m-2mcosθ)-f(2sin2θ+2)>f(0)=0

移向变形得f(4m-2mcosθ)>f(2sin2θ+2)

∴由f(x)(-∞,+∞)上连续且为增函数,得

4m-2mcosθ>2sin2θ+2

∴2cos2θ-4-2mcosθ+4m>0

cos2θ-mcosθ+(2m-2)>0

根据题意,0≤θ≤时,0≤cosθ≤1

方法(1)

令t=cosθ∈[0,1]

则问题等价于t∈[0,1]时,t2-mt+(2m-2)>0恒成立,求m的取值范围

令f(t)=t2-mt+(2m-2),此函数对应的抛物线开口向上,对称轴t=

分类讨论:

①当此抛物线对称轴t=在区间[0,1]内时,m∈[0,2],

函数最小值(2m-2)->0即可,此时m2-8m+8<0,

∴4-2<m≤2

②当对称轴在(-∞,0)时,m<0,

只要f(0)>0即可,此时2m-2>0,推出m>1,与m<0矛盾,此情况不成立,舍去

③当对称轴在(1,+∞)时,m>2,

只要f(1)>0即可,此时1-m+2m-2=m-1>0,推出m>1,

∴m>2

综上所述,m的取值范围是(4-2,+∞)

方法(2):参数分离法

由cos2θ-mcosθ+(2m-2)>0,得cos2θ-2+m(2-cosθ)>0,即m(2-cosθ)>2-cos2θ

因为0≤cosθ≤1,所以m>=

因为===cosθ-2++4,

因为0≤cosθ≤1,所以cosθ-2<0,

所以原式=-[(2-cosθ)+]+4≤-2+4=4-2

当且仅当2-cosθ=,即(2-cosθ)2=2,2-cosθ=,cosθ=2-时取等号.

所以的最大值为4-2,所以m>4-2

所以m的取值范围是(4-2,+∞).

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题型:简答题
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简答题

设a为实数,函数f(x)=x|x-a|,其中x∈R.

(1)判断函数f(x)的奇偶性,并加以证明;

(2)写出函数f(x)的单调区间.

正确答案

(1)当a=0时,f(x)=x|x|,所以f(x)为奇函数…(1分)

因为定义域为R关于原点对称,且f(-x)=-x|-x|=-f(x),所以f(x)为奇函数.…(3分)

当a≠0时,f(x)=x|x-a|为非奇非偶函数,…(4分)

f(a)=0,f(-a)=-a|2a|,所以f(-a)≠f(a),f(-a)≠-f(a)

所以f(x)是非奇非偶函数.…(6分)

(2)当a=0时,f(x)=,f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞);…(8分)

当a>0时,f(x)=

f(x)的单调递增区间为(-∞,)和(a,+∞);…(10分)

f(x)的单调递减区间为(,a);…(12分)

当a<0时,f(x)=

f(x)的单调递增区间为(-∞,a)和(,+∞);…(14分)

f(x)的单调递减区间为(a,)…(16分)

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简答题

己知函数f(x)的定义域关于原点对称,且满足以下三条件:

①当x1,x2是定义域中的数时,有f(x1-x2)=

②f(a)=-1(a>0,a是定义域中的一个数);

③当0<x<2a时,f(x)<0.

(1)试证明函数f(x)是奇函数.

(2)试证明f(x)在(0,4a)上是增函数.

正确答案

(1)∵f(x)的定义域关于原点对称,x1,x2是定义域中的数时,

有f(x1-x2)=

且x1-x2,-(x1-x2)在定义域中,

∴f[-(x1-x2)]=f(x2-x1)==-=-f(x1-x2);

∴f[-(x1-x2)]=-f(x1-x2

⇒f(-x)=-f(x)

∴f(x)是奇函数.

(2)设0<x1<x2<2a,则0<x2-x1<2a,

∵在(0,2a)上,f(x)<0,

∴f(x1),f(x2),f(x2-x1)均小于零,

进而知f(x2-x1)=中,f(x1)-f(x2)<0,

于是f(x1)<f(x2),

∴在(0,2a)上,f(x)是增函数.

又f(a)=f(2a-a)=

∵f(a)=-1,∴-1=

∴f(2a)=0,设2a<x<4a,则0<x-2a<2a,

f(x-2a)==<0,于是f(x)>0,

即在(2a,4a)上,f(x)>0.

设2a<x1<x2<4a,则0<x2-x1<2a,

从而知f(x1),f(x2)均大于零,f(x2-x1)<0,

∵f(x2-x1)=

∴f(x1)-f(x2)<0,即

f(x1)<f(x2),即f(x)在(2a,4a)上也是增函数.

综上所述,f(x)在(0,4a)上是增函数.

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简答题

定义在(-1,1)上的函数f(x)满足:对任意m,n∈(-1,1),都有f(m)+f(n)=f(),且当x∈(-1,0)时,有f(x)>0

(1)试判断f(x)的奇偶性;

(2)判断f(x)的单调性,并证明之;

(3)求证f()+f()+…+f()>f().

正确答案

(1)令m=n=0得f(0)+f(0)=f(0)⇒f(0)=0

∴f(-m)+f(m)=f(0)=0⇒f(-m)=-f(m)

∴f(x)在(-1,1)上是奇函数.

(2)∵f(m)+f(n)=f(),

当-1<m<n<1时,<0,由条件知f()>0,

即f(m)-f(n)>0∴f(x)在(-1,1)上是减函数.

(3)证明:∵f()=f()=f[]

=f()+f()=f()-f(

∴f()+f()+…+f()

=f()-f()+f()-f()+…+f()-f(

=f()-f(

∵0<<1

∴f()<0

∴f()-f()>f(

∴f()+f()+…+f()>f().

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简答题

已知函数f(x)=log4(4x+1)-(k-1)x(x∈R)为偶函数.

(1)求常数k的值;

(2)当x取何值时函数f(x)的值最小?并求出f(x)的最小值;

(3)设g(x)=log4(a•2x-a)(a≠0),且函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.

正确答案

(1)∵f(x)为偶函数,

故log4(4-x+1)+(k-1)x=log4(4x+1)-(k-1)x对所有x∈R都成立,(2分)

即(2k-3)x=0对所有x∈R都成立,

∴k=.(4分)

(2)由(1)得f(x)=log4(4x+1)-,即f(x)=log4.(2分)

log4(2x+)≥log42=

故当且仅当x=0时,(3分)

f(x)的最小值是.(5分)

(3)由方程log4(4x+1)-=log4(a•2x-a)(*)

可变形为,由②得

令2x=t,则,或

由①得(a-1)(2x)2-a•2x-1=0,设h(t)=(a-1)t2-at-1(2分)

∴当a>0时,(a-1)h()<0⇒a>1,(4分)

当a<0时,h(0)=-1<0,

∴h()>0⇒a不存在,

当△=(-a)2+4(a-1)=0时,a=或a=-3,

若a=,则t=-2,不合题意,舍去,若a=-3,则t=,满足题意,(5分)

∴当a=-3或a>1时,函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点.(7分)

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