- 函数的应用
- 共9606题
已知函数f(x)=x+(a∈R),g(x)=lnx
(1)求函数F(x)=f(x)+g(x)的单调区间;
(2)若关于x的方程=x•[f(x)-2e](e为自然对数的底数)只有一个实数根,求a的值.
正确答案
函数F(x)=f(x)+g(x)=x++lnx的定义域为(0,+∞).
∴F′(x)=1-+
=
.
①当△=1+4a≤0,即a≤-时,得x2+x-a≥0,则F′(x)≥0.
∴函数F(x)在(0,+∞)上单调递增.(2分)
②当△=1+4a>0,即a>-时,令F′(x)=0,得x2+x-a=0,
解得x1=<0,x2=
.
(ⅰ) 若-<a≤0,则x2=
≤0.
∵x∈(0,+∞),
∴F′(x)>0,
∴函数F(x)在(0,+∞)上单调递增.(4分)
(ⅱ)若a>0,则x∈(0,)时,F′(x)<0;
x∈(,+∞)时,F′(x)>0,
∴函数F(x)在区间(0,)上单调递减,
在区间(,+∞)上单调递增.
综上所述,当a≤0时,函数F(x)的单调递增区间为(0,+∞);(6分)
当a>0时,函数F(x)的单调递减区间为(0,),
单调递增区间为(,+∞).(8分)
(2)令h(x)=,则h′(x)=
.
令h′(x)=0,得x=e.
当0<x<e时,h′(x)>0;
当x>e时,h′(x)<0.
∴函数h(x)在区间(0,e)上单调递增,
在区间(e,+∞)上单调递减.
∴当x=e时,函数h(x)取得最大值,其值为h(e)=.(10分)
而函数m(x)=x2-2ex+a=(x-e)2+a-e2,
当x=e时,函数m(x)取得最小值,其值为m(e)=a-e2.(12分)
∴当a-e2=,即a=e2+
时,
方程=f(x)-2e只有一个根.(14分)
关于x的方程k•4x-k•2x+1+6(k-5)=0在区间[0,1]上有解,则实数k的取值范围是______.
正确答案
令t=2x,则t∈[1,2],
∴方程k•4x-k•2x+1+6(k-5)=0,化为:k•t2-2k•t+6(k-5)=0,
根据题意,此关于t的一元二次方程在[1,2]上有零点,
整理,得:方程k(t2-2t+6)=30,当t∈[1,2]时存在实数解
∴k=,当t∈[1,2]时存在实数解
∵t2-2t+6=(t-1)2+5∈[5,6]
∴k=∈[
,
] =[5,6]
故答案为[5,6]
对于任意定义在区间D上的函数f(x),若实数x0∈D满足f(x0)=x0,则称x0为函数f(x)在D上的一个不动点.
(1)求函数f(x)=2x+-2在(0,+∞)上的不动点;
(2)若函数f(x)=2x++a,在(0,+∞)上没有不动点,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)设函数f(x)=2x+-2在(0,+∞)上的不动点为x0
则2x0+-2= x0,且x0∈(0,+∞)
∴x0=1
(2)若函数f(x)=2x++a,在(0,+∞)上没有不动点
则2x++a=x在x∈(0,+∞)没有实数解
∴x2+ax+a=0在x∈(0,+∞)没有实数解
∴△=a2-4a<0或
∴0<a<4或a≥4
直线y=x与函数f(x)=的图象恰有三个公共点,则实数m的取值范围是______.
正确答案
根据题意,直线y=x与射线y=2(x>m)有一个交点A(2,2),
并且与抛物线y=x2+4x+2在(-∞,m]上的部分有两个交点B、C
由,联解得B(-1,-1),C(-2,-2)
∵抛物线y=x2+4x+2在(-∞,m]上的部分必须包含B、C两点,
且点A(2,2)一定在射线y=2(x>m)上,才能使y=f(x)图象与y=x有3个交点
∴实数m的取值范围是-1≤m<2
故答案为:-1≤m<2
设,则方程
的解集为 .
正确答案
略
设二次函数,方程
的两个根
满足
. 当
时,证明
.
正确答案
答案见解析
证明:由题意可知.
,∴
,
∴ 当时,
.
又,
∴
,
综上可知,所给问题获证.
已知定义在R上的函数f(x)满足:f(x)=,且f(x+2)=f(x),g(x)=
,则方程f(x)=g(x)在区间[-8,3]上的所有实根之和为______.
正确答案
由f(x+2)=f(x),知f(x)是周期为2的周期函数.
分别作出函数y=f(x)与y=g(x)的图象,如图所示.
这两个函数的图象关于点P(-2,2)中心对称,故它们的交点也关于点P(-2,2)中心对称,
从而方程f(x)=g(x)在区间[-8,3]上的所有6个实根也是两两成对地关于点P(-2,2)中心对称,
则方程f(x)=g(x)在区间[-8,3]上的所有实根之和为3×(-4)=-12.
故答案为:-12.
若关于x的方程f(2008+x)f(a-x)=0恰有2009个根,且所有根的和为2009,则实数a的值为______.
正确答案
∵f(2008+x)与f(a-x)关于x=-轴对称
∴所有根的平均数是-
∴-×2009=2009
即a=-2010
故答案为:-2010
已知f(x)=x3+bx2+cx-b(b<0)在[-1,0]和[0,2]上有相反的单调性.
(Ⅰ)求c的值;
(Ⅱ)若f(x)的图象上在两点A(m,f(m))、B(n,f(n))处的切线都与y轴垂直,且函数f(x)在区间[m,n]上存在零点,求实数b的取值范围;
(Ⅲ)若函数f(x)在[0,2]和[4,5]上有相反的单调性,在f(x)的图象上是否存在一点M,使得f(x)在点M的切线斜率为2b?若存在,求出M点坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)f'(x)=3x2+2bx+c,…(1分)
由f(x)在[-1,0]和[0,2]上有相反的单调性,
知x=0是f(x)的一个极值点.…(2分)
∴f'(0)=0,得c=0.…(3分)
(Ⅱ)令f'(x)=0,得3x2+2bx=0,∴x1=0,x2=-b(b<0).…(4分)
∵f(x)的图象上在两点A(m,f(m))、B(n,f(n))处的切线都与y轴垂直,
∴A,B为f(x)的极值点.…(5分)
则m=0,n=-b(b<0).…(6分)
又f(0)=-b,f(-b)=
b3-b
若f(x)在[0,-b]上存在零点.
∵f(0)=-b>0,
则f(-b)=
b3-b≤0.…(7分)
∵b<0,∴b2≥1,b2≥
,∴b≤-
.…(8分)
(Ⅲ)由(Ⅱ),知由f'(x)=0,
得x1=0,x2=-b(b<0).
∵f(x)在[0,2]和[4,5]上有相反的单调性,f'(x)在[0,2]和[4,5]上有相反的符号,…(9分)
∴2≤-b≤4,
即-6≤b≤-3.…(10分)
假设存在点M(x0,y0)使得f(x)在M处切线斜率为2b,
则f'(x0)=2b,即3x20+2bx0-2b=0,…(11分)
△=4b2+24b=4(b2+6b)=4(b+3)2-3b,
∵-6≤b≤-3,∴-3b≤△≤0,…(12分)
当b=-6时,△=0,
由3x02-12x0+12=0得x0=2,
故存在这样点M,坐标为(2,-10).…(14分)
设方程2x2-3x-1=0的两根为x1和x2,不解方程求x14+x24的值.
正确答案
设方程2x2-3x-1=0的两根为x1和x2,
由根与系数的关系知x1+x2=-=
,x1x2=
=-
,
∵x14+x24=(x12+x22)2-2x12x22
=[(x1+x2)2-2x1x2]2-2x12x22
=[( )2+1]2-2×
=.
要建造一座跨度为16米,拱高为4米的抛物线拱桥,建桥时,每隔4米用一根柱支撑,两边的柱长应为____________
正确答案
略
某校高一(1)班共有学生50人,据统计原来每人每年用于购买饮料的平均支出是a元.经测算和市场调查,若该班学生
集体改饮某品牌的桶装纯净水,则年总费用由两部分组
成,一部分是购买纯净水的费用,另一部分是其它费用
780元,其中,纯净水的销售价x(元/桶)与年购买总量
y (桶)之间满足如图所示关系.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)若该班每年需要纯净水380桶,且a 为120时,
请你根据提供的信息分析一下:该班学生集体改饮桶装
纯净水与个人买饮料,哪一种花钱更少?
(3)当a至少为多少时, 该班学生集体改饮桶装纯净
水一定合算?从计算结果看,你有何感想(不超过30字)?
正确答案
(1) (2) 略 (3)48元
(1)设,
∵x=4时,y=400;x=5时,y=320.
∴ 解之,得
∴y与x的函数关系式为. ………………6分
(2)该班学生买饮料每年总费用为50×120=6000(元),
当y=380时,,得 x=4.25,
该班学生集体饮用桶装纯净水的每年总费用为380×4.25+780=2395(元),
显然,从经济上看饮用桶装纯净水花钱少. …………………10分
(3)设该班每年购买纯净水的费用为W元,则
W=xy=x(-80x+720)=,
∴当 x=时,W最大值=1620,
要使饮用桶装纯净水对学生一定合算,
则 50a≥W最大值+780,即 50a≥1620+780, 解之,得 a≥48.
所以a至少为48元时班级饮用桶装纯净水对学生一定合算,…………………15分
由此看出,饮用桶装纯净水不仅能省钱,而且能养成勤俭节约的好习惯…………16分
已知函数f(x)=ln(a-x)-lg(1+x)的零点为0,则实数a=______.
正确答案
∵函数f(x)=ln(a-x)-lg(1+x)的零点为0,∴f(0)=lna-ln1=0,解得a=1.
∴实数a=1.
故答案为1.
已知函数f(x)=若关于x的方程f(x)=kx(k>0)有且仅有四个根,其最大根为t,则函数g(t)=
t2-6t+7的值域为________.
正确答案
在直角坐标系中分别画出函数f(x)在区间[0,2],[2,4],[4,6]上的三个半圆的图象,最大根t一定在区间(3,4)内,g(t)=t2-6t+7是二次函数,对称轴方程为4>t=
>3,g(t)的最小值为g
=-
,直线y=kx(k>0)与区间[2,4]上半圆相交,与区间[4,6]上半圆相离,故
,而k2=
时,直线与半圆相切,由
得(1+k2)x2-6x+8=0,取k2=
,得
x2-6x+7=-1,t
t2-6t+7<-1
如果关于x的方程ax+=3在区间(0,+∞)上有且仅有一个解,那么实数a的取值范围为______.
正确答案
由函数解析式可得:x≠0,如果关于x的方程 ax+=3有且仅有一个正实数解,
即方程ax3-3x2+1=0有且仅有一个正实数解,
即方程a=-+
有且仅有一个正实数解
讨论函数y=-+
的单调性,得(0,1)上函数为增函数,(1,+∞)上函数为减函数且函数值大于0
作出函数y=-+
的图象与直线y=a,如图所示
根据图象可得:当a≤0或a=2时在(0,+∞)上有且仅有一个交点.
故答案为:a≤0或a=2
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