f(x1?x2)?f(x1)?f(x2)1?f(x1)f(x2),
(1)写出f(x)的一个函数解析式,并说明其符合题设条件; (2)判断并证明函数f(x)的奇偶性;
(3)若存在正常数T,使得等式f(x)=f(x+T)或者f(x)=f(x-T)对于x∈D都成立,则都称f(x)是周期函数,T为周期;试问f(x)是不是周期函数?若是,则求出它的一个周期T;若不是,则说明理由。
?解:(1)取f(x)=tanx,定义域为{x∣x≠kπ+2,k∈Z}关于原点对称,且0∈D;
且存在常数
a?
?4使得f(a)=tana=1;
f(x1?x2)?f(x1)?f(x2)1?f(x1)f(x2)。
又由两角差的正切公式知,符合 ……4分 f(0)?f(x)1?f(0)(f)x,
f(0?x)?(2)f(x)是D上的奇函数;证明如下:f(0)=0,取x1=0,x2=x,由得f(-x)=-f(x),所以f(x)是D上的奇函数;
……4分
(3)考察f(x)=tanx的最小正周期T=π=4a,可猜测4a是f(x)的一个周期。
f(x?a)?f(x)?f(a)f(x)?1?1?f(x)f(a)1?f(x),则
f(x?a)?1f(x)?1f(x)?11?[?1]?[1?]??1?f(x?a)1?f(x)1?f(x)f(x),
1?f(x)f(x?2a)。
证明:由已知
f(x?2a)?f[(x?a)?a]?f(x?4a)?f[(x?2a)-2a]??所以f(x)是周期函数,4a是f(x)的一个周期。 24.(本题满分14分)
已知关于x的不等式
……7分
ax?5?0的解集为M。 2x?a(1)当a?4时,求集合M;(2)若3?M且5?M,求实数a的取值范围。 解:(1)a?4时,不等式为
4x?5?5??0??,解之,得 M???,?2??,2?;
x2?4?4??3a?55?0??a?9ora??3?M?9?a??5?(2)a?25时,? ?? ? ?a?1,???9,25?,a?25时,不3??3??5?M?5a?5?0?1?a?25???25?a - 16 -
等式为
25x?5?1??0, 解得??M???,?5??,5?,则 3?M且5?M,∴a?25满足条2x?25?5?件,综上,得 a??1,???9,25? 。 25.(本题满分18分)
已知函数f(x)是定义在??2,2?上的奇函数,当x?[?2,0)时,f(x)?tx?常数)。
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当t?[2,6]时,求f(x)在??2,0?上的最小值,及取得最小值时的x,并猜想f(x)在
; ?0,2?上的单调递增区间(不必证明)
(3)当t?9时,证明:函数y?f(x)的图象上至少有一个点落在直线y?14上。 解:(1)x??0,2?时,?x???2,0?, 则 f(?x)?t(?x)??5??3?13x(t为211(?x)3??tx?x3, ∵函数221f(x)是定义在??2,2?上的奇函数,即f??x???f?x?,∴?f?x???tx?x3,即
211f(x)?tx?x3,又可知 f?0??0,∴函数f(x)的解析式为 f(x)?tx?x3 ,
22x???2,2?;
(2)f?x??x?t???112?x?,∵t?[2,6],x???2,0?,∴t?x2?0,
22?3∵ ?f?x??211??22x?t?x2?t?x2??312??8t122?222???x?t?x??,∴x?t?x,
3272??2??????即 x2?6t262t6t???2,0?)时,fmin??tt 。 ,x??(?3339?6t?猜想f(x)在?0,2?上的单调递增区间为?0,?。
3??(
3
)
t?9时,任取
?2?x1?x2?2,∵
- 17 -
?122?f?x1??f?x2???x1?x2??t?x1?x1x2?x2??0, ∴f?x?在??2,2?上单调递增,即
?2???f?x???f??2?,f?2??,即f?x???4?2t,2t?4?,t?9,∴4?2t??14,2t?4?14,∴
∴当t?9时,函数y?f(x)的图象上至少有一个点落在直线y?14上。 14??4?2t,2t?4?,26.记函数f?x??域为B, (1)求A:
(2)若A?B,求a、b的取值范围 解:(1)A??x2?
2?x?7的定义域为A,g?x??lg??2x?b??ax?1???b?0,a?R?的定义x?2??x?7??x?3??0???x?0?????,?2???3,???, x?2??x?2?b1orx??,即 2a(2)?2x?b??ax?1??0,由A?B,得a?0,则x?b?10??3??a?1??b????2。 B????,????,???, ???2a??2????2??1?0?0?b?6??a?ax?1?a?0,a?1?。 27、设f?x??x1?a(1)求f?x?的反函数f(2)讨论f?1?1?x?:
?x?在?1.???上的单调性,并加以证明:
?1(3)令g?x??1?log1,????m?n?时,fax,当?m,n????x?在?m,n?上的值域是
?g?n?,g?m??,求a 的取值范围。
解:(1)f?1?x??logax?1?x?1或x??1? x?1(2)设1?x1?x2,∵∴0?a?1时,f?1x1?1x2?12?x1?x2????0 x1?1x2?1?x1?1??x2?1??x1??f?1?x2?,∴f?1?x?在?1.???上是减函数:a?1时,
f?1?x1??f?1?x2?,∴f?1?x?在?1.???上是增函数。
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(3)当0?a?1时,∵f?1?x?在?1.???上是减函数,
x?1?1?logx?1a??f ∴???f?m??g?m?og,由l?1?n??g?n??1ax得
x?1?ax,即ax2??a?1?x?1?0, 可x?1????0?知方程的两个根均大于1,即?f?1??0?0?a?3?22,当a?1时,∵f?1?x?在?1.????1?a??1?2a??f上是增函数,∴???f?m??g?n??m?1?amn?an?a??1(舍去)。 综上,得 ???1n?1?amn?am?n??g?m???10?a?3?22。
28.解关于x的不等式loga[4?(x?4)a]?2loga(x?2),其中a?(0,1).
?4?(x?4)a?0解:∵ loga[4?(x?4)a]?2loga(x?2) ∴ ? (0?a?1) , x?2?0??4?(x?4)a?(x?2)2?4a?4?x?∴ ?a ∴不等式的解集为{x2?x?4}。 ???x?229.集合A是由具备下列性质的函数f(x)组成的:
(1) 函数f(x)的定义域是[0,??); (2) 函数f(x)的值域是[?2,4);
(3) 函数f(x)在[0,??)上是增函数.试分别探究下列两小题:
1(Ⅰ)判断函数f1(x)?x?2(x?0),及f2(x)?4?6?()x(x?0)是否属于集合A?并简要
2说明理由.
(Ⅱ)对于(I)中你认为属于集合A的函数f(x),不等式f(x)?f(x?2)?2f(x?1),是
否对于任意的x?0总成立?若不成立,为什么?若成立,请证明你的结论.
解:(1)函数f1(x)?x?2不属于集合A. 因为f1(x)的值域是[?2,??),所以函数
f1(x)?x?2不属于集合A.(或?当x?49?0时,f1(49)?5?4,不满足条件.)
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1f2(x)?4?6?()x(x?0)在集合A中, 因为: ① 函数f2(x)的定义域是[0,??);② 函
2数f2(x)的值域是[?2,4);③ 函数f2(x)在[0,??)上是增函数. (2)f(x)?f(x?2)?2f(x?1)?6?()(?)?0,
12x14?不等式f(x)?f(x?2)?2f(x?1)对于任意的x?0总成立
30.已知二次函数f(x)?ax2?x(a?R,a?0). (Ⅰ)当0<a<
1时,f(sinx)(x?R)的最大值为5,求f(x)的最小值. 24(Ⅱ)如果x?[0,1]时,总有|f(x)|?1.试求a的取值范围.
(Ⅲ)令a?1,当x?[n,n?1](n?N?)时,f(x)的所有整数值的个数为g(n),求数列
g(n)}的前n 项的和Tn. 2n115??1故当sinx?1时f(x)取得最大值为, 解:⑴ 由0?a?知?22a4511212即f?1??a?1??a??f?x??x?x??x?2??1,所以f(x)的最小值为?1;
4444{22⑵ 由f?x??1得ax?x?1,?1?ax?x?1对于任意x??0,1?恒成立,
当x?0时,f?x??0使f?x??1成立;
2?11?11?1① ?a?2??????x?x2?4 x当x?0时,有? ?211111???a??② ???????2?xx24x???1?11?1对于任意的x??0,1?恒成立;?x??0,1???1,则?????0,故要使①式成立,
x4?x2?2?11?1则有a?0,又a?0?a?0;又???????2,则有a??2,综上所述:?2?a?0;
x24??2⑶ 当a?1时,f?x??ax?x,则此二次函数的对称轴为x??21,开口向上, 2故f?x?在?n,n?1?上为单调递增函数,且当x?n,n?1时,f?n?,f?n?1?均为整数, 故g?n??f?n?1??f?n??1??n?1???n?1??n2?n?1?2n?32?n?N?,
?则数列?g?n?2n?35792n?12n?3?g?n??T???????n ① ?的通项公式为,故nnn23n?1n?2222222?2?- 20 -