- 集合与函数的概念
- 共44150题
求下列函数的定义域:
(1)y=+
(2)y=log2(x+5)+
.
正确答案
(1)∵,∴
,
∴-≤x≤
∴函数的定义域为[-,
].
(2)∵,∴
∴函数的定义域为{x|x>-5且x≠-3}.
设函数f(x)=,其中a为实数.
(Ⅰ)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;
(Ⅱ)当f(x)的定义域为R时,求f(x)的单减区间.
正确答案
(Ⅰ)f(x)的定义域为R,
∴x2+ax+a≠0恒成立,∴△=a2-4a<0,∴0<a<4,
即当0<a<4时f(x)的定义域为R.
(Ⅱ)由题意可知:f′(x)=,令f'(x)≤0,得x(x+a-2)≤0.
由f'(x)=0,得x=0或x=2-a,
又∵0<a<4,∴0<a<2时,由f'(x)<0得0<x<2-a;
当a=2时,f'(x)≥0;当2<a<4时,由f'(x)<0得2-a<x<0,
即当0<a<2时,f(x)的单调减区间为(0,2-a);
当2<a<4时,f(x)的单调减区间为(2-a,0).
求函数的定义域和值域。
正确答案
解:使函数有意义,则满足,
∴,解得:-3<x<1,
则函数的定义域为(-3,1);
又在(-3,1)上,而
,
令,
∴,
即函数的值域为(-1,+∞)。
已知函数f(x)对任意实数x,y恒有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0又f(1)=-2.
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)求证:f(x)是R上的减函数;
(3)求f(x)在区间[-3,3]上的值域;
(4)若∀x∈R,不等式f(ax2)-2f(x)<f(x)+4恒成立,求a的取值范围.
正确答案
(1)取x=y=0,则f(0+0)=2f(0),∴f(0)=0,
取y=-x,则f(x-x)=f(x)+f(-x),
∴f(-x)=-f(x)对任意x∈R恒成立,
∴f(x)为奇函数.
(2)证明:任取x1,x2∈(-∞,+∞)且x1<x2,
则x2-x1>0,f(x2)+f(-x1)=f(x2-x1)<0,
∴f(x2)<-f(-x1),
又f(x)为奇函数,∴f(x1)>f(x2).
故f(x)为R上的减函数;
(3)∵f(x)为R上的减函数,
∴对任意x∈[-3,3],恒有f(3)≤f(x)≤f(-3),
f(3)=3f(1)=-2×3=-6,∴f(-3)=-f(3)=-6,
故f(x)在[-3,3]上最大值为6,最小值为-6.
故f(x)在区间[-3,3]上的值域为[-6,6].
(3)f(x)为奇函数,整理原式得f(ax2)+2f(-x)<f(x)+f(-2),
可得f(ax2-2x)<f(x-2),而f(x)在R上是减函数,
所以ax2-2x>x-2即ax2-3x+2>0恒成立,
①当a=0时不成立,
②当a≠0时,有a>0且△<0,即,解得a>
.
故a的取值范围为(,+∞).
已知向量=(2
sinx,cos2x),
=(cosx,2),函数f(x)=
•
(1)求函数f(x)的单调递减区间.
(2)将函数f(x)向左平移个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的
倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象.求g(x)在[0,
]上的值域.
正确答案
(1)∵f(x)=•
=2
sinxcosx+2cos2x=
sin2x+cos2x+1=2sin(2x+
)+1,
由2kπ+≤2x+
≤2kπ+
解得kπ+
≤x≤kπ+
,(k∈Z)
∴函数f(x)减区间为[kπ+,kπ+
],k∈Z.
(2)∵将函数f(x)向左平移得到y=2sin[2(x+
)+
]+1=2sin(2x+
)+1,
再将其横坐标缩短为原来的,得到g(x)=2sin(4x+
)+1,
∵0≤x≤,∴
≤4x+
≤
,
∴-≤sin(4x+
)≤1.
即-+1≤g(x)≤3.
∴g(x)在[0,]上的值域为[-
+1,3].
已知函数f(x)=x2+a,g(x)=f(f(x)),a∈R.
(1)当a=-1时,分别求出函数f(x)和g(x)的最小值及它们对应的x值;
(2)是否存在实数A使得关于x的方程g(x)=0有实根,若存在,请求出A的取值范围,若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)当a=-1时,f(x)=x2-1,
∴g(x)=f(f(x))=(x2-1)2-1,
故当x=0时,函数f(x)取最小值-1,
当x=±1时,函数g(x)取最小值-1
(2)由题意可知g(x)=f(f(x))=(x2+a)2+a
令x2=t,t∈[0,+∞),则上式可化为:y=t2+2at+a2+a
题意中的方程有实根等价于t2+2at+a2+a=0有非负的实根
由根与系数关系法可得,解得a≤-1
故存在,且a的取值范围为:a≤-1
设函数f(x)=|2x-1|+|2x-3|,x∈R.
(1)解不等式f(x)≤5;
(2)若g(x)=的定义域为R,求实数m的取值范围.
正确答案
(1)或
或
不等式的解集为x∈[-,
]
(2)若g(x)=的定义域为R,则f(x)+m≠0恒成立,即f(x)+m=0在R上无解
又f(x)=|2x-1|+|2x-3|≥|2x-1-2x+3|=2,f(x)的最小值为2,
所以m>-2.
已知函数f(x)=2x-1的反函数为f-1(x),g(x)=log4(3x+1).
(1)若f-1(x)≤g(x),求x的取值范围P;
(2)设h(x)=g(x)-f-1(x),当x∈P时,求函数h(x)的值域.
正确答案
(1)f-1(x)=log2(x+1)由log2(x+1)≤log4(3x+1)
得⇒
⇒0≤x≤1
∴P={x|0≤x≤1}
(2)h(x)=log4(3x+1)-log2(x+1)=log4(3x+1)-log4(x+1)=log4
=log4(3-
)
∵x∈[0,1]∴x+1∈[1,2]⇒∈[1,2]
∴3-∈[1,2]∴h(x)∈[0,
]
即函数h(x)的值域为[0,]
已知f(x)=+a是奇函数,求a的值及函数的值域.
正确答案
解:①∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x)对定义域内的每一个x都成立,
即
②∵2x-1≠0,
∴x≠0,∴定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
∵u=2x-1>-1且u≠0,
∴<-1或
>0,
∴f(x)的值域为(-∞,-)∪(
,+∞).
函数y=f(x)的图象如图所示,命题:
①函数f(x)的定义域是[-5,6];
②函数f(x)的值域是[0,+∞);
③函数f(x)在定义域内是增函数;
④函数y=f(x)有反函数.
其中正确命题的序号是______.
正确答案
由图可知f(x)的定义域为[-5,0]∪[2,6],∴①错.
f(x)值域为[0,+∞),∴②正确.
f(x)在[-5,0]和[2,6]上是增函数,但在定义域内不是增函数,∴③错,
由于y在[,4]内取一个值时,x有两个值与之对应,∴y=f(x)无反函数,故④错.
故答案为②
若函数y=f(x)=x2-2x+4的定义域,值域都是闭区间[2,2b],求b的值.
正确答案
∵f(x)=x2-2x+4的对称轴为x=2
∴f(x)在[2,2b]单调递增
∵定义域,值域都是闭区间[2,2b],
∴f(2b)=2b
即2b2-4b+4=2b
解得b=2,或b=1(舍)
综上b=2
函数f(x)=的定义域是______.
正确答案
函数f(x)=的定义域是:
{x|},
解得{x|x≥3,且x≠4},
故答案为:[3,4)∪(4,+∞).
函数y=的定义域为______.
正确答案
由3-2x-x2≥0,即:x2+2x-3=(x+3)(x-1)≤0,得:-3≤x≤1,
故答案为:[-3,1].
函数f(x)=+(x-1)0的定义域为______.
正确答案
∵函数f(x)=+(x-1)0的定义域为:
{x|}
={x|-2≤x<1,或1<x≤5},
故答案为:[-2,1)∪(1,5]
给出函数封闭的定义:若对于定义域D内的任意一个自变量x0,都有函数值f(x0)∈D,称函数y=f(x)在D上封闭.
(1)若定义域D1=(0,1),判断函数g(x)=2x-1是否在D1上封闭,并说明理由;
(2)若定义域D2=(1,5],是否存在实数a,使得函数f(x)=在D2上封闭?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.
(3)利用(2)中函数,构造一个数列{xn},方法如下:对于给定的定义域D2=(1,5]中的x1,令x2=f(x1),x3=f(x2),…,xn=f(xn-1),…在上述构造数列的过程中,如果xi(i=1,2,3,4…)在定义域中,构造数列的过程将继续下去;如果xi不在定义域中,则构造数列的过程停止.
①如果可以用上述方法构造出一个无穷常数列{xn},求实数a的取值范围.
②如果取定义域中任一值作为x1,都可以用上述方法构造出一个无穷数列{xn},求实数a的取值范围.
正确答案
(1)对于定义域D内的任意一个自变量x0,都有函数值g(x0)∈(-1,1)∉D1,
故函数g(x)=2x-1在D1上不封闭;
(2)若存在,则f(x)==5-
,
∵定义域D2=(1,5],∴(,
]∈(1,5],
∴-10≤a≤-2
(3)①根据题意,只需当x≠-2时,方程f(x)=x有解,方程x2-3x+a=0有不等于2的解.
将x=-2代入方程,得a=-10,由此可得a的取值范围是(-∞,-10)∪(-10,+∞).
②根据题意,f(x)==a在R中无解,
亦即当x≠-2时,方程(5-a)x=3a无实数解.
∴a=5即为所求a的值.
扫码查看完整答案与解析