- 集合与函数的概念
- 共44150题
(本题12分)已知集合是同时满足下列两个性质的函数
组成的集合:
①在其定义域上是单调增函数或单调减函数;
②在的定义域内存在区间
,使得
在
上的值域是
.
(1)判断函数是否属于集合
?并说明理由.若是,则请求出区间
;
(2)若函数,求实数
的取值范围.
正确答案
(1)函数属于集合
,且这个区间是
(2)
解: (1)的定义域是
,
在
上是单调增函数.
设在
上的值域是
.由
解得:
故函数属于集合
,且这个区间是
(2) 设,则易知
是定义域
上的增函数.
,
存在区间
,满足
,
.
即方程在
内有两个不等实根.
[法1]:方程在
内有两个不等实根,令
则其化为:
即
有两个非负的不等实根,
从而有:;
[法2]:要使方程在
内有两个不等实根,
即使方程在
内有两个不等实根.
如图,当直线经过点
时,
,
当直线与曲线
相切时,
方程两边平方,
得,由
,得
.
因此,利用数形结合得实数的取值范围是
.
求函数的最大值.
正确答案
10
解法一:函数定义域为
解法二:设
则
所以
已知,,是否存在实数,使同时满足下列两个条件:(1)在上是减函数,在上是增函数;(2)的最小值是,若存在,求出,若不存在,说明理由.
正确答案
试题分析:设
∵在上是减函数,在上是增函数
∴在上是减函数,在上是增函数.
∴ ∴ 解得
经检验,时,满足题设的两个条件.
点评:此类问题常常利用函数的单调性列出关于自变量的式子处理,属基础题
①对任意,
,
,都有
;
②对任意都有
.
(Ⅰ)试证明:为
上的单调增函数;
(Ⅱ)求;
(Ⅲ)令,
,试证明:
正确答案
(Ⅱ)66
(I)由①知,对任意,都有
,
由于,从而
,所以函数
为
上的单调增函数.
(II)令,则
,显然
,否则
,与
矛盾.从而
,而由
,即得
.
又由(I)知,即
.
于是得,又
,从而
,即
.
进而由知,
.
于是,
,
,
,
,
,
由于,
而且由(I)知,函数为单调增函数,因此
.
从而.
(III),
,
.
即数列是以6为首项, 以3为公比的等比数列 .
∴.
于是,
显然,
综上所述,
四个函数,
,
,
,,
,
中,在区间
上为减函数的是_________.
正确答案
,
。
试题分析:结合函数定义域及图象可知,在区间上为减函数的是
,
。
点评:简单题,常见函数的单调性,应结合图象牢记。
已知,则
的最小值为____________.
正确答案
18
略
。
(1)求; (2)证明
在
上是增函数;
(3)解不等式
正确答案
(1)=1(3)
函数的最大值等于
正确答案
6
函数可化为
由,可设
所以
其中,又角的范围知
,从而可得函数
的最大值等于
6
。
若,用不等号从小到大连结起来为____________.
正确答案
.
函数的最小值为 .
正确答案
3
略
已知函数,则函数
的值域为 .
正确答案
试题分析:函数在
上是减函数,在
上是增函数,且
,
,
,所以函数
的值域为
.
(本小题满分14分)
已知函数.
(1)求证:函数在
上是单调递增函数;
(2)当时,求函数在
上的最值;
(3)函数在
上恒有
成立,求
的取值范围.
正确答案
(1) 函数在
上是单调递增函数. (2)
的最小值为
,此时
;无最大值. (3)
的取值范围是
.
试题分析:(1)证明函数在
上是单调递增函数本质就是证明
在
上恒成立.
(2)当时,令
,然后得到极值点,进而求出极值,再与
值比较从而得到f(x)的最大值与最小值.
(3) 函数在
上恒有
成立问题应转化为
,
然后利用导数研究f(x)在区间[1,2]的极值,最值即可求出其最小值,问题得解.
(1)(法一:定义法)
任取且
,则
. ········1分
∵,
∴. ·······3分
∴ 函数在
上是单调递增函数. ········4分
(法二:导数法)
当,
∴ 函数在
上是单调递增函数. ········4分
(2) 当时,
;
由(1)知函数在
上是单调递增函数. ·······5分
∴,即
·······7分
∴ 的最小值为
,此时
;无最大值. ·······8分
(3) 依题意, ,即
在
上恒成立.
∵函数在
上单调递减,∴
······11分
∴ ,
又. ∴
故的取值范围是
. ·······14分
点评:(1)连续可导函数在某个区间I上单调递增(减)等价于在区间I上恒成立.
(2)在求某个区间上的最值时,应先求出极值,然后从极值与区间端点对应的函数值当中找到最大值和最小值.
(3)不等式恒成立问题一般要转化为函数最值来研究.
函数是定义在
上的奇函数,且
。
(1)求实数a,b,并确定函数的解析式;
(2)判断在(-1,1)上的单调性,并用定义证明你的结论;
(3)写出的单调减区间,并判断
有无最大值或最小值?如有,写出最大值或最小值。(本小问不需要说明理由)
正确答案
(1)(2)见解析(3)单调减区间为
x=-1时,
,当x=1时,
。
本试题主要考查了函数的解析式和奇偶性和单调性的综合运用。第一问中,利用函数是定义在
上的奇函数,且
。
解得,
(2)中,利用单调性的定义,作差变形判定可得单调递增函数。
(3)中,由2知,单调减区间为,并由此得到当,x=-1时,
,当x=1时,
解:(1)是奇函数,
。
即,
,
………………2分
,又
,
,
,
(2)任取,且
,
,………………6分
,
,
,
,
,
在(-1,1)上是增函数。…………………………………………8分
(3)单调减区间为…………………………………………10分
当,x=-1时,,当x=1时,
。
(本小题满分8分)如图,等腰直角三角形ABC,AB=
,点E是
斜边AB上的动点,过E点做矩形EFCG,设矩形EFCG面积为S,矩形一边EF长为
,
(1)将S表示为的函数,并指出函数的定义域;
(2)当为何值时,矩形面积最大。(写出过程)
正确答案
(1)
(2)当时,矩形面积最大。
(1) ………….4分
(2) 当且仅当
时取等号。即当
时,矩形面积最大。(或用二次函数)
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