- 函数性质的综合应用
- 共6029题
已知函数f(x)=x++b(x≠0),其中a、b为实常数.
(1)若方程f(x)=3x+1有且仅有一个实数解x=2,求a、b的值;
(2)设a>0,x∈(0,+∞),写出f(x)的单调区间,并对单调递增区间用函数单调性定义进行证明;
(3)若对任意的a∈[,2],不等式f(x)≤10在x∈[
,1]上恒成立,求实数b的取值范围.
正确答案
(1)由已知,方程)=x++b=3x+1有且仅有一个解x=2,
因为x≠0,故原方程可化为2x2+(1-b)x-a=0,…(1分)
所以,…(3分)解得a=-8,b=9.…(5分)
(2)当a>0,x>0时,f(x)在区间(0,)上是减函数,在(
,+∞)上是增函数.…(7分)
证明:设x1,x2∈(,+∞),且x1<x2,
f(x2)-f(x1)=x2+-x1-
=(x2-x1)•
,
因为x1,x2∈(,+∞),且x1<x2,
所以x2-x1>0,x1x2>a,
所以f(x2)-f(x1)>0.…(10分)
所以f(x)在(,+∞)上是增函数.…(11分)
(3)因为f(x)≤10,故x∈[,1]时有f(x)max≤10,…(12分)
由(2),知f(x)在区间[,1]的最大值为f(
)与f(1)中的较大者.…(13分)
所以,对于任意的a∈[,2],不等式f(x)≤10在x∈[
,1]上恒成立,当且仅当
,
即对任意的a∈[
,2]成立.…(15分)
从而得到b≤. …(17分)
所以满足条件的b的取值范围是(-∞,]. …(18分)
已知函数g(x)=(x+
).
(Ⅰ)判断函数g(x)的奇偶性;
(Ⅱ)求函数g(x)在区间[1,4]上的最大值和最小值.
正确答案
(I)函数的定义域为x≠0
g(-x)=(-x-
)=-
(x+
)=-g(x)
所以g(x)是奇函数
(II)g′(x)=
令g′(x)=0得x=
x∈(1,)时,g′(x)<0;x∈(
,4)时,g′(x)>0
∴x=时,函数有最小值
当x=1时,g(1)=;x=4时,g(4)=
>
∴函数g(x)在区间[1,4]上的最大值为和最小值为
.
已知f(x)=a-
(Ⅰ)判断函数f(x)的单调性并证明;
(Ⅱ)是否存在实数a使函数f(x)为奇函数?若存在,请求出a的值;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)对任意x∈R都有3x+1≠0,∴f(x)的定义域是R
设x1,x2∈R且x1
f(x1)-f(x2)=
∵y=3x在R上是增函数且x1
(Ⅱ)若存在实数a使函数f(x)为R上的奇函数则f(0)=0a=1
下面证明a=1时f(x)=1-是奇函数
∵f(-x)=1-
∴存在实数a=1使函数f(x)为R上的奇函数。
已知g(x)=x2+1,f(x)是二次函数,且f(x)+g(x)为奇函数,当x∈[-1,2]时,f(x)的最大值为,求f(x)的表达式.
正确答案
设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则F(x)=f(x)+g(x)=(a+1)x2+bx+c+1为奇函数,
∴F(0)=0,且F(1)=-F(-1),∴a=-1,c=-1,得到f(x)=-x2+bx-1,
∵当x∈[-1,2]时,f(x)的最大值为,∴
或
或
解得b=-,b=
所以f(x)=-x2-x-1或f(x)=-x2+
x-1
已知函数f(x)=ax+(a>0)
(1)当a=1时,利用函数单调性的定义证明函数f(x)在(0,1]内是单调减函数;
(2)当x∈(0,+∞)时f(x)≥1恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)任意取x1,x2∈(0,1]且x1<x2.
f(x1)-f(x2)=(x1+)-(x2+
)=(x1-x2)(1-
)=(x1-x2)
因为x1<x2,所以x1-x2<0
0<x1x2<1,所以x1x2-1<0
所以f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2),
所以f(x)在( 0,1]上是单调减函数.
(2)∵x∈(0,+∞),f(x)=ax+=
≥1恒成立,
等价于当x∈(0,+∞)时ax2-x+1≥0恒成立即可,
∴a≥在x∈(0,+∞)恒成立 又
∈(0,+∞),
令g(x)==-(
)2+
=-(
-
)2+
≤
∴a≥
故a的取值范围[,+∞).
扫码查看完整答案与解析