- 函数的周期性
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已知函数f(x)=+
(a≠0且a≠1).
(1)试就实数a的不同取值,写出该函数的单调递增区间;
(2)已知当x>0时,函数在(0,)上单调递减,在(
,+∞)上单调递增,求a的值并写出函数的解析式;
(3)(理)记(2)中的函数的图象为曲线C,试问是否存在经过原点的直线l,使得l为曲线C的对称轴?若存在,求出l的方程;若不存在,请说明理由.
(文) 记(2)中的函数的图象为曲线C,试问曲线C是否为中心对称图形?若是,请求出对称中心的坐标并加以证明;若不是,请说明理由.
正确答案
∵f(x)=+
=
(x+
),
∴由双钩函数y=x+(m>0)在(-∞,-
],[
,+∞)上单调递增,在[-
,0),(0,
]单调递减,可得:
①当a<0时,函数f(x)的单调递增区间为(-,0)及(0,
),
②当a>1时,函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-)及(
,+∞);
又当0<a<1时,y=x为R上的增函数,y=
为(-∞,0),(0,+∞)上的增函数,
∴③当0<a<1时,函数f(x)的单调递增区间为(-∞,0)及(0,+∞);(6分)
(2)由题设及(1)中③知=
且a>1,解得a=3,(9分)
因此函数解析式为f(x)=+
(x≠0). (10分)
(3)(理)假设存在经过原点的直线l为曲线C的对称轴,显然x、y轴不是曲线C的对称轴,故可设l:y=kx(k≠0),且p≠p',q≠q',则P'也在曲线C上,列式计算即可;
设P(p,q)为曲线C上的任意一点,P'(p',q')与P(p,q)关于直线l对称,且p≠p',q≠q',则P'也在曲线C上,由此得=k
,
=-
,
且q=+
,q′=
+
,(14分)
整理得k-=
,解得k=
或k=-
,
所以存在直线y=x及y=-
x为曲线C的对称轴. (16分)
(文)该函数的定义域D=(-∞,0)∪(0,+∞),曲线C的对称中心为(0,0),
因为对任意x∈D,f(-x)=-+
=-[
+
]=-f(x),
所以该函数为奇函数,曲线C为中心对称图形. (10分)
已知函数y=f(x),若存在x0,使得f(x0)=x0,则x0称是函数y=f(x)的一个不动点,设f(x)=.
(1)求函数y=f(x)的不动点;
(2)对(1)中的二个不动点a、b(假设a>b),求使=k•
恒成立的常数k的值;
(3)对由a1=1,an=f(an-1)定义的数列{an},求其通项公式an.
正确答案
(1)设函数y=f(x)的一个不动点为x0,
则=x0,解得x0=-
,x0=3
(2)由(1)可知a=3,b=-,
=
=8•
可知使=k•
恒成立的常数k=8.
(3)由(2)知=8
可知数列{}是以
为首项,8为公比的等比数列
即以-为首项,8为公比的等比数列.则
=-
•8n-1
∴an==
.
已知函数f(x)=x|x+m|+n,其中m,n∈R.
(Ⅰ)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(Ⅱ)设n=-4,且f(x)<0对任意x∈[0,1]恒成立,求m的取值范围..
正确答案
(I)若m2+n2=0,即m=n=0,则f(x)=x•|x|,
∴f(-x)=-f(x).即f(x)为奇函数.(2分)
若m2+n2≠0,则m、n中至少有一个不为0,
当m≠0.则f(-m)=n,f(m)=n+2m|m|,故f(-m)≠±f(m).
当n≠0时,f(0)=n≠0,
∴f(x)不是奇函数,f(n)=n+|m+n|•n,f(-n)=n-|m-n|n,则f(n)≠f(-n),
∴f(x)不是偶函数.
故f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
综上知:当m2+n2=0时,f(x)为奇函数;
当m2+n2≠0时,f(x)既不是奇函数也不是偶函数.(5分)
(Ⅱ)若x=0时,m∈R,f(x)<0恒成立;(6分)
若x∈(0,1]时,原不等式可变形为|x+m|<.即-x-
<m<-x+
.
∴只需对x∈(0,1],满足(8分)
对①式,f1(x)=-x+在(0,1]上单调递减,
∴m<f1(1)=3.(10分)
对②式,设f&2(x)=-x-,则f2′(x)=
>0.(因为0<x<1)
∴f2(x)在(0,1]上单调递增,
∴m>f2(1)=-5.(12分)
综上所知:m的范围是(-5,3).(13分).
已知关于x的不等式(k2+4k-5)x2+4(1-k)x+3>0对任何实数x都成立,求实数k的取值范围.
正确答案
(1)当k2+4k-5=0时,k=-5或k=1.当k=-5时,不等式变为24x+3>0,显然不满足题意,∴k≠-5.当k=1时,不等式变为3>0,这时x∈R.
(2)当k2+4k-5≠0,根据题意有⇔1<k<19,
综上,实数k的取值范围为1≤k<19.
已知函数f(x)在定义域(-∞,1]上是减函数,问是否存在实数k,使不等式f(k-sinx)≥f(k2-sin2x)对一切实数x恒成立?并说明理由.
正确答案
由题意,可得
∵函数f(x)是定义在(-∞,1]上的减函数,不等式f(k-sinx)≥f(k2-sin2x)恒成立
∴不等式对一切实数x恒成立,
即对一切实数x恒成立,
由此可得k2≤(1+sin2x)min且k-k2≤(sinx-sin2x)max
∴k2≤1且k-k2≤-2解之得k=-1
即存在实数k=-1,使不等式f(k-sinx)≥f(k2-sin2x)对一切实数x恒成立.
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