- 集合与函数的概念
- 共44150题
函数f(x)=ax2-(5a-2)x-4在[2,+∞)上是增函数,则a的取值范围是______.
正确答案
∵数f(x)=ax2-(5a-2)x-4在[2,+∝)上是增函数,∴a>0或a=0,
又∵a>0时,f(x)是二次函数,对称轴为x=-
,
∴-
≤2,∴a≤2,
综上,0≤a≤2,故答案为[0,2].
已知函数f(x)=.
(1)求f(f(3))的值;
(2)判断函数在(1,+∞)上单调性,并用定义加以证明.
(3)当x取什么值时,f(x)=的图象在x轴上方?
正确答案
(1)由题意,f(3)=,∴f(f(3))=f(
)=3…(2分)
(2)函数在(1,+∞)上单调递减…(3分)
证明:设x1,x2是(1,+∞)上的任意两个实数,且x1<x2,则△x=x1-x2<0△y=f(x1)-f(x2)=1+-1-
=
…(6分)
由x1,x2∈(1,+∞),得(x1-1)(x2-1)>0,且x2-x1=△x>0
于是△y>0
所以,f(x)=在(1,+∞)上是减函数…(8分)
(3)f(x)=>0得x>1或x<0…(10分)
探究函数f(x)=x+,x∈(0,+∞)的最小值,并确定相应的x的值,列表如下:
请观察表中y值随x值变化的特点,完成下列问题:
(1)若函数f(x)=x+,(x>0)在区间(0,2)上递减,则在______上递增;
(2)当x=______时,f(x)=x+,(x>0)的最小值为______;
(3)试用定义证明f(x)=x+,(x>0)在区间(0,2)上递减;
(4)函数f(x)=x+,(x<0)有最值吗?是最大值还是最小值?此时x为何值?
正确答案
(1)∵f(2.1)=4.005,f(2.2)=4.102,f(2.3)=4.24,f(3)=4.3…
故函数f(x)=x+,(x>0)在区间(2,+∞)(左端点可以闭)递增;
(2)由表格可知,x=2时,ymin=4 (4分)
(3)设0<x1<x2<2,则
f(x1)-f(x2)=(x1+)-(x2+
)=(x1-x2)+(
-
)
=(x1-x2)+=(x1-x2)(1-
)
∵0<x1<x2<2∴x1-x2<0,0<x1x2<4∴>1∴1-
<0
∴(x1-x2)(1-)>0即f(x1)-f(x2)>0∴f(x1)>f(x2)
∴f(x)在区间(0,2)上递减.
(4)∵f(x)=x+为奇函数,∴当x=-2时有最大值-4.
已知函数f(x)=,若f(a)=-8,则实数a=______.
正确答案
①当a>0时,a3=-8,则a=-2(舍)
②当a≤0时,a+1=-8,则a=-9
所以a=-9.
故答案为:-9.
定义F(a,b)=(a+b+|a-b|),若f(x)=x2,g(x)=-x+2,则 F(f(x),g(x))的最小值为______.
正确答案
由题意,当f(x)>g(x)时,F(f(x),g(x))=x2,
当f(x)<g(x)时,F(f(x),g(x))=-x+2,
又f(x)=g(x)时,x2+x-2=0的根为x1=-2,x2=1,则可知x=1时,有最小值为1,
故答案为1.
如果对于函数f(x)定义域内任意的x,都有f(x)≥M(M为常数),称M为f(x)的下界,下界M中的最大值叫做f(x)的下确界.定义在[1,e]上的函数f(x)=2x-1+lnx的下确界M=______.
正确答案
∵对于函数f(x)定义域内任意的x,都有f(x)≥M(M为常数),
∴函数f(x)定义域内任意的x,[f(x)]min≥M
∵M为f(x)的下界,下界M中的最大值叫做f(x)的下确界.
∴下确界是小于或等于函数f(x)在其定义域内的最小值的常数
对于f(x)=2x-1+lnx,求导数得:f'(x)=2+,其中x∈[1,e]
∵∈[
,1],
∴f'(x)≥2+>0
∴f(x)在区间[1,e]上是增函数,故[f(x)]min=f(1)=2×1-1+ln1=1
∴对任意的x∈[1,e],f(x)≥1成立
函数的下界为小于或等于1的数,其中最大值为1,因此下确界M=1
故答案为:1
已知函数f(x)=loga(8-2x)(a>0且a≠1)
(1)若函数f(x)的反函数是其本身,求a的值;
(2)当a>1时,求函数y=f(x)+f(-x)的最大值.
正确答案
(1)∵函数f(x)=loga(8-2x),∴8-2x =af(x),x=,
故反函数为 y=,∴loga(8-2x)=
,∴a=2.
(2)当a>1时,由题意知,8-2x>0,∴x<3,函数y=f(x)+f(-x)的定义域(-3,3),
函数y=f(x)+f(-x)=loga(8-2x)+=
,
∴2x+2-x≥2,当且仅当x=0时,取等号.∴0<65-8(2x+2-x )≤49,
当a>1时,函数y=f(x)+f(-x)在x=0处取得最大值loga49.
对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为
f(x)的不动点.如果函数f(x)=有且仅有两个不动点0、2.
(1)求b、c满足的关系式;
(2)若c=时,相邻两项和不为零的数列{an}满足4Snf()=1(Sn是数列{an}的前n项和),求证:(1-
)an+1<
<(1-
)an;
(3)在(2)的条件下,设bn=-,Tn是数列{bn}的前n项和,求证:T2012-1<ln2012<T2011.
正确答案
(1)设 =x的不动点为0和2
∴即
即b、c满足的关系式:b=1+
且c≠0
(2)∵c=2∴b=2∴f(x)=(x≠1),
由已知可得2Sn=an-an2①,且an≠1.
当n≥2时,2Sn-1=an-1-an-12②,
①-②得(an+an-1)(an-an-1+1)=0,∴an=-an-1或an=-an-1=-1,
当n=1时,2a1=a1-a12⇒a1=-1,
若an=-an-1,则a2=1与an≠1矛盾.∴an-an-1=-1,∴an=-n
∴要证待证不等式,只要证(1+
1
n
)-(n+1)<<(1+
1
n
)-n,
即证(1+
1
n
)n<e<(1+
1
n
)n+1,
只要证nln(1+)<1<(n+1)ln(1+
),即证
<ln(1+
)<
.
考虑证不等式<ln(x+1)<x(x>0)**.
令g(x)=x-ln(1+x),h(x)=ln(x+1)-(x>0).
∴g'(x)=,h'(x)=
,
∵x>0,∴g'(x)>0,h'(x)>0,∴g(x)、h(x)在(0,+∞)上都是增函数,
∴g(x)>g(0)=0,h(x)>h(0)=0,∴x>0时,<ln(x+1)<x.
令x=则**式成立,∴(1-
1
an
)an+1<<(1-
1
an
)an,
(3)由(2)知bn=,则Tn=1+
+
+…+
在<ln(1+
)<
中,令n=1,2,3,…,2011,并将各式相加,
得+
+…+
<ln
+ln
+…+ln
<1+
+
+…+
.
即T2012-1<ln2012<T2011.
设函数y=f(x)是奇函数.若f(-2)+f(-1)-3=f(1)+f(2)+3,则f(1)+f(2)=______.
正确答案
∵函数y=f(x)是奇函数
∴f(-2)=-f(2),f(-1)=-f(1)
∴f(-2)+f(-1)-3=f(1)+f(2)+3
可解得f(1)+f(2)=-3
故答案为:-3.
已知二次函数f(x)=x2-16x+q+3
(1)当q=1时,求f(x)在[-1,1]上的最值.
(2)问:是否存在常数q(0<q<10),使得当x∈[q,10]时,f(x)的最小值为-51?若存在,求出q(9)的值,若不存在,说明理由.
正确答案
(1)q=1时,函数f(x)=x2-16x+4在区间[-1,1]上递减,
∴fmax(x)=f(-1)=21fmin(x)=f(1)=-11
(2)假设存在常数q(0<q<10),使得当x∈[q,10]时,f(x)的最小值为-51
∵f(x)=x2-16x+q+3=(x-8)2+q-61,x∈[q,10]
∴当0<q<8时,f(x)min=q-61=-51,∴q=10∉(0,8);
当q≥8时,f(x)在区间[q,10]上单调递增,f(x)min=q2-15q+3=-51,解得q=6(舍去)或q=9
故存在常数q=9,使得当x∈[q,10]时,f(x)的最小值为-51.
若<x<
,则函数y=tan2xtan3x的最大值为______.
正确答案
令tanx=t,∵<x<
∴t>1,
∴y=tan2xtan3x==
=
=
≤
=-8
故填:-8.
[2014·合肥模拟]f(x)是定义在(0,+∞)上的单调递增函数,满足f(xy)=f(x)+f(y),f(3)=1,当f(x)+f(x-8)≤2时,x的取值范围是________.
正确答案
(8,9]
2=1+1=f(3)+f(3)=f(9),由f(x)+f(x-8)≤2,可得f[x(x-8)]≤f(9),因为f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,所以有x>0,x-8>0,且x(x-8)≤9,解得8<x≤9.
已知f(x)=是(-∞,+∞)上的减函数,那么a的取值范围是______.
正确答案
∵当x≥1时,y=logax单调递减,
∴0<a<1;
而当x<1时,f(x)=(3a-1)x+4a单调递减,
∴a<;
又函数在其定义域内单调递减,
故当x=1时,(3a-1)x+4a≥logax,得a≥,
综上可知,≤a<
.
故答案为:≤a<
设函数.
(1)用反证法证明:函数不可能为偶函数;
(2)求证:函数在
上单调递减的充要条件是
.
正确答案
(1)祥见解析;(2) 祥见解析.
试题分析:(1)反证法证明的一般步骤是:先假设结论不正确,从而肯定结论的反面一定成立,在此基础上结合题目已知条件,经过正确的推理论证得到一个矛盾,从而得到假设不成立,所以结论正确;此题只需假设假设函数是偶函数,既然是偶函数,则对定义域内的一切x都有
成立,那么我们为了说明假设不成立,即
不可能成立,只需任取一个特殊值代入检验即可;(2)由于是证明函数
在
上单调递减的充要条件是:
;应分充分性和必要性两个方面来加以证明,先证充分性:
来证明
一定成立;再证必要性:由函数
在
上单调递减
在
上恒成立,来证明
即可,注意已知中的
这一条件.
试题解析:(1)假设函数是偶函数, 2分
则,即
,解得
, 4分
这与矛盾,所以函数
不可能是偶函数. 6分
(2)因为,所以
. 8分
①充分性:当时,
,
所以函数在
单调递减; 10分
②必要性:当函数在
单调递减时,
有,即
,又
,所以
. 13分
综合①②知,原命题成立. 14分
(说明:用函数单调性的定义证明的,类似给分;用反比例函数图象说理的,适当扣分)
已知函数.
(1)画出该函数的图像;
(2)设,求
在
上的最大值.
正确答案
(1)函数的图像详见解析;(2)当时,
;当
时,
.
试题分析:(1)先化简函数得,进而根据二次函数的图像分段作出该函数的图像即可;(2)结合(1)中函数的图像,分别得到
时的最大值为
,
时的最大值为
,先由
求出
,进而分
、
两种情况,求取函数
在
的最大值即可.
(1)因为
结合二次函数的图像可作出该函数的图像如下图:
(2)当时,因为
的最大值为
,
时,
单调递增,最大值为
令,则
所以当时,
,此时
在
上,
当时,
,此时
在
上,
8分.
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