- 集合与函数的概念
- 共44150题
在△ABC中,已知a,b,c是角A,B,C的对应边,①若a>b,则f(x)=(sinA-sinB)•x在R上是增函数; ②若a2-b2=(acosB+bcosA)2,则△ABC是Rt△; ③cosC+sinC的最小值为-; ④若cosA=cosB,则A=B;⑤若(1+tanA)(1+tanB)=2,则A+B=
,其中正确命题的序号是______.
正确答案
①∵a>b,根据正弦定理得sinA>sinB,
∴f(x)=(sinA-sinB)•x在R上是增函数,故正确;
②∵a2-b2=(acosB+bcosA)2
∴a2-b2=(acosB+bcosA)2=a2cos2B+2abcosBcosA+b2cos2A,
整理得a2sin2B=2abcosBcosA+b2(1+cos2A),
即sin2Asin2B=2sinAsinBcosBcosA+sin2B(1+cos2A),
sinA(sinAsinB-cosBcosA)=sinB+cosA(sinAcosB+sinBcosA)
sinAcosC=sinB+cosAsinC,∴sin(A-C)=sin(A+C),
∴A-C+A+C=π,即A=,故△ABC是Rt△;正确;
③cosC+sinC=sin(c+
),
∵0<C<π,∴<C+
<
∴cosC+sinC∈(- 1, ],故cosC+sinC的最小值为-
;错;
④∵cosA=cosB,且0<A、B<π,y=cosx在[0,π]上单调递减,
∴A=B;故正确;
⑤∵(1+tanA)(1+tanB)=2,
∴1+tanAtanB+tanB+tanA=2,即tan(A+B)(1-tanAtanB)+tanAtanB=1
∴tan(A+B)=1,∴A+B=kπ+,故错;
故①②④正确.
故答案为:①②④
已知f(x)是定义在R上的偶函数,且x≥0时,f(x)=log2(x+1).
(1)求f(0),f(-1);
(2)求函数f(x)的表达式;
(3)若f(a-1)-f(3-a)<0,求a的取值范围.
正确答案
解析:(1)∵f(x)是定义在R上的偶函数,且x≥0时,f(x)=log2(x+1)
∴f(0)=0…(2分)
f(-1)=f(1)=1…(4分)
(2)令x<0,则-x>0f(-x)=log2(-x+1)=f(x)
∴x<0时,f(x)=log2(-x+1)…(8分)
∴f(x)=…(10分)
(3)∵f(x)=log2(x+1)在[0,+∞)上为减函数,
∴f(x)在(-∞,0)上为增函数.
由于f(a-1)<f(3-a)
∴|a-1|<|3-a|…(14分)
∴a<2…(16分)
已知函数f(x)是定义在实数集R上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x都有xf(x+1)=(1+x)f(x),则f(f())的值是______.
正确答案
由xf(x+1)=(1+x)f(x)可得
f(
)=
f(
),
f(
)=
f(
)
-f(
)=
f(-
)又∵f(
)=f(-
)
∴f()=0,f(
)=0,f(
)=0
又∵-1×f(-1+1)=(1-1)f(-1)
∴-f(0)=0f(-1)=0
即f(0)=0
∴f(f())=f(0)=0
故答案为:0
若函数y=|2x-1|,在(-∞,m]上单调递减,则m的取值范围是______.
正确答案
令2x-1=0,x=0,当x≤0时,
函数y=1-2x,是单调减函数,
当x>0时,函数y=2x-1,是单调增函数,
∴函数的增区间是(0,+∞),减区间是(-∞,0],
∵函数y=|2x-1|,在(-∞,m]上单调递减,
∴m的取值范围是m≤0;
故答案为m≤0.
f(x)=,若f(x)=10,则x= .
正确答案
x≤0时,f(x)=x2+1=10,x=-3
x>0时,f(x)=-2x=10,x=-5(舍去)
故答案为:-3
高函数f(x)=,则f[f(-
)]=______.
正确答案
由题意得,f(-)=|-
-1|=
,
所以f[f(-)]=f(
)=
=2,
故答案为:2.
设函数f(x)=(x∈[-π,π])的最大值为M,最小值为m,则M+m=______.
正确答案
f(x)==
=2+
令g(x)=(x∈[-π,π]),则g(-x)=-g(x),∴函数g(x)是奇函数
∴g(x)max+g(x)min=0
∴M+m=4+g(x)max+g(x)min=4
故答案为:4
判断函数f(x)=-x3+1在(-∞,+∞)上的单调性;
正确答案
设x1,x2是R上任意两个值,且x1<x2
则f(x1)-f(x2)=-x13+1-(-x23+1)=x23-x13
=(x2-x1)(x22+x1x2+x12)
=(x2-x1)[(x22+)2+
)]
∵x1,x2是R上任意两个值,且x1<x2
∴(x2-x1)>0,[(x22+)2+)]>0
∴f(x1)>f(x2)
∴y=f(x)是R上的减函数
设f(x)=+1g
(Ⅰ)证明f(x)在(-1,1)上是减函数;
(Ⅱ)若f(x)的反函数为f-1(x),试证明方程f-1(x)=0只有唯一解;
(Ⅲ)解关于x的不等式:f[x(x-)]<
.
正确答案
证明:(I)f(x)在(-1,1)上递减
函数的定义域为解得x∈(-1,1)
∵f′(x)=--
ln10<0
∴f(x)在(-1,1)上递减
(II)∵f(x)与f-1(x)的单调性相同
∴f-1(x)在定义域上递减
∵f(0)=
∴f-1()=0
∴f-1(x)=0有解,且唯一
(III)原不等式同解于f[x(x-)]<f(0)
∵f(x)在(-1,1)上递减
∴解得
<x<
或
<x<0
∴解集为{x|<x<
或
<x<0}.
已知函数f(x)是定义在正实数集上的单调函数,且满足对任意x>0,都有f[f(x)-lnx]=1+e,则f(1)=______.
正确答案
f[f(x)-lnx]=1+e,对任意x都成立,
说明f(x)-lnx是一个定值k
f(k)=1+e
f(x)=lnx+k
∴f′(x)=>0
所以:f(x)单调增.
f(k)=lnk+k=1+e
解得:k=e
所以:f(x)=lnx+e
所以:f(1)=e.
故答案为:e.
已知函数f(x)=2x2-3x+1,g(x)=ksin(x-),(k≠0).
(1)问α去何值时,方程f(sinx)=α-sinx在[0,2π]上有两解;
(2)若对任意的x1∈[0,3],总存在x2∈[0,3],使f(x1)=g(x2)成立,求实数k的取值范围?
正确答案
(1)2sin2x-3sinx+1=a-sinx化为2sin2x-2sinx+1=a在[0,2π]上有两解
换t=sinx则2t2-2t+1=a在[-1,1]上解的情况如下:
①当在(-1,1)上只有一个解或相等解,x有两解(5-a)(1-a)<0或△=0
∴a∈(1,5)或a=
②当t=-1时,x有惟一解x=
③当t=1时,x有惟一解x=
故a∈(1,5)或a=;
(2)当x1∈[0,3]时,f(x1)值域为[-,10],
当x2∈[0,3]时,x2-∈[-
,3-
],有sin(x2-
)∈[-
,1]
①当k>0时,g(x2)值域为[-k,k]
②当k<0时,g(x2)值域为[k,-k]
而依据题意有f(x1)的值域是g(x2)值域的子集
∴或
∴k≥10或k≤-20.
已知函数f(x)=|1-|,(x>0).
(Ⅰ)当0<a<b,且f(a)=f(b)时,求证:ab>1;
(Ⅱ)是否存在实数a,b(a<b),使得函数y=f(x)的定义域、值域都是[a,b],若存在,则求出a,b的值,若不存在,请说明理由.
(Ⅲ)若存在实数a,b(a<b),使得函数y=f(x)的定义域为[a,b]时,值域为[ma,mb](m≠0),求m的取值范围.
正确答案
(I)证明:∵x>0,∴f(x)=
∴f(x)在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上是增函数.
由0<a<b,且f(a)=f(b),可得 0<a<1<b和-1=1-
,即
+
=2.
∴2ab=a+b>2.…(3分)
故>1,即ab>1.…(4分)
(II)不存在满足条件的实数a,b.
若存在满足条件的实数a,b,使得函数y=f(x)=|1-|的定义域、值域都是[a,b],
则a>0,f(x)=
①当a,b∈(0,1)时,f(x)=-1在(0,1)上为减函数.
故,即
,解得a=b.
故此时不存在适合条件的实数a,b.…(6分)
②当a,b∈[1,+∞)时,f(x)=1-在(1,+∞)上是增函数.
故,即
此时a,b是方程x2-x+1=0的根,此方程无实根.
故此时不存在适合条件的实数a,b.…(8分)
③当a∈(0,1),b∈[1,+∞)时,由于1∈[a,b],而f(1)=0∉[a,b],
故此时不存在适合条件的实数a,b.
综上可知,不存在适合条件的实数a,b.…(10分)
(III)若存在实数a,b(a<b),使得函数y=f(x)的定义域为[a,b]时,值域为[ma,mb].
则a>0,m>0.
①当a,b∈(0,1)时,由于f(x)在(0,1)上是减函数,故.
此时刻得a,b异号,不符合题意,所以a,b不存在.
②当a∈(0,1)或b∈[1,+∞)时,由( II)知0在值域内,值域不可能是[ma,mb],所以a,b不存在.
故只有a,b∈[1,+∞).
∵f(x)=|1-|在[1,+∞)上是增函数,
∴,即
∴a,b是方程mx2-x+1=0的两个根,即关于x的方程mx2-x+1=0有两个大于1的实根.…(12分)
设这两个根为x1,x2,则x1+x2=,x1•x2=
.
∴,即
解得0<m<.
故m的取值范围是0<m<.…(14分)
已知f(x)=,则f(-
)+f(
)=______.
正确答案
∵-<0
∴f(-)=sin(-
π)=
∵x>0时,f(x)=f(x-1)-1
∴f()=f(
-1)-1=f(
)-1=f(-
)-2=sin(-
π)-2=-
-2
∴f(-)+f(
)=-2
故答案为:-2
若f(x-1)=1+lgx,则f(9)=______.
正确答案
∵f(x-1)=1+lgx,
则f(9)=1+lg10=2
故答案为:2
某造纸厂拟建一座平面图形为矩形且面积为162 平方米的三级污水处理池,池的深度一定(平面图如图所示),如果池四周围墙建造单价为400 元/ 米,中间两道隔墙建造单价为248 元/ 米,池底建造单价为80 元/ 米2,水池所有墙的厚度忽略不计.
(1 )试设计污水处理池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价;
(2 )若由于地形限制,该池的长和宽都不能超过16 米,试设计污水池的长和宽,使总造价最低.
正确答案
解:(1)设污水处理池的宽为x米,则长为米.
则总造价
,
当且仅当x=(x>0),即x=10时取等号.
∴当长为16.2 米,宽为10 米时总造价最低,最低总造价为38 880 元.
(2)由限制条件知,
∴10≤x≤16
设g(x)=x+.
g(x)在上是增函数,
∴当x=10时(此时
=16), g(x)有最小值,即f(x)有最小值.
∴当长为16 米,宽为10米时,总造价最低.
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