- 函数的应用
- 共9606题
设函数f(x)=alnx,g(x)=x2.
(1)记g′(x)为g(x)的导函数,若不等式f(x)+2g′(x)≤(a+3)x-g(x)在x∈[1,e]上有解,求实数a的取值范围;
(2)若a=1,对任意的x1>x2>0,不等式m[g(x1)-g(x2)]>x1f(x1)-x2f(x2)恒成立.求m(m∈Z,m≤1)的值.
正确答案
(1)不等式f(x)+2g′(x)≤(a+3)x-g(x),即为alnx+2x≤(a+3)x-x2,化简得:a(x-lnx)≥
x2-x,
由x∈[1,e]知x-lnx>0,因而a≥,设y=
,
由y′==
,
∵当x∈(1,e)时,x-1>0,x+1-lnx>0,
∴y′>0在x∈[1,e]时成立,则y=递增,ymin=-
.
由不等式有解,可得知a≥ymin=-,即实数a的取值范围是[-
,+∞).
(2)当a=1,f(x)=lnx.
由m[g(x1)-g(x2)]>x1f(x1)-x2f(x2)恒成立,得
mg(x1)-x1f(x1)>mg(x2)-x2f(x2)恒成立,
设t(x)=x2-xlnx(x>0).
由题意知x1>x2>0,故当x∈(0,+∞)时函数t(x)单调递增,
∴t′(x)=mx-lnx-1≥0恒成立,即m≥恒成立,
因此,记y=,得y′=
,
∵函数在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
∴函数h(x)在x=1时取得极大值,并且这个极大值就是函数h(x)的最大值.
由此可得h(x)max=h(1)=1,故m≥1,结合已知条件m∈Z,m≤1,可得m=1..
函数y=ln
x
-的零点的是______.
正确答案
由题意可得函数y=ln
x
-的零点
即是方程ln
x
-=0的根,
而方程ln
x
-=0可化为ln
=
,
即lnx=
,故x=e2013,
故答案为:e2013
已知关于x的二次方程
(1)若方程有两根,其中一根在区间内,另一根在区间
内,求m的取值范围
(2)若方程两根均在区间内,求m的取值范围
正确答案
略
设函数f(x)=alnx,g(x)=x2.
(1)记g′(x)为g(x)的导函数,若不等式f(x)+2g′(x)≤(a+3)x-g(x)在x∈[1,e]上有解,求实数a的取值范围;
(2)若a=1,对任意的x1>x2>0,不等式m[g(x1)-g(x2)]>x1f(x1)-x2f(x2)恒成立.求m(m∈Z,m≤1)的值.
正确答案
(1)不等式f(x)+2g′(x)≤(a+3)x-g(x),即为alnx+2x≤(a+3)x-x2,化简得:a(x-lnx)≥
x2-x,
由x∈[1,e]知x-lnx>0,因而a≥,设y=
,
由y′==
,
∵当x∈(1,e)时,x-1>0,x+1-lnx>0,
∴y′>0在x∈[1,e]时成立,则y=递增,ymin=-
.
由不等式有解,可得知a≥ymin=-,即实数a的取值范围是[-
,+∞).
(2)当a=1,f(x)=lnx.
由m[g(x1)-g(x2)]>x1f(x1)-x2f(x2)恒成立,得
mg(x1)-x1f(x1)>mg(x2)-x2f(x2)恒成立,
设t(x)=x2-xlnx(x>0).
由题意知x1>x2>0,故当x∈(0,+∞)时函数t(x)单调递增,
∴t′(x)=mx-lnx-1≥0恒成立,即m≥恒成立,
因此,记y=,得y′=
,
∵函数在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
∴函数h(x)在x=1时取得极大值,并且这个极大值就是函数h(x)的最大值.
由此可得h(x)max=h(1)=1,故m≥1,结合已知条件m∈Z,m≤1,可得m=1..
已知向量a=(sin,
cos
),b=(cos
,cos
),设f(x)=a•b.
(Ⅰ)求函数f(x)在[0,2π]上的零点;
(Ⅱ)设△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知f(A)=,b=2,sinA=2sinC,求边c的值.
正确答案
(Ⅰ)f(x)=a•b=sin•cos
+
cos2
=
sinx+
cosx+
=sin(x+
)+
.
由sin(x+)+
=0,得,x+
=2kπ+
,或x+
=2kπ-
,k∈Z
由x∈[0,2π],得x=π或x=.故函数f(x)的零点为 π 和
.
(Ⅱ)由f(A)=sin(A+)+
=
,A∈(0,π),得A=
.
由sinA=2sinC得 a=2c.又b=2,由a2=b2+c2-2bccosA,得4c2=22+c2-2•2ccos,
即 3c2+2c-4=0,∵c>0,∴c=.
定义在R上的奇函数y=f(x),已知y=f(x)在区间(0,+∞)有3个零点,则函数y=f(x)在R上的零点个数为______.
正确答案
定义在R上的奇函数y=f(x),图象关于原点对称,在区间(0,+∞)有3个零点,故在区间(-∞,0)上也有3个零点,
再由奇函数的定义可得 f(0)=0,则函数y=f(x)在R上的零点个数为 7,
故答案为 7.
已知函数f(x)=()x-log3x,若x0是方程f(x)=0的解,且0<x1<x0,则f(x1)与0的大小关系为:f(x1)______0.
正确答案
∵函数f(x)=()x-log3x是单调减函数,0<x1<x0,
∴f(x1)>f(x0),
∵x0是方程f(x)=0的解,
∴f(x1)>0
故答案为:>
已知函数f(x)=ln(2+3x)-x2
(I)求f(x)在[0,1]上的极值;
(II)若关于x的方程f(x)=-2x+b在[0,1]上恰有两个不同的实根,求实数b的取值范围.
正确答案
(I)f′(x)=-3x=
,
令f'(x)=0得x=或x=-1(舍去)∴当0≤x≤
时,f'(x)>0,f(x)单调递增;
当<x≤1时,f'(x)<0,f(x)单调递减.∴f(
) =ln3-
为函数f(x)在[0,1]上的极大值
(II)由f(x)=-2x+b⇒ln(2+3x)-x2+2x-b=0
令φ(x)=ln(2+3x)-x2+2x-b,则,φ′(x)=
-3x+2=
,
当x∈[0,]时,φ'(x)>0,于是φ(x)在[0,
]上递增;
当x∈[,1]时,φ'(x)<0,于是φ(x)在[
,1]上递减,而φ(
)>φ(0),φ(
)>φ(1),
∴f(x)=-2x+b,即φ(x)=0在[0,1]恰有两个不同实根等价于
∴ln5+≤b小于ln(2+
)-
+
.
已知函数f(x)定义域为R,且f(0)=1,对任意x,y∈R恒有f(x-y)=f(x)-y2(2x-y+3),
(1)求函数f(x)的表达式;
(2)若方程f(x)=a有三个实数解,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)因为f(0)=1,对任意x,y∈R恒有f(x-y)=f(x)-y2(2x-y+3),
∴令y=x,代入可得f(0)=f(x)-x2(2x-x+3),即f(x)=
x3+x2+1,
(2)因为方程f(x)=a有三个实数解,所以函数y=f(x)与y=a图象有三个交点
又因为f′(x)=x2+2x=x(x+2),
当x∈(-∞,-2)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x∈(-2,0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
∴当x=-2时f(x)取极大值,f(x)极大值=,
当x=0时,f(x)取极小值,f(x)极小值=1,
∴1<a<
已知函数,若关于
的方程
有三个不同的实根,则实数
的取值范围是.
正确答案
试题分析:
如图,直线y=x-a与函数的图象在
处有一个切点,切点坐标为(0,0),此时
;直线
与函数
的图象有一个切点,切点坐标是
,此时相应
,观察图象可知,方程
有三个不同的实根时,实数
的取值范围是
.
已知函数f(x)=|x|-1,关于x的方程f2(x)-|f(x)|+k=0,给出下列四个命题:
①存在实数k,使得方程恰有2个不同的实根;
②存在实数k,使得方程恰有4个不同的实根;
③存在实数k,使得方程恰有5个不同的实根;
④存在实数k,使得方程恰有8个不同的实根.
其中真命题的序号为______.
正确答案
关于x的方程f2(x)-|f(x)|+k=0,可化为f2(x)-|f(x)|=-k,
分别画出函数y=f2(x)-|f(x)|和y=-k的图象,如图.
由图可知,它们的交点情况是:
恰有2,4,5,8个不同的交点
故答案为:①②③④.
定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(x+5)=16,当x∈(-1,4]时,f(x)=x2-2x,则函数f(x)在[0,2013]上的零点个数是______.
正确答案
y=x2 与 y=2x 的函数曲线在区间(0,4]有两个交点,在区间(-1,0]区间有一个交点,
但当x∈(-1,4]时,f(x)=x2-2x=16无根
即当x∈(-1,4]时,f(x)=x2-2x有3个零点
由f(x)+f(x+5)=16,
即当x∈(-6,-1]时,f(x)=x2-2x无零点
又∵f(x+5)+f(x+10)=f(x)+f(x+5)=16,
∴f(x+10)=f(x),即f(x)是周期为10的周期函数,
在x∈[0,2013],分为三段x∈[0,4],x∈(4,2009],x∈(2009,2013]
在x∈[0,4]函数有两个零点,
在x∈(4,2004]有200个完整周期,即有600个零点,
在x∈(2004,2013]共有两个零点,
综上函数f(x)在[0,2013]上的零点个数是604
故答案为:604
已知定义在R上的函数f(x)=x3-
x2+2a(a+1)x,其中a≠1.
(Ⅰ)当a=2时,判断f(x)的单调性并求f(x)的极值点;
(Ⅱ)若y=f(x)的图象与x轴恰有三个不同的交点,求实数a的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)对f(x)求导得:f′(x)=x2-(3a+1)x+2a(a+1),
代入a=2有f′(x)=(x-3)(x-4);
令f′(x)>0得x∈(-∞,3)∪(4,+∞);又令f′(x)<0,得到:x∈(3,4),
于是:f(x)在(-∞,3),(4,+∞)上单调递增;f(x)在(3,4)上单调递减.
当x=3时,f(x)有极大值,当x=4时,f(x)有极小值,所以x=3是极大值点,x=4是极小值点.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f′(x)=(x-2a)[x-(a+1)],
(1)当a<1时,有:2a<a+1;令f′(x)>0得:x∈(-∞,2a)∪(a+1,+∞);
再令f′(x)<0得:x∈(2a,a+1),故f(x)在(-∞,2a),(a+1,+∞)上单调递增,
在(2a,a+1)上单调递减;此时可知:f(2a)为f(x)的极大值,f(a+1)为f(x)的极小值;
欲使y=f(x)的图象与x轴恰有三个交点,则必有:,
即是:,解得:a∈(-3,-1)∪(-1,0)∪(0,
).
(2)当a>1时,有:2a>a+1;令f′(x)>0得:x∈(-∞,a+1)∪(2a,+∞);
再令f′(x)<0得:x∈(a+1,2a),故f(x)在(-∞,a+1),(2a,+∞)上单调递增,
在(a+1,2a)上单调递减;此时可知:f(a+1)为f(x)的极大值,f(2a)为f(x)的极小值;
欲使y=f(x)的图象与x轴恰有三个交点,则必有:,
即是:⇒a∈∅,
综上可知:a∈(-3,-1)∪(-1,0)∪(0,).
已知f(x)=ax-3a+1,g(x)=(x>2).
(1)若a=-1,解不等式f(x)>g(x);
(2)判断函数y=f(x)的图象与y=g(x)的图象公共点的个数.
正确答案
(1)a=-1时,f(x)=-x+4,
由f(x)>g(x)(x>2)
得-x+4>×
,
∴2x2-12x+17<0(*)
∴3-<x<3+
,
∵3->2,∴解集为:{x|3-
<x<3+
},
(2)由f(x)=g(x),得ax-3a+1=,∴(ax-3a+1)(x-2)=1
即ax2+(1-5a)x+6a-3=0,(*)①
a=0时,x=3,两个图象公共点的个数是1,公共点(3,1)
②a≠0时,方程*即[ax-(2a-1)](x-3)=0
∴(x-3)(x-)=0,
x1=2,x2=,
(i)若=3,即a=-1时,方程*有两个相等的实根3,
∴函数y=f(x)的图象与y=g(x)的图象公共点的个数为1,
(ii)若≠3,即a≠-1时,
∵x2-2=-2=-
,
当a>0时,x2=<2,
当a<0时,x2=>2,
综上所述,a≥0或a=-1函数y=f(x)的图象与y=g(x)的图象公共点的个数为1,
a<0或a≠-1函数y=f(x)的图象与y=g(x)的图象公共点的个数为2.
若关于x的方程4x+(a+3)⋅2x+5=0至少有一个实根在区间[1,2]内,求实数a的取值范围.
正确答案
∵x∈[1,2],令t=2x∈[2,4]
关于x的方程4x+(a+3)⋅2x+5=0至少有一个实根在区间[1,2]内
则可得,t2+(a+3)t+5=0(*)至少有一个实根在区间[2,4]内
设f(t)=t2+(a+3)t+5在[2,4]上至少有一个零点
△=(a+3)2-20
(1)若(*)只有一个根,则△=(a+3)2-20=0可得a=-3±2
当a=-3+2时,方程的根t=-
∉[2,4]舍去
当a=-3-2时,方程的根t=
∈[2,4]满足条件
(2)若(*)有两个跟,不妨设为t1<t2,,则△=(a+3)2-20>0,可得a>=-3+2或a<-3-2
①若两根t1,t2∈[2,4],则解可得,-
≤a≤-7,又a>=-3+2
或a<-3-2
从而有-≤a<-3-2
满足条件
②若t1∈[2,4],t2∉[2,4],则,解可得,a不存在
③若t1∉[2,4],t2∈[1,4],则,解可得,a不存在
综上可得,-≤a≤-3-2
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