- 集合与函数的概念
- 共44150题
对于函数f(x)=a-(a∈R):
(Ⅰ) 是否存在实数a使函数f(x)为奇函数?
(Ⅱ) 探究函数f(x)的单调性(不用证明),并求出函数f(x)的值域.
正确答案
(Ⅰ)假设存在实数a函数f(x)=a-是奇函数,因为f(x)的定义域为R,
所以f(0)=a-1=0,所以a=1
此时f(x)=1-=
,则f(-x)=
=
=-f(x),
所以f(x)为奇函数
即存在实数a=1使函数f(x)为奇函数.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)=1-,因为2x+1在R上递增,所以
在R上递减,所以f(x)=1-
在R上递增.
∵2x+1>1,
∴0<<2,
∴-1<1-<1,
即函数f(x)的值域为(-1,1)
函数f(x)=loga(a>0且a≠1),f(2)=3,则f(-2)的值为______.
正确答案
∵f(x)=loga(a>0且a≠1),
∴f(x)+f(-x)=loga+loga
=loga
=loga1
=0,
∴f(-x)=-f(x),又f(2)=3,
∴f(-2)=-f(2)=-3,
故答案为:-3.
已知函数f(x)=x2t-2t(x2+x)+x2+2t2+1,g(x)=f(x).
(I)证明:当t<2时,g(x)在R上是增函数;
(Ⅱ)对于给定的闭区间[a,b],试说明存在实数k,当t>k时,g(x)在闭区间[a,b]上是减函数;
(Ⅲ)证明:f(x)≥.
正确答案
(I)证明:由题设易得g(x)=e2x-t(ex-1)+x,g'(x)=2e2x-tex+1.又2ex+e-x≥2,且t<2
得t<2ex+e-x,
tex<2e2x+1,即g'(x)=2e2x-tex+1>0.由此可知,g(x)在R上是增函数.
(II)因为g'(x)<0是g(x)为减函数的充分条件,所以只要找到实数k,使得t>k时g'(x)=2e2x-tex+1<0,即t>2ex+e-x在闭区间[a,b]上成立即可.因为y=2ex+e-x在闭区间[a,b]上连续,故在闭区间[a,b]上有最大值,设其为k,于是在t>k时,g'(x)<0在闭区间[a,b]上恒成立,即g(x)在闭区间[a,b]上为减函数.
(III)设F(t)=2t2-2(ex+x)t+e2x+x2+1,即F(t)=2(t-)2+
(ex-x)2+1
易F(t)≥(ex-x)2+1,令H(x)=ex-x,则H'(x)=ex-1,易知H'(0)=0.当x>0时,H'(0)>0;当x<0时,H'(0)<0.故当x=0时,H(x)取最小值,H(0)=1.所以
(ex-x)2+1≥
于是对任意的x,t,都有F(t)≥,即f(x)≥
已知函数(a≠0)是奇函数,并且函数f(x)的图像经过点(1,3),
(1)求实数a,b的值;
(2)用定义证明:函数g(x)=xf(x)在区间(1,+∞)上是增函数。
正确答案
(1)解:∵函数是奇函数,
∴,
∴,
又a≠0,
∴-x+b=-x-b,∴b=0,
又函数f(x)的图像经过点(1,3),
∴即
,∴a=2。
(2)证明:由(1)知,,
设任意且
,
则,
,
∴,
∴,
∴,即
,
∴函数g(x)=xf(x)在区间(1,+∞)上是增函数。
定义在实数集上的函数f(x),对任意x,y∈R有f(x+y)+f(x-y)=2f(x)·f(y),且f(0)≠0,
(1)求证:函数f(x)是偶函数;
(2)若f(x)在(-∞,0)上是增函数,判断f(x)在(0,+∞)的单调性。
正确答案
(1)证明:令x=y=0,则有,
,
∴f(0)=1,
令x=0,∴,∴
,
∴f(x)是偶函数。
(2)解:令,则
,
∵f(x)在(-∞,0)上是增函数,
∴,
又∵f(x)是偶函数,
∴,
∴,
∴f(x)在(0,+∞)上是减函数。
已知f(x)=lg(1-x)-lg(1+x),
(1)判断函数的奇偶性;
(2)判断f(x)的单调性并证明。
正确答案
(1)解:由,解得:
,
∴f(x)的定义域为(-1,1),关于原点对称,
又,
∴f(x)是奇函数。
(2)解:在定义域上,f(x)是减函数;
证明:设,
则
,
∵,
∴,
,
,
∴>0 ,
>0,
∴, 即
,
∴在(-1,1)上,f(x)是减函数。
设在R上满足f(-x)=f(x)。
(1)求a的值;
(2)证明:f(x)在(0,+∞)上是增函数。
正确答案
(1)解:依题意,对一切x∈R,有f(x)=f(-x),即,
故对于一切x∈R都成立,
由此可得,,即
,
又因为a>0,所以a=1。
(2)证明:设,
,
由,得
,
所以,,
即f(x)在(0,+∞)上是增函数。
已知函数f(x)=x2-2|x|。
(1)判断并证明函数的奇偶性;
(2)判断函数f(x)在(-1,0)上的单调性并加以证明。
正确答案
解:(1)f(x)是偶函数,定义域是R,
∵f(-x)=(-x)2-2|-x|=x2-2|x|=f(x),
∴函数f(x)是偶函数。
(2)f(x)是单调递增函数,
证明:当x∈(-1,0)时,f(x)=x2+2x,
设-1<x1<x2<0,则x1-x2<0,且x1+x2>-2,即x1+x2+2>0,
∵f(x1)-f(x2)=(x12-x22)+2(x1-x2)=(x1-x2)(x1+x2+2)<0,
∴f(x1)<f(x2),
∴函数f(x)在(-1,0)上是单调递增函数。
函数y=|2-x-2|的单调增区间为______.
正确答案
函数y=2-x的图象是过(0,1)且单调下降的
∴函数y=2-x-2图象是过(0,-1)且单调下降的,且与x轴的交点坐标是(-1,0)
由于函数y=|2-x-2|图象将函数y=2-x-2图象x轴下方的部分翻到了上面,故函数y=|2-x-2|的图象在(-∞,-1)上是下降的,在(-1,+∞)上是上升的
由此函数y=|2-x-2|的单调增区间为(-1,+∞)
故答案为(-1,+∞)
设函数y=f(x)是定义域在R,并且满足,
,且当x>0时,f(x)>0。
(1)求f(0)的值;
(2)判断函数的奇偶性;
(3)如果,求x的取值范围。
正确答案
解:(1)令x=y=0,则f(0)=f(0)+f(0),
∴f(0)=0;
(2)令y=-x,得
,
故函数f(x)是R上的奇函数
(3)任取,则
,
故f(x)是R上的增函数
∵∴
∴,
又由y=f(x)是定义在R上的增函数,
得,解之得
,
故
若曲线存在垂直于
轴的切线,则实数
的取值范围是_______.
正确答案
试题分析:存在垂直于y轴的切线,即是有极值点.,又
,当
单调减,无极值,当
有根,所以有极值点,存在垂直于y轴的切线.则
.
已知二次函数,若
在区间[
]上不单调,则
的取值范围是
正确答案
试题分析:对求导 为
当
若
在区间
上不单调 ,故
即
解得
.
(本小题满分12分)
已知偶函数的定义域为
,且在
上是增函数.
(Ⅰ)试比较与
的大小;
(Ⅱ)若,求不等式
的解集.
正确答案
:⑴;⑵不等式
的解集为
本试题主要考查了偶函数与单调性以及不等式的综合运用。
(1)先分析,说明而偶函数
在
上是增函数
在
上是减函数.
然后利用变量的不等关系得到结论。
(2)∵为偶函数,且
,
∴,等价于
成立,得到范围。
解:⑴∵,
而偶函数在
上是增函数
在
上是减函数.
∴,即
⑵∵为偶函数,且
,
∴
即不等式的解集为
设定义在上的函数
满足:对任意
,都有
,且当
时,
.
⑴求的值;
⑵判断并证明函数的单调性;
⑶如果,解不等式
.
正确答案
⑴⑵函数
在
上为增函数⑶不等式的解集为
本试题主要是考查了抽象函数的单调性的运用
(1)∵对于任意的,都有
∴时
∴
(2)运用定义法设且
∵
,得到
(3)
∵ ∵
∴
∴∴
从而结合已知关系式化简求解。
解 ⑴∵对于任意的,都有
∴时
∴
………………………4分
⑵设且
∵
∴∵
∴
∵当
时
∴
∴∴
∴函数
在
上为增函数.………8分
⑶∵ ∵
∴
∴∴
∴∴
∴
解得
所以不等式的解集为
………………………12分
已知函数
(Ⅰ)判断f(x)在上的单调性,并证明你的结论;
(Ⅱ)若集合A="{y" | y=f(x),},B=[0,1], 试判断A与B的关系;
(Ⅲ)若存在实数a、b(a
正确答案
(Ⅰ)f(x)在上为增函数.证明见解析(Ⅱ)A=B.(Ⅲ)
本题考查了函数单调性的定义,并结合着函数性质对区间进行分类讨论,并求解.分类讨论在高中范围内仍是很重要的一类思想,在高考中也是经常考查到的思想.
(1)由函数单调性的定义出发,给出证明.
(2)由x的范围算出f(x)的值域.再讲两个集合A和B进行比较.
(3)由前面单调性及函数特征的分析可知,0和1作为分类讨论的两个分界点分别讨论.
解:(1)f(x)在上为增函数.
∵x≥1时,f(x)=1- 对任意的x1,x2,当1≤x1
f(x1)- f(x2)=(1-)-(1-
)=
∵x1x2>0,x1-x2<0 ∴ ∴f(x1)< f(x2)
∴f(x)在上为增函数.
(2)证明f(x)在上单调递减,[1,2]上单调递增, 求出A=[0,1]说明A=B.
(3)∵a0 ∵f(x)≥0, ∴ma≥0,又a≠0,∴a>0
1° 0[a,b]递减,
∴与a
2° 00 这亦与题设不符;
3° 1≤a[a,b]递增
可知mx2-x+1=0在
内有两不等实根
由
,得
综上可知
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