- 复合函数的单调性
- 共281题
已知函数f(x)=;
(1)求y=f(x)在点P(0,1)处的切线方程;
(2)设g(x)=f(x)+x-1仅有一个零点,求实数m的值;
(3)试探究函数f(x)是否存在单调递减区间?若有,设其单调区间为[t,s],试求s-t的取值范围?若没有,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵点P在函数y=f(x)上,由f(x)=得:
故切线方程为:y=-x+1………………3分
(2)由g(x)=f(x)+x-1=可知:定义域为
,且g(0)=0,显然x=0为y=g(x)的一个零点;
则………………5分
①当m=1时,,即函数y=g(x)在
上单调递增,g(0)=0,故仅有一个零点,满足题意。………………………………6分
②当m>1时,则,列表分析:
又∵x→-1时,g(x)→-,∴g(x)在
上有一根,这与y=g(x)仅有一根矛盾,
故此种情况不符题意。………………………………9分
(3)假设y=f(x)存在单调区间,由f(x) =得:
,………………………………10分
令∵
,h(-1)=m+2-m-1=1>0,∴h(x)=0在
上一定存在两个不同的实数根s,t, ………………………12分
即, 的解集为(t,s),即函数f(x)存在单调区间[t,s],则s-t=
,由m≥1可得:s-t
………………………………14分
知识点
已知A(,0),B(
,0)为平面内两定点,动点P满足|PA|+|PB|=2。
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)设直线与(I)中点P的轨迹交于M、N两点,求△BMN的最大面积及此时直线l的方程.
正确答案
见解析。
解析
(1)∵|PA|+|PB|=2>=|AB|,
∴点P的轨迹是以A,B为焦点,长轴长2a=2的椭圆,…………………………………………2分
∴a=1, …………………………………………4分
设P(x,y),∴点P的轨迹方程为. ………………………………………6分
(2)将代入
,
消去x,整理为 …………………………………………7分
设,
则 …………………………………………8分
= …………………………10分
当且仅当,即
时,△BMN的最大面积为
此时直线l的方程是. …………………………………………………………12分
知识点
定义:{x,y}为实数x,y中较小的数。已知
,其中a,b 均为正实数,则h的最大值是 。
正确答案
解析
易得,所以
(当且仅当
时取等号);
知识点
设函数f(x)满足f(x)=f(3x),且当x∈[1,3)时,f(x)=lnx,若在区间[1,9)内,存在3个不同的实数x1,x2,x3,使得=
=
=t,则实数t的取值范围为 (
,
) 。
正确答案
(,
)
解析
设x∈[3,9),则∈[1,3),
∵x∈[1,3),f(x)=lnx,
∴f()=ln
,
∵函数f(x)满足f(x)=f(3x),
∴f(x)=,
∵在区间[1,9)内,存在3个不同的实数x1,x2,x3,使得=
=
=t,
∴f(x)﹣tx=0在区间[1,9)上有三个解,
则y=t与h(x)=的图象有三个交点,
当x∈[1,3),h(x)==
,则h′(x)=
=0,解得x=e,
∴当x∈[1,e)时,h′(x)>0,
当x∈(e,3)时,h′(x)<0即函数h(x)=在[1,e)上单调递增,在(e,3)上单调递减,
∴当x=e处,函数h(x)=在[1,3)上取最大值是
,
当x∈[3,9),h(x)==
,则h′(x)=
=0,解得x=3e,
∴当x∈[3,3e)时,h′(x)>0,当x∈(3e,9)时,h′(x)<0,
即函数h(x)=在[3,3e)上单调递增,在(3e,9)上单调递减,
∴当x=3e处,函数h(x)=在[3,9)上取最大值
,
根据函数的单调性,以及h(1)=0,h(e)=,h(3)=0,h(3e)=
,h(9)=
,画出函数的图象,
根据图象可知y=t与h(x)在[1,3)上一个交点,在[3,3e) 上两个交点,
∴在区间[1,9)内,函数g(x)=f(x)﹣tx有三个不同零点,则实数a的取值范围是(,
)。
知识点
已知等差数列满足:
.
的前
项和为
。
(1)求及
;
(2)令,求数列
的前
项和
。
正确答案
见解析
解析
(1)设等差数列的公差为d,因为
,
,所以有
,解得
,
所以;
=
=
。
(2)由(1),知,
所以bn==
=
,
所以=
=
,
知识点
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