- 函数的周期性
- 共6029题
函数y=f(x)的定义域D={x|x∈R,且x≠0},对定义域D内任意两个实数x1,x2,都有f(x1)+f(x2)=f(x1x2)成立.
(1)求f(-1)的值并证明y=f(x)为偶函数;
(2)若f(-4)=4,记 an=(-1)n•f(2n),求数列{an}的前2009项的和S2009;
(3)(理) 若x>1时,f(x)<0,且不等式f()≤f(
)+f(a)对任意正实数x,y恒成立,求非零实数a的取值范围.
(4)(文) 若x>1时,f(x)<0,解关于x的不等式 f(x-3)≥0.
正确答案
(1)赋值得f(1)=f(-1)=0,…(2分)
∵f(-x)=f(-1)+f(x)=f(x)
∴函数为偶函数 …(4分)
(2)f(-4)=4得f(2)=2,f(2n)=f(2n-1)+f(2)
∴f(2n)=2n…(8分)
∴an=2•(-1)nn,
∴S2009=-2010…(10分)
(3)设 0<x<1,则>1,0=f(1)=f(x)+f(
),得f(x)>0(0<x<1)…(14分)
(理)f()≤f(
)+f(a)得f(
)≤0⇔
≥1|a|≤
恒成立,
又≥
,从而0<|a|≤
…(18分)
(4)(文)f(x-3)≥0⇔0<|x-3|≤1⇔2≤x<3或3<x≤4…(18分)
已知函数f(x)=ax3+bx2+x为奇函数,且f(1)-f(-1)=4.
(1)求实数a,b的值;
(2)若对于任意的x∈[0,2],都有f(x)<c2-9c恒成立,求实数c的取值范围.
正确答案
(1)∵f(x)=ax3+bx2+x为奇函数,
∴f(-x)=-f(x)对任意x∈R恒成立
即:-ax3+bx2-x=-ax3-bx2-x⇒2bx2=0任意x∈R恒成立
∴b=0,可得f(x)=ax3+x
∵f(1)-f(-1)=4
∴a+1-(-a-1)=4⇒a=1
综上所述,得a=1,b=0
(2)由(1)得f(x)=x3+x,
求导数得f′(x)=3x2+1>0对任意x∈R恒成立
∴f(x)是R上的增函数.当x∈[0,2]时,f(x)的最大值为f(2)=10
∵对于任意的x∈[0,2],都有f(x)<c2-9c恒成立
∴10<c2-9c⇒c2-9c-10>0⇒c<-1或c>10
综上所述,得实数c的取值范围为c∈(-∞,-1)∪(10,+∞).
对于定义在R上的函数f(x),可以证明点A(m,n)是f(x)图象的一个对称点的充要条件是f(m-x)+f(m+x)=2n,x∈R.
(1)求函数f(x)=x3+3x2图象的一个对称点;
(2)函数f(x)=ax3+(b-2)x2(a,b∈R)在R上是奇函数,求a,b满足的条件;并讨论在区间[-1,1]上是否存在常数a,使得f(x)≥-x2+4x-2恒成立?
(3)试写出函数y=f(x)的图象关于直线X=M对称的充要条件(不用证明);利用所学知识,研究函数f(x)=ax3+bx2(a,b∈R)图象的对称性.
正确答案
(1)设A(m,n)为函数f(x)=x3+3x2图象的一个对称点,则f(m-x)+f(m+x)=2n,对于x∈R恒成立.即(m-x)3+3(m-x)2+(m+x)3+3(m+x)2=2n对于x∈R恒成立,
∴(6m+6)x2+(2m3+6m2-2n)=0由解得:
故函数f(x)图象的一个对称点为(-1,2).
(2)①因为函数是奇函数,则由f(-x)=-f(x)得:-ax3+(b-2)x2=-ax3-(b-2)x2,解得a∈R,b=2;
②当a∈R,b=2时f(x)是奇函数.不存在常数a使f(x)≥-x2+4x-2x∈[-1,1]时恒成立.
依题,此时f(x)=ax3令g(x)=-x2+4x-2x∈[-1,1]∴g(x)∈[-7,1]若a=0,f(x)=0,不合题;
若a>0,f(x)=ax3此时为单调增函数,f(x)min=-a.
若存在a合题,则-a≥1,与a>0矛盾.
若a<0,f(x)=ax3此时为单调减函数,
f(x)min=a若存在a合题,则a≥1,与a<0矛盾.
综上可知,符合条件的a不存在.
(3)函数的图象关于直线x=m对称的充要条件是f(m+x)=f(m-x)
①a=b=0时,f(x)=0(x∈R),其图象关于x轴上任意一点成中心对称;关于平行于y轴的任意一条直线成轴对称图形;
②a=0,b≠0时,f(x)=bx2(x∈R),其图象关于y轴对称图形;
③a≠0,b=0时,f(x)=ax3,其图象关于原点中心对称;
④a≠0,b≠0时,f(x)=ax3+bx2的图象不可能是轴对称图形.
设A(m,n)为函数f(x)=ax3+bx2图象的一个对称点,则f(m-x)+f(m+x)=2n对于x∈R恒成立.即a(m-x)3+b(m-x)2+a(m+x)3+b(m+x)2=2n对于x∈R恒成立,(3am+b)x2+(am3+bm2-n)=0
由,由解得
故函数f(x)图象的一个对称点为(-,
).
若函数f(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a2001x2001是奇函数,则a0+a2+a4+…+a2000=______.
正确答案
∵f(x)为奇函数
∴f(-x)=-f(x)恒成立
∴a0-a1x+a2x2-a3x3+…-a2001x2001=-(a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a2001x2001)
∴a0+a2x2+…+2000x2000=0恒成立
所以a0+a2+a4+…+a2000=0
故答案为0
已知函数f(x)=2x-(a∈R),将y=f(x)的图象向右平移两个单位,得到函数y=g(x)的图象,函数y=h(x)与函数y=g(x)的图象关于直线y=1对称.
(Ⅰ)求函数y=g(x)和y=h(x)的解析式;
(Ⅱ)若方程f(x)=a在x∈[0,1]上有且仅有一个实根,求a的取值范围;
(Ⅲ)设F(x)=f(x)+h(x),已知F(x)>2+3a对任意的x∈(1,+∞)恒成立,求a的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)由题意可得g(x)=f(x-2)=2x-2-.
设y=h(x)的图象上一点P(x,y),点P(x,y)关于y=1的对称点为Q(x,2-y),
由点Q在y=g(x)的图象上,所以2x-2-=2-y,
于是y=2-2x-2+,即h(x)=2-2x-2+
.
(Ⅱ)设t=2x,∵x∈[0,1],∴t∈[1,2].
由2x-=a得t-
=a,即t2-at-a=0在t∈[1,2]上有且仅有一个实根.
设k(t)=t2-at-a,对称轴t=.
若k(1)=0,则a=,两根为t1=1,t2=-
.适合题意;
若k(2)=0,则a=,两根为t1=2,t2=-
.适合题意.
若在(1,2)内有且仅有一个实根,则k(1)•k(2)<0①或 ②
由①得 (1-2a)(4-3a)<0⇔<a<
;
由②得 无解.
综上可得a∈[,
].
(Ⅲ)F(x)=f(x)+h(x)=•2x+
+2.
由F(x)>2+3a,化简得•2x+
>a,设t=2x,t∈(2,+∞).
即t2-4at+4a>0对任意t∈(2,+∞)恒成立.
注意到t-1>1,分离参数得a<对任意t∈(2,+∞)恒成立.
设m(t)=,t∈(2,+∞),即a<
m(t)min,
而m(t)==(t-1)+
+2.
可证m(t)在(2,+∞)上单调递增.
∴m(t)>m(2)=4,
∴a≤•4=1,即a∈(-∞,1].
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