- 集合与函数的概念
- 共44150题
已知函数(
且
)
(1)求的定义域和值域
(2)判断的奇偶性,并证明
(3)当时,若对任意实数
,不等式
恒成立,求实数
的取值范围
正确答案
解:(1)定义域为,值域为
(2)奇函数
(3)可知函数为增函数
所以不等式等价于
即
所以恒成立
即恒成立
所以
解得
略
(本题满分12分)已知
,
(I)判断的奇偶性;
(II)时,判断
在
上的单调性并给出证明。
正确答案
(I)是奇函数;
(II)时,
在
上是减函数(证明略)。
略
(本小题满分14分)已知函数
(I)求函数在
上的最小值;
(II)对一切恒成立,求实数
的取值范围;
(III)求证:对一切,都有
正确答案
(I)f ′(x)=lnx+1,当x∈(0,),f ′(x)<0,f (x)单调递减,
当x∈(,+∞),f ′(x)>0,f (x)单调递增. ……2分
①0<t<t+2<,t无解;
②0<t<<t+2,即0<t<
时,f (x)min=f (
)=-
;
③≤t<t+2,即t≥
时,f (x)在[t,t+2]上单调递增,f (x)min=f (t)=tlnt;
所以f (x)min=. ……5分
(II)2xlnx≥-x2+ax-3,则a≤2lnx+x+, ……6分
设h (x)=2lnx+x+(x>0),则h′(x)=
,x∈(0,1),h′(x)<0,h (x)单调递减,
x∈(1,+∞),h′(x)>0,h(x)单调递增,所以h (x)min=h (1)=4,
因为对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g (x)恒成立,
所以a≤h (x)min=4.……10分
(III)问题等价于证明xlnx>-
(x∈(0,+∞)),
由(I)可知f (x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是-,当且仅当x=
时取到.
设m (x)=-
(x∈(0,+∞)),则m ′(x)=
,
易得m (x)max=m (1)=-,当且仅当x=1时取到,
从而对一切x∈(0,+∞),都有lnx>-
. ……14分
略
已知在定义域
上是减函数,且
,则
的取值范围是 .
正确答案
略
定义在R上的函数满足
,
,
,且当
,时,
.
(1) ;(2)
.
正确答案
(1)(2)
试题分析:当x=0时,f(0)+f(1-0)=1,得f(1)=1;
当x=时,
得f(
)=
;
由f得f(
)=
f(1)=
;f(
)=
f(
)=
;f(
)=
f(
)=
;f(
)=
f(
)=
;f(
)=
f(
)=
.
由f得f(
)=
f(
)=
;f(
)=
f(
)=
;f(
)=
f(
)=
;
f()=
f(
)=
;
又因为,时,
.
所以f()
f(
)
而f()=f(
)=
且函数在(0,1)上是单调增函数,所以
,
1- f(
)=1-
=
.
已知二次函数的最小值为
,且关于
的一元二次不等式
的解集为
。
(Ⅰ)求函数的解析式;
(Ⅱ)设其中
,求函数
在
时的最大值
;
(Ⅲ)若(
为实数),对任意
,总存在
使得
成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ),(Ⅱ)
(Ⅲ)
试题分析:(Ⅰ)属于三个二次之间的关系,由一元二次不等式的解集为
可知二次函数有两个零点分别为-2,0.求得a与b的关系,再根据
的最小值为-1,得
的值求出解析式,( Ⅱ)由(Ⅰ)得出
解析式再利用二次函数动轴定区间思想求解, (Ⅲ)利用( Ⅱ)得出
的解析式,再利用
单调性求得k的取值范围.
试题解析:(Ⅰ)0,2是方程的两根,
,又
的最小值即
所以 .(4分)
(Ⅱ)
分以下情况讨论的最大值
(1).当时,
在
上是减函数,
.(6分)
(2).当时,
的图像关于直线
对称,
,故只需比较
与
的大小.
当时,即
时,
. (8分)
当时,即
时,
; .(9分)
综上所得. .(10分)
(Ⅲ),函数
的值域为
在区间
上单调递增,故值域为
,对任意
,总存在
使得
成立,则
.(14分)
函数
有如下命题:
(1)函数图像关于
轴对称.
(2)当时,
是增函数,
时,
是减函数.
(3)函数的最小值是
.
(4)当或
时.
是增函数.
(5)无最大值,也无最小值.
其中正确命题的序号 .
正确答案
(1)(3)(4)
试题分析:(1)易得,所以
是偶函数,它的图象关于
轴对称.
时,
.
在
上单调递减,在
上单调递增.从而
在
上单调递减,在
上单调递增.又因为
是偶函数,所以函数
在
上单调递减,在
上单调递增.所以(2)错,(4)正确.
由重要不等式得:.所以(3)正确,(5)错.
已知.
(1)求函数的定义域;
(2)判断并证明函数的奇偶性;
(3)若,试比较
与
的大小.
正确答案
(1)(-1,1)(2)奇函数(3)当时,
>
;
当时,
=
;
当时,
<
试题分析:解(1)函数的定义域为(-1,1).
(2)∵,
∴是奇函数.
(3)设,则
,
∴,∴
,即
,
∴函数在(-1,1)上是减函数.
由(2)知函数在(-1,1)上是奇函数,
∴=
,
,
∴当时,
,则
>
,∴
>
;
当时,
=
;
当时,
<
.
点评:函数的单调性对求最值、判断函数值大小关系和证明不等式都有较大帮助。
(12分)已知函数f(x)=, x∈[3, 5]
(1)判断f(x)单调性并证明;(2)求f(x)最大值,最小值.
正确答案
(1)f(x)在[3,5]上↑;(2)ymax=f(5)= ymin=f(3)=
本试题主要是考查了函数的单调性和函数的 最值问题的运用
(1)先分析函数的单调性结合定义得到证明。
(2)根据第一问的结论,分析得到最值。
(1)f(x)=↑
任取3≤x1
则f(x1)-f(x2)=2-=
<0
即f(x1)
(2)由(1)知ymax=f(5)= ymin=f(3)=
(本题满分16分)已知函数。
(Ⅰ)当时,利用函数单调性的定义证明
在区间
上是单调减函数;
(Ⅱ)若函数在区间
上是单调增函数,求实数
的取值范围。
正确答案
(Ⅰ)当时,
设,则
, …………………………4分
∵,∴
,∴
即,
在区间
上是单调减函数;……………8分
(Ⅱ)
设,则
, …………………………12分
∵,∴
,∴
,
∵在区间
上是增函数,∴
,
∵,即
,
故实数的取值范围是
…………………………16分
略
函数上为增函数,则实数
的取值范围是 .
正确答案
设由题意得,解得
。
对定义在上,并且同时满足以下两个条件的函数
称为
函数。
① 对任意的,总有
;
② 当时,总有
成立。
已知函数与
是定义在
上的函数。
(1)试问函数是否为
函数?并说明理由;
(2)若函数是
函数,求实数
组成的集合;
(3)在(2)的条件下,讨论方程解的个数情况。
正确答案
(1) 当时,总有
,满足①,
当时,
,满足②
(2)若时,
不满足①,所以不是
函数;
若时,
,在
上是增函数,
,满足①
由 ,得
,即
,
因为 所以
与
不同时等于1
当时,
, 综合上述:
(3)根据(2)知: a=1,方程为,
令 方程为
当
时,有一解;
当 时,有二不同解;当
时,方程无
同答案
已知函数f(x)=|1-丨(x>0)
(1)当0<a<b且f(a)=f(b)时,①求+
的值;②求
+
的取值范围;
(2)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.
正确答案
(1)∵f(x)=|1-丨=
∴函数f(x)在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数
①由0<a<b且f(a)=f(b),可得0<a<1<b
则-1=1-
,即求
+
=2
②由①得:=2-
∴+
=
+(2-
)2=2(
-1)2+2
∵0<a<1,=2-
>0
∴1<<2
∴0<-1<1
∴2<2(-1)2+2<4
即+
∈(2,4)
(2)不存在满足条件的实数a,b
若存在满足条件的实数a,b,则0<a<b
①若a,b∈(0,1),则,解得a=b,满足a<b
②若a,b∈(1,+∞),则,此方程组无解
③若a∈(0,1),b∈(1,+∞),则a=f(1)=0∉(0,+∞),
综上可知:不存在满足条件的实数a,b
设函数f(x)=(x≠0)
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并证明;
(2)若0<x<1,判断f(x)的单调性,用定义证明,并比较f(sinα)与f(cosα)(0<α<)的大小.
正确答案
(1)函数的定义域关于原点对称,
因为f(-x)==-
=-f(x),
所以函数f(x)是奇函数.
(2)设0<x1<x2<1,
则f(x2)-f(x1)=-
=(x2-x1)⋅
,
因为0<x1<x20,x1x2<1,
所以f(x2)-f(x1)=(x2-x1)⋅<0,
即f(x2)<f(x1),所以函数在(0,1)上为单调减函数.
当0<α<时,cosα>sinα,此时f(sinα)>f(cosα),
当α=时,cosα=sinα,此时f(sinα)=f(cosα),
当<α<
时,cosα<sinα,此时f(sinα)<f(cosα).
已知函数f(x)=xsinx,对于[-,
]上的任意x1,x2,有如下条件:
①>
;②x1>x2;③x1>x2,且
>0.其中能使f(x1)>f(x2)恒成立的条件序号是______.(写出所有满足条件的序号)
正确答案
由已知得f(x)是偶函数,且在区间[-,0]上递减,在[0,
]上递增,
作出函数的草图,如图所示:
由图象可知,f(x1)>f(x2)⇔|x1|>|x2|,即x12>x22.故①符合,②不符合;
由x1>x2,且>0,知x1>0,
若x2>0,则显然f(x1)>f(x2)成立;
若x2<0,由x1+x2>0,得x1>-x2,
即|x1|>|x2|,有f(x1)>f(x2)成立,故③符合;
故答案为:①③.
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