- 函数的概念与基本初等函数
- 共5812题
已知数列.如果数列满足,,其中,则称为的“生成数列”.
(1)若数列的“生成数列”是,求;
(2)若为偶数,且的“生成数列”是,证明:的“生成数列”是;
(3)若为奇数,且的“生成数列”是,的“生成数列”是,….依次将数列,,,…的第项取出,构成数列.证明:是等差数列.
正确答案
见解析
解析
(1)由题意得: ;;
; ……………3分
. ……………4分
(2)证法一:
证明:由已知,,.
因此,猜想. ……………5分
① 当时,,猜想成立;
② 假设时,.
当时,
故当时猜想也成立.
由 ①、② 可知,对于任意正整数,有. ………………8分
设数列的“生成数列”为,则由以上结论可知
,其中.
由于为偶数,所以, ……………9分
所以 ,其中.
因此,数列即是数列. ………………10分
证法二:
因为 , , ,
…… , ………………7分
由于为偶数,将上述个等式中的第这个式子都乘以,相加得
即,. ………………9分
由于,,
根据“生成数列”的定义知,数列是的“生成数列”. ………………10分
(3)证法一:
证明:设数列,,中后者是前者的“生成数列”.欲证成等差数列,只需证明成等差数列,即只要证明即可. ……12分
由(2)中结论可知 ,
,
所以,,即成等差数列,
所以是等差数列. ………………18分
证法二:
因为 ,
所以 .
所以欲证成等差数列,只需证明成等差数列即可. ………………12分
对于数列及其“生成数列”,
因为 , , ,
…… ,
由于为奇数,将上述个等式中的第这个式子都乘以,
相加得
即.
设数列的“生成数列”为,因为 ,,
所以 , 即成等差数列.
同理可证,也成等差数列. 即 是等差数列.
所以 成等差数列. ………………18分
知识点
已知函数f(x)=lnx-mx(mR)。
(1)若曲线y=f(x)过点P(1,-1),求曲线y=f(x)在点P处的切线方程;
(2)求函数f(x)在区间[1,e]上的最大值;
(3)若函数f(x)有两个不同的零点x1,x2,求证:x1x2>e2。
正确答案
见解析。
解析
(1)因为点P(1,-1)在曲线y=f(x)上,所以-m=-1,解得m=1.
因为,所以切线的斜率为0,所以切线方程为y=-1。
(2)因为。
①当m≤0时, x∈(1,e), f ′(x)>0,所以函数f (x)在(1,e)上单调递增,则f (x) max=f (e)=1-me。
②当,即时,x∈(1,e), f ′(x)>0,所以函数f (x)在(1,e)上单调递增,则f (x)max=
f (e)=1-me,
③当,即时,函数f (x)在 上单调递增,在上单调递减,
则f (x) max==-lnm-1.
④当,即m≥1时,x∈(1,e), f ′(x)<0,函数f (x)在(1,e)上单调递减,则f (x) max=f (1)=-m,
综上,①当时,f (x)max=1-me;
②当时,f (x)max=-lnm-1;
③当m≥1时,f (x)max=-m,
(3)不妨设x1>x2>0.因为f (x1)=f (x2)=0,所以lnx1-mx1=0,lnx2-mx2=0,
可得lnx1+lnx2=m(x1+x2),lnx1-lnx2=m(x1-x2)。
要证明x1x2>e2,即证明lnx1+lnx2>2,也就是m(x1+x2)>2。
因为,所以即证明,即。
令,则t>1,于是。
令=(t>1),则。
故函数(t)在(1,+∞)上是增函数,所以,即成立,
所以原不等式成立,
知识点
记函数在区间D上的最大值与最小值分别为与。
设函数(),,
令,记。
(1)若函数在上单调递减,求的取值范围;
(2)当时,求关于的表达式;
(3)试写出的表达式,并求。
正确答案
见解析
解析
(1)(2分)
由题意 (4分)
(2)当时,,,
显然g(x)在上单调递减,在上单调递增,又此时
故, (2分)
(4分)
从而:=, (6分)
(3)
1)当时,=g(1)=a+2b-1, =g(3)=3a+b
此时,
2) 当时,=g(3)=3a+b, = g(1)=a+2b-1
此时, (2分)
3) 当时,= g(1)=a+2b-1,= g(b)=ab+b, 此时,
4) 当时,=g(3)=3a+b,= g(b)=ab+b, 此时,
故, (4分)
因在上单调递减,在单调递增,故=h()=, (6分)
故当时,得, (8分)
知识点
设P是函数图象上异于原点的动点,且该图象在点P处的切线的倾斜角为,则的取值范围是
正确答案
解析
,即,
故
知识点
已知函数(其中为自然对数的底数),则函数的大致图象为( )
正确答案
解析
据已知关系式可得作出其图象,再将所得图象向左平移1个单位即得函数的图象.故选A。
知识点
某种树苗栽种时高度为A(A为常数)米,栽种n年后的高度记为f(n),经研究发现f(n)近似地满足 f(n)=,其中t=,a,b为常数,n∈N,f(0)=A。已知栽种3年后该树木的高度为栽种时高度的3倍,
(1)栽种多少年后,该树木的高度是栽种时高度的8倍;
(2)该树木在栽种后哪一年的增长高度最大,
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意知f(0)=A,f(3)=3A。
所以解得a=1,b=8,
所以,其中t=
令f(n)=8A,得,解得,
即,所以n=9.
所以栽种9年后,该树木的高度是栽种时高度的8倍,
(2)由(1)知。
第n年的增长高度为,
所以
当且仅当64tn=,即时取等号,此时n=5。
所以该树木栽种后第5年的增长高度最大,
知识点
若函数,如果存在给定的实数对,使得恒成立,则称为“函数” 。
(1)判断下列函数,是否为“函数”,并说明理由;
①
②
(2)已知函数是一个“函数”,求出所有的有序实数对.
正确答案
见解析
解析
(1)若是“函数”,则存在实数对,使得,
即时,对恒成立 ……2分
而最多有两个解,矛盾,
因此不是“函数” ……3分
② 答案不唯一:如取,恒有对一切都成立, ……5分
即存在实数对,使之成立,所以,是“函数”。 ……6分
一般地:若是“函数”,则存在实数对,使得
即存在常数对满足,故是“函数”。
(2)函数是一个“函数”
设有序实数对满足,则恒成立
当时,,不是常数; ……8分
因此,当时,
则有, ……10分
即恒成立,
所以 ……13分
当时,
满足是一个“函数”的实数对……14分
知识点
已知函数的定义域为R,,对任意都有
正确答案
解析
由
所以
所以.
知识点
已知函数.
(1)求函数的最大值;
(2)若函数与有相同极值点,
①求实数的值;
②若对于(为自然对数的底数),不等式恒成立,求实数的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1), (1分)
由得;由得.
在上为增函数,在上为减函数. (3分)
函数的最大值为. (4分)
(2).
①由(1)知,是函数的极值点,
又函数与有相同极值点,
是函数的极值点,
,解得. (7分)
经验证,当时,函数在时取到极小值,符合题意. (8分)
②,
易知,即.
. (9分)
由①知.
当时,;当时,.
故在上为减函数,在上为增函数。
,
而.
. (10分)
当,即时,对于,不等式恒成立.
,
. (12分)
当,即时,对于,不等式恒成立.
,
.
综上,所求实数的取值范围为. (14分)
知识点
若是R上的单调递增函数,则实数的取值范围为
正确答案
解析
因为是R上的增函数,所以解得<8.
知识点
已知是函数的一个零点,若,则
正确答案
解析
令
从而有,此方程的解即为函数的零点.在同一坐标系中作出函数的图象如图所示.
由图象易知,,从而故
知识点
已知函数是定义在R上的单调函数满足,且对任意的实数有恒成立
(1)试判断在R上的单调性,并说明理由.
(2)解关于的不等式
正确答案
见解析。
解析
(1)是R上的减函数
由可得在R上的奇函数,
在R上是单调函数,
由,所以为R上的减函数。
(2)由,又由于
又由(1)可得
即:
解得:
不等式的解集为
知识点
将函数y=sin(2x﹣)的图象向左平移ϕ(ϕ>0)个单位后,所得到的图象对应的函数为奇函数,则ϕ的最小值为 。
正确答案
解析
将函数y=sin(2x﹣)的图象向左平移ϕ(ϕ>0)个单位后,
所得到的图象对应的函数解析式为y=sin[2(x+ϕ)﹣]=sin(2x+2ϕ﹣],
再由y=sin(2x+2ϕ﹣]为奇函数,可得2ϕ﹣=kπ,k∈z,则ϕ的最小值为,
故答案为 ,
知识点
已知函数f(x)=,若关于x的方程f(x)=kx(k>0)有且仅有四个根,其最大根为t,则函数g(t)=﹣6t+7的值域为 。
正确答案
[﹣,﹣1)
解析
作出函数f(x)=,当0≤x<4时的图象,如右图中红色的三个半圆。
将直线y=kx围绕坐标原点进行旋转,可得当直线介于与第二个半圆相切和与第三个半圆相切之间时,两图象有且仅有四个不同的公共点,
此时,其最大根t∈(,),
则函数g(t)=﹣6t+7,t∈(,)的值域为[﹣,﹣1)。
故答案为:[﹣,﹣1)。
知识点
已知函数______________.
正确答案
3
解析
由
知识点
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