题目列表(包括答案和解析)
9.(全国I)(1)设函数
,求
的最小值;
(2)设正数
满足
,
求证:![]()
(Ⅰ)解:对函数
求导数:![]()
![]()
![]()
于是![]()
当
在区间
是减函数,
当
在区间
是增函数.
所以
时取得最小值,
,
(Ⅱ)证法一:用数学归纳法证明.
(i)当n=1时,由(Ⅰ)知命题成立.
(ii)假定当
时命题成立,即若正数
,
则![]()
当
时,若正数![]()
令![]()
则
为正数,且![]()
由归纳假定知![]()
①
同理,由
可得![]()
②
综合①、②两式![]()
![]()
即当
时命题也成立.
根据(i)、(ii)可知对一切正整数n命题成立.
证法二:
令函数![]()
![]()
利用(Ⅰ)知,当![]()
对任意![]()
![]()
. ①
下面用数学归纳法证明结论.
(i)当n=1时,由(I)知命题成立.
(ii)设当n=k时命题成立,即若正数![]()
![]()
由①得到
![]()
由归纳法假设
![]()
![]()
即当
时命题也成立.
所以对一切正整数n命题成立.
8.(江西卷)已知函数
(a,b为常数)且方程f(x)-x+12=0有两个实根为x1=3,
x2=4.(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设k>1,解关于x的不等式;
.
解:(1)将
得
![]()
(2)不等式即为![]()
即![]()
①当![]()
②当![]()
③
.
7.(浙江)已知函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)=x2+2x.
(Ⅰ)求函数g(x)的解析式;
(Ⅱ)解不等式g(x)≥f(x)-|x-1|;
(Ⅲ)若h(x)=g(x)-
f(x)+1在[-1,1]上是增函数,求实数
的取值范围.
解:(I)设函数
的图象上任一点
关于原点的对称点为
,
则
即
.
∵点
在函数
的图象上.
![]()
即
故g(x)=
.
(II)由
可得:![]()
当![]()
1时,![]()
此时不等式无解。
当
时,![]()
![]()
![]()
因此,原不等式的解集为[-1,
].
(III) ![]()
①
当
时,
=
在[-1,1]上是增函数,
![]()
![]()
②当
时,对称轴的方程为![]()
(i) 当
时,![]()
,解得
。
(ii) 当
时,![]()
1时,解得![]()
综上,![]()
6.
.[解](1)h(x)= (-2x+3)(x-2) x∈[1,+∞)
x-2 x∈(-∞,1)
(2) 当x≥1时, h(x)= (-2x+3)(x-2)=-2x2+7x-6=-2(x-
)2+![]()
∴h(x)≤
;
当x<1时, h(x)<-1,
∴当x=
时, h(x)取得最大值是![]()
(3)令 f(x)=sinx+cosx,α=![]()
则g(x)=f(x+α)= sin(x+
)+cos(x+
)=cosx-sinx,
于是h(x)= f(x)·f(x+α)= (sinx+cosx)( cosx-sinx)=cos2x.
另解令f(x)=1+
sinx, α=π,
g(x)=f(x+α)=
1+
sin(x+π)=1-
sinx,
于是h(x)= f(x)·f(x+α)= (1+
sinx)( 1-
sinx)=cos2x.
3. (北京卷)设f(x)是定义在[0, 1]上的函数,若存在x*∈(0,1),使得f(x)在[0, x*]上单调递增,在[x*,1]上单调递减,则称f(x)为[0, 1]上的单峰函数,x*为峰点,包含峰点的区间为含峰区间.对任意的[0,l]上的单峰函数f(x),下面研究缩短其含峰区间长度的方法.
(I)证明:对任意的x1,x2∈(0,1),x1<x2,若f(x1)≥f(x2),则(0,x2)为含峰区间;若f(x1)≤f(x2),则(x*,1)为含峰区间;
(II)对给定的r(0<r<0.5),证明:存在x1,x2∈(0,1),满足x2-x1≥2r,使得由(I)所确定的含峰区间的长度不大于 0.5+r;
(III)选取x1,x2∈(0, 1),x1<x2,由(I)可确定含峰区间为(0,x2)或(x1,1),在所得的含峰区间内选取x3,由x3与x1或x3与x2类似地可确定一个新的含峰区间.在第一次确定的含峰区间为(0,x2)的情况下,试确定x1,x2,x3的值,满足两两之差的绝对值不小于0.02,且使得新的含峰区间的长度缩短到0.34.(区间长度等于区间的右端点与左端点之差)
解:(I)证明:设x*为f(x) 的峰点,则由单峰函数定义可知,f(x)在[0, x*]上单调递增,在[x*, 1]上单调递减.
当f(x1)≥f(x2)时,假设x*
(0, x2),则x1<x2<x*,从而f(x*)≥f(x2)>f(x1),
这与f(x1)≥f(x2)矛盾,所以x*∈(0, x2),即(0, x2)是含峰区间.
当f(x1)≤f(x2)时,假设x*
( x2, 1),则x*<≤x1<x2,从而f(x*)≥f(x1)>f(x2),
这与f(x1)≤f(x2)矛盾,所以x*∈(x1, 1),即(x1, 1)是含峰区间.
(II)证明:由(I)的结论可知:
当f(x1)≥f(x2)时,含峰区间的长度为l1=x2;
当f(x1)≤f(x2)时,含峰区间的长度为l2=1-x1;
对于上述两种情况,由题意得
①
由①得 1+x2-x1≤1+2r,即x1-x1≤2r.
又因为x2-x1≥2r,所以x2-x1=2r, ②
将②代入①得
x1≤0.5-r, x2≥0.5-r, ③
由①和③解得 x1=0.5-r, x2=0.5+r.
所以这时含峰区间的长度l1=l1=0.5+r,即存在x1,x2使得所确定的含峰区间的长度不大于0.5+r.
(III)解:对先选择的x1;x2,x1<x2,由(II)可知
x1+x2=l, ④
在第一次确定的含峰区间为(0, x2)的情况下,x3的取值应满足
x3+x1=x2, ⑤
由④与⑤可得
,
当x1>x3时,含峰区间的长度为x1.
由条件x1-x3≥0.02,得x1-(1-2x1)≥0.02,从而x1≥0.34.
因此,为了将含峰区间的长度缩短到0.34,只要取
x1=0.34,x2=0.66,x3=0.32.
4(上海)已知函数f(x)=kx+b的图象与x、y轴分别相交于点A、B,
(
、
分别是与x、y轴正半轴同方向的单位向量), 函数g(x)=x2-x-6.
(1)求k、b的值;
(2)当x满足f(x)>
g(x)时,求函数
的最小值.
[解](1)由已知得A(
,0),B(0,b),则
={
,b},于是
=2,b=2. ∴k=1,b=2.
(2)由f(x)> g(x),得x+2>x2-x-6,即(x+2)(x-4)<0, 得-2<x<4,
=
=x+2+
-5
由于x+2>0,则
≥-3,其中等号当且仅当x+2=1,即x=-1时成立
∴
的最小值是-3.
5,(上海)(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分, 第2小题满分8分, 第3小题满分6分.
对定义域分别是Df、Dg的函数y=f(x) 、y=g(x),
f(x)·g(x) 当x∈Df且x∈Dg
规定: 函数h(x)= f(x)
当x∈Df且x
Dg
g(x) 当x
Df且x∈Dg
(1) 若函数f(x)=-2x+3,x≥1; g(x)=x-2,x∈R,写出函数h(x)的解析式;
(2) 求问题(1)中函数h(x)的最大值;
(3) 若g(x)=f(x+α), 其中α是常数,且α∈[0,π],请设计一个定义域为R的函数y=f(x),及一个α的值,使得h(x)=cos2x,并予以证明.
2. (全国卷Ⅰ)已知二次函数
的二次项系数为
,且不等式
的解集为
。(Ⅰ)若方程
有两个相等的根,求
的解析式;
(Ⅱ)若
的最大值为正数,求
的取值范围。
解:(Ⅰ)![]()
![]()
①
由方程
②
因为方程②有两个相等的根,所以
,
即 ![]()
由于
代入①得
的解析式
![]()
(Ⅱ)由![]()
及![]()
由
解得 ![]()
故当
的最大值为正数时,实数a的取值范围是![]()
1、(广东卷)设函数
在
上满足
,
,且在闭区间[0,7]上,只有
.
(Ⅰ)试判断函数
的奇偶性;
(Ⅱ)试求方程
=0在闭区间[-2005,2005]上的根的个数,并证明你的结论.
.解:由f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x)得函数
的对称轴为
,
从而知函数
不是奇函数,
由![]()
,从而知函数
的周期为![]()
又
,故函数
是非奇非偶函数;
(II)由![]()
![]()
(II) 又![]()
故f(x)在[0,10]和[-10,0]上均有有两个解,从而可知函数
在[0,2005]上有402个解,在[-2005.0]上有400个解,所以函数
在[-2005,2005]上有802个解.
13.(浙江)函数y=
(x∈R,且x≠-2)的反函数是
.
解答题:
12. (江西卷)若函数
是奇函数,则a=
.
11. (天津卷)设f(x)是定义在R上的奇函数,且y=f (x)的图象关于直线
对称,则f (1)+ f (2)+ f (3)+ f
(4)+ f (5)=_0_______________.
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