- 函数模型及其应用
- 共3934题
已知函数f(x)=x-,x∈(0,+∞).
(1)用函数单调性的定义证明:f(x)在其定义域上是单调增函数;
(2)若f(3x-2)>f(9x),求x的取值范围.
正确答案
(1)任取x1,x2∈(0,+∞).令x1<x2
f(x1)-f(x2)=x1--(x2-
)=(x1-x2)+(
-
)=(x1-x2)×(1+
)
∵x1,x2∈(0,+∞).x1<x2
∴x1-x2<0,1+>0
∴f(x1)-f(x2)<0,
故f(x)在其定义域上是单调增函数;
(2)由(1)证明知f(x)在其定义域上是单调增函数,又f(3x-2)>f(9x),
∴3x-2>9x,即3x-2>32x,
∴x-2>2x,得x<-2
x的取值范围是x<-2
(A类)已知函数g(x)=(a+1)x-2+1(a>0)的图象恒过定点A,且点A又在函数f(x)=log3(x+a)的图象上.
(1)求实数a的值; (2)解不等式f(x)<log3a;
(3)|g(x+2)-2|=2b有两个不等实根时,求b的取值范围.
(B类)设f(x)是定义在R上的函数,对任意x,y∈R,恒有f(x+y)=f(x)+f(y)
(1)求f(0)的值; (2)求证:f(x)为奇函数;
(3)若函数f(x)是R上的增函数,已知f(1)=1,且f(2a)>f(a-1)+2,求a的取值范围.
正确答案
A类:(1)∵函数g(x)=(a+1)x-2+1(a>0)的图象恒过定点A
∴A点的坐标为(2,2)
又因为A点在f(x)=log3(x+a)的图象上,
∴2=log3(2+a)
即a+2=3
∴a=1
(2)∵不等式f(x)<log3a⇔log3(x+1)<log31=0
⇔0<x+1<1
⇔-1<x<0
∴不等式f(x)<log3a的解集为(-1,0)
(3)∵g(x)=2x-2+1
∴g(x+2)=2x+1
∴|g(x+2)-2|=2b⇔|2x+1-2|=2b⇔|2x-1|=2b
函数y=|2x-1|的图象如图1,
要使|g(x+2)-2|=2b有两个不等实根
由图象可知需0<2b<1,
故b的取值范围为(0,)
B类:(1)令x=y=0
则f(0)=f(0)+f(0)
∴f(0)=0
(2)令y=-x
则f(0)=f(x)+f(-x)
∴f(-x)=-f(x)
所以f(x)为R上的奇函数
(3)令x=y=1
则f(1+1)=f(2)=f(1)+f(1)=2
∴f(2)=2
∴f(2a)>f(a-1)+2⇔f(2a)>f(a-1)+f(2)⇔f(2a)>f(a+1)
又∵f(x)是R上的增函数,所以2a>a+1
即a>1
∴a的取值范围为(1,+∞)
已知函数f(x)=lg[ax-()x],( a>0,a≠1,a为常数)
(1)当a=2时,求f(x)的定义域;
(2)当a>1时,判断函数g(x)=ax-()x在区间(0,+∞)上的单调性;
(3)当a>1时,若f(x)在[1,+∞)上恒取正值,求a应满足的条件.
正确答案
(1).2x>()x,即2x>2-x⇒x>-x,
∴x>0.f(x)的定义域为(0,+∞)
(2)当a>1时,函数的定义域为(0,+∞).任取0<x1<x2,
则g(x1)-g(x2)=ax1-()x1-ax2+(
)x2=(ax1-ax2)+(
)x2-(
)x1,
由于a>1,有ax1<ax2,()x2<(
)x1,
∴y1-y2<0,即y1<y2
∴g(x)=ax-()x在其定义域上是增函数.(也可:由a>1,知ax递增,0.5x递减,-(0.5)x也递增,故g(x)递增)
(3)依题意,lg[ax-()x]>0=lg1,即ax-(
)x>1对x∈[1,+∞)恒成立,
由于a>1时,y=ax-()x在[1,+∞) 上递增,
∴f(1)=lg(a-)>0,得a-
>1,∴a>
.
已知函数f(x)=.
(1)若f(x)为奇函数,求a的值;
(2)在(1)的条件下,f(x)的值域.
正确答案
(1)若f(x)为奇函数,则有f(-x)=-f(x),
即 =-
,即
=
,∴a=1.
(2)在(1)的条件下,f(x)=,可得 2x=
>0,
解得 f(x)>1,或f(x)<-1,
故f(x)的值域为(1,+∞)∪(-∞,1).
已知f(x)是R上的偶函数,且当x≥0时,f(x)=2x,又a是函数g(x)=ln(x+1)-的正零点,则f(-2),f(a),f(1.5)的大小关系是______.
正确答案
当a>0时,易知g(x)为增函数,而且g(2)=ln3-1>0,g(1.5)=ln2.5-<lne-
<0,
于是由零点存在定理可知在区间(1.5,2)内g(x)存在零点,
再由单调性结合题意可知a就为这个零点,因此有1.5<a<2.
又当x≥0时,直接求导即得f′(x)=2xln2,
于是当x>1时,我们有f'(x)>2ln2>0,
由此可见f(x)在(1,+∞)上单调增,可见必有f(1.5)<f(a)<f(2),
而又由于f(x)为偶函数,
所以f(1.5)<f(a)<f(-2).
故答案为f(1.5)<f(a)<f(-2).
为了促进生态平衡,加快荒山绿化造林工作的进程,某地区调用N架直升飞机上升到H米高空进行大面积播种.假设每架直升飞机用匀加速度a米/秒2(0<a≤A),从地面起飞.已知飞机在上升过程中的耗油率为y=pa+q升/秒(p,q为正的常数),试求每架直升飞机从地面垂直上升到H米高空时的耗油量M=f(a)的表达式,并且求出M的最小值.
正确答案
∵H=at2,
∴M=f(a)=yt=(p
+
),(0<a≤A)…(5分)
∵(p+
)≥2
当且仅当p
=
即a=
∈(0,A]时取等号,(2分)
∴当≤A时,Mmin=f(
)=2
;…(2分)
,
由单调性知M的最小值为:Mmin=f(A)=(PA+q)(3分)
已知f(x)是指数函数,且f(1+)•f(1-
)=9,若g(x)是f(x)的反函数,那么g(
+1)+g(
-1)=______.
正确答案
∵f(x)是指数函数
∴设f(x)=ax,
∴a1+3•a1-3=9
∴a2=9
∴a=3.
又f(x)的反函数是:g(x)=log3x,
那么g(+1)+g(
-1)
=log3(+1)+log3(
-1)
=log39=2.
故答案为:2.
已知a>0且a≠1,f(logax)=(x-
).
(1)求函数f(x)的解析式;(2)试判定函数f(x)的奇偶性与单调性,并证明.
正确答案
(1)令logax=t,则x=at,得f(t)=(at-a-r),(4分)
所以f(x)=(ax-a-x)(6分)
(2)因为f(x)定义域为R,
又f(-x)=(a-x-ax)
=-(ax-a-x)=-f(x),
所以函数f(x)为奇函数(9分)
任取x1<x2
则f(x2)-f(x1)=(ax2-ax1)(1+a-(x1+x2))(11分)
因为当a>0且a≠1,恒有f(x2)-f(x1)>0,
所以f(x)为增函数(13分)
已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)因为f(x)是奇函数,所以f(0)=0,
即=0⇒b=1∴f(x)=
又由f(1)=-f(-1)知=-
⇒a=2.
所以a=2,b=1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)==-
+
,
易知f(x)在(-∞,+∞)上为减函数.
又因为f(x)是奇函数,
所以f(t2-2t)+f(2t2-k)<0
等价于f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(k-2t2),
因为f(x)为减函数,由上式可得:t2-2t>k-2t2.
即对一切t∈R有:3t2-2t-k>0,
从而判别式△=4+12k<0⇒k<-.
所以k的取值范围是k<-.
已知f(x)=(ax-a-x),(a>0且a≠1)
(1)判断f(x)的奇偶性.
(2)讨论f(x)的单调性.
(3)当x∈[-1,1]时,f(x)≥b恒成立,求b的取值范围.
正确答案
(1)∵f(x)=(ax-a-x),
所以f(x)定义域为R,
又f(-x)=(a-x-ax)=-
(ax-a-x)=-f(x),
所以函数f(x)为奇函数,
(2)任取x1<x2
则f(x2)-f(x1)=(ax2-ax1)(1+a-(x1+x2))
∵x1<x2,且a>0且a≠1,1+a-(x1+x2)>0
①当a>1时,a2-1>0,ax2-ax1>0,则有f(x2)-f(x1)>0,
②当0<a<1时,a2-1<0.,ax2-ax1<0,则有f(x2)-f(x1)>0,
所以f(x)为增函数;
(3)当x∈[-1,1]时,f(x)≥b恒成立,
即b小于等于f(x)的最小值,
由(2)知当x=-1时,f(x)取得最小值,最小值为(
-a)=-
,
∴b≤-.
求b的取值范围(-∞,-].
扫码查看完整答案与解析