- 集合与函数的概念
- 共44150题
已知函数f(x)=-
,x∈[m,n](m<n).
(1)用函数单调性的定义证明:函数f(x)在[m,n]上单调递增;
(2)f(x)的定义域和值域都是[m,n],求常数a的取值范围.
正确答案
(1)∵[m,n]⊆(-∞,0)∪(0,+∞)∴m<n<0或0<m<n
对∀x1、x2∈[m,n],当x1<x2时,f(x1)-f(x2)=-(
-
)=-
•
∵m<x1<x2<n,
∴x1x2>0且x2-x1>0,
∴f(x1)<f(x2),
∴f(x)在[m,n]上单调递增.
(2)∵f(x)在[m,n]上单调递增,
∴f(x)在[m,n]上的值域为[f(m),f(n)]
∴f(m)=m且f(n)=n,
∴f(x)=x有两相异的同号根m、n
即-
=x,a2x2-a(2a+1)x+1=0 需
,
∴a>或a<-
.
已知函数f(x)=x--3lnx+1
(I)求函数f(x)的单调区间:
(II)求f(x)在区间[1,e2]上的值域;
(III)若函数g(x)=7f(x)+m--4x在[l,4]上取得最大值3,求实数m的值.
正确答案
(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞).
f′(x)=1+-
=
=
.
∴当x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)为增函数.
当x∈(1,2)时,f′(x)<0,f(x)为减函数.
当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数.
∴f(x)的增区间为(0,1)(2,+∞),
减区间为(1,2);
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知在区间(1,e2)内,当x=2时,f(x)取得极小值,
而f(1)=0,f(2)=2-3ln2,f(e2)=e2--5.
∵f(2)<f(1)<f(e2),
∴f(x)在区间(1,e2)上的值域为[2-3ln2,e2--5];
(Ⅲ)由f(x)=x--3lnx+1及g(x)=7f(x)+m-
-4x,
得g(x)=3(x--7lnx)+7+m.
∴g′(x)=3(1+-
)=
(x2-7x+10)=
(x-2)(x-5),x∈[1,4]
当x∈[1,2)时,g′(x)>0,g(x)在[1,2)上单调递增;
当x∈(2,4]时,g′(x)<0,g(x)在(2,4]上单调递减.
则g(x)在[1,4]上有最大值g(x)max=g(2)=m-2ln2-2=3.
∴实数m的值为5+2ln2.
(1)求函数f(x)=的值域
(2)用反证法证明:如果a>b>0,那么>
.
正确答案
(1)原函数可化为:f(x)==3+
,∴f(x)≠3
∴函数f(x)=的值域 (-∞,3)∪(3,+∞)
(2)假设≤
,则a≤b
与条件a>b>0矛盾
所以>
.
函数的值域:y=为 ______.
正确答案
解析:设μ=-x2-6x-5(μ≥0),
则原函数可化为y=.
又∵μ=-x2-6x-5=-(x+3)2+4≤4,
∴0≤μ≤4,故∈[0,2],
∴y=的值域为[0,2].
故答案为:[0,2]
函数f(x)=4x-2x在区间[-2,1]上的值域为______.
正确答案
令t=2x,则t∈[,2]
∴y=f(t)=t2-t=(t-)2-
在[
,
]上单调递减,在[
,2]上单调递增
∴当t=时,函数有最小值-
∵f()=-
<f(2)=2
∴函数的值域[-,2]
已知函数的定义域是
,则
的值域是 .
正确答案
略
函数y=的定义域是______.
正确答案
由题意得:⇒
所以自变量x的范围是:x≤-1且x≠-3,或x≥4
故答案为:(-∞,-3)∪(-3,-1]∪[4,+∞).
函数f(x)=的定义域为______.
正确答案
要使函数有意义,则x-x2≥0,即x2-x≤0,解得0≤x≤1,
即函数的定义域为[0,1].
故答案:[0,1].
已知函数-3≤log12x≤-,求函数y=log2
•log2
的最大值和最小值.
正确答案
∵-3≤log12x≤-,∴-3≤-log2x≤-
,即log2x∈[
,3],
而函数y=(log2x-1)(log2x-2)=log22x-3log2x+2=(log2x-
3
2
)2-…(6分)
上式是关于log2x的二次函数,在[,
]上单调递减,[
,3]上单调递增,
故当log2x=,即当x=2
时,ymin=-
;…(11分)
当log2x=3,即x=8时,ymax=2;…(16分)
已知偶函数f (x),对任意x1,x2∈R,恒有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+2x1x2+1,求
(1)f (0)的值;
(2)f (x)的表达式;
(3)令F(x)=a[f(x)]2-2f(x) (a>0且a≠1),求F(x)在(0,+∞)上的最值.
正确答案
(1)令x1=x2=0,则有f(0)=f(0)+f(0)+1,故f(0)=-1
(2)令x1=x,x2=-x,则有f(x-x)=f(x)+f(-x)-2x2+1=-1
又∵f(x)为偶函数,故f(x)=f(-x),代入上式可得:f(x)=x2-1
(3)∵f(x)=x2-1,
∴F(x)=a(x2-1)2-2(x2-1)=ax4-4x2+3=a(x2-2)2-1,
∵(x2-2)2-1≥-1,
∴当a>1时,F (x)的最小值为,最大值不存在
当0<a<1时,F (x)的最大值为,最小值不存在
设y,z>0,且a=,b=
,记a,b中的最大数为M,则M的最小值为______.
正确答案
由a=,b=
有意义,则-3<x<5.
因为y,z>0,所以a>0,b>0.
则ab=•
=
.
令t=-x2+2x+15,
因为-3<x<5,所以t=-(x-1)2+16∈(0,16].
则ab∈[,+∞).
因为a,b中的最大数为M,所以当a=b时,两数中的最大数相等,此时a=b=M,M最小为.
当a≠b时,因为ab≥,所以a,b中的最大数M的最小值大于
.
所以M的最小值为.
故答案为.
已知函数f(x)的定义域为[-1,1],且函数F(x)=f(x+m)-f(x-m)的定义域存在,则实数m的取值范围是______.
正确答案
∵函数f(x)的定义域为[-1,1],
∴-1≤x≤1,F(x)=f(x+m)-f(x-m)的定义域存在
∴-1≤x+m≤1,-1≤x-m≤1①,
又-1≤-x-m≤1②,
①+②得,
-2≤-2m≤2,
∴-1≤m≤1,
故答案为:-1≤m≤1;
求函数y=|x|的最值.
正确答案
(三角代换)设x=cosθ,θ∈[0,],(f(x)是偶函数且y≥0,所以不必取θ∈[0,π])
则 y=sin2θ.
故函数的最值为 ymax=,ymin=0.
已知a>0,且a≠1,f(ax)=x-.
(1)求f(x)的定义域;
(2)求f(x)的单调区间.
正确答案
(1)设t=ax,则x=logat,t>0
所以f(t)=logat-,所以f(x)=logax-
,要使函数有意义则
logax≥0,若a>1,则x≥1.若0<a<1,则0<x<1.
所以若a>1,函数的定义域为[1,+∞).若0<a<1,函数的定义域为(0,1)
(2)由(1)知f(x)=logax-,令u=
≥0,则y=f(u)=u2-u,
①当a>1时,f(u)在u∈[0,)单调递减,在u∈[
,+∞)单调递增.
而u=≥0,在[1,+∞)恒为单调递增.
所以原函数f(x)在[1,a14)上单调递减,在[a14,+∞)单调递增.
②当0<a<1时,同理可得,原函数f(x)在(a14,1)单调递增.
在(0,a14)单调递增.
若函数f(x)的定义域为[-3,1],则函数g(x)=f(x)+f(-x)的定义域为 ______.
正确答案
函数f(x)的定义域为[-3,1],则函数g(x)=f(x)+f(-x)可得
-3≤x≤1且-3≤-x≤1,所以-1≤x≤1
所以函数g(x)=f(x)+f(-x)的定义域为[-1,1]
故答案为:[-1,1]
扫码查看完整答案与解析