- 集合与函数的概念
- 共44150题
定义在R上的函数f(x)是增函数,则满足f(x)<f(2x-3)的取值范围是______.
正确答案
∵定义在R上的函数f(x)是增函数,则满足f(x)<f(2x-3),
∴x<2x-3,
∴x>3,
故答案为:(3,+∞)
函数f(x)=x+.
(1)判断并证明函数的奇偶性;
(2)若a=2,证明函数在(2,+∞)单调增;
(3)对任意的x∈(1,2),f(x)>3恒成立,求a的范围.
正确答案
(1)f(x)是奇函数,证明如下:
由题意可得,函数的定义域{x|x≠0}关于原点对称
∵f(-x)=-x-=-f(x)
∴f(x)是奇函数;
(2)证明;当a=2时,f(x)=x+,∴f′(x)=1-
当x>2时,f′(x)=1->0恒成立
∴函数在(2,+∞)单调增;
(3)当a≤0时,f(x)=x+在x∈(1,2)单调递增
∴1+a<f(x)<2+
∴1+a≥3
∴a≥2(舍)
当a>0时,f(x)=x+在(0,
]单调递减,在[
,+∞)单调递增
∴2>3
∴a>
∴a的范围是(,+∞).
已知函数f(x)=log2(x2+ax+5).
(1)若a=-2,求f(3)的值和函数f(x)的最小值;
(2)若a=-6,求满足f(x)<5的实数x的取值范围.
正确答案
(1)a=-2时,f(x)=log2(x2-2x+5),
∴f(3)=log2(32-2×3+5)=3,
f(x)=log2(x2-2x+5)=log2[(x-1)2+4]≥log24=2,
∴x=1时,函数f(x)的最小值为2;
(2)a=-6时,f(x)=log2(x2-6x+5)
∴f(x)<5为log2(x2-6x+5)<5
∴0<x2-6x+5<32
∴-3<x<1或5<x<9.
已知定义在区间[0,3]上的函数f(x)=kx2-2kx的最大值为3,那么实数k的取值范围为 ______.
正确答案
解析:∵f(x)=k(x-1)2-k,
(1)当k>0时,二次函数图象开口向上,
当x=3时,f(x)有最大值,f(3)=k•32-2k×3=3k=3
∴k=1;
(2)当k<0时,二次函数图象开口向下,
当x=1时,f(x)有最大值,f(1)=k-2k=-k=3
∴k=-3.
(3)当k=0时,显然不成立.
故k的取值集合为:{1,-3}.
故答案为:{1,-3}
已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的奇偶性;
(3)当时,函数
,求函数
的值域.
正确答案
(1)函数的定义域为
;(2)函数
是奇函数;(3)函数
的值域为
.
试题分析:(1)具有解析式的函数的定义域无特殊情况下,通常就是使解析式有意义的自变量的取值范围;通常关注的是:①开偶次方时被开方的式子为非负;②作为分母不得为零;③作为对数的真数必须为正;④作为对数的底数必须为正且不为;(2)奇、偶性的判断,首先必须关注定义域,定义域关于原点对称是函数具备奇、偶性的必要条件,接下来用定义或等价定义来判断;(3)求函数值域的方法很多,在大题中经常通过探讨函数单调性来达到求函数值域的目的,这里即是.
试题解析:(1)由得
,则函数
的定义域为
. 4分
(2)当时,
,
因此,函数是奇函数. 9分
(3)设,当
时,
则函数在区间
上是减函数,
故函数在区间
上也是减函数. 12分
(证明单调性也可用定义)
则,
13分
因此,函数的值域为
. 14分
二次函数f(x)=ax2+bx+c(a<0)对一切x∈R都有f(2+x)=f(2-x),且f(1)=,f(x)的最大值为
.
(1)求a和b,c的值;
(2)解不等式f[logc(x2+x+)]<f[logc(2x2-x+
)].
正确答案
(1)∵f(2+x)=f(2-x)
∴二次函数f(x)=ax2+bx+c(a<0)的图象关于直线x=2对称.
∴f(2)=4a+2b+c=①且f(1)=a+b+c=
②,-
=2③,联立①②③解得:
a=-1,b=4,c=.
(2)由(1)知f(x)在(-∞,2]上递增,在[2,+∞)上递减且c=.
∴log12(x2+x+)=log12[(x+
1
2
)2+]≤2,log12(2x2-x+
)=log12[2(x-
1
4
)2+]≤1,
由原不等式得:log12(x2+x+)<log12(2x2-x+
)⇔
⇔1-
<x<1+
,
故原不等式的解集是{x|1-<x<1+
}.
已知实数a≠0,且函数f(x)=a(x2+1)-(2x+)有最小值-1,则a=______.
正确答案
f(x)=a(x2+1)-(2x+)
=ax2-2x+a-
∵函数f(x)=a(x2+1)-(2x+)有最小值-1
∴a>0,f()=a-
=-1
解得a=1
故答案为1
定义在R上的函数f(x)满足:f(m+n)=f(m)+f(n)-2对任意m、n∈R恒成立,当x>0时,f(x)>2.
(Ⅰ) 求证f(x)在R上是单调递增函数;
(Ⅱ)已知f(1)=5,解关于t的不等式f(|t2-t|)≤8;
(Ⅲ)若f(-2)=-4,且不等式f(t2+at-a)≥-7对任意t∈[-2,2]恒成立.求实数a的取值范围.
正确答案
证明:(Ⅰ)∀x1,x2∈R,当x1<x2时,x2-x1>0,
∴f(x2-x1)>2f(x1)-f(x2)
=f(x1)-f(x2-x1+x1)
=f(x1)-f(x2-x1)-f(x1)+2
=2-f(x2-x1)<0,
所以f(x1)<f(x2),
所以f(x)在R上是单调递增函数…(4分)
(Ⅱ)∵f(1)=5,
∴f(2)=f(1)+f(1)-2=8,
由f(|t2-t|)≤8得f(|t2-t|)≤f(2)
∵f(x)在R上是单调递增函数,所以|t2-t|≤2⇒-2≤t2-t≤2⇔⇒
⇒t∈[-1,2]…(8分)
(Ⅲ)由f(-2)=-4得-4=f(-2)=f(-1)+f(-1)-2⇒f(-1)=-1
所以f(-3)=f(-2)+f(-1)=-4-1-2=-7,
由f(t2+at-a)≥-7得f(t2+at-a)≥f(-3)
∵f(x)在R上是单调递增函数,
所以t2+at-a≥-3⇒t2+at-a+3≥0对任意t∈[-2,2]恒成立.
记g(t)=t2+at-a+3(-2≤t≤2)
只需gmin(t)≥0.对称轴t=-
(1)当-≤-2⇒a≥4时,gmin(t)=g(-2)=4-2a-a+3≥0⇒a≤
与a≥4矛盾.
此时a∈ϕ
(2)当-2<-<2⇒-4<a<4时,gmin(t)=
≥0⇒-6≤a≤2,
又-4<a<4,所以-4<a≤2
(3)当-≥2⇒a≤-4时,gmin(t)=g(2)=4+2a-a+3≥0⇒a≥-7
又a≤-4
∴-7≤a≤-4
综合上述得:a∈[-7,2]…(14分)
已知函数y=f(x)在(-1,1)上是减函数,且f(1-a)<f(2a-1),求实数a的取值范围.
正确答案
∵函数y=f(x)在(-1,1)上是减函数,且f(1-a)<f(2a-1),
∴即
∴0<a<
由上知,实数a的取值范围是0<a<
若函数f(x)定义域内有两个任意实数x1,x2,满足,则称函数f(x)为凹函数,下列函数中是凹函数的为( )。(请把正确的序号填在横线上)
①f(x)=3x+1;②,x∈(-∞,0);③f(x)=x2-3x-2;④ f(x)=-|x+1|;⑤
。
正确答案
③⑤
函数在区间
上是减函数,则
的最大值为 .
正确答案
试题分析:这类问题首先是通过导数研究函数的单调性,,
显然有两不等实根
,从题意上看
,即
,∴
,由此求
的最大值,可归结为线性规划问题,也可用不等式知识解决,两式直接相加,即
,
(
时等号成立).
已知函数满足:对任意
,都有
成立,且
时,
.
(1)求的值,并证明:当
时,
;
(2)判断的单调性并加以证明;
(3)若在
上递减,求实数
的取值范围.
正确答案
(1)2;(2)函数在
上是增函数;(3)
试题分析:(1)用赋值法可求得的值。
,则
,那么
.用赋值法令
中的
,整理出
的关系式,用
表示出
,因为有
的范围所以可求出
的范围。(2)由(1)知
时,
,
,
时,
,所以在R上
。在R上任取两个实数并可设
,根据已知
可用配凑法令
在代入上式找出
的关系。在比较
的大小时,在本题中采用作商法与1比较大小。(3)由(2)知函数
在
上是增函数。当
时
,函数
在
上也是增函数,不合题意故舍。当
时
在
上单调递减,此时只需
的最大值小于等于k即可。
试题解析:(1)令,则
,
即,解得
或
若,令
,则
,
与已知条件矛盾.
所以
设,则
,那么
.
又
,从而
.
(2)函数在
上是增函数.
设,由(1)可知对任意
且
故,即
函数
在
上是增函数。
(3)由(2)知函数
在
上是增函数.
函数
在
上也是增函数,
若函数在
上递减,
则时,
,
即时,
.
时,
已知函数f(x)=ax2+bx+1(a,b为实数),x∈R,F(x)=
(1)若f(-1)=0,且函数f(x) ≥0的对任意x属于一切实数成立,求F(x)的表达式;
(2)在 (1)的条件下,当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求实数k的取值范围;
正确答案
(1), (2)
,
试题分析:(1)解析式的求法,可得a与b的关系,再由函数的值域求出各自的值,最后得出解析式。
(2)由(1)已知的解析式,进一步表示出出
的解析式,然后得出二次函数的对称轴,利用在闭区间上的单调性得出对称轴的范围,进而求出实数k的取值范围。
试题解析:(1)
又,
的值域为
,
(2)
对称轴,当
或
即或
时,
是单调函数。
已知.
(Ⅰ)当时,判断
的奇偶性,并说明理由;
(Ⅱ)当时,若
,求
的值;
(Ⅲ)若,且对任何
不等式
恒成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)既不是奇函数,也不是偶函数;(Ⅱ)
或
;
(Ⅲ)当时,
的取值范围是
;当
时,
的取值范围是
;当
时,
的取值范围是
.
试题分析:(Ⅰ)对函数奇偶性的判断,一定要结合函数特征先作大致判断,然后再根据奇函数偶函数的定义作严格的证明.当时,
,从解析式可以看出它既不是奇函数,也不是偶函数.对既不是奇函数,也不是偶函数的函数,一般取两个特殊值说明.
(Ⅱ)当时,
, 由
得
,这是一个含有绝对值符号的不等式,对这种不等式,一般先分情况去绝对值符号.这又是一个含有指数式的不等式,对这种不等式,一般将指数式看作一个整体,先求出指数式的值,然后再利用指数式求出
的值.
(Ⅲ)不等式恒成立的问题,一般有以下两种考虑,一是分离参数,二是直接求最值.在本题中,分离参数比较容易.分离参数时需要除以,故首先考虑
的情况. 易得
时,
取任意实数,不等式
恒成立.
,此时原不等式变为
;即
,这时应满足:
,所以接下来就求
的最大值和
的最小值.在求这个最大值和最小值时,因数还有一个参数
,所以又需要对
进行讨论.
试题解析:(Ⅰ)当时,
既不是奇函数也不是偶函数
∵,∴
所以既不是奇函数,也不是偶函数 3分
(Ⅱ)当时,
, 由
得
即或
解得
所以或
8分
(Ⅲ)当时,
取任意实数,不等式
恒成立,
故只需考虑,此时原不等式变为
;即
故
又函数在
上单调递增,所以
;
对于函数
①当时,在
上
单调递减,
,又
,
所以,此时的取值范围是
②当,在
上,
,
当时,
,此时要使
存在,
必须有 即
,此时
的取值范围是
综上,当时,
的取值范围是
;
当时,
的取值范围是
;
当时,
的取值范围是
13分
函数,
单调增区间是 .
正确答案
试题分析:求函数的单调区间可以利用导数的性质求解,,令
,由于
,则
,当
时,
,当
时,
,故增区间为
.
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