- 分段函数模型的应用
- 共567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.
当<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.
当<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 .
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( )
正确答案
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.
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,+∞).
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].
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( )
正确答案
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.
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