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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=,g(x)=f(x)-ax,x∈[1,3],其中a∈R,记函数g(x)的最大值与最小值的差为h(a).

(I)求函数h(a)的解析式;

(II)画出函数y=h(x)的图象并指出y=h(x)的最小值.

正确答案

解:(I) g(x)=

(1)当a<0时,函数g(x)是[1,3]增函数,此时,

g(x)max=g(3)=2-3a,

g(x)min=g(1)=1-a,所以h(a)=1-2a.

(2)当a>1时,函数g(x)是[1,3]减函数,此时,

g(x)min=g(3)=2-3a,

g(x)max=g(1)=1-a,所以h(a)=2a-1.

(3)当0≤a≤1时,若x∈[1,2],则g(x)=1-ax,有

g(2)≤g(x)≤g(1);

若x∈[2,3],则g(x)=(1-a)x-1,有g(2)≤g(x)≤g(3);

因此,g(x)min=g(2)=1-2a,

而g(3)-g(1)=(2-3a)-(1-a)=1-2a,

故当0≤a≤时,g(x)max=g(3)=2-3a,有h(a)=1-a.

<a≤1时,g(x)max=g(1)=1-a,有h(a)=a.

综上所述:h(a)=

(II)画出y=h(x)的图象,如图:数形结合,可得

解析

解:(I) g(x)=

(1)当a<0时,函数g(x)是[1,3]增函数,此时,

g(x)max=g(3)=2-3a,

g(x)min=g(1)=1-a,所以h(a)=1-2a.

(2)当a>1时,函数g(x)是[1,3]减函数,此时,

g(x)min=g(3)=2-3a,

g(x)max=g(1)=1-a,所以h(a)=2a-1.

(3)当0≤a≤1时,若x∈[1,2],则g(x)=1-ax,有

g(2)≤g(x)≤g(1);

若x∈[2,3],则g(x)=(1-a)x-1,有g(2)≤g(x)≤g(3);

因此,g(x)min=g(2)=1-2a,

而g(3)-g(1)=(2-3a)-(1-a)=1-2a,

故当0≤a≤时,g(x)max=g(3)=2-3a,有h(a)=1-a.

<a≤1时,g(x)max=g(1)=1-a,有h(a)=a.

综上所述:h(a)=

(II)画出y=h(x)的图象,如图:数形结合,可得

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题型: 单选题
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单选题

函数f(x)=,其中P,M为实数集R的两个非空子集,又规定f(P)={y|y=f(x),x∈P}.f(M)={y|y=f(x),x∈M},给出下列四个判断,①∃P,M,使f(P)=f(M)②若P∪M=R,则f(P)∪f(M)=R,③若P∪M≠R,则f(P)∪f(M)≠R其中正确的共有(  )

A0个

B1个

C2个

D3个

正确答案

B

解析

解:

若P={1},M={-1}

则f(P)={1},f(M)={1}

即∃P,M,使f(P)=f(M)

故①对

若P={非负实数},M={负实数}

则f(P)={非负实数},f(M)={正实数}

则f(P)∪f(M)≠R.

故②错

若P={非负实数},M={正实数}

则f(P)={非负实数},f(M)={负实数}

则f(P)∪f(M)=R.

故③错

故正确的只有:①.

故选:B.

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题型:填空题
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填空题

已知,则使f(x)-ex-m≤0恒成立的m的范围是______

正确答案

[2,+∞)

解析

解:当x≤1时,f(x)-ex-m≤0即为m≥x+3-ex

可令g(x)=x+3-ex,则g′(x)=1-ex,当0<x<1时,g′(x)<0,g(x)递减;

当x<0时,g′(x)>0,g(x)递增.g(x)在x=0处取得极大值,也为最大值,且为2,

则有m≥2  ①

当x>1时,f(x)-ex-m≤0即为m≥-x2+2x+3-ex

可令h(x)=-x2+2x+3-ex,h′(x)=-2x+2-ex,由x>1,则h′(x)<0,

即有h(x)在(1,+∞)递减,则有h(x)<h(1)=4-e,

则有m≥4-e  ②

由①②可得,m≥2成立.

故答案为:[2,+∞).

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题型:填空题
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填空题

已知函数f(x)=,若不等式|f(x)|≥ax-1恒成立,则实数a的取值范围是______

正确答案

[-4,0]

解析

解:画出y=|f(x)|和y=ax-1的图象,

当a=0时,y=-1,显然成立;

当a<0,且直线y=ax-1与y=x2-2x(x<0)相切,

即x2-(2+a)x+1=0,判别式为(2+a)2-4=0,

解得a=0(舍去),a=-4,

即有-4≤a<0.

∴|f(x)|≥ax-1恒成立,则实数a的取值范围是

[-4,0].

故答案为:[-4,0].

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题型: 单选题
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单选题

已知函数f(x)=有下列说法:

①函数f(x)对任意x1,x2∈[0,+∞),都有|f(x1)-f(x2)|≤2成立

②函数f(x)在[(4n-3),(4n-1)](n∈N•)上单调递减;

③函数y=f(x)-log2x+1在(0,+∞)上有3个零点;

④当k∈[,+∞)时,对任意x>0,不等式f(x)≤都成立.

其中正确的说法的个数是(  )

A4

B3

C2

D1

正确答案

D

解析

解:作函数f(x)=的图象如下,

由图可知,

①函数f(x)对任意x1,x2∈[0,+∞),都有|f(x1)-f(x2)|≤2成立,正确;

②函数f(x)在(2n,2n+],(n∈N)上是增函数,故在[(4n-3),(4n-1)](n∈N•)上也单调递增;故不正确;

③函数y=f(x)-log2x+1在(0,+∞)上有3个零点即y=f(x)与y=log2x-1的交点个数,

作y=f(x)与y=log2x-1的图象如下,

没有交点,故没有零点;故不正确;

④f(x)≤可化为xf(x)≤k,作y=xf(x)的图象如下,

当k∈[,+∞)时,对任意x>0,不等式f(x)≤都成立显然不正确.

故选D.

百度题库 > 高考 > 数学 > 分段函数模型的应用

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