- 集合与函数的概念
- 共44150题
设函数f(x)的定义域D关于原点对称,0∈D,且存在常数a>0,使f(a)=1,又,
(1)写出f(x)的一个函数解析式,并说明其符合题设条件;
(2)判断并证明函数f(x)的奇偶性;
(3)若存在正常数T,使得等式f(x)=f(x+T)或者f(x)=f(x-T)对于x∈D都成立,则都称f(x)是周期函数,T为周期;试问f(x)是不是周期函数?若是,则求出它的一个周期T;若不是,则说明理由。
正确答案
(1)见解析(2)奇函数(3)见解析
(1)取f(x)=tanx,定义域为{x∣x≠kπ+,k∈Z}关于原点对称,且0∈D;
且存在常数使得f(a)=tana=1;
又由两角差的正切公式知,符合。 ……4分
(2)f(x)是D上的奇函数;证明如下:f(0)=0,取x1=0,x2=x,由,
得f(-x)=-f(x),所以f(x)是D上的奇函数; ……4分
(3)考察f(x)=tanx的最小正周期T=π=4a,可猜测4a是f(x)的一个周期。
证明:由已知,则
,
。
所以f(x)是周期函数,4a是f(x)的一个周期。 ……7分
设函数f(x)=x2+(lga+2)x+lgb,g(x)=2x+2,若f(-1)=0,且对一切实数x,不等式f(x)≥g(x)恒成立;
(Ⅰ)(本问5分)求实数a、b的值;
(Ⅱ)(本问7分)设F(x)=f(x)-g(x),数列{an}满足关系an=F(n),
证明:
正确答案
(I)a=100,b=1000;
(II)证明见解析
(I)依题意,f(-1)=0即lgb=lga+1,又f(x)-g(x)≥0恒成立,
∴x2+xlga+lgb-2≥0恒成立,∴△=(lga)2-4(lgb-2)≤0,
消去b得(lga-2)2≤0,∴lga=2,且lgb=3,∴a=100,b=1000;
(II)由F(x)=(x+1)2,∴an=(n+1)2 ,∴k(k+1)k<(k+1)(k+2),
故
令k=1、2……、n,并将所得到的n个不等式相加,
可得,
,不等式两端除以n,命题即证.
若对于定义在R上的函数f(x),其函数图象是连续不断,且存在常数λ(λ∈R),使得f(x+λ)+λf(x)=0对任意的实数x成立,则称f(x)是λ-伴随函数.有下列关于λ-伴随函数的结论:
①f(x)=0是常数函数中唯一一个λ-伴随函数;
②f(x)=x2是一个λ-伴随函数;
③-伴随函数至少有一个零点.
其中不正确______的结论的序号是______.(写出所有不正确结论的序号)
正确答案
①不正确,原因如下.
若f(x)=c≠0,则取λ=-1,则f(x-1)-f(x)=c-c=0,既f(x)=c≠0是-1-伴随函数
②不正确,原因如下.
若 f(x)=x2是一个λ-伴随函数,则(x+λ)2+λx2=0.推出λ=0,λ=-1,矛盾
③正确.若f(x)是-伴随函数.
则f(x+)+
f(x)=0,
取x=0,则f()+
f(0)=0,若f(0),f(
)任一个为0,函数f(x)有零点.
若f(0),f()均不为零,则f(0),f(
)异号,由零点存在定理,在(0,
)区间存在x0,f(x0)=0.
即-伴随函数至少有一个零点.
故答案为:①②.
已知f(x)是R上的奇函数,当x<0时,f(x)=log2(-x),则f(x)的解析式为______.
正确答案
∵f(x)是R上的奇函数
∴f(0)=0
设x>0,则-x<0,f(-x)=log2x=-f(x)
∴f(x)=-log2x (x>0)
∴f(x)的解析式为f(x)=
故答案为f(x)=
设集合P=x|0≤x≤4,Q=y|0≤y≤2,下列对应f中不能构成A到B的映射的是 ______(只填写序号).
①y=x ②y=
x ③y=
x ④y=
x.
正确答案
①y=x,x在集合P={x|0≤x≤4 }中任取一个值,在Q={y|0≤y≤2}中都有唯一确定的一个 y值与之对应,
故①能构成A到B的映射.
②y=x,x在集合P={x|0≤x≤4 }中任取一个值,在Q={y|0≤y≤2}中都有唯一确定的一个 y值与之对应,
故②能构成A到B的映射.
③y=x,对集合P={x|0≤x≤4 }中的元素4,在Q={y|0≤y≤2}中没有元素和它对应,故③不能构成A到B的映射.
④y=x,x在集合P={x|0≤x≤4 }中任取一个值,在Q={y|0≤y≤2}中都有唯一确定的一个 y值与之对应,
故④能构成A到B的映射.
综上,①②④能构成A到B的映射,③不能,故答案选 ③.
设是实数,函数
(
).
(1)求证:函数不是奇函数;
(2)当时,求满足
的
的取值范围;
(3)求函数的值域(用
表示).
正确答案
(1)证明见解析;(2);(3)当
时,函数
的值域是
;
当时,函数
的值域是
;当
时,函数
的值域是
.
试题分析:(1)要证明函数不是奇函数,可用定义证,也可用其必要条件
证,实质上证明否定性命题,只要举一个反例即能说明,本题上中
,就说明
不是奇函数了;(2)由于
,函数式中的绝对值符号可去掉,即
,本题就是解关于
的不等式
,变形得
,由于
恒成立,因此
,即
,这是应该分两种情况
和
分别求解;(3)本题要求函数的值域,一个要用换元法把指数式转化为一般的代数式,其次要能够对绝对值进行处理(实质是分类讨论,分段函数),设
,则
,原函数变为
,由(1)的结论知当
时,有
,值域可求,当
时函数为
注意分段求解,每一个都是二次函数在给定区间上求值域,最后还要适当合并,得出结论.
时,
,是增函数,则有
,当
时,
,还要分
和
两类情况讨论.
试题解析:(1)假设是奇函数,那么对于一切
,有
,
从而,即
,但是
,矛盾.
所以不是奇函数.(也可用
等证明) (4分)
(2)因为,
,所以当
时,
,由
,得
,即
,
,(2分)
因为,所以
,即
. (3分)
①当,即
时,
恒成立,故
的取值范围是
;(4分)
②当,即
时,由
,得
,故
的取值范围是
. (6分)
(3)令,则
,原函数变成
.
①若,则
在
上是增函数,值域为
.(2分)
②若,则
(3分)
对于,有
,当
时,
是关于
的减函数,
的取值范围是
;当
时,
,当
时,
的取值范围是
,当
时,
的取值范围是
. (5分)
对于,有
是关于
的增函数,
其取值范围. (7分)
综上,当时,函数
的值域是
;
当时,函数
的值域是
;
当时,函数
的值域是
. (8分)
(本小题满分12分)
设函数f(x)的定义域为R,若|f(x)|≤|x|对任意的实数x均成立,则称函数f(x)为函数。
(1)试判断函数=
=
中哪些是
函数,并说明理由;
(2)求证:若a>1,则函数f(x)=ln(x2+a)-lna是函数。
正确答案
(1)不是
函数;(2)在R上恒有|f(x)| ≤|x|成立,则函数f(x) 是
函数.
(1)∵|xsinx|≤|x|,∴f1(x)=xsinx是函数;
∵,∴不满足|f(0)|≤|0|,
∴不是
函数;………………………………4分
(2)设F(x)=f(x)-x,则F′(x)=
①当x>0时,∵a>1,
∴
当x=0时,F′(x)=-1<0
∴当x≥0时,F′(x)=<0.
∴F(x)在
上是减函数………………………………8分
∴F(x)≤F(0),又F(0)=f(0)=0,
∴F(x)=f(x)-x≤0
∵x>0时f′(x)=
∴函数f(x)在上是增函数,∴f(x)≥f(0)=0
∴0≤f(x)≤x,即|f(x)| ≤|x|
②当x<0时,-x>0, ∴|f(-x)|≤|-x|,显然f(x)为偶函数
∴|f(x)|≤|-x|即|f(x)| ≤|x|
∴在R上恒有|f(x)| ≤|x|成立,则函数f(x) 是
函数. ………12分
对于函数f(x)=mx-(x∈[-2,+∞),若存在闭区间[a,b]⊆[-2,+∞)(a<b),使得对任意x∈[a,b],恒有f(x)=c(c为实常数),则实数m,n的值依次为______.
正确答案
由题意知,当x∈[a,b]时,f(x)为常函数
当n=1时,f(x)=mx-=mx-|x+1|
当x∈[-2,-1]时,f(x)=mx+x+1∴m=-1时f(x)为常函数.
当x∈(-1,+∝)时,f(x)=mx-x-1∴m=1时f(x)为常函数.
故答案为:±1和1.
下列各组函数中,f(x)与g(x)是同一函数的是 ______(填序号).
①f(x)=x-1,g(x)=-1;②f(x)=x2,g(x)=(
)4;③f(x)=x,g(x)=
.
正确答案
f(x)=x-1的定义域是R,g(x)=-1的定义域是{x|x≠0}故不是同一个函数
f(x)=x2的定义域是R,g(x)=(
x
)4的定义域是{x|x≥0}故不是同一个函数
f(x)=x的定义域是R,g(x)==x定义域为R,对应法则相同,值域都是R,故是同一个函数
故答案为:③
设,
的整数部分用
表示,则
的值是 .
正确答案
1546
试题分析:,
,
,
,
所以.
已知,
,
(1)求的最大值
;
(2)求的最小值。
正确答案
(1) (2)
试题分析:
(1)由,将函数的对称轴与区间联系起来,分类讨论,可求
的最大值;
(2)由,分段求出函数的最大值,比较即可得到函数
的最小值;
试题解析:
(1)由知
对称轴,又
①当即
时,
②当即
时,
③当即
时,
所以
(2)①当时,
②当时,
③当即
时,
综上所述:
有下列四个命题:
①与
互为反函数,其图象关于直线
对称;
②已知函数,则
;
③当且
时,函数
必过定点(2,-2);
④函数的值域是(0,+
);
你认为正确命题的序号是 (把正确的序号都写上)
正确答案
①③
试题分析:由对数函数和指数函数的图像性质知①正确;,
,
,②错误;
时有
,所以必过
,③正确;
在
上的值域为
,而
,故
的值域为
,④错误.故选①③.
相关部门对跳水运动员进行达标定级考核,动作自选,并规定完成动作成绩在八分及以上的定为达标,成绩在九分及以上的定为一级运动员. 已知参加此次考核的共有56名运动员.
(1)考核结束后,从参加考核的运动员中随机抽取了8人,发现这8人中有2人没有达标,有3人为一级运动员,据此请估计此次考核的达标率及被定为一级运动员的人数;
(2)经过考核,决定从其中的A、B、C、D、E五名一级运动员中任选2名参加跳水比赛(这五位运动员每位被选中的可能性相同). 写出所有可能情况,并求运动员E被选中的概率.
正确答案
(1) 达标率为,一级运动员约有21人;(2)组合见试题解析,概率为
.
试题分析:(1)这实际上是用样本估算总体的问题,只要读者按比例计算即可;(2)这实际上是写出从5个元素中任取2个的所有组合的问题,书写时,注意按照一定的顺序,例如先选A,然后再依次选其他人,写出含有A的所有组合,然后先选B,再依次选B后面的人,写出所有组合,依此类推写出所有情形,做到不重不漏.接下来只要找到含有E的事件的总数,根据古典概型的结论,很快可求出概率.
试题解析:(Ⅰ)依题意,估计此次考核的达标率为
一级运动员约有(人)
(Ⅱ)依题意,从这五人中选2人的基本事件有:(A、B)(A、C)(A、D)(A、E)
(B、C)(B、D)(B、E)(C、D)(C、E)(D、E),共10个
其中“E被选中”包含:(A、E)(B、E)(C、E)(D、E)4个基本事件,
因此所求概率
要在墙上开一个上半部为半圆形、下部为矩形的窗户(如图所示),在窗框为定长的条件下,要使窗户能够透过最多的光线,窗户应设计成怎样的尺寸?
正确答案
半圆直径与矩形的高的比为2∶1
设半圆直径为2R,矩形的高为a,
则2a+2R+πR=L(定值),
S=2Ra+πR2=-
R2+LR,
当R=时S最大,此时
=1,
即半圆直径与矩形的高的比为2∶1时,窗户能够透过最多的光线.
(Ⅰ)解不等式.
(Ⅱ)设集合,集合
,求
,
.
正确答案
(Ⅰ)时解集为
,
时解集为
;(2)
,
.
试题分析:(Ⅰ)先化为同底的对数不等式,再结合底数或
时指数函数的单调性进行分类求解;(2)先解对数不等式
求出集合S,再求函数
的值域,即集合T,最后结合集合的交、并运算求出
,
.
试题解析:(Ⅰ)原不等式可化为:.
当时,
.原不等式解集为
.
当时,
.原不等式解集为
.
(Ⅱ)由题设得:,
.
∴,
.
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