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简答题

已知函数f(x)=ax﹣2﹣1(a>0,a≠1).

(I)求函数f(x)的定义域、值域;

(II)是否存在实数a,使得函数f(x)满足:对于区间(2,+∞)上使函数f(x)有意义的一切x,都有f(x)≥0.

正确答案

解:(I)由4﹣ax≥0,得ax≤4.

当a>1时,x≤loga4;

当0<a<1时,x≥loga4.

即当a>1时,f(x)的定义域为(﹣∞,loga4];

当0<a<1时,f(x)的定义域为[loga4,+∞).

令t=,则0≤t<2,且ax=4﹣t2

∴设g(t)=4﹣t2﹣2t﹣1=﹣(t+1)2+4,

当t∈[0,2)时,g(t)是单调减函数,

∴﹣5<y≤3,

∴函数f(x)的值域是(﹣5,3].

(II)若存在实数a使得对于区间(2,+∞)上使函数f(x)有意义的一切x,

都有f(x)≥0,则区间(2,+∞)是定义域的子集.

由(I)知,若a>1不满足条件;

若0<a<1,x∈(2,+∞),0<ax<a2<1,则

g(t)=﹣(t+1)2+4的对称轴为x=﹣1,在为减函数

∴x∈(2,+∞),f(x)<0,即f(x)≥0不成立.

综上,满足条件的a的取值范围是

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简答题

已函数.

(1)作出函数的图像;

(2)若对任意恒成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1)函数的图像详见解析;(2)实数的取值范围为.

试题分析:(1)用零点分段法分:三种情况化简函数,从而得到,再根据一次函数的图像作法作出函数的图像即可;(2)依题意先将问题转化为,借用(1)中函数的图像求出最低点的纵坐标即函数的最小值4,最后求解二次不等即可得到的取值范围.

试题解析:(1)①当时,

②当时,

③当时,

的图象如图所示

(2)由(1)知的最小值为4,由题意可知

,即,解得

故实数的取值范围为.

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简答题

已知函数定义在(―1,1)上,对于任意的,有,且当时,

(1)验证函数是否满足这些条件;

(2)判断这样的函数是否具有奇偶性和单调性,并加以证明;

(3)若,求方程的解。

正确答案

(1)详见解析;(2)奇函数,,证明详见解析;(3)x=

试题分析:(1)只要把x、y、代入函数解析式化简即可得:,然后验证定义域范围符合即可;

(2)可以根据函数的奇偶性和单调性的定义,并利用赋值法,变量代换的方法得到f(-x)=-f(x)为奇函数和为减函数;

(3)利用奇函数和,得到,代入已知方程即可解决.

试题解析:(1)    ∴-1

∴成立

            4分

(2)令x=y=0,则f(0)=0,令y=-x则f(x)+f(-x)=0

∴f(-x)=-f(x)为奇函数

任取

  

     

         8分

(3)∵f(x)为奇函数    ∴   

         

∵f(x)为(-1,1)上单调函数       13分

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简答题

已知函数f(x)=2x-,且f(1)=3

(I)求a的值;

(II)判断函数的奇偶性;

(III)判断函数f(x)在(1,+∞)上是增函数还是减函数?并证明.

正确答案

(I)由f(1)=3得,2-a=3(2分)

∴a=-1(4分)

(II)由(I)得函数f(x)=2x+

则函数f(x)=2x+的定义域为{x|x≠0}(5分)

∵f(-x)=2(-x)+=-2x-=-(2x+)=-f(x)(7分)

∴函数f(x)=2x+为奇函数.(8分)

(III)函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,证明如下:

任取x1,x2∈(1,+∞),不妨设x1<x2,则有(9分)

∵x1,x2∈(1,+∞)且x1<x2

∴x1-x2<0,2x1x2-1>0,x1x2>0

∴f(x1)-f(x2)<0

即f(x1)<f(x2

∴函数f(x)在[1,+∞)上是增函数.(12分)

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简答题

已知函数f(x)=

(1)判断函数在区间[1,+∞)上的单调性,并用定义证明你的结论;

(2)求该函数在区间[1,4]上的最大与最小值.

正确答案

(1)任取x1,x2∈[1,+∞),且x1<x2

f(x1)-f(x2)=-=

∵x1-x2<0,(x1+1)(x2+1)>0,

所以,f(x1)-f(x2)<0,f(x1)<f(x2),

所以函数f(x)在[1,+∞)上是增函数.

(2)由(1)知函数f(x)在[1,4]上是增函数.

最大值为f(4)==,最小值为f(1)==

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简答题

(本小题满分12分)

已知

(1)求的单调区间;

(2)若时,恒成立,求实数的取值范围;

正确答案

(1)①时,上单调递减;

时,,单调增区间为,单调减区间为

时,,单调增区间为,单调减区间为

(2)

(1)

…………………………1分

,即时,,所以上单调递减……………2分

,即时,

时,,单调增区间为,单调减区间为……………3分

时,,单调增区间为,单调减区间为………5分

综上:①时,上单调递减(只要写出以上三种情况即得5分)

时,,单调增区间为,单调减区间为

时,,单调增区间为,单调减区间为

(2)恒成立,等价于…………………………6分

上单调递减,上单调递减,

所以的最大值为,所以…………………………8分

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简答题

已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.

(1)求a,b的值;

(2)用定义证明f(x)在(-∞,+∞)上为减函数;

(3)若对于任意t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的范围.

正确答案

(1)∵f(x)为R上的奇函数,∴f(0)=0,可得b=1

又∵f(-1)=-f(1)

=-,解之得a=1

经检验当a=1且b=1时,f(x)=,满足f(-x)=-f(x)是奇函数.    …(4分)

(2)由(1)得f(x)==-1+

任取实数x1、x2,且x1<x2

则f(x1)-f(x2)=-=

∵x1<x2,可得2x1<2x2,且(2x1+1)(2x2+1)>0

∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),函数f(x)在(-∞,+∞)上为减函数;     …(8分)

(3)根据(1)(2)知,函数f(x)是奇函数且在(-∞,+∞)上为减函数.

∴不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,即f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(-2t2+k)

也就是:t2-2t>-2t2+k对任意的t∈R都成立.

变量分离,得k<3t2-2t对任意的t∈R都成立,

∵3t2-2t=3(t-2-,当t=时有最小值为-

∴k<-,即k的范围是(∞,-).                                  …(12分)

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简答题

设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意a,b,当a+b≠0,都有>0

(1).若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小;

(2).若f(k•3x)+f(3x-9x-2)<0对x∈[-1,1]恒成立,求实数k的取值范围.

正确答案

(1)∵对任意a,b,当a+b≠0,都有>0

>0,

∵a>b,

∴a-b>0,

∴f(a)+f(-b)>0,

∵f(x)是定义在R上的奇函数,

∴f(-b)=-f(b),

∴f(a)-f(b)>0,

∴f(a)>f(b)

(2)由(1)知f(x)在R上是单调递增函数,

又f(k•3x)+f(3x-9x-2)<0,

得f(k•3x)<-f(3x-9x-2)=f(9x-3x+2),

故k•3x<9x-3x+2,

∴k<3x+-1,

令t=3x

∵x∈[-1,1]恒成立,

∴t=3x∈[,3],

∴k<t+-1,

而t+≥2

当且仅当t=,t=时,取等号,

即k<2-1.

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简答题

设函数f(x)=x+logax,

(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;

(Ⅱ)解不等式log2(x2-x)<3+x-x2

正确答案

解.(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=1+

当a>1时,f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增;

当0<a<1时,由f′(x)>0,解得x>-,由f′(x)<0,解得0<x<-

所以f(x)在(0,-)上单调递减,在(-,+∞)上单调递增;

综上,当a>1时,f(x)的增区间为(0,+∞);当0<a<时,f(x)的减区间是(0,-),增区间是(-,+∞).

(2)原不等式可化为log2(x2-x)+x2-x<3.

由(1)知f(t)=t+log2t在(0,+∞)上是增函数,且f(2)=3,

所以log2(x2-x)+x2-x<3可化为f(x2-x)<f(2),

所以0<x2-x<2,解得1<x<2.

所以原不等式的解集为{x|1<x<2}.

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简答题

已知二次函数,且f(0)=0,f(x+1)=f(x)+x+1,

(1)求f(x)

(2)利用单调性的定义证明f(x)在x∈(1,2)为单调递增函数.

(3)求f(x)在区间x∈(t,t+1)上的最值.

正确答案

(1)设f(x)=ax2+bx+c,

由f(0)=0,得c=0,f(x+1)=f(x)+x+1,即a(x+1)2+b(x+1)+c=ax2+bx+c+x+1,

也即ax2+(2a+b)x+a+b=ax2+(b+1)x+1,

所以有,解得

所以f(x)=x2+x.

(2)设1<x1<x2<2,

则f(x1)-f(x2)=(x1-x2)(x1+x2-1),

∵1<x1<x2<2,∴x1-x20,

∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),

所以f(x)在(1,2)上为增函数;

(3)①若t+1≤-,即t≤-,fmax(x)=f(t)=t2+t取不到,fmin(x)=f(t+1)=t2+t+1取不到;

②若t<-<t+1即-<t<-,d1=--t,d2=t+

当d1≥d2即t≤-1时,fmax(x)=f(t)=t2+t取不到,fmin(x)=f(-)=-

当d1<d2即t>-1时,fmax(x)=f(t+1)=t2+t+1取不到,fmin(x)=f(-)=-

③若t≥-,fmax(x)=f(t+1)=t2+t+1取不到,fmin(x)=f(t)=t2+t取不到.

综上,当t≤-或t≥时,f(x)没最大值也没最小值,当-<t<-时,最小值为-,无最大值.

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简答题

求多项式f(x)=x5+5x4+10x3+10x2+5x+1当x=-2时的值.

正确答案

f(x)=x5+5x4+10x3+10x2+5x+1

=(x+1)5

所以x=-2时,f(-2)=(-2+1)5=-1.

所求多项式x=-2时的值为:-1.

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简答题

已知f(x)=x2-x+k,若log2f(2)=2,

(1)确定k的值;

(2)求f(x)+的最小值及对应的x值.

正确答案

(1)∵log2f(2)=2,∴f(2)=4,∴4-2+k=4,∴k=2.

(2)根据(1)可知f(x)=x2-x+2=(x-)2+

∴f(x)+≥2=6.

当且仅当f(x)=3时,即x2-x+2=3时,解得x=时,f(x)+取到最小值6.

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简答题

已知定义在R+上的函数f(x)满足下列条件:①对定义域内任意x,y,恒有f(xy)=f(x)+f(y);②当x>1时f(x)<0;③f(2)=-1

(1)求f(8)的值;

(2)求证:函数f(x)在(0,+∞)上为减函数;

(3)解不等式:f(2x+2)-f(2x-4)<-3.

正确答案

(1)在f(xy)=f(x)+f(y)中,令x=y=2,可得f(4)=f(2)+f(2)=-2,

令x=2,y=4可得,f(8)=f(2)+f(4)=-3,

则f(8)=-3;

(2)设0<x1<x2<+∞,则>1,则f()<0,

f(x2)-f(x1)=f(•x1)-f(x1)=f()<0,

即f(x2)<f(x1),

则f(x)在(0,+∞)为减函数,

(3)f(2x+2)-f(2x-4)<-3,即f(2x+2)-f(2x-4)<f(8),

f(2x+2)<f(2x-4)+f(8)=f[8•(2x-4)],

又由f(x)在(0,+∞)为减函数,

解得:2<x<3

故2<x<3.

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简答题

设定义在R上的函数f(x),且f(x)≠0,满足当x>0时,f(x)>1,且对任意的x、y∈R,有f(x+y)=f(x)f(y),f(1)=2.

(1)求证:f(x)在R上为单调增函数;

(2)解不等式f(3x-x2)>4;

(3)解方程[f(x)]2+f(x+3)=f(2)+1.

正确答案

(1)设x>y,∵f(x+y)=f(x)f(y),∴f(x)=

令x=x-y,代入上式得,f(x-y)=

∵x>y,∴x-y>0,∵当x>0时,f(x)>1,

∵f(x-y)>1,∴>1,则f(x)>f(y),

∴f(x)在R上为单调增函数;

(2)∵f(1)=2,f(x+y)=f(x)f(y),∴f(2)=f(1+1)=f(1)f(1)=4,

由于f(3x-x2)>4,∴f(3x-x2)>f(2),

又∵f(x)在R上为单调增函数,∴3x-x2-2>0,解得1<x<2,

∴不等式的解集是(1,2);

(3)令x=0,y=1代入f(x+y)=f(x)f(y),得f(0+1)=f(0)f(1)=f(1),

∵f(1)=2,∴f(0)=1,

令x=2,y=1代入f(x+y)=f(x)f(y),得f(2+1)=f(2)f(1)=8,即f(3)=8,

∴f(x+3)=f(x)f(3)=8f(x),代入[f(x)]2+f(x+3)=f(2)+1得,

[f(x)]2+4f(x)-5=0,解得f(x)=1或-5,

令y=-x代入f(0)=f(x)f(-x)=1,即f(-x)=

∵f(x)在R上为单调增函数,f(0)=1;

∴f(x)>0,则f(x)=-5舍去,故f(x)=1,即x=0,

所以所求的方程解是0.

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简答题

判断函数f(x)=x2-2在(0,+∞)上的单调性,并证明.

正确答案

函数f(x)=x2-2在(0,+∞)上单调递增,证明如下:

设x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x12-2-(x22-2)=(x1-x2)(x1+x2

因为x1,x2∈(0,+∞),所以 x1+x2>0

又因为x1<x2,所以x1-x2<0

所以(x1-x2)(x1+x2)<0    

所以f(x1)<f(x2

所以函数f(x)=x2-2在(0,+∞)上单调递增.

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