- 函数的周期性
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已知函数f(x)=,x∈[1,+∞).
(I)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围;
(II)若对任意a∈[-1,1],f(x)>4恒成立,求实数x的取值范围.
正确答案
(I)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,
即>0,x∈[1,+∞)恒成立,
亦即x2+2x+a>0,x∈[1,+∞)恒成立,
即a>-x2-2x,x∈[1,+∞)恒成立,
即a>(-x2-2x)max,x∈[1,+∞),
而(-x2-2x)max=-3,x∈[1,+∞),
∴a>-3.
所以对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,实数a的取值范围为{a|a>-3};(6分)
(II)∵a∈[-1,1]时,f(x)>4恒成立,即>4,x∈[1,+∞)恒成立;
∴x2-2x+a>0对a∈[-1,1]恒成立,
把g(a)=a+(x2-2x)看成a的一次函数,
则使g(a)>0对a∈[-1,1]恒成立的条件是,即
,解得x<1-
或x>
+1.
又x≥1,∴x>+1,故所求x的范围是(
+1,+∞)(12分)
已知f(x)是二次函数,且f(0)=0,f(x+1)=f(x)+x+1,
(1)求f(x)的表达式;
(2)若f(x)>a在x∈[-1,1]恒成立,求实数a的取值范围;
正确答案
(1)设f(x)=ax2+bx+c∵f(0)=0∴c=0
∴f(x)=ax2+bxf(x)+x+1=ax2+(b+1)x+1f(x+1)
=a(x+1)2+b(x+1)=ax2+(2a+b)x+a+b∵f(x+1)
=f(x)+x+1∴ax2+(2a+b)x+a+b=ax2+(b+1)x+1
∴⇒
∴f(x)=
x2+
x
(2)f(x)>a在x∈[-1,1]恒成立
∴x2+
x>a在x∈[-1,1]恒成立
∴a<(x+
)2+(-
)在x∈[-1,1]恒成立.
[(x+
)2-
]min=-
(-1≤x≤1)
∴a<-
已知f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-3.
(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
(2)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)∵f(x)=xlnx,
∴f'(x)=lnx+1,…(1分)
当x∈(0,),f′(x)<0,f(x)单调递减,
当x∈(,+∞),f′(x)>0,f(x)单调递增,…(3分)
①0<t<t+2<,没有最小值; …(4分)
②0<t<<t+2,即0<t<
时,f(x)min=f(
)=-
;…(5分)
③≤t<t+2,即t≥
时,f(x)在[t,t+2]上单调递增,f(x)min=f(t)=tlnt…(6分)
所以f(x)min=…(7分)
(2)2xlnx≥-x2+ax-3,则a≤2lnx+x+,…(9分)
设h(x)=2lnx+x+(x>0),
则h′(x)=,…(10分)
①x∈(0,1),h'(x)<0,h(x)单调递减,
②x∈(1,+∞),h'(x)>0,h(x)单调递增,
所以h(x)min=h(1)=4,
对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,
∵g(x)=-x2+ax-3.所以a≤h(x)min=4;…(13分)
若函数f(x)对定义域中任意x均满足f(x)+f(2a-x)=2b,则称函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.
(Ⅰ)已知函数f(x)=的图象关于点(0,1)对称,求实数m的值;
(Ⅱ)已知函数g(x)在(-∞,0)∪(0,+∞)上的图象关于点(0,1)对称,且当x∈(0,+∞)时,g(x)=x2+ax+1,求函数g(x)在(-∞,0)上的解析式;
(Ⅲ)在(Ⅰ)、(Ⅱ)的条件下,当t>0时,若对任意实数x∈(-∞,0),恒有g(x)<f(t)成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)由题设,∵函数f(x)=的图象关于点(0,1)对称,
∴f(x)+f(-x)=2,
∴+
=2
∴m=1…(4分)
(Ⅱ)∵函数g(x)在(-∞,0)∪(0,+∞)上的图象关于点(0,1)对称,
∴g(x)+g(-x)=2,
∵当x∈(0,+∞)时,g(x)=x2+ax+1,
∴当x<0时,g(x)=2-g(-x)=-x2+ax+1…(8分)
(Ⅲ)由(Ⅰ)得f(t)=t++1(t>0),其最小值为f(1)=3
g(x)=-x2+ax+1=-(x-)2+1+
,…(10分)
①当<0,即a<0时,g(x)max=1+
<3,∴a∈(-2
,0)…(12分)
②当≥0,即a≥0时,g(x)max<1<3,∴a∈[0,+∞)…(13分)
由①、②得a∈(-2,+∞)…(14分)
定义在R上的奇函数f(x),当x∈(0,1)时,f(x)=.
(1)求函数f(x)在(-1,1)的解析式;
(2)判断函数f(x)在(-1,0)上的单调性并证明.
正确答案
(1)当x∈(-1,0)时,-x∈(0,1).
∵f(x)是奇函数,∴f(x)=-f(-x)=-=-
由f(0)=f(-0)=-f(0),
且f(1)=-f(-1)=-f(-1+2)=-f(1),
得f(0)=f(1)=f(-1)=0.
∴在区间[-1,1]上,有f(x)=
(2)f(x)在(0,1)上单调递减.
证明当x∈(-1,0)时,f(x)=,设-1<x1<x2<0,
则f(x1)-f(x2)=-
=
∵-1<x1<x2<0,,∴2x2-2x1>0,2x2+x1-1<0,∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),故f(x)在(0,1)上单调递减.
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