- 导数的概念
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(本小题满分16分)定义在上的函数
,如果满足:对任意
,存在常数
,都有
成立,则称
是
上的有界函数,其中
称为函数
的上界.
已知函数;
.
(1)当时,求函数
在
上的值域,并判断函数
在
上是否为有界函数,请说明理由;
(2)若函数在
上是以3为上界的有界函数,求实数
的取值范围;
(3)若,函数
在
上的上界是
,求
的取值范围.
正确答案
解:(1)当时,
因为在
上递减,所以
,即
在
的值域为
故不存在常数
,使
成立
所以函数在
上不是有界函数。 ……………4分
(2)由题意知,在
上恒成立。………5分
,
∴ 在
上恒成立………6分
∴ ………7分
设,
,
,由
得 t≥1,
设,
所以在
上递减,
在
上递增,………9分
在
上的最大值为
,
在
上的最小值为
所以实数的取值范围为
。…………………………………10分
(3),
∵ m>0 , ∴
在
上递减,………12分
∴ 即
………13分
①当,即
时,
, ………12分
此时 ,………14分
②当,即
时,
,
此时 ,
综上所述,当时,
的取值范围是
;
当时,
的取值范围是
………16分
略
设f(x)=log2,F(x)=+f(x).
(1)试判断函数f(x)的单调性,并用函数单调性定义,给出证明;
(2)若f(x)的反函数为f-1(x),证明: 对任意的自然数n(n≥3),都有f-1(n)>;
(3)若F(x)的反函数F-1(x),证明: 方程F-1(x)=0有惟一解.
正确答案
(1) F(x)在(-1,1)上是增函数,(2)证明略 (3)证明略
(1)由>0,且2-x≠0得F(x)的定义域为(-1,1),
设-1<x1<x2<1,则
F(x2)-F(x1)=()+(
)
,
∵x2-x1>0,2-x1>0,2-x2>0,∴上式第2项中对数的真数大于1.
因此F(x2)-F(x1)>0,F(x2)>F(x1),∴F(x)在(-1,1)上是增函数.
(2)证明: 由y=f(x)=得
2y=
,
∴f-1(x)=,∵f(x)的值域为R,∴f--1(x)的定义域为R.
当n≥3时,
f-1(n)>.
用数学归纳法易证2n>2n+1(n≥3),证略.
(3)证明:∵F(0)=,∴F-1(
)=0,∴x=
是F-1(x)=0的一个根.
假设F-1(x)=0还有一个解x0(x0≠),则F-1(x0)=0,于
是F(0)=x0(x0≠). 这是不可能的,故F-1(x)=0有惟一解.
已知直线与曲线
相切,则
的值为 ;
正确答案
1
略
若,则
.
正确答案
-1
略
定理:若函数在闭区间[m,n]上是连续的单调函数,且
,则存在唯一一个
。已知
(1)若是减函数,求a的取值范围。
(2)是否存在同时成立,若存在,指出c、d之间的等式关系,若不存在,请说明理由。
正确答案
(1)
(2)
(1)
依题意恒成立
即
显然
,故a的取值范围是
…………6分
(2)由(1)知:当a=1时,上是减函数
且
∴存在唯一 …………8分
同理由上是减函数
且
知存在
即成立 …………10分
由
及的唯一性知
综上可知,存在c,d使同时成立,
且 …………13分
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