- 函数单调性的性质
- 共479题
对于定义域为的函数
,若有常数M,使得对任意的
,存在唯一的
满足等式
,则称M为函数
f (x)的“均值”。
(1)判断1是否为函数≤
≤
的“均值”,请说明理由;
(2)若函数为常数)存在“均值”,求实数a的取值范围;
(3)若函数是单调函数,且其值域为区间I,试探究函数
的“均值”情况(是否存在、个数、大小等)与区间I之间的关系,写出你的结论(不必证明)。
正确答案
见解析
解析
(1)对任意的,有
,
当且仅当时,有
,
故存在唯一,满足
, ……………………2分
所以1是函数的“均值”。 ……………………4分
(另法:对任意的,有
,令
,
则,且
,
若,且
,则有
,可得
,
故存在唯一,满足
, ……………………2分
所以1是函数的“均值”。 ……………………4分)
(2)当时,
存在“均值”,且“均值”为
;…………5分
当时,由
存在均值,可知对任意的
,
都有唯一的与之对应,从而有
单调,
故有或
,解得
或
或
, ……………………9分
综上,a的取值范围是或
, ……………………10分
(另法:分四种情形进行讨论)
(3)①当I 或
时,函数
存在唯一的“均值”。
这时函数的“均值”为
; …………………12分
②当I为时,函数
存在无数多个“均值”。
这时任意实数均为函数的“均值”; ……………………14分
③当I 或
或
或
或
或
时,
函数不存在“均值”。 ……………………16分
①当且仅当I形如、
其中之一时,函数
存在唯一的“均值”。
这时函数的“均值”为
; ……………………13分
②当且仅当I为时,函数
存在无数多个“均值”。
这时任意实数均为函数的“均值”; ……………………16分
③当且仅当I形如、
、
、
、
、
其中之一时,函数
不存在“均值”。 ……………………18分
(另法:①当且仅当I为开区间或闭区间时,函数存在唯一的“均值”,这时函数
的均值为区间I两端点的算术平均数; ……………………13分
②当且仅当I为时,函数
存在无数多个“均值”,这时任意实数均为函数
的“均值”; ……………………16分
③当且仅当I为除去开区间、闭区间与之外的其它区间时,函数
不存在“均值”。 ……………………18分)
知识点
如图,在轴的正半轴上依次有点
,其中点
、
,且
,在射线
上依次有点
,点
的坐标为(3,3),且
。
(1)求(用含
的式子表示);
(2)求点、
的坐标(用含
的式子表示);
(3)设四边形面积为
,问
中是否存在不同的三项恰好成等差数列?若存在,求出所有这样的三项,若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1), (2分)
∴ (4分)
(2)由(1)的结论可得
(2分)
∴点的坐标
, (3分)
∵(
)且
∴是以
为首项,
为公差的等差数列 (5分)
∴的坐标为
。 (6分)
(3)连接,设四边形
的面积为
,
则
2分)
不妨设成等差
数列,
又
∴是单调递减数列。
∴是等差中项,即
,
∴,即
。
①当,
时,得
,
是唯一解,
∴,
,
成等差数列 (4分)
②当,
时,即
,①
∵,
∴是单调递减数列,当
时,
,
①式右边小于0,矛盾, (6分)
③当时,
不可能成立。
∵,
∴数列是递减数列,
当时,
,由
(
)知,
∴(当且仅当
时等号成立)
∴对任意
(
)恒成立,
即当时,
中不存在不同的三项恰好成等差数列。
综上所述,在数列中,有且仅有
,
,
成等差数列。 (8分)
知识点
已知且
,函数
,
,记
(1)求函数的定义域
及其零点;
(2)若关于的方程
在区间
内仅有一解,求实数
的取值范围。
正确答案
(1),零点为
(2)①若
,则
,方程有解;②若
,则
,方程有解
解析
解析:(1)(
且
)
,解得
,所以函数
的定义域为
……2分
令,则
……(*)方程变为
,
,即
……3分
解得,
……4分
经检验是(*)的增根,所以方程(*)的解为
……5分
所以函数的零点为
.……6分
(2)(
)
……8分
……9分
设,则函数
在区间
上是减函数…11分
当时,此时
,
,所以
………………12分
①若,则
,方程有解;…………13分
②若,则
,方程有解.……14分
知识点
如图,已知点,直线
:
,
为平面上的动点,过点
作
的垂线,垂足为点
,且
。
(1)求动点的轨迹
的方程;
(2)过轨迹的准线与
轴的交点
作直线
与轨迹
交于不同两点
、
,且线段
的垂直平分线与
轴的交点为
,求
的取值范围;
(3)对于(2)中的点、
,在
轴上是否存在一点
,使得△
为等边三角形?若存在,求出点
的坐标;若不存在,请说明理由。
正确答案
(1)(2)
(3)存在点
,使得△
为等边三角形
解析
解析:(1)设,由题意,
,
,
,
,
, ………………2分
由,得
,
化简得,所以,动点
的轨迹
的方程为
。 ………………4分
(2)轨迹为抛物线,准线方程为
,
即直线,所以
, ………………6分
设直线的方程为
(
),由
得
,
由△,得
。 ………………8分
设,
,则
,
所以线段的中点为
, ………………9分
所以线段垂直平分线的方程为
,………………10分
令,得
。 ………………11分
因为,所以
。 ………………12分
(3)由(2),
,
,所以
。 ………………14分
假设存在点,使得△
为等边三角形,
则到直线
的距离
。 ………………15分
因为,所以
,………………16分
所以,解得
。 ………………17分
所以,存在点,使得△
为等边三角形。 ………………18分
知识点
已知直角坐标平面内点,一曲线
经过点
,且
(1)求曲线的方程;
(2)设,若
,求点
的横坐标的取值范围。
正确答案
见解析
解析
根据定义知曲线C的轨迹是焦点在轴上的椭圆 -------------------2分
设椭圆方程为 ,
椭圆方程为
--------------------5分
设点,
-------------------8分
建立不等式,解出
-------------------10分
因为点在椭圆上,
所以点的横坐标的取值范围
-------------------12分
知识点
已知数列满足:
且
。
(1)求,
,
,
的值及数列
的通项公式;
(2)设,求数列
的前
项和
。
正确答案
见解析。
解析
(1)经计算,
,
,
。
当为奇数时,
,即数列
的奇数项成等差数列,
;
当为偶数,
,即数列
的偶数项成等比数列,
。
因此,数列的通项公式为
。
(2),
①
②
①、②两式相减,
得
,
。
知识点
奇函数f(x)满足对任意x∈R都有f(2+x)+f(2-x)=0.且f(l)=2012,则f(2010)+f(2011)+
f(2012)的值为( )
正确答案
解析
略
知识点
定义集合{x|a≤x≤b}的“长度”是b-a. 已知m,n∈R,集合,
,且集合M,N都是集合{x|1≤x≤2}的子集,那么集合M∩N的“长度”的最小值是
正确答案
解析
略
知识点
如图,在四棱锥中,
平面
,底面
为直角梯形,
,
。
为
中点,
为
中点。
(1)求证:;
(2)求二面角的余弦值;
(3)若四棱锥的体积为
,求
的长。
正确答案
见解析
解析
(1)∵平面
,
平面
∴
∵
∴
∴平面
又是
中点,
∴平面
∴。
(2)建立直角坐标系,设
则
∴
由(1)知,平面
,
∴是平面
的法向量。
设平面的法向量为
,
则且
,
∴。
∴,
二面角的余弦值为
。
(3)连结,设
,
,∴
。
∵是直角三角形,
∴。
知识点
点P是抛物线y2=4x上一动点,则点P到点A(0,-1)的距离
与P到直线x=-l的距离和的最小值为 。
正确答案
解析
略
知识点
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