- 函数概念与表示
- 共2805题
已知函数(为常数)。
(1)当时,在图中的直角坐标系内作出函数的大致图像,并指出该函数所具备的基本性质中的两个(只需写两个)。
(2)设(),当,且时,试判断数列的单调性并由此写出该数列中最大项和最小项(可用来表示不超过的最大整数)。
(3)利用函数构造一个数列,方法如下:对于给定的定义域中的,令,,…,(,),…
在上述构造过程中,若()在定义域中,则构造数列的过程继续下去;若不在定义域中,则构造数列的过程停止。
若取定义域中的任一值作为,都可以用上述方法构造出一个无穷数列,求实数的值。
正确答案
见解析
解析
(1)当时,。
图像如图(2分)
基本性质:(每个2分)
奇偶性:既非奇函数又非偶函数;
单调性:在和上分别递增;
零点:;
最值:无最大、小值,(6分)
(2),
当,时,数列单调递增,且此时均大于,
当,时,数列单调递增,且此时均小于,(8分)
因此,数列中的最大项为,(10分)
最小项为,(12分)
(3)由题意,在中无实数解,
亦即当时,方程无实数解,(14分)
由于不是方程的解,(16分)
因此对任意,使方程无实数解,则为所求,(18分)
知识点
设函数。
(1)求函数的最小正周期;
(2)设函数对任意,有,且当时, ,求函数在上的解析式。
正确答案
(1)(2)
解析
解析: 2分(1+1)
4分
5分
(1)函数的最小正周期 7分
(2)当时, 9分
当时,
11分
当时,
13分
得函数在上的解析式为
知识点
设是函数的一个极值点(为自然对数的底)。
(1)求与的关系式(用表示),并求的单调区间;
(2)若在闭区间上的最小值为0,最大值为,且试求与的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)
由已知有:
从而
令得:
当变化时,的变化情况如下表:
从上表可知:在上是减函数;
在上是增函数,
(2),由(1)知:
①当时,在闭区间上是增函数。
,且
,且
解得
又
故此时的不存在
②当时,,则最大值为
将代入,得
又的最小值为
③当时,在闭区间上是减函数,
又时,其最小值不可能为0
∴此时的也不存在,
综上所述
知识点
已知函数;
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数,的值域。
正确答案
(1)(2)
解析
解析:(1) …3分
所以函数的最小正周期为 …………………3分
(2) ………………………2分
∵,∴, ……………2分
∴. …………………2分
另解: …2分
∵,∴, ……………………2分
∴,即.
知识点
已知函数=.
(1)判断函数的奇偶性,并证明;
(2)求的反函数,并求使得函数有零点的实数的取值范围.
正确答案
见解析
解析
解析:(1)f(x)的定义域为……………………………………………..2分
f(-x)=log2=log2=-f(x),
所以,f(x)为奇函数. ………………………………………..6分
(2)由y=,得x=,
所以,f -1(x)= ,x0. ……………………………………..9分
因为函数有零点,
所以,应在的值域内.
所以,log2k==1+, ………………….13分
从而,k.
知识点
设函数(为自然对数的底数),()。
(1)证明:;
(2)当时,比较与的大小,并说明理由;
(3)证明:()。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:设,所以
当时,,当时,,当时,。
即函数在上单调递减,在上单调递增,在处取得唯一极小值,
因为,所以对任意实数均有 。
即,所以,
(2)解:当时,,
用数学归纳法证明如下:
①当时,由(1)知。
②假设当()时,对任意均有
令,,
因为对任意的正实数,,
由归纳假设知,,
即在上为增函数,亦即,
因为,所以。
从而对任意,有。
即对任意,有。
这就是说,当时,对任意,也有。
由①、②知,当时,都有,
(3)先证对任意正整数,。
由(2)知,当时,对任意正整数,都有。
令,得,所以,
再证对任意正整数,
。
要证明上式,只需证明对任意正整数,不等式成立。
即要证明对任意正整数,不等式(*)成立,
①当时,成立,所以不等式(*)成立。
②假设当()时,不等式(*)成立,
即,
则。
因为,
所以,
这说明当时,不等式(*)也成立。
由①、②知,对任意正整数,不等式(*)都成立。
综上可知,对任意正整数,不等式成立。
知识点
已知函数
(1)求函数的单调区间;
(2)是否存在实数a,使得函数的极值大于0?若存在,求a的取值范围;若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)解:函数的定义域为(0,+∞)。
①当时,
∴函数单调递增区间为(0,+∞),
②当时,令得
(i)当,即时,得,故
∴函数的单调递增区间为(0,+∞)
(ii)当,即时,方程的两个实根分别为
若,则,此时,当时,
∴函数的单调递增区间为(0,+∞),
若,则
此时,当时,,当时,
∴函数的单调递增区间为单调递减区间为
综上所述,当时,函数的单调递增区间为,单调递减区间
为
当时,函数的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间,
(2)解:由(1)得当时,函数在(0,+∞)上单调递增,故函数无极值;
当时,函数的单调递增区间为单谢递减区间为
则有极大值,其值为,其中
而,即
设函数,则
则在(0,+∞)上为增函数。
又,则等价于
等价于
即在时,方程的大根大于1,
设由于的图象是开口向上的抛物线,且经过点(0,-l),对称
轴,则只需,即,解得,而
故实数的取值范围为(0,2)
说明:若采用下面的方法求出实数的取值范围的同样给1分。
(i),由于在(0,+∞)是减函数,
而时,故的解集为(0,2),
从而实数的取值范围为(0,2)
(ii)直接解不等式,而通过分类讨论得出实数的取值范围为
(0,2)。
知识点
已知函数.
(1)求函数的定义域,并判断的奇偶性;
(2)如果当时,的值域是,求与的值;
(3)对任意的,是否存在,使得,若存在,求出;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)令,解得,……………2分
对任意
所以函数是奇函数. ………………………………………………………2分
另证:对任意
所以函数是奇函数. …………………………………2分
(2)由知,函数在上单调递减,
因为,所以在上是增函数 ………………………2分
又因为时,的值域是,所以
且在的值域是,
故且(结合图像易得)……………2分
解得(舍去)。
所以, …………………………………2分
(3)假设存在使得
即
,
解得, …………………………………3分
下证:。
证明:
,∴,
∴,即,∴
所以存在,使得 ……………3分
另证:要证明,即证,也即。
,∴∴,
∴。
所以存在,使得
知识点
已知函数,当时,函数取得极大值。
(1)求实数的值;
(2)已知结论:若函数在区间内导数都存在,且,则存在,使得.试用这个结论证明:若,函数,则对任意,都有。
正确答案
见解析
解析
解:(1). 由,得,此时.
当时,,函数在区间上单调递增;
当时,,函数在区间上单调递减.
函数在处取得极大值,故.
(2)令,
则.
函数在上可导,存在,
使得.
, 当时,,单调递增,;
当时,,单调递减,;
故对任意,都有
知识点
设把三阶行列式中第一行第二列元素的余子式记为,且关于的不等式的解集为。各项均为正数的数列的前项和为,点列在函数的图象上。
(1)求函数的解析式;
(2)若,求的值;
(3)令,求数列的前项中满足的所有项数之和.
正确答案
见解析
解析
(1)由条件可知,……………2分
因为关于的不等式的解集为,所以……………3分
即函数的解析式为……………4分
(2)因为点列在函数的图象上,所以
代入,,即因为,所以;……………6分
当时,,
化简得:……………7分
因为所以,即数列为等差数列,且。……………9分
则,所以。……………12分
(3)在数列的前项中
为奇数时,,所以……………14分
为偶数时,要满足,则……………16分
所以,满足的所有项数之和为……………18分
知识点
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