- 集合与函数的概念
- 共44150题
若x∈(0,1)则x(1-x)的最大值为______.
正确答案
∵x(1-x)=-(x-
1
2
)2+,x∈(0,1)
∴当x=时,x(1-x)的最大值为
故答案为:.
已知函数f(x)对任意x,y∈R总有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-.
(1)求证:f(x)为减函数;
(2)求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.
正确答案
(1)设在R上任意取两个数m,n且m>n
则f(m)-f(n)=f(m-n)
∵m>n∴m-n>0
而x>0时,f(x)<0则f(m-n)<0
即f(m)<f(n)
∴f(x)为减函数;
(2)由(1)可知f(x)max=f(-3),f(x)min=f(3).
∵f(x)+f(y)=f(x+y),令x=y=0
∴f(0)=0
令y=-x得f(x)+f(-x)=f(0)=0即f(-x)=-f(x)
∴f(x)是奇函数
而f(3)=f(1)+f(2)=3f(1)=-2,则f(-3)=2
∴f(x)max=f(-3)=2,f(x)min=f(3)=-2.
设关于x的方程x2-mx-1=0有两个实根α,β,且α<β.定义函数f(x)=
(1)当α=-1,β=1时,判断f(x)在R上的单调性,并加以证明;
(2)求αf(α)+βf(β)的值.
正确答案
(1)∵α=-1,β=1,
由韦达定理可得:m=α+β=0
∴f(x)=------(2分)
设x1<x2,
f(x2)-f(x1)=-
=
=
∵(x2-x1)>0,
当x2,x1>1时,(1-x1x2)<0,此时f(x2)-f(x1)<0,函数为减函数,
当-1<x2,x1<1时,(1-x1x2)>0,此时f(x2)-f(x1)>0,函数为增函数,
当x2,x1<-1时,(1-x1x2)<0,此时f(x2)-f(x1)<0,函数为减函数,(9分)
(2)∵α,β是方程x2-mx-1=0的两个实根,
∴.
∴f(α)==
=
=
,
同理f(β)=,
∴αf(α)+βf(β)=α•+β•
=1+1=2.(13分)
已知函数f(x)=1+,g(x)=f(2x)
(1)用定义证明函数g(x)在(-∞,0)上为减函数.
(2)求g(x)在(-∞,-1]上的最小值.
正确答案
(1)g(x)=f(2x)=1+,
∵2x-1≠0⇒x≠0,∴函数g(x)的定义域{x|x∈R且x≠0},
设x1,x2∈(-∞,0)且x1<x2,
则g(x1)-g(x2)=-
=
,
∵x1,x2∈(-∞,0)且x1<x2,
∴2x2>2x1且2x1<1,2x2<1⇒g(x1)-g(x2)>0,即g(x1)>g(x2),
根据函数单调性的定义知:函数g(x)在(-∞,0)上为减函数.
(2)由(1)知函数g(x)在(-∞,0)上为减函数,
∴函数g(x)在(-∞,-1]上为减函数,
∴当x=-1时,g(x)min=g(-1)=1+=-3.
若函数f(x)=,在定义域上是奇函数且f(1)=3,
(1)求a,b的值,写出f(x)的表达式;
(2)判断f(x)在[1,+∞)上的单调性,并加以证明.
正确答案
(1)∵f(x)=,在定义域上是奇函数且f(1)=3,
∴f(-1)=-3
∴
解得a=2,b=0
∴f(x)=
(2)函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,理由如下:
∵f′(x)==2-
∵x∈[1,+∞)时,<1,f′(x)>0
故函数f(x)在[1,+∞)上单调递增
已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.
(1)求k的值;
(2)定理:函数g(x)=ax+(a、b是正常数)在区间(0,
)上为减函数,在区间(
,+∞)上为增函数.参考该定理,解决下面问题:是否存在实数m同时满足以下两个条件:①不等式f(x)-
>0恒成立;②方程f(x)-m=0有解.若存在,试求出实数m的取值范围,若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)由函数f(x)是偶函数,可知f(x)=f(-x).
∴log4(4x+1)+kx=log4(4-x+1)-kx.…(2分)
即log4=-2kx,log44x=-2kx,…(4分)
∴x=-2kx对一切x∈R恒成立.∴k=-.…(6分)
(利用f(-1)=f(1)解出k=-,可得满分)
(2)由m=f(x)=log4(4x+1)-x,
∴m=log4=log4(2x+
).…(8分)
设u=2x+,又设t=2x,则u=t+
,由定理,知umin=u(1)=2,…(10分)
∴m≥log42=.故要使方程f(x)-m=0有解,m的取值范围为m≥
.…(12分)
f(x)->0⇔f(x)min>
而f(x)min=
,
∴>
即m<1,
综上所述,≤m<1…(14分)
函数f(x)=|logax|(0<a<1)的单调减区间是______.
正确答案
由函数图象的翻折变化可得,
知f(x)=|logax|(0<a<1)图象是由f(x)=logax(0<a<1)的图象中x轴下方的图象对称地翻到了x轴的上方而得到,考察f(x)=logax(0<a<1)性质知f(x)=|logax|(0<a<1)在区间(0,1)上是减函数.
故应填(0,1)
函数y=log12(x2-4x+3)的递减区间为______.
正确答案
由x2-4x+3>0,得x<1或x>3.
令g(x)=x2-4x+3,其对称轴方程为x=2.
所以函数t=g(x)=x2-4x+3在(3,+∞)上为增函数,
又函数y=log12t为减函数,
所以函数y=log12(x2-4x+3)的递减区间为(3,+∞).
故答案为(3,+∞).
函数f(x)=|x+3|的单调递增区间为______.
正确答案
函数y=|x+3|的图象是由函数y=|x|的图象向左平移3个单位得到的.
有函数的性质易知,函数y=|x|的单调增区间是[0,+∞),
所以函数y=|x+3|的单调增区间是[-3,+∞).
故答案为:[-3,+∞).
已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f()=f(x1)-f(x2),且当x>1时,f(x)<0.
(1)求f(1)的值;
(2)判断并证明f(x)的单调性;
(3)若f(3)=-1,求f(x)在[2,9]上的最小值.
正确答案
(1)∵定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f()=f(x1)-f(x2),
∴当x1=x2时,f(1)=O.
(2)f(x)是减函数.
证明:设x1>x2,则f(x1)-f(x2)=f(),
∵x1>x2,∴>1,
∵当x>1时,f(x)<0,
∴f(x1)-f(x2)<0,
∴f(x)在区间(0,+∞)是减函数.
(3)∵f(1)=O f(3)=-1,
∴f()=f(1)-f(3)=0-(-1)=1,
∴f(9)=f(3÷)=f(3)-f(
)=-1-1=-2,
∵f(x)在区间(0,+∞)是减函数,
∴f(x)在[2,9]上的最小值为f(9)=-2.
已知函数f(x)=-2x2+(a+3)x+1-2a,g(x)=x(1-2x)+a,其中a∈R.
(1)若函数f(x)是偶函数,求函数f(x)在区间[-1,3]上的最小值;
(2)用函数的单调性的定义证明:当a=-2时,f(x)在区间(,+∞)上为减函数;
(3)当x∈[-1,3],函数f(x)的图象恒在函数g(x)图象上方,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)函数f(x)是偶函数
∴f(x)=f(-x),即:-2x2+(a+3)x+1-2a=-2x2-(a+3)x+1-2a
∴a=-3
则f(x)=-2x2+7
∴对称轴为x=0
∴最小值f(3)=-11
(2)∵a=-2
∴f(x)=-2x2+x+5
设x1<x2 ,x1、x2∈(,+∞)
f(x1)-f(x2)=-2x12+x1+5+2x22-x2-5=(x2-x1)[2(x1+x2)-1]
∵x1<x2 ,∴x2>x1
∵x1、x2∈(,+∞)∴2(x1+x2)>1∴2(x1+x2)-1>0
∴f(x1)-f(x2)>0 即f(x1)>f(x2)
∴当a=-2时,f(x)在区间(,+∞)上为减函数.
(3)由题意得-2x2+(a+3)x+1-2a>x(1-2x)+a在[-1,3]上恒成立.即(a+2)x+1-3a>0在[-1,3]上恒成立.
设h(x)=(a+2)x+1-3a,
①若a>-2,该函数是增函数,只需f(-1)>0即可,
则f(-1)=-4a-1>0,解得a<-,所以-2<a<-
;
②若a<-2,该函数是减函数,只需f(3)>0即可,
则f(3)=7>0,,所以a<-2满足;
③若a=-2,则该函数是y=7,它总在x轴上方,所以a=-2满足要求.
故a的取值范围是a<-.
已知函数f(x)=x+(a>0).(1)若不等式f(x)<b的解集是(1,3),求不等式ax2-bx+1<0的解集;(2)若f(1)=f(2),证明f(x)在(0,
]上是单调递减函数.
正确答案
(1)∵不等式f(x)<b的解集是(1,3)即x+<b的解集为(1,3)
∴x=1,x=3是x+=b 的根,
∴a=3,b=4
∴ax2-bx+1=3x2-4x+1<0的解集为{x|<x<1}
(2)由f(1)=f(2)可得,1+a=2+
∴a=2,f(x)=x+
设0<x1<x2≤
则f(x1)-f(x2)=x1+-x2-
=(x1-x2)+
=
∵0<x1<x2≤∴x1x2>0,x1-x2<0,x1x2-2<0
∴f(x1)-f(x2)>0即f(x1)>f(x2)
∴函数f(x)=x+在(0,
]单调递减
某车间有200名工人,要完成6000件产品的生产任务,每件产品由3个A型零件和1个B型零件配套组成.每个工人每小时能加工5个A型零件或者1个B型零件,现在把这些工人分成两组同时工作(分组后人数不再进行调整),每组加工同一种型号的零件.设加工A型零件的工人人数为x名(x∈N*).
(1)设完成A型零件加工所需时间为f(x)小时,完成B型零件加工所需时间为g(x)小时,写出f(x),g(x)的解析式;
(2)当A、B两种零件全部加工完成,就算完成工作.全部完成工作所需时间为H(x)小时,写出H(x)的解析式;
(3)为了在最短时间内完成工作,x应取何值?
正确答案
(1)f(x)==
(0<x<200,x∈N*),g(x)=
(0<x<200,x∈N*).
(2)令-
=
>0,得0<x<75
故H(x)=x∈N*
(3)即求函数H(x)的最小值;
当0<x<75时,>
=48,
当75≤x<200时,≥
=48,
故当x=75时H(x)的最小值为48.
综上,为了在最短时间内完成工作,x应取75.
解下列各题:
(Ⅰ)计算:2log510+log50.4-3log52;
(Ⅱ)已知x,y∈R+,且3x=22y=6,求+
的值.
正确答案
(Ⅰ)原式=log5102+log50.4-log523
=log5(100×0.4÷8)
=log55
=1.
(Ⅱ)∵x,y∈R+,且3x=22y=6,
∴x=log36,2y=log26.
∴+
=
+
=log63+log62
=log6(3×2)
=1.
已知函数f(x)的定义域为[0,1],且同时满足:①f(1)=4;②若x∈[0,1],都有f(x)≥3;③若x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,都有f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)-3.
(1)求f(0)的值;
(2)当x∈(,1]时,求证:f(x)<3x+3.
正确答案
(1)由f(0+0)≥f(0)+f(0)-3,得f(0)≤3,
又由已知f(0)≥3,所以f(0)=3
(2)设0≤x1<x2≤1,则0<x2-x1≤1,
f(x2)-f(x1)=f(x2-x1+x1)≥f(x2-x1)+f(x1)-3-f(x1)=f(x2-x1)-3≥0
得 f(x1)≤f(x2,
由于x∈[0,1],得f(x)max=f(1)=4.
又当x∈( , 1 ]时,4<3x+3≤6,
所以f(x)<3x+3.
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