- 集合与函数的概念
- 共44150题
定义在实数集上的函数f(x)是单调减函数,且满足f(x)+f(-x)=0,如果有f(1-m)+f(1-m2)<0,求m的取值范围.
正确答案
由f(x)+f(-x)=0,⇒f(-x)=-f(x),
得函数f(x)为奇函数,
又在R上为单调减函数
∴f(1-m)+f(1-m2)<0即f(1-m)<-f(1-m2),
∴f(1-m)<f(m2-1),
1-m>m2-1,
∴-2<m<1.
∴m的取值范围为:(-2,1).
经市场调查,某商场的一种商品在过去的一个月内(以30天计)销售价格f(t)(元)与时间t(天)的函数关系近似满足(k为正常数),日销售量g(t)(件)与时间t(天)的函数关系近似满足g(t)=125﹣|t﹣25|,且第25天的销售金额为13000元.
(Ⅰ)求k的值;
(Ⅱ)试写出该商品的日销售金额w(t)关于时间t(1≤t≤30,t∈N)的函数关系式;
(Ⅲ)该商品的日销售金额w(t)的最小值是多少?
正确答案
解:(Ⅰ)由题意,得f(25)g(25)=13000,
即,解得k=1
(Ⅱ)
=
(Ⅲ)①当1≤t<25时,因为,所以当t=10时,w(t)有最小值12100
②当25≤t≤30时,∵在[25,30]上递减,
∴当t=30时,w(t)有最小值12400
∵12100<12400,
∴当t=10时,该商品的日销售金额w(t)取得最小值为12100
已知函数f(x)是定义在[﹣1,1]上的奇函数,当x∈[0,1]时,f(x)=2x+ln(x+1)﹣1.
(1)求函数f(x)的解析式;并判断f(x)在[﹣1,1]上的单调性(不要求证明);
(2)解不等式f(2x﹣1)+f(1﹣x2)≥0.
正确答案
解:(1)设﹣1≤x≤0,则0≤﹣x≤1,
所以.
又f(x)是奇函数,
所以f(﹣x)=﹣f(x),
于是f(x)=﹣f(﹣x)=.
故
判断:f(x)在[﹣1,1]上是增函数;
(2)因奇函数f(x)在[﹣1,1]上是增函数,
所以f(2x﹣1)+f(1﹣x2)≥0f(2x﹣1)≥f(x2﹣1)
解得0≤x≤1,
所以不等式的解集为{x|0≤x≤1}.
已知函数,
(1)若a∈N,且函数f(x)在区间(2,+∞)上是减函数,求a的值;
(2)若a∈R,且函数f(x)=-x恰有一根落在区间(-2,-1)内,求a的取值范围.
正确答案
解:(1),
由于函数在(2,+∞)上递减,所以,2-a>0,即a<2,
又a∈N,所以,a=0或者a=1;
a=0时,;
a=1时,;
(2)令,
,
,
当,即(a-2)(a-6)<0,2<a<6时,
函数可能有一根在所给区间中。
某造船公司年造船量最多20艘,已知造船x艘的产值函数为R(x)=3700x+45x2-10x3(单位:万元),成本函数为C(x)=460x+500(单位:万元).
(1)求利润函数p(x);(提示:利润=产值-成本)
(2)问年造船量安排多少艘时,可使公司造船的年利润最大?
(3)在经济学中,定义函数f(x)的边际函数Mf(x)=f(x+1)-f(x).求边际利润函数Mp(x),并求Mp(x)单调递减时x的取值范围;试说明Mp(x)单调递减在本题中的实际意义是什么?(参考公式:(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3)
正确答案
(1)根据利润=产值-成本,可得p(x)=R(x)-C(x)=3700x+45x2-10x3-460x-500
=-10x3+45x2+3240x-500,(x∈N*,1≤x≤20)(3分)
(2)求导函数,可得p′(x)=-30x2+90x+3240=-30(x-12)(x+9),(6分)
∴当0<x<12时,p′(x)>0,当x<12时,p′(x)<0.
∴x=12时,p(x)有最大值.
即年造船量安排12 艘时,可使公司造船的年利润最大.(8分)
(3)∵Mp(x)=p(x+1)-p(x)
=-10(x+1)3+45(x+1)2+3240(x+1)-500-(-10x3+45x2+3240x-500)
=-30x2+60x+3275=-30(x-1)2+3305,(x∈N*,1≤x≤19)
所以,当x≥1时,Mp(x)单调递减,x的取值范围为[1,19],且x∈N*.(11分)
Mp(x)是减函数的实际意义:随着产量的增加,每艘船的利润在减少.(13分)
已知f(x)的定义域为(0,+∞),当x>1时,f(x)>0,且对于任意实数x,y满足f(xy)=f(x)+f(y),f(2)=1.
(1)试判断函数f(x)的单调性,并证明;
(2)试解不等式f(x)+f(x﹣2)<3.
正确答案
解:(1)由题意可得 f(1)=f(1×1)=f(1)+f(1)=2f(1),
∴f(1)=0.
令y=,可得 f(1)=0=f(x)+f(
),
∴f()=﹣f(x).
设 x2>x1>0,则 >1,
∴f()=f(x2)+f(
)=f(x2)﹣f(x1)>0,即 f(x2)>f(x1),
函数f(x)在(0,+∞)上是增函数.
(2)不等式f(x)+f(x﹣2)<3 即 f[x(x﹣2)]<3.
由于 f(4)=f(2)+f(2)=2,f(8)=f(4)+f(2)=3,
故不等式即 f[x(x﹣2)]<f(8).
由 解得 2<x<4,
故不等式的解集为 (2,4).
已知函数f(x)(x∈R且x>0),对于定义域内任意x、y恒有f(xy)=f(x)+f(y),并且x>1时,f(x)>0恒成立。
(1)求f(1);
(2)证明方程f(x)=0有且仅有一个实根;
(3)若x∈[1,+∞)时,不等式恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)令x=y=1,则,∴
。
(2)任取,则
,
由题意,,
又定义域内任意x、y恒有f(xy)=f(x)+f(y),所以f(xy)- f(y)=f(x),
,
∴,
∴函数f(x)在其定义域内为增函数,由(1)和f(1)=0,所以1为方程f(x)=0的一个实根,若还存在一个,且
>0,使得
,
因为函数f(x)在其定义域内为增函数,必有,
故方程f(x)=0有且仅有一个实根。
(3)由(2)知函数f(x)在其定义域内为增函数,
当x∈[1,+∞)时,不等式恒成立,
即,即
,
即在x∈[1,+∞)时,恒成立,
∵,
∴a>-2。
已知函数g(x)=ax2-4x+3的递增区间是(-∞,-2)。
(1)求a的值;
(2)设f(x)=g(x-2),求f(x)在区间[-3,2]上的最大值和最小值。
正确答案
解:(1)因函数的递增区间是(-∞,-2),
则当a=0时,g(x)=-4x+3在R上单调递减与已知相矛盾,舍去;
当a≠0时,需a<0且,则a=-1;
所以a=-1。
(2),
则f(x)在[-3,0]上单调递增,在[0,2]上单调递减;
当x=0时,y有最大值7;
当x=-3时,y有最小值-2。
实数集R上的偶函数f(x)在(-∞,0)上是增函数,若,求a的取值范围。
正确答案
解:由题意,知2a2+a+1>0,2a2-2a+3>0,
实数集R上的偶函数f(x)在(-∞,0)上是增函数,f(x)在(0,+∞)上是减函数,
∴2a2+a+1>2a2-2a+3,
化简,得3a>2,
解得:a>,
即a的取值范围是(,+∞)。
已知是定义在
上的奇函数,当
时,
.
(1)求;
(2)求的解析式;
(3)若,求区间
.
正确答案
(1);(2)
;(3)区间
为
.
试题分析:(1) ∵是奇函数,,∴
,∴
,
∴;
(2)只需要求出 的解析式即可,利用奇函数
,所以设
,则
,则
,再与
的解析式和在一起,写出分段函数;
(3)本题是已知函数的值域求定义域问题,根据函数图象可得在
上单调递增,分别讨论
,
来求解,当
时,
解得
;当
时,
解得
;所以区间
为
.
试题解析:(1)∵是奇函数,
∴ 3分
(2)设,则
,∴
∵为奇函数,∴
5分
∴ 6分
(3)根据函数图象可得在
上单调递增 7分
当时,
解得
9分
当时,
解得
11分
∴区间为
. 12分
(本小题满分16分)
已知函数
(1) 若时,
恒成立,求
的取值范围;
(2) 若时,函数
在实数集
上有最小值,求实数
的取值范围.
正确答案
(1) .
(2)当时,函数
有最小值为
;当
时,函数
无最小值.
本试题主要是考查了分段函数的最值和函数与不等式的关系的综合运用。
(1)因为时,
,所以令
,则有
,
当
时恒成立,转化为
,即
在
上恒成立利用分离参数的思想得到范围。
(2)当时,
,即
,
对于二次函数要讨论对称轴与定义域的关系得到最值。
(1) 因为时,
,所以令
,则有
,
当
时恒成立,转化为
,即
在
上恒成立,………2分
令p (t)=t-,,则
,所以p (t)=t-在
上单调递增,
所以,所以
,解得
. ……………………………………6分
(2) 当时,
,即
,
当时,即
,
;
当时,即
,
.……………………………………………9分
当时,
,令
,
,则
,
当时,即
,
;
当时,即
,
,此时
无最小值;……………………12分
所以,当时,即
,函数
;
当时,
,函数
无最小值;
当时,
,函数
无最小值.…………………………15分
综上所述,当时,函数
有最小值为
;当
时,函数
无最小值.
(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,
第3小题满分8分.
记函数在区间D上的最大值与最小值分别为
与
.设函数
,
.
.
(1)若函数在
上单调递减,求
的取值范围;
(2)若.令
.
记.试写出
的表达式,并求
;
(3)令(其中I为
的定义域).若I恰好为
,求b的取值范围,并求
.
正确答案
解:(1),(2分)由题意
(4分)
(2)
1)当时,
= g(1)=a+2b-1,
= g(b)=ab+b, 此时,
2) 当时,
=g(3)=3a+b,
= g(b)=ab+b, 此时,
故, (2分)
因在
上单调递减,在
单调递增,故
=h(
)=
, (4分)
故当时,得
. (6分)
(3)ⅰ)当时,f(x)="b,"
ⅱ)当,即
时,
ⅲ)当时,即
(*),(3分)
①若2b-3>1即b>2, 由(*)知,但此时
,所以b>2不合题意。
②若2b-3即b
2, 由(*)知
, 此时
故, (5分) 且
于是,当时,
当时,
即 (7分)
从而可得当a=0时,="0. " (8分)
略
已知二次函数f(x)=x2+bx+c满足f(1)=0,f(3)=0
(1)求f(x)的解析式;
(2)若f(x)在区间 (2m,m+1)具有单调性,求m的取值范围.
正确答案
(1)由题可知x2+bx+c=0的两根为1和3,
由二次函数双根式得:f(x)=(x-1)(x-3).
(2)由(1)可得:该二次函数的对称轴为:x=2,
∴①或
②,
由①得m无解,
由②得m<1,
∴m<1.
所以m的取值范围为(-∞,1).
设函数.
(1)在区间上画出函数
的图象 ;
(2)设集合. 试判断集合
和
之间
的关系,并给出证明 ;
(3)当时,求证:在区间
上,
的图象位于函数
图象的上方.
正确答案
(1)见解析;(2);(3)见解析.
试题分析:(1)画出在
上的图象,然后将
轴下方的翻到上方即可;(2)结合图象,求出集合
,则其与
的关系一面了然;(3)只需证明
当
时在区间
上恒成立.
试题解析:(1)函数在区间
上画出的图象如下图所示:
(2)方程的解分别是
和
,
由于在
和
上单调递减,在
和
上单调递增,
因此. 6分
由于. 8分
(3)解法一:当时,
.
设
, 9分
. 又
,
① 当,即
时,取
,
.
, 则
. 11分
② 当,即
时,取
,
=
.
由 ①、②可知,当时,
,
. 12分
因此,在区间上,
的图象位于函数
图象的上方. 13分
解法二:当时,
.
由 得
,
令 ,解得
或
, 10分
在区间上,当
时,
的图象与函数
的图象只交于一点
;
当时,
的图象与函数
的图象没有交点. 11分
如图可知,由于直线过点
,
当时,直线
是由直线
绕点
逆时针方向旋转得到.
因此,在区间上,
的图象位于函数
图象的上方. 13分
已知函数f(x)=x2-2x.
(1)用函数的单调性定义在证明f(x)在[1,+∞)上是增函数;
(2)求函数f(x)在[-1,5]上的最大值和最小值.
正确答案
(1)∵函数f(x)=x2-2x,设x2>x1≥1,f(x2)-f(x1)=(x22-2x2)-(x12-2x1)=(x2+x1)(x2-x1)-2(x2-x1)=(x2-x1)(x2+x1-2),
而由题设可知x2-x1>0,x2+x1-2>0,
∴(x2-x1)(x2+x1-2)>0,即f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1),
故函数f(x)在[1,+∞)上是增函数.
(2)由于二次函数函数f(x)=x2-2x 的图象是开口向上的抛物线,对称轴为x=1,
∴在[-1,5]上,
当x=5时,f(x)max=f(5)=15;
当x=1时,f(x)min=f(1)=-1.
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