- 集合与函数的概念
- 共44150题
设,则当
______时,
取得最小值.
正确答案
-2
试题分析:由题设得,代入可得:
,当
时,
,不妨设
,当且仅当
时取等号;当
时,
,不妨设
,当且仅当
时取等号,综上所述当
时,
取最小值.
、已知向量="(1,2),"
=(-2,1),k,t为正实数,向量
=
+(t
+1)
,
=-k
+
(1)若⊥
,求k的最小值;
(2)是否存在正实数k、t,使∥
? 若存在,求出k的取值范围;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)x=a+(t
由x⊥y,得x·y=0,即(-2t
整理得k= ∵t>0,∴k=
≥2
=2,当且仅当t=1时,k=2.
所以k的最小值为2.
(2)假设存在正实数k,t使x∥y,则(-2t-1)(-2k+
整理得tk(t
+1)+1=0.
满足上述等式的正实数k、t不存在,所以不存在正实数k、t,使x∥y.
(1)利用⊥
坐标化后建立关于k的方程,然后用t表示出k,从而得到k关于t的函数关系式,再考虑采用函数求最值的方法求k的最值.
(II) 假设存在正实数k,t使,则(-2t
-1)(-2k+
然后得到关于k,t的方程,判断此方程是否有解即可.
(1)x=a+(t
由x⊥y,得x·y=0,即(-2t
整理得k= ∵t>0,∴k=
≥2
=2,当且仅当t=1时,k=2.
所以k的最小值为2.
(2)假设存在正实数k,t使x∥y,则(-2t-1)(-2k+
整理得tk(t
+1)+1=0.
满足上述等式的正实数k、t不存在,所以不存在正实数k、t,使x∥y.
已知函数在区间
上是增函数,则实数
的取值范围
正确答案
[-2,+∞]
略
设f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且对任意a、b∈[-1,1],当a+b≠0时,都有>0.
(1)若a>b,比较f(a)与f(b)的大小;
(2)解不等式f(x-)<f(x-
);
(3)记P={x|y=f(x-c)},Q={x|y=f(x-c2)},且P∩Q=∅,求c的取值范围.
正确答案
设-1≤x1<x2≤1,则x1-x2≠0,
∴>0.
∵x1-x2<0,∴f(x1)+f(-x2)<0.
∴f(x1)<-f(-x2).
又f(x)是奇函数,∴f(-x2)=-f(x2).
∴f(x1)<f(x2).
∴f(x)是增函数.
(1)∵a>b,∴f(a)>f(b).
(2)由f(x-)<f(x-
),得
∴-
≤x≤
.
∴不等式的解集为{x|-≤x≤
}.
(3)由-1≤x-c≤1,得-1+c≤x≤1+c,
∴P={x|-1+c≤x≤1+c}.
由-1≤x-c2≤1,得-1+c2≤x≤1+c2,
∴Q={x|-1+c2≤x≤1+c2}.
∵P∩Q=∅,
∴1+c<-1+c2或-1+c>1+c2,
解得c>2或c<-1.
已知函数f(x)=在R递减,则实数t的取值范围是______.
正确答案
∵函数f(x)=在R递减,∴
.
解得 2≤t≤3,
故答案为:[2,3].
已知函数f(x)=x+(x>0).
(1)判断函数f(x)的单调性;
(2)用定义证明.
正确答案
(1)f(x)在(0,2]上单调递减,在(2,+∞)上单调递增.
证明(2)设0<x1<x2≤2,则f(x1)-f(x2)=(x1+)-(x2+
)=(x1-x2)(1-
)
因0<x1<x2≤2,所有x1-x2<0,1-<0,所以f(x1)-f(x2)>0,
即 f(x1)>f(x2),所以f(x)在(0,2]上单调递减.
设2<x1<x2,则f(x1)-f(x2)=(x1+)-(x2+
)=(x1-x2)(1-
)
因2<x1<x2,所有x1-x2<0,1->0,所以f(x1)-f(x2)<0,
即 f(x1)<f(x2),所以f(x)在(2,+∞)上单调递增.
(本小题满分14分)已知函数.
(l)求的单调区间和极值;
(2)若对任意恒成立,求实数m的最大值.
正确答案
(1)单增区间,单减区间
,极小值
;(2)
.
试题分析:(1)先对函数求导得到
,然后分别求出
以及
时的
的取值集合,这两个取值集合分别对应函数的单调增区间和单调减区间,根据函数的单调性可知函数
在
处取得极小值,求出
即可;(2)根据
,先将式子
化简得,
,构造函数
,利用函数的单调性以及导数的关系,先求出函数
的零点,再讨论函数在零点所分区间上的单调性,据此判断函数
在点
取得最小值,这个最小值即是
的最大值.
试题解析:(1) ∵,
∴,
当时,有
,∴函数
在
上递增, 3分
当时,有
,∴函数
在
上递减, 5分
∴在
处取得极小值,极小值为
. 6分
(2)
即 ,
又,
, 8分
令 ,
, 10分
令,解得
或
(舍),
当时,
,函数
在
上递减,
当时,
,函数
在
上递增, 12分
, 13分
即的最大值为
. 14分
(本小题满分12分)
对于每个实数,设
取
三个函数中的最小值,用分段函数写出
的解析式,并求
的最大值.
正确答案
,
.
本试题主要是考查了分段函数的解析式的求解以及函数的最值的综合运用。
利用已知函数解析式在统一坐标系下左图,然后找到所要的函数的及诶西施,进而得到结论。
解:在统一坐标系下作出三个函数的图像,可知
,
.
(文)(本小题满分12分)已知y=f(x)是偶函数,当x>0时,,
且当时,
恒成立,若a≥9,求
的最小值.
正确答案
解:∵f(x)是偶函数,且x>0,,
∴x<0时,,
∵f(x)在单调递减,在
单调递增
,
,当且仅当
时取等号.
而时,
;
时,
若,
,
,
,
(当a=9时取最小值)
略
(本小题满分14分)
已知函数
(1)当时,求函数
的单调区间;
(2)求函数在区间
上的最小值.
正确答案
(1)单调递减区间是,
(2)当时,
(1)解:⑴当时,
,
.
由得
, 解得
或
.
注意到,所以函数
的单调递增区间是
.
由得
,解得
,
注意到,所以函数
的单调递减区间是
.
⑵当时,
,
,
由得
,解得
,
注意到,所以函数
的单调递增区间是
.
由得
,解得
或
,
由,所以函数
的单调递减区间是
.
综上所述,函数的单调递增区间是
,
;
单调递减区间是,
. ┅┅┅┅5分
(2)当时,
,
所以 ………7分
设.
⑴当时,有
, 此时
,所以
,
在
上单调递增.
所以 ………… 9分
⑵当时,
.
令,即
,解得
或
(舍);
令,即
,解得
.
①若,即
时,
在区间
单调递减,
所以.
②若,即
时,
在区间
上单调递减,
在区间上单调递增,所以
.
③若,即
时,
在区间
单调递增,
所以. …………..13分
综上所述,当或
时,
;
当时,
;
当时,
. ┅┅┅┅14分
已知定义在R上的偶函数y=f(x)的一个递增区间为(2,6),试判断(4,8)是y=f(2-x)的递增区间还是递减区间?
正确答案
∵函数y=f(x)是偶函数且在(2,6)上递增,∴y=f(x)在(-6,-2)上递减.
令u=2-x,则当x∈(4,8)时,u是减函数且u∈(-6,-2),而f(u)在(-6,-2)上递减,
∴y=f(2-x)在(4,8)上递增.
∴(4,8)是y=f(2-x)的单调递增区间.
已知直线l:y=kx,圆C:x2+y2-2x-2y+1=0,直线l交圆于P、Q两点,点M(0,b)满足MP⊥MQ.
(I)当b=1时,求k的值;
(II)若k>3时,求b的取值范围.
正确答案
(1)∵C:x2+y2-2x-2y+1=0∴b=1时,点M(0,1)在圆上.又MP⊥MQ,圆心(1,1)在直线直线l:y=kx上,故k=1
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2).
联立方程组,⇒(1+k2)x2-2(1+k)x+1=0,⇒x1+x2=
,x1x2=
.
∵MP⊥MQ∴•
=0,即x1x2+(y1-b)(y2-b)=0.
又y1=kx1,y2=kx2,∴(1+k2)x1x2-kb(x1+x2)+b2=0,
∴(1+k2)-kb
+b2=0.
当b=0时,此式不成立,
从而b+=
=2+
..
又∵k>3,令t=k-1>2,∴b+=2+
.
令函数g(t)=t++2,当t>2时,g′(t)=1-
>0,g(t)>5,从而2<b+
<
.
解此不等式,可得<b<1或1<b<
.
已知f(x)为二次函数,且f(-1)=2,f′(0)=0,∫01f(x)dx=-2.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值.
正确答案
(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
则f′(x)=2ax+b.
由f(-1)=2,f′(0)=0,得,即
.
∴f(x)=ax2+(2-a).
又∫01f(x)dx=∫01[ax2+(2-a)]dx
=[ax3+(2-a)x]|01=2-
a=-2,
∴a=6,∴c=-4.
从而f(x)=6x2-4.
(2)∵f(x)=6x2-4,x∈[-1,1],
所以当x=0时f(x)min=-4;
当x=±1时,f(x)max=2.
已知函数f(x)=mx+3,g(x)=x2+2x+m
(1)求证:函数f(x)-g(x)必有零点
(2)设函数G(x)=f(x)-g(x)-1
①若|G(x)|在[-1,0]上是减函数,求实数m的取值范围;
②是否存在整数a,b,使得a≤G(x)≤b的解集恰好是[a,b],若存在,求出a,b的值;若不存在,说明理由.
正确答案
证明:(1)f(x)-g(x)=-x2+(m-2)x+3-m.
令f(x)-g(x)=0.
则△=(m-2)2-4(m-3)=m2-8m+16=(m-4)2≥0恒成立.
所以方程f(x)-g(x)=0有解.
所以函数f(x)-g(x)必有零点.
(2)①G(x)=f(x)-g(x)-1=-x2+(m-2)x+2-m.
①令G(x)=0,△=(m-2)2-4(m-2)=(m-2)(m-6).
当△≤0,即2≤m≤6时,G(x)=-x2+(m-2)x+2-m≤0恒成立,
所以|G(x)|=x2-(m-2)x+m-2.
因为|G(x)|在[-1,0]上是减函数,所以≥0.解得m≥2.
所以2≤m≤6.
当△>0,即m<2或m>6时,|G(x)|=|x2-(m-2)x+m-2|.
因为|G(x)|在[-1,0]上是减函数,
所以方程x2-(m-2)x+m-2=0的两根均大于零或一根大于零另一根小于零
且x=≤-1.
所以或
解得m>2或m≤0.
所以m≤0或m>6.
综上可得,实数m的取值范围为(-∞,0]∪[2,+∞).
②因为a≤G(x)≤b的解集恰好是[a,b],
所以
由
消去m,得ab-2a-b=0,显然b≠2.
所以a==1+
.
因为a,b均为整数,所以b-2=±1或b-2=±2.
解得或
或
或
因为a<b,且a≤
≤b
所以或
已知函数f(x)=x-,当f(x)>1时,x的变化范围为______.
正确答案
根据题意,f(x)>1即x->1,
变形可得>0,
其等价于(x-1)(x2-2x-3)>0,
解可得-1<x<1或x>3,
即x的取值范围是{x|-1<x<1或x>3};
故答案为{x|-1<x<1或x>3}.
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