- 函数模型及其应用
- 共3934题
函数y=ax在[0,1]上的最大值与最小值和为3,则函数y=3•a2x-1在[0,1]上的最大值是 ______.
正确答案
∵函数y=ax函在定义域上是单调函数,且y=ax在[0,1]上的最大值与最小值和为3,
∴1+a=3,解得a=2,
∴函数y=3•a2x-1=3•22x-1 =•4x,
∵函数y=4x在定义域上增函数,
∴y=3•a2x-1在[0,1]上的最大值为当x=1时,函数值是6.
故答案为:6.
已知奇函数f(x)=2x+a•2-x,x∈(-1,1)
(1)求实数a的值;
(2)判断f(x)在(-1,1)上的单调性并进行证明;
(3)若函数f(x)满足f(1-m)+f(1-2m)<0,求实数m的取值范围.
正确答案
(1)∵函数f(x)是定义在(-1,1)上的奇函数,∴f(0)=0,1+a=0,∴a=-1.
(2)证明:由(1)可知,f(x)=2x-.
任取-1<x1<x2<1,则
所以,f(x)在(-1,1)上单调递增.
(3)∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).
由已知f(x)在(-1,1)上是奇函数,
∴f(1-m)+f(1-2m)<0可化为f(1-m)<-f(1-2m)=f(2m-1),
又由(2)知f(x)在(-1,1)上单调递增,
∴-1<1-m<2m-1<1,解得<m<1.
已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.
(1)求a,b的值;
(2)讨论函数y=f(x)的单调性;
(3)若对任意的t∈[-3,3],不等式f(2t2+4t)+f(k-t2)<0恒成立,求实数k的取值范围.
正确答案
方法一:
(1)由定义在R上的函数f(x)=是奇函数得对一切x∈R,f(x)+f(-x)=0恒成立
即+
=0 即
+
=0,
整理得(a+b)(3x)2+(ab+1)3x+a+b=0对任意x∈R恒成立,
故,解得
或
,
又因为函数的定义域为R,故a=1,b=-1.
方法二:由题意可知f(0)=0,即1+b=0,b=-1,此时f(x)=,
又由f(1)+f(-1)=0得a=1,此时f(x)=,经检验满足f(-x)=-f(x)符合题意.
(2)由f(x)=得f′(x)=
=
>0恒成立,
故函数y=f(x)在R上为增函数.
(3)函数y=f(x)为奇函数且在R上为增函数
由f(2t2+4t)+f(k-t2)<0得f(2t2+4t)<-f(k-t2)2t2+4t<t2-k(12分)-k>t2+4t=(t+2)2-4对一切x∈[-3,3]恒成立
所以-k>{(t+2)2-4}max,x∈[-3,3],-k>21,∴实数k的取值范围是k<-21.
设函数f(x)=2|2x+2|-|x-1|.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若不等式f(x)≥22a-2a-恒成立,求a的取值范围.
正确答案
(1)f(x)=2|2x+2|-|x-1|=,
故函数的单增区间是[-1,1],(1,+∞),
函数的减区间是(-∞,-1).
(2)由(1)知,f(x)的最小值是,
要f(x)≥22a-2a-恒成立,
则须≥22a-2a-
成立,
即22a-2a-2≤0,
∴-1≤2a≤2,且2a>0
解得,a≤1.
已知函数f(x)=2x+1定义在R上.
(1)若f(x)可以表示为一个偶函数g(x)与一个奇函数h(x)之和,设h(x)=t,p(t)=g(2x)+2mh(x)+m2-m-1(m∈R),求出p(t)的解析式;
(2)若p(t)≥m2-m-1对于x∈[1,2]恒成立,求m的取值范围;
(3)若方程p(p(t))=0无实根,求m的取值范围.
正确答案
(1)假设f(x)=g(x)+h(x)①,其中g(x)偶函数,h(x)为奇函数,
则有f(-x)=g(-x)+h(-x),即f(-x)=g(x)-h(x)②,
由①②解得g(x)=,h(x)=
.
∵f(x)定义在R上,∴g(x),h(x)都定义在R上.
∵g(-x)==g(x),h(-x)=
=-h(x).
∴g(x)是偶函数,h(x)是奇函数,∵f(x)=2x+1,
∴g(x)==
=2x+
,h(x)=
=
=2x-
.
由2x-=t,则t∈R,
平方得t2=(2x-)2=22x+
-2,∴g(2x)=22x+
=t2+2,
∴p(t)=t2+2mt+m2-m+1.
(2)∵t=h(x)关于x∈[1,2]单调递增,∴≤t≤
.
∴p(t)=t2+2mt+m2-m+1≥m2-m-1对于t∈[,
]恒成立,
∴m≥-对于t∈[
,
]恒成立,
令φ(t)=-,则φ′(t)=
(
-1),
∵t∈[,
],∴φ′(t)=
(
-1)<0,故φ(t)=-
在t∈[
,
]上单调递减,
∴φ(t)max=φ()=-
,∴m≥-
为m的取值范围.
(3)由(1)得p(p(t))=[p(t)]2+2mp(t)+m2-m+1,
若p(p(t))=0无实根,即[p(t)]2+2mp(t)+m2-m+1①无实根,
方程①的判别式△=4m2-4(m2-m+1)=4(m-1).
1°当方程①的判别式△<0,即m<1时,方程①无实根.
2°当方程①的判别式△≥0,即m≥1时,
方程①有两个实根p(t)=t2+2mt+m2-m+1=-m±,
即t2+2mt+m2+1±=0②,
只要方程②无实根,故其判别式△2=4m2-4(m2+1±)<0,
即得-1-<0③,且-1+
<0④,
∵m≥1,③恒成立,由④解得m<2,∴③④同时成立得1≤m<2.
综上,m的取值范围为m<2.
函数y=ex-x的最小值为______.
正确答案
∵y=ex-x,
∴y′=ex-1,
令y′=ex-1=0,
得x=0,
且当x>0时,y′>0,原函数是增函数,
当x<0时,y′<0,原函数是减函数,
∴当x=0时,函数y=ex-x取最小值,最小值为1.
故答案为1.
设f(x)=(a,b为实常数).
(1)当a=b=1时,证明:f(x)不是奇函数;
(2)设f(x)是奇函数,求a与b的值;
(3)求(2)中函数f(x)的值域.
正确答案
(1)f(x)=,
f(1)==-
,f(-1)=
=
,
所以f(-1)≠-f(1),f(x)不是奇函数;(4分)
(2)f(x)是奇函数时,f(-x)=-f(x),
即=-
对任意实数x成立,
化简整理得(2a-b)•22x+(2ab-4)•2x+(2a-b)=0,这是关于x的恒等式,
所以所以
或
;(8分)
(3)f(x)==-
+
,因为2x>0,所以2x+1>1,0<
<1,
从而-<f(x)<
;所以函数f(x)的值域为(-
,
).(13分)
已知函数f(x)=(a∈R).
(I)若f(x)为奇函数,求a的值;
(III)当a=5时,函数f(x)的图象是否存在对称中心,若存在,求其对称中心;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)函数f(x)=(a∈R),有1+2x>1恒成立,
则f(x)的定义域为R,
又由函数f(x)为奇函数,可得f(0)=0,
则f(0)==0,解可得a=1,
此时f(x)=;
(Ⅱ)当a=5时,f(x)==5-
,
假设f(x)的图象存在对称中心,且其对称中心的坐标为(h,k),
则对于任意的x∈R,有f(h+x)+f(h-x)=2k恒成立,
10-6(+
)=2k恒成立,
整理可得(4-2k)×2h+x+(4-2k)×2h-x+[(10-2k)×22h-2-2k]=0恒成立,
于是有,解可得h=0,k=2,
故当a=5时,函数f(x)的图象存在对称中心,且其对称中心为(0,2).
已知函数f(x)=2x(x∈R),且f(x)=g(x)+h(x),其中g(x)为奇函数,h(x)为偶函数.若不等式2a•g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,则实数a的取值范围是______.
正确答案
∵h(x)为定义在R上的偶函数,g(x)为定义在R上的奇函数
∴g(-x)=-g(x),h(-x)=h(x)
又∵由h(x)+g(x)=2x,
h(-x)+g(-x)=h(x)-g(x)=2-x,
∴h(x)=(2x+2-x),g(x)=
(2x-2-x)
不等式2ag(x)+h(2x)≥0在[1,2]上恒成立,化简为a(2x-2-x)+(22x+2-2x)≥0,x∈[1,2]
∵1≤x≤2∴2x-2-x>0
令t=2-x-2x,整理得:a≥=
=
+
=t+
=
(t+
),则由-
≤t≤-
可知y=
(t+
)在[-
,-
]单调递增
∴当t=-时,ymax=-
因此,实数a的取值范围是a≥-
故答案为a≥-
已知函数f(x)=.
(1)判断f(x)的奇偶性,并加以证明;
(2)判断f(x)的单调性,并加以证明;
(3)解不等式f(x)>.
正确答案
(1)f(x)为奇函数.∵f(x)的定义域为R,对∀x∈R,
有f(-x)==
=-
=-f(x),∴f(x)为奇函数.…(4分)
(2)f(x)是(-∞,+∞)上的增函数.∵对-∞<x1<x2<+∞,2x1-2x2<0,f(x)==1-
,
故 f(x1)-f(x2)=(1-)-(1-
)=
-
=
<0,
∴f(x)是(-∞,+∞)上的增函数.…(8分)
(3)∵f(3)=,又∵f(x)>
,即为f(x)>f(3).…(10分)
又f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,
∴不等式f(x)>的解集为{x|x>3}.…(13分)
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