- 分段函数模型的应用
- 共567题
已知f(x)=是(-∞,+∞)上是增函数,那么实数a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:由f(x)为R上的增函数,可得
3-a>0,①
a>1,②
且3-a-a≤loga1,即为3-2a≤0③
由①②③可得≤a<3.
故选:C.
(2015春•鹿城区校级月考)已知函数f(x)=2x|2x-a|+2x+1-3,其中a为实数.
(1)若a=4,x∈[1,3],求f(x)的值域;
(2)若f(x)在R上单调,求a的取值范围.
正确答案
解:(1)令2x=t则t>0,f(x)=t|t-a|+2t-3=g(t)
∵x∈[1,3],∴t∈[2,8],又a=4,
∴f(x)=g(t)=t|t-a|+2t-3=t|t-4|+2t-3=,
当2≤t≤4时,g(t)=-t2+6t-3=-(t-3)2+6∈[5,6];
当4<t≤8时,g(t)=t2-2t-3=(t-1)2-4∈(5,45].
综上a=4,x∈[1,3]时,f(x)的值域为[5,45];
(2)t=2x关于x递增,由于f(x)=t|t-a|+2t-3=g(t)与f(x)同增减,
由f(x)单调,g(t)也单调,
g(t)==
,
则当t>a时,g(t)=(t-)2-
-3单调递增,
g(t)的对称轴t=≤a,解得a≥-2,①
0<t≤a时,g(t)=-(t-)2+
-3也要单调递增,
g(t)的对称轴t=≥a,解得a≤2.②
则a的范围是-2≤a≤2.
解析
解:(1)令2x=t则t>0,f(x)=t|t-a|+2t-3=g(t)
∵x∈[1,3],∴t∈[2,8],又a=4,
∴f(x)=g(t)=t|t-a|+2t-3=t|t-4|+2t-3=,
当2≤t≤4时,g(t)=-t2+6t-3=-(t-3)2+6∈[5,6];
当4<t≤8时,g(t)=t2-2t-3=(t-1)2-4∈(5,45].
综上a=4,x∈[1,3]时,f(x)的值域为[5,45];
(2)t=2x关于x递增,由于f(x)=t|t-a|+2t-3=g(t)与f(x)同增减,
由f(x)单调,g(t)也单调,
g(t)==
,
则当t>a时,g(t)=(t-)2-
-3单调递增,
g(t)的对称轴t=≤a,解得a≥-2,①
0<t≤a时,g(t)=-(t-)2+
-3也要单调递增,
g(t)的对称轴t=≥a,解得a≤2.②
则a的范围是-2≤a≤2.
已知函数f(x)=,若关于x的方程f(x)-mx=0恰有3个不同的实数根,则实数m的取值范围为( )
正确答案
解析
解:画出分段函数y=f(x)的图象和直线y=mx,
关于x的方程f(x)-mx=0恰有3个不同的实数根,
即为y=f(x)和直线y=mx有三个不同的交点.
当直线与y=f(x)(x<0)的图象相切时,
直线与y=f(x)(x∈R)恰有两个交点.
联立y=mx和y=-1-x2(x<0),可得
x2+mx+1=0,
由判别式m2-2=0,可得m=(-
舍去),
通过图象观察,当直线的斜率大于时,
直线与y=f(x)(x∈R)都有三个交点.
则实数m的取值范围为(,+∞).
故选B.
函数 f(x)=,若f[f(x)]=1,求x的取值范围.
正确答案
解:若0≤x≤1,则f(x)=1,则f[f(x)]=f(1)=1,满足条件.
由0≤3-x≤1得2≤x≤3,
即2≤x≤3时,f(x)=3-x,则f[f(x)]=f(1)=1,满足条件.
若x>3,则f(x)=3-x<0,则f[f(x)]=f(3-x)=3-(3-x)=x=1,此时不满足条件.
若x<2且x∉[0,1],则f(x)=3-x∈(1,2)∪(3,+∞),则f[f(x)]=f(3-x)=3-(3-x)=x=1,此时不满足条件.
综上0≤x≤1或2≤x≤3.
解析
解:若0≤x≤1,则f(x)=1,则f[f(x)]=f(1)=1,满足条件.
由0≤3-x≤1得2≤x≤3,
即2≤x≤3时,f(x)=3-x,则f[f(x)]=f(1)=1,满足条件.
若x>3,则f(x)=3-x<0,则f[f(x)]=f(3-x)=3-(3-x)=x=1,此时不满足条件.
若x<2且x∉[0,1],则f(x)=3-x∈(1,2)∪(3,+∞),则f[f(x)]=f(3-x)=3-(3-x)=x=1,此时不满足条件.
综上0≤x≤1或2≤x≤3.
已知函数f(x)=|x-1|,g(x)=-x2+6x-5.
(Ⅰ)用分段函数的形式表示g(x)-f(x),并求g(x)-f(x)的最大值;
(Ⅱ)若g(x)≥f(x),求实数x的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ),
则由于x<1时,g(x)-f(x)<0,x≥1时,g(x)-f(x)可取正数.
则有g(x)-f(x)的最大值在[1,4]上取得,
∴g(x)-f(x)=(-x2+6x+5)-(x-1)=-(x-)2+
∴当x=时,g(x)-f(x)取到最大值是
.
(Ⅱ)当x≥1时,f(x)=x-1;
∵g(x)≥f(x),
∴-x2+6x-5≥x-1;
整理,得(x-1)(x-4)≤0,
解得x∈[1,4];
当x<1时,f(x)=1-x;
∵g(x)≥f(x),
∴-x2+6x-5≥1-x,
整理,得(x-1)(x-6)≤0,
解得x∈[1,6],
又,所以不等式组无解
综上,x的取值范围是[1,4].
解析
解:(Ⅰ),
则由于x<1时,g(x)-f(x)<0,x≥1时,g(x)-f(x)可取正数.
则有g(x)-f(x)的最大值在[1,4]上取得,
∴g(x)-f(x)=(-x2+6x+5)-(x-1)=-(x-)2+
∴当x=时,g(x)-f(x)取到最大值是
.
(Ⅱ)当x≥1时,f(x)=x-1;
∵g(x)≥f(x),
∴-x2+6x-5≥x-1;
整理,得(x-1)(x-4)≤0,
解得x∈[1,4];
当x<1时,f(x)=1-x;
∵g(x)≥f(x),
∴-x2+6x-5≥1-x,
整理,得(x-1)(x-6)≤0,
解得x∈[1,6],
又,所以不等式组无解
综上,x的取值范围是[1,4].
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