- 集合与函数的概念
- 共44150题
函数f(x)=是在定义域上的单调递减函数,则a的取值范围为______.
正确答案
要使函数在定义域上是单调减函数,则需,解得:
≤a<
.
所以a的取值范围是[,
).
故答案为[,
).
设函数f(x)=(x-a)2,g(x)=x,x∈R,a为实常数.
(1)若a>0,设F(x)=,x≠0,用函数单调性的定义证明:函数F(x)在区间[a,+∞)上是增函数;
(2)设关于x的方程f(x)=|g(x)|在R上恰好有三个不相等的实数解,求a的值所组成的集合.
正确答案
(1)F(x)==x+
-2a,任取x1,x2∈[a,+∞),且x1<x2,
则F(x2)-F(x1)=x2-x1+a2(-
)=(x2-x1)•
,…(3分)
因为 a>0,x1≥a,x2≥a且x1<x2,∴x2-x1>0,x1x2>a2,…(4分)
所以F(x2)-F(x1)>0,所以函数F(x)在区间[a,+∞)上是增函数.…(6分)
(2)原方程为(x-a)2=|x|,
①当a=0时,原方程变为x2=|x|,有-1,0,1三个解;…(8分)
②当a<0时,函数y=(x-a)2与y=|x|的图象在x<0时有两个交点,所以原方程在x<0时有两个不相等的实数解,要使原方程在x>0时恰有一个解,当且仅当函数y=(x-a)2与y=|x|的图象在x>0时有且仅有一个公共点,即方程(x-a)2=x的判别式等于0,即(2a+1)2-4a2=0,解得a=-;…(10分)
③同理,当a>0时,原方程在x>0时有两个不相等的实数解,要原方程在x<0时恰有一个解,当且仅当方程(x-a)2=-x的判别式等于0,即(2a-1)2-4a2=0,
解得a=.…(12分)
综上,a的值所组成的集合为{-,0,
}.…(14分)
已知函数y=f(x)的图象如图所示,则不等式f(x)-f(-x)>-1的解集是______.
正确答案
由图象可得函数的解析式为f(x)=
∴由f(x)-f(-x)>-1得
当0≤x≤2时,f(x)-f(-x)>-1⇔-x+1-(
x-1)>-1⇔x<3,此时 0≤x≤2;
当-2≤x<0时,f(x)-f(-x)>-1⇔-x-1-(
x+1)⇔x<-1,此时-2≤x<-1.
综上所述,不等式f(x)-f(-x)>-1的解集是[0,2]∪[-2,-1).
故答案为[0,2]∪[-2,-1).
已知f(x)为定义在R上的增函数,且不等式f(x2-ax+5a)<2的解集为{x|-3<x<2},则实数a=______.
正确答案
设f(m)=2,
则由函数为R上的增函数知:x2-ax+5a<m,
由f(x2-ax+5a)<2的解集为{x|-3<x<2}知,,解得a=-1
故答案为:-1.
设f(x)定义域为D,若满足(1)f(x)在D内是单调函数(2)存在[a,b]⊆D使f(x)在x∈[a,b]值域为[a,b],则称f(x)为D上的闭函数.当f(x)=k+为闭函数时,k的范围是______.
正确答案
∵f(x)=k+在定义域D=[-2,+∞)上为增函数
故满足条件(1)
若存在[a,b]⊆D使f(x)在x∈[a,b]值域为[a,b],
则f(x)=k+=x在区间[-2,+∞)上有两个根
令t=(t≥0)
则原方程可化为t2-t-(2+k)=0有两个非负根
即
解得-<k≤-2
故k的范围是(-,-2]
故答案为:(-,-2]
在底面半径为r,高为h,全面积为πa2的圆锥中.
(1)写出h关于r的函数;
(2)当底面半径r为何值时,圆锥体积最大?最大体积是多少?
正确答案
(1)由题意,有πr2+πr=πa2(3分)
所以h=..(6分)
(2)因为V圆锥=πr2h=
πr2(
)=
π
,(10分)
所以当r2==
,即r=
时,V圆锥取到最大值,最大值等于
πa3.(14分)
在某条件下的汽车测试中,驾驶员在一次加满油后的连续行驶过程中从汽车仪表盘得到如下信息:
注:油耗=,可继续行驶距离=
,
平均油耗=.
从上述信息可以推断在10:00-11:00这1小时内______ (填上所有正确判断的序号).
①向前行驶的里程为80公里;
②向前行驶的里程不足80公里;
③平均油耗超过9.6升/100公里;
④平均油耗恰为9.6升/100公里;
⑤平均车速超过80公里/小时.
正确答案
实际用油为7.38.行驶距离为<×100=76.875,所以①错误,②正确.
设L为已用油量,△L为一个小时内的用油量,S为已行驶距离,△S为一个小时内已行的距离得V+△V=9.6S+9.6△S,9.5S+△V=9.6S+9.6△S,△V=0.1S+9.6△S,
=
+9.6>9.6.
所以③正确,④错误.⑤由②知错误.
知函数f(x)的图象与函数h(x)=x++2的图象关于点A(0,1)对称.
(1)求函数f(x)的解析式,并写出定义域、值域.
(2)若g(x)=f(x)+,且g(x)在区间(0,2]上的值不小于6,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)设f(x)图象上任一点坐标为(x,y),
点(x,y)关于点A(0,1)的对称点(-x,2-y)在h(x)的图象上(3分)
∴2-y=-x++2,
∴y=x+,即f(x)=x+
(6分)
f(x)的定义域为:{x|x≠0),值域为:{x|x≤0或x≥4}
(2)由题意 g(x)=x+,且g(x)=x+
≥6
∵x∈(0,2]
∴a+1≥x(6-x),即a≥-x2+6x-1,(9分)
令q(x)=-x2+6x-1,x∈(0,2],q(x)=-x2+6x-1=-(x-3)2+8,
∴x∈(0,2]时,q(x)max=7(11分)
∴a≥7(13分)
方法二:q′(x)=-2x+6,x∈(0,2]时,q′(x)>0
即q(x)在(0,2]上递增,
∴x∈(0,2]时,q(x)max=7
即 a≥x2-1在x∈(0,2]时恒成立.
∵x∈(0,2]时,(x2-1)max=3
∴a≥3
∴a≥7
判断函数y=-x3+1的单调性并证明你的结论.
正确答案
函数y=-x3+1在x∈R上是减函数.
证明:设x1<x2
y1-y2=x23-x13=(x2-x1)(x22+x2x1+x12)═(x2-x1)[(x2+x12)2+x12]
∵x1<x2
∴x2-x1>0,(x2+x12)2+x12>0
∴y1-y2>0
∴函数y=-x3+1在R上是减函数.
设函数f(x)是周期为4的奇函数,当-2≤x≤0时,f(x)=x(1-2x),则f()的值为______.
正确答案
因为函数f(x)是周期为4的奇函数,
所以f()=f(
-4)=f(
)=-f(-
),
因为当-2≤x≤0时,f(x)=x(1-2x),
所以f(-)=-
×(1+2×
)=-1,
所以f()=-f(-
)=1.
故答案为:1.
已知g(x)=1-x2,f[g(x)]=(x≠1),f(
)的值______.
正确答案
令t=g(x)=1-x2,则x2=1-t,∵x≠1,∴t≠0.
∴f(t)==
(t≠0).
∴f()=
=1.
故答案为1.
设函数f(x)=ax,g(x)=|x-a|,a∈R.
(1)当a=2时,解不等式f(x)>g(x);
(2)记F(x)=f(x)-g(x),判断F(x)的奇偶性,并说明理由;
(3)设G(x)=f(x)g(x),且G(x)在[1,+∞)上递增,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)2x>|x-2|⇔-2x<x-2<2x,得解集为(,+∞)…(4分)
(2)F(x)=ax-|x-a|,
当a=0时,F(x)=-|x|,F(-x)=-|-x|=-|x|,
所以F(x)=F(-x),F(x)为偶函数;…(6分)
当a≠0,F(a)=a2,F(-a)=-a2-2|a|
∴F(a)+F(-a)=-2|a|≠0
F(a)-F(-a)=2a2+2|a|≠0
所以,F(x)为非奇非偶函数. …(10分)
(3)G(x)=ax|x-a|=,…(12分)
①当a=0时,G(x)=0是常数函数,不合题意.
当a>0时,G(x)在[a,+∞)和(-∞,]上递增,所以a∈(0,1].…(15分)
②当a<0时,G(x)在[a,]上递增,在[
,+∞)和(-∞,a]上递减,不合题意.
综上所述,实数a的取值范围是(0,1]…(18分)
已知函数f(x)=( a>0,a≠1 )
(1)求f(x)+f(1-x)及f()+f(
)+f(
)+…+f(
)的值;
(2)是否存在自然数a,使>n2对一切n∈N都成立,若存在,求出自然数a的最小值;不存在,说明理由;
(3)利用(2)的结论来比较n (n+1 )•lg3和lg(n!)(n∈N)的大小.
正确答案
(1)f(x)+f(1-x)
=+
=+
=
=1.
f()+f(
)+f(
)+…+f(
)
=[f() +f(
) ]+[f(
)+f(
) ]+[f(
) +f(
) ]+[f(
) +f(
) ]+f(
)
=4+
=.
(2)假设存在自然数a,使>n2对一切n∈N都成立.
由f(n)=,f(1-n)=
得=…=
=an,
当a=1,2时,不等式an>n2显然不成立.
当a≥3时,an≥3n>n2,
当n=1时,显然3>1,
当n≥2时,3n=(1+2)n=1+×2+
×22+…≥1+2n+4×
=2n2+1>n2成立,
则 3n>n2对一切n∈N都成立.
所以存在最小自然数a=3.
(3)由3n>n2⇒3n2>n(n∈N),
所以312>1>0,322>2>0,…,3n2>n>0,
相乘得312(1+2+…+n)>n!,3n(n+1)4>n!,(n+1)nlg3>lgn!成立.
函数y=()x2-3x-2的单调递减区间______.
正确答案
令t=x2-3x-2,则y=()t,
∵y=()t为减函数
t=x2-3x-2在区间[,+∞)上为增函数
故函数y=(
1
2
)x2-3x-2的单调递减区间是[,+∞)
故答案为:[,+∞)
已知函数f(x)=
(Ⅰ)当a=0时,求函数f(x)在[1,3]上的最大值和最小值;
(Ⅱ)当-≤a<0时,讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅲ)若f(x)+3≥0恒成立,求a的取值范围.
正确答案
(1)当a=0时,f′(x)=,若f'(x)≥0,则x<2,若f'(x)<0,则x>2.
所以当x=2时,函数取得即极大值即最大值f(2)=,因为f(1)=0,f(3)=
>0,
所以最小组为0.
(2)求导,得f′(x)=,令f'(x)=0,则(ax+1)(2-x)=0,
当a≠0时,方程二根为-和2.
因为-≤a<0,所以-
>2,
由f'(x)<0得,x>-或x<2,此时函数单调递减,
由f'(x)>0,得-<x<2,此时函数单调递增.
(3)由f(x)+3≥0得ax2≥1-x-3ex,当x=0时,f(x)+3≥0恒成立.
当x≠0时,若f(x)+3≥0恒成立,即a≥恒成立,令g(x)=
,只需求其最大值即可.
由g′(x)==0,得x=2或x=-ln3.
当-ln3<x<0或0<x<2时,g'(x)>0,当x<-ln3或x>2时,g'(x)<0,
所以当x变化时,g(x),g'(x)的变化情况如下表:
由上表可知,f(x)的极大值是f(-ln3)=和g(2)=-
,f(x)的最大值是f(-ln3)=
,
所以要使f(x)+3≥0恒成立,则a≥.
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