高三模擬文科數(shù)學(xué)試題之函數(shù)的性質(zhì)(3)
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2018-10-19 20:57:04
10.解:(1)∵對(duì)任意x1,x2(0,+∞),都有f(x1ox2)=f(x1)+f(x2),
令x1=x2=1,
f(1o1)=f(1)+f(1),
則f(1)=0(2分)
。2)設(shè)x1,x2∈(0,+∞)且x1<x2,
∵對(duì)任意x1,x2(0,+∞),都有f(x1ox2)=f(x1)+f(x2),
∴則f(x1)-f(x2)=f( )
∵0<x1<x2,
∴0< <1,又當(dāng)x∈(0,1)時(shí),f(x)<0,∴f(x1)-f(x2)= ,
∴f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù)(7分)
。3)令x1=x2=4,則f(16)=f(4)+f(4)=2,
令x1=4,x2=16,則f(64)=f(4)+f(16)=3,(9分)
∴f(3x+1)+f(2x-6)≤3=f(64)
結(jié)合f(x)的定義域?yàn)椋?,+∞),f(x1ox2)=f(x1)+f(x2)恒成立
∴
∴x∈(3,5](12分)
11.解:(1)∵f(x)=cosx+sinx,a= ;
∴f(x+a)=cosx-sinx;
∴g(x)=f(x)of(x+a)=cos2x;
由π+2kπ≤x≤2π+2kπ,k∈Z;
得:遞增區(qū)間為[ π+kπ,π+kπ],(k∈Z);
。2)∵g(x)=f(x)of(x+a)
=(2x+ )(2x+a+ )
=(2x+ )(2xo2a+ )
=2a(2x)2+ +2a+ ≥2a+ +2=6;
。ó(dāng)且僅當(dāng)2a(2x)2=1時(shí),等號(hào)成立);
故2a=2± ;
故a= .
12.解:(1)∵函數(shù)f(x)=xm- ,且f(4)=3,
∴4m-1=3,∴m=1;
。2)∵f(x)=x- ,
∴f(-x)=-x+ =-f(x),
∴f(x)是奇函數(shù).
13.解:(I) f(0)=1, ;
。↖I)這個(gè)函數(shù)當(dāng)x=0時(shí),函數(shù)取得最大值1,
當(dāng)自變量x的絕對(duì)值逐漸變大時(shí),函數(shù)值逐漸變小并趨向于0,但永遠(yuǎn)不會(huì)等于0,
于是可知這個(gè)函數(shù)的值域?yàn)榧?.
14.解:(Ⅰ)由題意可設(shè)每天多賣出的件數(shù)為k(x2+x),
∴36=k(32+3),
∴k=3.
又每件商品的利潤為(20-9-x)元,每天賣出的商品件數(shù)為69+3(x2+x).
∴該商品一天的銷售利潤為
f(x)=(11-x)[69+3(x2+x)]=-3x3+30x2-36x+759(0≤x≤11).
。á颍┯蒮′(x)=-9x2+60x-36=-3(3x-2)(x-6).
令f′(x)=0可得 或x=6.
當(dāng)x變化時(shí),f′(x)、f(x)的變化情況如下表:
x 0 6 (6,11) 11
f′(x) - 0 + 0 -
f(x) 759 ↘ 極小值 ↗ 極大值975 ↘ 0
∴當(dāng)商品售價(jià)為14元時(shí),一天銷售利潤最大,最大值為975元
15.解:當(dāng)a= 時(shí),求( )= ,故ff( ))=( )2(1- )=
得A( , )B( , )
則=S△OCB-S△A= × 所以s′= × ,
為f( )= = ≠ ,
≤x≤a2時(shí),由 =,解得=0因?yàn)閒(0)=0,故x=0不函數(shù)二周期點(diǎn);
此函數(shù)有兩個(gè)二階周點(diǎn),x= x2=
ff(x))=
因a∈( ),有a2+<1所s′= × = >0或令=3-a2-2a+2利用導(dǎo)證明其符號(hào)正亦可)
s在區(qū)[ , 上是增函數(shù),
故x= 是函數(shù)的二階期;
故s區(qū)間[ , ]的最小值s( )= ,大值為s( )=
16.解:(1)當(dāng)0<t≤1時(shí),
如圖,設(shè)直線x=t與△OAB分別交于C、D兩點(diǎn),則|OC|=t,
又 ,∴ ,
∴
。2)當(dāng)1<t≤2時(shí),
如圖,設(shè)直線x=t與△OAB分別交于M、N兩點(diǎn),則|AN|=2-t,
又 ,∴
∴
。3)當(dāng)t>2時(shí),
綜上所述
17.解(1)由 ,解得1<x<3.
∴函數(shù)?(x)的定義域?yàn)閧x|1<x<3};
(2)不等式f(x)≤g(x),即為loga(x-1)≤loga(6-2x),
、诋(dāng)a>1時(shí),不等式等價(jià)于 ,解得: ;
、诋(dāng)0<a<1時(shí),不等式等價(jià)于 ,解得: .
綜上可得,當(dāng)a>1時(shí),不等式的解集為(1, ];
當(dāng)0<a<1,不等式的解集為[ ).
18.解:(1)設(shè)表示前20天每股的交易價(jià)格P(元)與時(shí)間t(天)的一次函數(shù)關(guān)系式為P=k1t+m,
由圖象得: ,解得: ,即P= t+2; …(3分)
設(shè)表示第20天至第30天每股的交易價(jià)格P(元)與時(shí)間t(天)的一次函數(shù)關(guān)系式為P=k2t+n,
即P=- t+8.…(6分)
綜上知P= (t∈N).…(7分)
(2)由(1)可得y= .
即y= (t∈N).…(10分)
當(dāng)0≤t<20時(shí),函數(shù)y=- t2+6t+80的圖象的對(duì)稱軸為直線t=15,
∴當(dāng)t=15時(shí),ymax=125;
當(dāng)20≤t≤30時(shí),函數(shù)y= t2-12t+320的圖象的對(duì)稱軸為直線t=60,
∴該函數(shù)在[20,30]上單調(diào)遞減,即當(dāng)t=20時(shí),ymax=120.
而125>120,
∴第15天日交易額最大,最大值為125萬元. …(13分)
19.解:(1)由題意,f(0)=0,
當(dāng)x>0時(shí),-x<0,
f(x)=-f(-x)=-(1+2-x)
故f(x)= ;
。2)作函數(shù)f(x)的圖象如下, ;
。3)函數(shù)f(x)單調(diào)增區(qū)間為(-∞,0),(0,+∞),
其值域?yàn)椋?2,-1)∪{0}∪(1,2).
20.解:(1) ,
x2-(2a+1)x+a2+a≥0?x≥a+1或x≤a
∴A=(-∞,-1]∪(2,+∞),B=(-∞,a]∪[a+1,+∞)…(6分)
(2) …(12分)
21.(1)解:∵f(x)對(duì)任意x∈R都有f(x)+f(1-x)=2,
∴ ,∴ ,
令 ,∴ ;
。2)證明:f(x)對(duì)任意x∈R都有f(x)+f(1-x)=2,
則令 ,
∵an=f(0)+f( )+f( )+…+f( )+f(1),
∴an=f(1)+f( )+f( )+…+f( )+f(0),
∴2an=[f(0)+f(1)]+[f( )+f( )]+…+[f( )+f( )]+[f(1)+f(0)],
∴2an=2(n+1)(n∈N*)
∴an=n+1(n∈N*)
∴an+1-an=(n+2)-(n+1)=1(n∈N*),
∴{an}是等差數(shù)列.
。3)解:由(2)有
∴
∴Tn=b12+b22+b32+…+bn2<2[(1- )+( - )+…+( - )]
=2(1- )= =Sn
∴Tn<Sn
22.(1)解:令t=0,則f(x0)=0of(x)=0,即f(1)=0;
由f( )=2,則f( )=2f( )=4;
。2)證明:設(shè)0<a<1,由于x,y>0,存在m,n,使x=am,y=an,
f(xy)=f(aman)=f(am+n)=(m+n)f(a),
f(x)+f(y)=f(am)+f(an)=mf(a)+nf(a)=(m+n)f(a).
則有f(xy)=f(x)+f(y);
。3)解:先證f(x)在x>0上遞減.
由于f(x)=f( )= of( )=2 ,則f(x)在x>0上遞減.
再求a的取值范圍,a>0,a≠1,
又不等式f(loga(x-3a)-1)-f(- )≥-4對(duì)x∈[a+2,a+ ]恒成立,
則x-3a>0,x-a>0,對(duì)x∈[a+2,a+ ]恒成立,a+2-3a>0,且a+2-a>0,
則0<a<1,在x>0上,loga(x-3a)-1>0,即x-3a<a,對(duì)x∈[a+2,a+ ]恒成立,
則有a+ <4a,解得,a> ;
-loga >0,即x-a>1,對(duì)x∈[a+2,a+ ]恒成立,a+2-a>1恒成立.
由(2)中令x= ,y=4,則f(1)=f( )+f(4),f(4)=-4,
f(loga(x-3a)-1)≥f(4)+f(- loga(x-a))=f(-loga(x-a)),
由于f(x)在x>0上遞減,則loga(x-3a)+loga(x-a)≤1,等價(jià)為loga(x2-4ax+3a2)≤1.
由0<a<1,則x=2a在[a+2,a+ ]的左側(cè),
令g(x)=loga(x2-4ax+3a2),g(x)在[a+2,a+ ]遞減,
g(x)max=g(a+2)≤1,即loga(4-4a)≤1,即4-4a≥a,
解得,a .
綜上,可得, <a≤ .
23.(1)因?yàn)閒(x)是偶函數(shù),所以f(-x)=f(x)
而當(dāng)x∈ 時(shí),f(x)=sinx,所以x 時(shí), ,
f(x)=f(-x)=sin(-x)=-sinx.
又當(dāng)x 時(shí),x+π∈ ,
因?yàn)閒(x)的周期為π,所以f(x)=f(π+x)=sin(π+x)=-sinx.
所以當(dāng)x∈[-π,0]時(shí)f(x)=-sinx.
。2)函數(shù)圖象如圖,
。3)由于f(x)的最小正周期為π,
因此先在[-π,0]上來研究 ,即 .
所以 .所以, .
由周期性知,當(dāng) 時(shí), (k∈Z).
所以,當(dāng) 時(shí),x的取值范圍是 (k∈Z).
24.解:(1)由條件可得f(x+1)=ax2+1;
∴f(x)=a(x-1)2+1;
由f(0)=a+1=2得a=1;
∴f(x)=(x-1)2+1;
(2)①當(dāng)k+1<1,即k<0時(shí),最小值g(k)=f(k+1)=k2+1;
②當(dāng)k>1時(shí),最小值g(k)=f(k)=(k-1)2+1;
③當(dāng)0≤k≤1時(shí),最小值g(k)=f(1)=1;
綜上g(k)= .
25.解:(Ⅰ)當(dāng)a=2時(shí),f(x)=x|x-2|= ,作出圖象,
由圖可知,函數(shù)y=f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,1],[2,+∞);
。á颍┊(dāng)a=-2時(shí),f(x)=x|x+2|= ,
∵f(-1- )=- -2(-1- )=-1,f(-1)=(-1)2+2×(-1)=-1,f(2)=4+4=8,
∴函數(shù)y=f(x)在區(qū)間 的值域?yàn)閇-1,8];
。á螅遖≠0,f(x)=x|x-a|= ,函數(shù)f(x)有兩個(gè)零點(diǎn):0和a,
若a>0,在(-∞, )上單調(diào)遞增,在( ,a)上單調(diào)遞減,在(a,+∞)上單調(diào)遞增.
為使在區(qū)間(m,n)上既有最大值又有最小值,必須0≤m< ,n≤ a.
若a<0,在(-∞,a)上單調(diào)遞增,在(a, )上單調(diào)遞減,在( ,+∞)上單調(diào)遞增.
為使在區(qū)間(m,n)上既有最大值又有最小值,必須m≥ a,n≤0.
26.解:(1)設(shè)函數(shù)g(x)的圖象上任一點(diǎn)P(x,y),且P關(guān)于A(2,1)的對(duì)稱點(diǎn)P'(x',y');
則 ,解得 ;
∵點(diǎn)P'在函數(shù)f(x)=x+ 的圖象上,∴2-y=(4-x)+ ,
∴y=2-(4-x)- =x-2+ ,
即g(x)=x-2+ ,(x≠4);
。2)當(dāng)x-4>0時(shí),即x>4,(x-4)+ ≥2,當(dāng)且僅當(dāng)x=5時(shí)取"=";
此時(shí)g(x)取到最小值4,
∵直線y=b與C2只有一個(gè)公共點(diǎn),∴b=4,且交點(diǎn)坐標(biāo)是(5,4);
當(dāng)x-4<0時(shí),即x<4,-[(x-4)+ ]≥2,即(x-4)+ ≤-2,
此時(shí)g(x)取到最大值0,當(dāng)且僅當(dāng)x=3時(shí)取"=";
∵直線y=b與C2只有一個(gè)公共點(diǎn),∴b=0,且交點(diǎn)坐標(biāo)是(3,0);
綜上,b的值及交點(diǎn)坐標(biāo)分別為4,(5,4)或0,(3,0).
27.解:(1)令m=n=0,
∴f(0)=f(0)f(0),0<f(0)<1,
∴f(0)=1;
(2)設(shè)m=x<0,n=-x>0,f(-x)∈(0,1)
∴f(m+n)=f(m)f(n)=f(0)=1,
∴f(m)>1,即當(dāng)x<0時(shí)f(x)>1 …(4分)
故f(x)>0在R上恒成立;
。3)?x1<x2∈R,則x2-x1>0,0<f(x2-x1)<1,f(x1)>0,
f(x2)-f(x1)=f(x2-x1+x1)-f(x1)
=f(x2-x1)f(x1)-f(x1)
=f(x1)[f(x2-x1)-1]<0
∴f(x)在R 上單調(diào)遞減.
。4)f(x+ax)>f(2+x2)恒成立,
∴x+ax<2+x2恒成立,
∴a< +x-1,
令g(x)= +x,知當(dāng)x>0時(shí),g(x)≥2 ,
∴a<2 -1.
28.解:(1)由題意可得 ,
即有 ,由p>-1,可得-p<1,
即有-p<x<1,則函數(shù)的定義域?yàn)椋?p,1);
。2)f(x)=lg(1-x)+lg(1+x)=lg(1-x2),(-a<x≤a),
令t=1-x2,(-a<x≤a),y=lgt,為遞增函數(shù).
由t的范圍是[1-a2,1],
當(dāng)x=a時(shí),y=lgt取得最小值lg(1-a2),
故存在x=a,函數(shù)f(x)取得最小值,且為lg(1-a2).
29.解:(Ⅰ)根據(jù)題意,OA=12,OB=18,
由截距式方程得:邊AB所在的直線的方程為 ,
即 ;
(Ⅱ)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),
則 .
公寓占地面積為S=(60-x)(48-y)
=(60-x)[48-(12- x)]
=(60-x)(36+ x)=- x2+4x+2160
=- (x-3)2+2166,
當(dāng)x=3時(shí),Smax=2166,
這時(shí) .
故點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,10)時(shí),
才能使公寓占地面積最大,最大面積為2166m2.
30.解:(1)a=-1時(shí),2x-4x>0,2x(2x-1)<0
∴0<2x<1∴x<0,定義域?yàn)椋?∞,0),
(2)由題1+2x+a(4x+1)>0對(duì)一切x∈(-∞,1]恒成立
令t=2x+1∈(1,3]
在 上單減,在 上單增
∴ ∴ ,
。3) 時(shí), ,
記
令n=2x∈[1,2], ,
在[1,2]上單調(diào)遞減
∴ ,
∴-2≤log2g(n)≤0,
∵圖象無交點(diǎn),∴b<-2或b>0,
31.解:(I)∵f(x)是定義在R上的偶函數(shù),x≤0時(shí),f(x)=log (-x+1),
∴f(3)+f(-1)=f(-3)+f(-1)=log 4+log 2=-2-1=-3;
。↖I)令x>0,則-x<0,f(-x)=log (x+1)=f(x)
∴x>0時(shí),f(x)=log (x+1),
則f(x)= .
。á螅遞(x)=log (-x+1)在(-∞,0]上為增函數(shù),
∴f(x)在(0,+∞)上為減函數(shù)
∵f(a-1)<-1=f(1)
∴|a-1|>1,
∴a>2或a<0
32.解:(1)∵f(xoy)=f(x)+f(y),f(2)=1,
∴f(2)=f(2×1)=f(2)+f(1),
∴f(1)=0.
。2)∵f(x)在定義域(0,+∞)上單調(diào)遞減,
且滿足f(xoy)=f(x)+f(y),f(2)=1,
∴f(-x)+f(3-x)=f(x2-3x)≥2=f(4).
∴ ,解得-1≤x<0.
∴不等式f(-x)+f(3-x)≥2的解集為[-1,0).
33.解:(1)當(dāng)x∈[3,6]時(shí),f(x)為二次函數(shù),
且f(x)≤f(5),f(6)=2,
設(shè)f(x)=ax2+bx+c,
則有 ,解得 ;
∴f(x)=-x2+10x-22,∴f(3)=-1,
又∵f(x)為奇函數(shù),且在[0,3]上的一次函數(shù),f(3)=-1,
∴ ,當(dāng)x∈[-6,-3]時(shí),-x∈[3,6],
∴f(-x)=-x2-10x-22,
∵f(x)為[-6,6]上的奇函數(shù),
∴f(x)=-f(-x)=x2+10x+22.
綜上所述,f(x)= ;
(2)當(dāng)-6≤x≤-3時(shí),f(x)=(x+5)2-3,
當(dāng)x=-5時(shí),f(x)的最小值為-3;
x=-3時(shí),f(-3)=1,即有f(x)∈[-3,1];
當(dāng)-3<x<3時(shí),f(x)∈(-1,1);
當(dāng)3≤x≤6時(shí),f(x)=-(x-5)2+3,
f(x)∈[-1,3].
即有y=f(x)的值域?yàn)閇-3,3],
故f(x)-a2-4a≥0恒成立,
即a2+4a+3≤0,
解得-3≤a≤-1,
綜上:若f(x)-a2-4a≥0恒成立,求a的取值范圍為{a|-3≤a≤-1}.
34.解:( I)取x=0,得f(0+y)=f(0)+f(y),
即f(y)=f(0)+f(y),∴f(0)=0,
∵f(3)=f(1+2)=f(1)+f(2)=f(1)+f(1+1)=f(1)+f(1)+f(1)
∴結(jié)合f(3)=6,得3f(1)=6,可得f(1)=2;
(II)取y=-x,得f(0)=f[x+(-x)]=f(x)+f(-x)=0
移項(xiàng)得f(-x)=-f(x)
∴函數(shù)f(x)是奇函數(shù);
。↖II)∵f(x)是奇函數(shù),且f(kx2)+f(2x-1)<0在 上恒成立,
∴f(kx2)<f(1-2x)在 上恒成立,
又∵f(x)是定義域在R的單調(diào)函數(shù),且f(0)=0<f(1)=2,
∴f(x)是定義域在R上的增函數(shù).
∴kx2<1-2x在 上恒成立.
∴ 在 上恒成立.
令 ,
由于 ,∴ .
∴g(x)min=g(1)=-1.∴k<-1.
則實(shí)數(shù)k的取值范圍為(-∞,-1).
35.解:(1)因?yàn)閒(xy)=f(x)+f(y),
所以,令x=y=1代入得,
f(1)=f(1)+f(1),解得f(1)=0,
即f(1)的值為0;
(2)因?yàn)閒(3)+f( )=f(3× )=f(1)=0,
且f( )=-1,所以,f(3)=1,
所以,f(3)+f(3)=f(9)=2,
因此,不等式f(x)-f( )≥2可化為:
f(x)≥f( )+f(9)=f( ),
再根據(jù)函數(shù)f(x)是定義在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
所以, ,解得,x≥1+ ,
故原不等式的解集為:[1+ ,+∞).
36.解:(1)依據(jù)題意得:當(dāng)0<x≤2時(shí),S= o2ox=x,
當(dāng)2<x≤4時(shí),S= o2o2=2,當(dāng)4<x≤6時(shí),S= o2o(6-x)=6-x,
∴ ,
定義域是(0,6),值域是(0,2).
(2)∵f(3)=2,f(2)=2
∴f[f(3)]=f(2)=2.
37.解:(1)令x=0,y= 得f( )+f(- )=2f(0)cos =0,∴f(- )=-2.
。2)令 ,得 ,
令 ,得 ,
兩式相加: ,
令x=0,y=x得f(x)+f(-x)=2f(0)cosx=2cosx,
∴ ,∴ ,
∴ =2sin(x+ )+cos(x+ ),
∴f(x)=cosx+2sinx.
∴
= (i)
∵ ,∴ ,
∴(i) .當(dāng)且僅當(dāng) 時(shí)取等號(hào),此時(shí) .
∴ .
38.解:(1)由圖象的平移,h(x)=2|x-1|+1
(2)解:函數(shù)y=h(x)的圖象與函數(shù)g(x)=kx2的圖象在 上至少 有一個(gè)交點(diǎn),等價(jià)于h(x)-g(x)=0在 上有解,
即2|x-1|+1-kx2=0在 上有解,
解法一:用分離參數(shù)處理:kx2=2|x-1|+1在 上有解, 在 上有解,
等價(jià)于 在x∈[1,3]上有解或者 在 上有解,
因?yàn)?br />
綜上, .
解法二:用實(shí)根分布:
原題等價(jià)于kx2-2(x-1)-1=0在x∈[1,3]上有解或者kx2-2(1-x)-1=0在 上有解,
。1)kx2-2(x-1)-1=0在x∈[1,3]上有解
令g(x)=kx2-2(x-1)-1,k=0時(shí)顯然無解.
當(dāng)k<0時(shí), (舍)
當(dāng)k>0, 或者
所以
。2)kx2-2(1-x)-1=0在 上有解:
令h(x)=kx2+2x-3,k=0時(shí)顯然無解.
當(dāng)k>0時(shí), ,所以1≤k≤8
當(dāng)k<0時(shí), (舍)或者
所以1≤k≤8
綜上, .
39.解:(1)證明:設(shè)x1>x2(x1,x2∈R),則x1-x2>0,又當(dāng)x>0時(shí),f(x)>1,
所以f(x1)-f(x2)=f[(x1-x2)+x2]-f(x2)=f(x1-x2)+f(x2)-1-f(x2)=f(x1-x2)-1>1-1=0,
所以f(x1)>f(x2),
故f(x)為R上的增函數(shù);
(2)因?yàn)閒(x)為R上的增函數(shù),由 ,
∴f[(1+x) ]>f(x2-1),
∴(1+x) >x2-1,對(duì) 恒成立
令t= ,則t∈[ , ],
原式等價(jià)于(1+x)t>x2-1,t∈[ , ]恒成立,
令g(t)=(1+x)t-x2+1,要使得 時(shí)恒成立,
只需要 ,
解得-1<x< .
40.解:(1)m的最大值為 .
首先當(dāng)m= 時(shí),取x0= ,則f(x0)=f( )=1,f(x0+m)=f( )=f(1)=1
所以函數(shù)f(x)具有性質(zhì)P( ) (3分)
假設(shè)存在 <m<1,使得函數(shù)f(x)具有性質(zhì)P(m),則0<1-m< .
當(dāng)x0=0時(shí),x0+m∈ ,f(x0)=1,f(x0+m)>1,f(x0)≠f(x0+m);
當(dāng)x0∈(0,1-m]時(shí),x0+m∈( ,1],f(x0)<1,f(x0+m)≥1,f(x0)≠f(x0+m);
所以不存在x0∈(0,1-m],使得f(x0)=f(x0+m),
所以,m的最大值為 . …(7分)
。2)證明:任取k∈N*且k≥2
設(shè)g(x)=f(x+ )-f(x),其中x∈[0, ],則有g(shù)(0)=f( )-f(0)
g( )=f( )-f( )
…
g( )=f( )-f( )
…
g( )=f(1)-f( )
以上各式相加得:g(0)+g( )+…+g( )+…+g( )=f(1)-f(0)=0
當(dāng)g(0)、g( )、…、g( )中有一個(gè)為0時(shí),不妨設(shè)為g( )=0,i∈{0,1,…,k-1},
即g( )=f( + )-f( )=0,則函數(shù)f(x)具有性質(zhì)P( );
當(dāng)g(0)、g( )、…、g( )均不為0時(shí),由于其和為0,則必然存在正數(shù)和負(fù)數(shù),
不妨設(shè)g( )>0,g( )<0,其中i≠j,i,j∈{0,1,…,k-1},
由于g(x)是連續(xù)的,所以當(dāng)j>i時(shí),至少存在一個(gè) (當(dāng)j<i時(shí),至少存在一個(gè) )
使得g(x0)=0,
即g(x0)=f( )-f(x0)=0
所以,函數(shù)f(x)具有性質(zhì)P( ) …(12分)
41.解:(1)若a= ,b= ,c= ,
則f(a)=f(b)=sin = ,f(c)=sin =1,
則f(a)+f(b)= =1,不滿足f(a)+f(b)>f(c)
故f(x)=sinx,不是"保三角形函數(shù)".
(2)對(duì)任意一個(gè)三角形三邊長a,b,c∈[2,+∞),且a+b>c,b+c>a,c+a>b,
則h(a)=lna,h(b)=lnb,h(c)=lnc.
因?yàn)閍≥2,b≥2,a+b>c,所以(a-1)(b-1)≥1,所以ab≥a+b>c,所以lnab>lnc,
即lna+lnb>lnc.
同理可證明lnb+lnc>lna,lnc+lna>lnb.
所以lna,lnb,lnc是一個(gè)三角形的三邊長.
故函數(shù)h(x)=lnx (x∈[2,+∞)).
。3)λ的最大值是 .
、佼(dāng)λ> 時(shí),取a= =b,c= ,顯然這3個(gè)數(shù)屬于區(qū)間(0,λ),且可以作為某個(gè)三角形的三邊長,
但這3個(gè)數(shù)的正弦值 、 、1顯然不能作為任何一個(gè)三角形的三邊,故此時(shí),h(x)=sinx,x∈(0,λ)不是保三角形函數(shù).
、诋(dāng)λ= 時(shí),對(duì)于任意的三角形的三邊長a、b、c∈(0, ),
若a+b+c≥2π,則a≥2π-b-c>2π- - = ,
即a> ,同理可得b> ,c> ,∴a、b、c∈( , ),
∴sina、sinb、sinc∈( ,1].
由此可得sina+sinb> + =1≥sinc,即sina+sinb>sinc,同理可得sina+sinc>sinb,sinb+sinc>sina,
故sina、sinb、sinc 可以作為一個(gè)三角形的三邊長.
若a+b+c<2π,則 + <π,
當(dāng) ≤ 時(shí),由于a+b>c,∴0< < ≤ ,∴0<sin <sin ≤1.
當(dāng) > 時(shí),由于a+b>c,∴0< < < ,∴0<sin <sin <1.
綜上可得,0<sin <sin ≤1.
再由|a-b|<c< ,以及y=cosx在( 0,π)上是減函數(shù),可得cos =cos >cos >cos >0,
∴sina+sinb=2sin cos >2sin cos =sinc,同理可得sina+sinc>sinb,sinb+sinc>sina,
故sina、sinb、sinc 可以作為一個(gè)三角形的三邊長.
故當(dāng)λ= 時(shí),h(x)=sinx,x∈(0,M)是保三角形函數(shù),故λ的最大值為 ,
42.解:(1)∵ ,
∴t2=2+2 ,∴ ;
∴y=m(t)=a( t2-1)+t= , .
(2)∵a≠0時(shí)直線 是拋物線m(t)= 的對(duì)稱軸,
∴可分以下幾種情況進(jìn)行討論:
、佼(dāng)a>0時(shí),函數(shù)y=m(t), 的圖象是開口向上的拋物線的一段,
由 知m(t)在 上單調(diào)遞增,故g(a)=m(2)=a+2;
②當(dāng)a=0時(shí),m(t)=t, ,有g(shù)(a)=2;
、郛(dāng)a<0時(shí),函數(shù)y=m(t), 的圖象是開口向下的拋物線的一段,
若 即 時(shí),g(a)= ,
若 即 時(shí),g(a)= ,
若 ∈(2,+∞)即 時(shí),g(a)=m(2)=a+2.
綜上所述,有g(shù)(a)= .
。3)①當(dāng)- ≤a≤- 時(shí),- ≤ ≤- ,此時(shí)g(a)=g( )= ,∴- ≤a≤- ;
、诋(dāng)- <a≤- 時(shí),-2≤ <- ,此時(shí)g(a)=-a- ,g( )= ,
由-a- = 得a=- ,與a>- 矛盾,舍去;
、郛(dāng)- <a<0時(shí), <-2,此時(shí)g(a)=a+2,g( )= ,
由a+2= 得a= -2,與a>- 矛盾,舍去;
、墚(dāng)a>0時(shí), >0,此時(shí)g(a)=a+2,g( )= +2,
由a+2= +2得a=±1,又∵a>0,∴a=1;
綜上所述,滿足 的所有實(shí)數(shù)a為: 或a=1.
43.解:過A,D分別作AG⊥BC于G,DH⊥BC于H,
∵ABCD是等腰梯形,底角45°,AB= cm,
∴BG=AG=DH=HC=2cm,又BC=7cm,∴AD=GH=3cm,
(1)當(dāng)點(diǎn)F在BG上,即x∈(0,2]時(shí),y= ,
。2)當(dāng)點(diǎn)F在GH上,即x∈(2,5]時(shí),y=2+2(x-2)=2x-2,
。3)當(dāng)點(diǎn)F在HC上,即x∈(5,7)時(shí),y= =- ,
∴函數(shù)的解析式為y=
作圖如右:
44.解:(Ⅰ)函數(shù)定義域?yàn)镽,f′(x)=
、佼(dāng)m+1=1,即m=0時(shí),f′(x)≥0,此時(shí)f(x)在R遞增,
、诋(dāng)1<m+1<3即0<m<2
x∈(-∞,1)時(shí),f′(x)>0,f(x)遞增,
x∈(1,m+1)時(shí),f′(x)<0,f(x)遞減,
x∈(m+1,+∞)時(shí),f′(x)>0,f(x)遞增;
、0<m+1<1,即-1<m<0時(shí),
x∈(-∞,m+1)和(1,+∞),f′(x)>0,f(x)遞增,
x∈(m+1,1)時(shí),f′(x)<0,f(x)遞減;
綜上所述,①m=0時(shí),f(x)在R遞增,
②0<m<2時(shí),f(x)在(-∞,1),(m+1,+∞)遞增,在(1,m+1)遞減,
、-2<m<0時(shí),f(x)在(-∞,m+1),(1,+∞)遞增,在(m+1,1)遞減;
(Ⅱ)當(dāng)m∈(0, ]時(shí),由(1)知f(x)在(0,1)遞增,在(1,m+1)遞減,
令g(x)=x,
、佼(dāng)x∈[0,1]時(shí),f(x)min=f(0)=1,g(x)max=1,
所以函數(shù)f(x)圖象在g(x)圖象上方;
、诋(dāng)x∈[1,m+1]時(shí),函數(shù)f(x)單調(diào)遞減,
所以其最小值為f(m+1)= ,g(x)最大值為m+1,
所以下面判斷f(m+1)與m+1的大小,
即判斷ex與(1+x)x的大小,其中x=m+1∈(1, ],
令m(x)=ex-(1+x)x,m′(x)=ex-2x-1,
令h(x)=m′(x),則h′(x)=ex-2,
因x=m+1∈(1, ],所以h′(x)=ex-2>0,m′(x)單調(diào)遞增;
所以m′(1)=e-3<0,m′( )= -4>0,
故存在x0∈(1, ]使得m′(x0)=ex0-2x0-1=0,
所以m(x)在(1,x0)上單調(diào)遞減,在(x0, )單調(diào)遞增
所以m(x)≥m(x0)=ex0-x02-x0=2x0+1- -x0=- +x0+1,
所以x0∈(1, ]時(shí),m(x0)=- +x0+1>0,
即ex>(1+x)x也即f(m+1)>m+1,
所以函數(shù)f(x)的圖象總在直線y=x上方.
45.解:(1)要使函數(shù) 的解析式有意義
自變量應(yīng)滿足x≠0
故f(x)的定義域?yàn)椋?∞,0)∪(0,+∞)
由于 ≠0,則 -2≠-2
故f(x)的值域?yàn)椋?∞,-2)∪(-2,+∞)
。2)任取區(qū)間(0,+∞)上兩個(gè)任意的實(shí)數(shù)x1,x2,且x1<x2,
則x1>0,x2>0,x2-x1>0,
則f(x1)-f(x2)=( )-( )= - = >0
即f(x1)>f(x2)
故函數(shù) 在(0,+∞)上是減函數(shù)
46.解:(Ⅰ)f(x)的定義域是(0,+∞),
f′(x)=2ax-(a+2)+ = ,a≤2,
、賏≤0時(shí),ax-1<0,
令f′(x)>0,即2x-1<0,解得:0<x< ,
令f′(x)<0,解得:x> ,
故f(x)在(0, )遞增,在( ,+∞)遞減;
②0<a<2時(shí),x= < ,
令f′(x)>0,解得:x> 或x< ,
令f′(x)<0,解得: <x< ,
故f(x)在(0, )遞增,在( , )遞減,在( ,+∞)遞增;
、踑=2時(shí),f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)遞增;
。á颍┯桑á瘢賏≤0時(shí),f(x)在[1,2]遞減,
f(x)min=f(2)=2a-2+ln2≥0,解得:a≥1-2ln2,
故1-2ln2≤a≤0;
、0<a≤ 時(shí), ≥2,f(x)在[1,2]遞減
f(x)min=f(2)=2a-2+ln2≥0,解得:a≥1-2ln2,
故0<a≤ ;
、 <a<1時(shí),1< <2,
故f(x)在[1, )遞減,在( ,2]遞增,
故f(x)min=f( )=1- -lna≥0,
令g(a)=1- -lna,a∈( ,1),
g′(a)= - = >0,
故g(a)在( ,1)遞增,
g(a)<g(1)=0,
故1< <2時(shí),不合題意;
、躠≥1時(shí), ≤1,
故f(x)在[1,2]遞增,f(x)min=f(1)=0,
故a≥1,
綜上,1-2ln2≤a≤ 或a≥1.
47.解:(1)a2-3a+3=1,可得a=2或a=1(舍去),
∴f(x)=2x;
。2)F(x)=2x-2-x,∴F(-x)=-F(x),
∴F(x)是奇函數(shù);
。3)不等式:log2(1-x)>log2(x+2),即1-x>x+2>0,∴-2<x<- ,
解集為{x|-2<x<- }.
48.證明:根據(jù)題意,設(shè)x1>x2>0,
f(x1)-f(x2)=(- -1)-(- -1)= - = ,
又由x1>x2>0,則x1-x2>0且x1ox2>0,
則有f(x1)-f(x2)= >0,
即f(x1)>f(x2),
故函數(shù) 在區(qū)間(0,+∞)上是增函數(shù).
49.解:(1)f(x)=x2-4x-4=(x-2)2-8,
當(dāng)t>2時(shí),f(x)在[t,t+1]上是增函數(shù),
∴g(t)=f(t)=t2-4t-4;
當(dāng)t≤2≤t+1,即1≤t≤2時(shí),
g(t)=f(2)=-8;
當(dāng)t+1<2,即t<1時(shí),f(x)在[t,t+1]上是減函數(shù),
∴g(t)=f(t+1)=t2-2t-7;
從而g(t)= ;
(2)當(dāng)t<1時(shí),t2-2t-7>-8,
當(dāng)t>2時(shí),t2-4t-4>-8;
故g(t)的最小值為-8.
50.解:(1)若a=-1,則f(x)=|x+1|-|x-3|,
若x≥3,由f(x)≥2,
得(x+1)-(x-3)≥2不等式顯然成立,
若-1≤x<3,由f(x)≥2,
得(x+1)+(x-3)≥2,解得x≥2.
又-1≤x<3,∴2≤x<3.
若x<-1,由f(x)≥2,
得-(x+1)+(x-3)≥2不等式不成立.
∴不等式f(x)≥2的解集為{x|x≥2}.
綜上所述,不等式f(x)≥2的解集為{x|x≥2};
。2)不等式 即|x-a|-|x-3| .
|x-a|-|x-3|≥-|(x-a)-(x-3)|=-|a-3|,
若a>3,等號(hào)成立當(dāng)且僅當(dāng)x≥3,
若a=3,等號(hào)成立當(dāng)且僅當(dāng)x∈R,
若a<3,等號(hào)成立當(dāng)且僅當(dāng)x≤3.
∴-|a-3| ,即|a-3| ,
若a≥3,則(a-3) ,解得a≥6.
若a<3,則-(a-3) ,解得a≤2.
∴a的取值范圍是(-∞,2]∪[6,+∞).
綜上所述,a的取值范圍是(-∞,2]∪[6,+∞).
51.解:(1)設(shè)x2-1=t(t≥-1),則 ,
∴ ,
設(shè)x∈(-1,1),則-x∈(-1,1),
∴ ,
∴f(x)為奇函數(shù);
。2)由 可知,當(dāng)m>1時(shí), ,
解得:-1<x≤0;
當(dāng)0<m<1時(shí), ,
解得0≤x<1;
當(dāng)m>1時(shí),不等式組的解集為{x|-1<x≤0},
當(dāng)0<m<1時(shí),不等式組的解集為{x|0≤x<1}.
52.解:(1)∵f(x)是定義域?yàn)镽上的奇函數(shù),
∴f(0)=0,
∴ =0,
解得a=1,
∴f(x)= =-1+ ,
∵y=2x是R上的增函數(shù),
∴f(x)在R上為減函數(shù),
(2)∵f(x)是R上的奇函數(shù),
∴f(logm )+f(-1)>0
等價(jià)于f(logm )>-f(-1)=f(1),
又∵f(x)是R上的減函數(shù),
∴logm =logmm,
∴當(dāng)0<m<1時(shí), >m,即0<m< ;
當(dāng)m>1時(shí), <m,即m>1;
綜上,m的取值范圍是m∈(0, )∪(1,+∞).
53.解:(1)當(dāng)a=1時(shí),|x-1|=x,即x-1=x或x-1=-x,
解得x= ;
。2)當(dāng)a>0時(shí),|x-a|-ax=0有兩解,
等價(jià)于方程(x-a)2-a2x2=0在(0,+∞)上有兩解,
即(a2-1)x2+2ax-a2=0在(0,+∞)上有兩解,
令h(x)=(a2-1)x2+2ax-a2,
因?yàn)閔(0)=-a2<0,所以 ,
故0<a<1;
同理,當(dāng)a<0時(shí),得到-1<a<0;
當(dāng)a=0時(shí),f(x)=|x|=0=g(x),顯然不合題意,舍去.
綜上可知實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-1,0)∪(0,1).
。3)令F(x)=f(x)og(x)
、佼(dāng)0<a≤1時(shí),則F(x)=a(x2-ax),
對(duì)稱軸x= ,函數(shù)在[1,2]上是增函數(shù),
所以此時(shí)函數(shù)y=F(x)的最大值為4a-2a2.
、诋(dāng)1<a≤2時(shí),F(xiàn)(x)= ,對(duì)稱軸x= ,
所以函數(shù)y=F(x)在(1,a]上是減函數(shù),在[a,2]上是增函數(shù),F(xiàn)(1)=a2-a,F(xiàn)(2)=4a-2a2,
1)若F(1)<F(2),即1<a< ,此時(shí)函數(shù)y=F(x)的最大值為4a-2a2;
2)若F(1)≥F(2),即 ,此時(shí)函數(shù)y=F(x)的最大值為a2-a.
、郛(dāng)2<a≤4時(shí),F(xiàn)(x)=-a(x2-ax)對(duì)稱軸x= ,
此時(shí)F(x)max=F( )= ,
、墚(dāng)a>4時(shí),對(duì)稱軸x= ,此時(shí)F(x)max=F(2)=2a2-4a.
綜上可知,函數(shù)y=F(x)在區(qū)間[1,2]上的最大值 .
54.(1)證明:依題意,令t(x)=f(x)-g(x),
則t(x)= -(x+1)= ,
∵t′(x)=- <0,
∴t(x)在區(qū)間[0,+∞)上單調(diào)遞減,且 t(x)=0,
∴0<t(x)≤t(0)=2,
于是函數(shù)g(x)=x+1是函數(shù)f(x)= ,x∈[0,+∞)的漸近函數(shù),
此時(shí)實(shí)數(shù)p=2;
(2)解:記t(x)=f(x)-g(x)= -ax,
則t′(x)= -a,
∵函數(shù)f(x)= ,x∈[0,+∞)的漸近函數(shù)是g(x)=ax,
∴當(dāng)x∈[0,+∞)時(shí)t′(x)<0,即 <a,
令函數(shù)q(x)= ,其中x∈[0,+∞),
當(dāng)x=0時(shí),q(x)=0;
當(dāng)x≠0時(shí),q(x)= = = 在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增,
且 q(x)=1,
∴a≥1.
55.(本小題滿分10分)
解:(Ⅰ)原不等式可化為: 或 或 …(3分)
解得:x<-2或x>3,
所以解集為:(-∞,-2)∪(3,+∞). …(5分)
(Ⅱ)因?yàn)閨x-2|+|x+1|≥|x-2-(x+1)|=3,…(7分)
所以 f(x)≥3,當(dāng)x≤-1時(shí)等號(hào)成立. 所以f(x)min=3.
又 ,
故 . …(10分)
56.解:(1)由f(1)=2,得1+m=2,m=1.
。2)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減.
證明:由(1)知,f(x)=1+ ,
設(shè)0<x1<x2,則f(x1)-f(x2)=(1+ )-(1+ )= .
因?yàn)?<x1<x2,所以x2-x1>0,x1x2>0,
所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減.
57.解:(1)x的取值需滿足2x-1≠0,則x≠0,
即f(x)的定義域是(-∞,0)∪(0,+∞).
(2)由(1)知定義域是(-∞,0)∪(0,+∞),關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
則f(-x)= + = + ,
∴f(x)+f(-x)
= + + + = + +1=-1+1=0.
∴f(-x)=-f(x),
∴函數(shù)f(x)為奇函數(shù).
58.解:(I)根據(jù)求導(dǎo)法則求出f(x)的導(dǎo)函數(shù)f′(x)=3mx2-1,
由f(x)=mx3-x以N(1,n)為切點(diǎn)的切線的傾斜角為 .,
得 ,即 .
把(1,n)代入到f(x)中得: -1=n,解得n=- .
(II)令f'(x)=2x2-1=0,得 .
當(dāng) 時(shí),f'(x)=2x2-1>0;
當(dāng) 時(shí),f'(x)=2x2-1<0;
當(dāng) 時(shí),f'(x)=2x2-1>0;
又 .
因此,當(dāng)x∈[-1,3]時(shí), .
要使得不等式f(x)≤k-1993對(duì)于x∈[-1,3]恒成立,則k≥15+1993=2008.
所以,存在最小的正整數(shù)k=2008.使得不等式f(x)≤k-1993對(duì)于x∈[-1,3]恒成立.
59.解:(Ⅰ)∵ ,
當(dāng)x<-1時(shí),-x-4>2,解得x<-6,∴x<-6,
當(dāng)-1≤x<2時(shí),3x>2,解得 ,∴ ,
當(dāng)x≥2時(shí),x+4>2,解得x>-2,∴x≥2,
綜上,原不等式解集為 .
。á颍┯蒮(x)的圖象和單調(diào)性易得f(x)min=f(-1)=-3,
若?x∈R,f(x)≥m恒成立,
則只需f(x)min≥m?m≤-3,
故實(shí)數(shù)m的取值范圍是(-∞,-3].
60.解:(Ⅰ)a=3時(shí),f(x)=|x-3|- x<0,
即|x-3|< x,
兩邊平方得:(x-3)2< x2,
解得:2<x<6,
故不等式的解集是{x|2<x<6};
。á颍ゝ(x)-f(x+a)
=|x-a|- x-|x|+ (x+a)
=|x-a|-|x|+ ,
若對(duì)于任意的實(shí)數(shù)x,不等式f(x)-f(x+a)<a2+ 恒成立,
即|x-a|-|x|+ <a2+ 對(duì)x∈R恒成立,
即a2>|x-a|-|x|,而|x-a|-|x|≤|(x-a)-x|=|a|,
原問題等價(jià)于|a|<a2,又a>0,
∴a<a2,解得a>1.
61.解:(Ⅰ)∵|x-3|+|x-m|≥|(x-3)-(x-m)|=|m-3|
當(dāng)3≤x≤m,或m≤x≤3時(shí)取等號(hào),
令|m-3|≥2m,
∴m-3≥2m,或m-3≤-2m.
解得:m≤-3,或m≤1
∴m的最大值為1;
。á颍┯桑á瘢゛+b+c=1.
由柯西不等式:( + +1)( 4a2+9b2+c2)≥(a+b+c)2=1,
∴4a2+9b2+c2≥ ,等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)4a=9b=c,且a+b+c=1時(shí)成立.
即當(dāng)且僅當(dāng)a= ,b= ,c= 時(shí),4a2+9b2+c2的最小值為 .
62.解:(1)∵ 為定義在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函數(shù),
∴f(-x)=-f(x),
∴ ,∴a=0.
。2)函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,+∞)上是增函數(shù).
證明:設(shè)1<x1<x2,
則 .
∵1<x1<x2,∴x1-x2<0, ,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
∴函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,+∞)上是增函數(shù).
63.解:(1)∵
∴當(dāng)x<1時(shí),3-2x>3,解得x<0;
當(dāng)1≤x≤2時(shí),f(x)>3無解
當(dāng)x>2時(shí)2x-3>3,解得x<3.
綜上,x<0或x>3,
∴不等式f(x)>3的解集為(-∞,0)∪(3,+∞)(4分)
。2)∵ ∴f(x)min=1
∵f(x)>a恒成立
∴a<1,即實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,1)(7分)
64.解:(1)∵f(1)=0
∴f(1)=1+m=0,
則m=-1,此時(shí)f(x)=x- ,
要使函數(shù)有意義,則x≠0,
即函數(shù)f(x)的定義域?yàn)椋?∞,0)∪(0,+∞);
。2)∵函數(shù)f(x)的定義域?yàn)椋?∞,0)∪(0,+∞);
∴定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
則f(-x)=-x+ =-(x- )=-f(x),
則函數(shù)f(x)為奇函數(shù);
。3)函數(shù)f(x)在(0,+∞)上的單調(diào)遞增,
設(shè)0<x1<x2,
則f(x1)-f(x2)=x1- -(x2- )=(x1-x2)+ - =(x1-x2)+ =(x1-x2)(1+ ),
∵0<x1<x2,
∴x1-x2<0,x1x2>0,
則f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
即函數(shù)f(x)在(0,+∞)上的單調(diào)遞增.
65.解:(1)∵函數(shù) 且 .
∴f(1)=1+a+b=2且f(2)=2+ +b= ,
解得a=1,b=0,
則f(x)=x+ ,
則函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x≠0},
則f(-x)=-x- =-(x+ )=-f(x),
則函數(shù)是奇函數(shù);
。2)證明:設(shè)0<x1<x2,則有f(x1)-f(x2)=( )-( )=(x1-x2)+( - )=(x1-x2)
當(dāng)1<x1<x2時(shí),x1x2>1,
即,x1x2-1>0,
又∵x1x2>0,x1-x2<0,∴f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)<f(x2),
∴函數(shù)在(1,+∞)上為增函數(shù).
66.解:(1)當(dāng)a=-1時(shí),f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,
對(duì)稱軸x=1,開口向上,f(x)在[-5,1)遞減,在(1,5]遞增,
最大值為f(-5)=37,最小值為f(1)=1;
。2)f(x)的對(duì)稱軸x=-a,若f(x)在[-5,5]不單調(diào),
則-5<-a<5,即-5<a<5,
當(dāng)-5<a<0時(shí),f(x)max=27-10a;
當(dāng)0≤a<5時(shí),f(x)max=27+10a.
67.解:(1)∵f(x)=x2-4x+a+3的函數(shù)圖象開口向上,對(duì)稱軸為x=2,
∴f(x)在[-1,1]上是減函數(shù),
∵函數(shù)y=f(x)在[-1,1]上存在零點(diǎn),
∴f(-1)f(1)≤0,即a(8+a)≤0,
解得:-8≤a≤0.
。2)a=3時(shí),f(x)=x2-4x+6,
∴f(x)在[1,2]上單調(diào)遞減,在[2,4]上單調(diào)遞增,
∴f(x)在[2,4]上的最小值為f(2)=2,最大值為f(4)=6.
即f(x)在[2,4]上的值域?yàn)閇2,6].
設(shè)g(x)在[1,4]上的值域?yàn)镸,
∵對(duì)任意的x1∈[1,4],總存在x2∈[1,4],使得g(x1)=f(x2),
∴M?[2,6].
當(dāng)b=0時(shí),g(x)=5,即M={5},符合題意,
當(dāng)b>0時(shí),g(x)=bx+5-2b在[1,4]上是增函數(shù),
∴M=[5-b,5+2b],
∴ ,解得0<b≤ .
當(dāng)b<0時(shí),g(x)=bx+5-2b在[1,4]上是減函數(shù),
∴M=[5+2b,5-b],
∴ ,解得-1≤b<0.
綜上,b的取值范圍是 .
68.解:(1)設(shè)-2≤x≤6,當(dāng)x2-4x-5≥0時(shí),
即6≥x≥5或-1≥x≥-2時(shí),f(x)=x2-4x-5=(x-2)2-9
當(dāng)x2-4x-5<0時(shí),即-1<x<5時(shí),f(x)=-(x2-4x-5)=-(x-2)2+9
故作圖如下:
(2)方程f(x)=5的解分別是
和 ,由于f(x)在(-∞,-1]和[2,5]上單調(diào)遞減,
在[-1,2]和[5,+∞)上單調(diào)遞增,
∴ .
由于2+ <6,2- >-2
∴B?A.
。3)當(dāng)x∈[-1,5]時(shí),f(x)=-x2+4x+5.
g(x)=k(x+3)-(-x2+4x+5)=x2+(k-4)x+(3k-5)= ,
∵k>2,∴ .又-1≤x≤5,
、佼(dāng) ,即2<k≤6時(shí),
取 ,g(x)min= .
∵16≤(k-10)2<64,
∴(k-10)2-64<0,則g(x)min>0.
、诋(dāng) ,即k>6時(shí),取x=-1,g(x)min=2k>0.
由①、②可知,當(dāng)k>2時(shí),g(x)>0,x∈[-1,5].
因此,在區(qū)間[-1,5]上,y=k(x+3)的圖象位于函數(shù)f(x)圖象的上方.
69.解:(Ⅰ)f(x)的定義域?yàn)椋?,+∞), ,
若a≤0,則f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
若a>0,則由f′(x)=0,得x= ,
當(dāng)x∈(0, )時(shí),f′(x)>0,
當(dāng)x∈( )時(shí),f′(x)<0,
∴f(x)在(0, )上單調(diào)遞增,在( ,+∞)上單調(diào)遞減.
所以當(dāng)a≤0時(shí),f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
當(dāng)a>0時(shí),f(x)在(0, )上單調(diào)遞增,在( ,+∞)上單調(diào)遞減.
。á颍ゝ(x)- = ,
令g(x)=xlnx-a(x2-1),(x≥1),
g′(x)=lnx+1-2ax,令F(x)=g′(x)=lnx+1-2ax, ,
①若a≤0,F(xiàn)′(x)>0,g′(x)在[1,+∞)上遞增,
g′(x)≥g′(1)=1-2a>0,
∴g(x)在[1,+∞)上遞增,g(x)≥g(1)=0,
從而f(x)- 不符合題意.
、谌0<a< ,當(dāng)x∈(1, ),F(xiàn)′(x)>0,
∴g′(x)在(1, )上遞增,
從而g′(x)>g′(1)=1-2a,
∴g(x)在[1,+∞)上遞增,g(x)≥g(1)=0,
從而f(x)- 不符合題意.
③若a ,F(xiàn)′(x)≤0在[1,+∞)上恒成立,
∴g′(x)在[1,+∞)上遞減,g′(x)≤g′(1)=1-2a≤0,
從而g(x)在[1,+∞)上遞減,
∴g(x)≤g(1)=0,f(x)- ≤0,
綜上所述,a的取值范圍是[ ).
70.證明:(1)∵
∴ ,
設(shè) .
∴ ,
∴y=g(x)在[0,+∞)上為減函數(shù).
∴ ,
∴ ,
∴函數(shù) 在(0,+∞)上為減函數(shù).
(2)ln(1+x)<ax在(0,+∞)上恒成立,?ln(1+x)-ax<0在(0,+∞)上恒成立,
設(shè)h(x)=ln(1+x)-ax,則h(0)=0,
∴ ,
若a≥1,則x∈[0,+∞)時(shí), 恒成立,
∴h(x)=ln(1+x)-ax在[0,+∞)上為減函數(shù)
∴ln(1+x)-ax<h(0)=0在(0,+∞)上恒成立,
∴ln(1+x)<ax在(0,+∞)上恒成立,
若a≤0顯然不滿足條件,
若0<a<1,則 時(shí), ,
∴ 時(shí)h'(x)≥0,
∴h(x)=ln(1+x)-ax在 上為增函數(shù),
當(dāng) 時(shí),h(x)=ln(1+x)-ax>0,
不能使ln(1+x)<ax在(0,+∞)上恒成立,
∴a≥1
。3)由(2)可知 在(0,+∞)上恒成立,
∴ ,即 ,
取 ,即可證得 對(duì)一切正整數(shù)n成立.
71.解:(1)f′(x)=lnx+1,∴f′(e)=2,由f(e)=e,
∴函數(shù)f(x)在x=e處的切線方程為y-e=2(x-e),
即2x-y-e=0;
。2)若存在一個(gè)x0∈[1,e]使f(x0)<g(x0)成立,
即x0lnx0< ,則a> .
令h(x)= ,當(dāng)x∈[1,e)時(shí),h′(x)= >0恒成立.
因此,h(x)= 在[1,e]上單調(diào)遞增,故當(dāng)x=1時(shí),h(x)min=0.
即實(shí)數(shù)a的取值范圍為(0,+∞);
(3)由題意得:xlnx>(k-3)x-k+2在x>1時(shí)恒成立,即k< .
令F(x)= ,則F′(x)= .
令m(x)=x-lnx-2,則m′(x)=1- = >0在x>1時(shí)恒成立.
∴m(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,且m(3)=1-ln3<0,m(4)=2-ln4>0.
∴在(1,+∞)上存在唯一實(shí)數(shù)b(b∈(3,4)),使m(x)=0,即m(b)=0.
當(dāng)1<x<b時(shí),m(x)<0,即F′(x)<0,當(dāng)x>b,m(x)>0,即F′(x)>0.
∴F(x)在(1,b)上單調(diào)遞減,在(b,+∞)上單調(diào)遞增.
∴ = ∈(5,6).
故k<b+2,又k∈Z,∴整數(shù)k的最大值為5.
72.解:(1)當(dāng)t=3時(shí),不等式f(x)>0可化為
不等式x2-4x+3>0,
即(x-1)(x-3)>0,…(3分)
解得x<1或x>3,
所以不等式f(x)>0的解集是(-∞,1)∪(3,+∞);…(6分)
(2)不等式f(x)≥0對(duì)一切實(shí)數(shù)x成立,
則△=(t+1)2-4t≤0,…(10分)
整理得(t-1)2≤0,
解得t=1.…(14分)
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