函数的基本性质

发布 2022-09-22 21:25:28 阅读 3335

函数的基本性质2011.07

班级姓名学号成绩。

一。 填空题。

1.函数y =3-的值域是。

答案:(-2]

提示:y=3-,当x=1时,ymax=2.又在[1,+∞中是增函数,因此y无最小值,故y∈(-2].

2.函数y= (x>-1)的最小值是。

答案:2.提示:y= (x+1)+≥2=2(当且仅当x=时等号成立).

3.函数y=的值域为。

答案:(-4].

提示:当x≤0时,y=2x+3∈(-3];当01时,y=-x+5∈(-4).∴函数的值域为(-∞3]∪(3,4]∪(4)=(4].

4.设0答案:4.

提示:, 5.下面四个结论:

①偶函数的图象一定与y轴相交;②奇函数的图象一定通过原点;③偶函数的图象关于y轴对称;④既是奇函数又是偶函数的函数一定是f(x)=0(x∈r).其中正确命题的个数是。

答案:1.提示:

偶函数的图象关于y轴对称,但不一定与y轴相交,反例:y=x-2,y=x0等,∴①错误,③正确。奇函数的图象关于原点对称,但不一定经过原点,反例:

y=x-1,∴②错误。若y=f(x)既是奇函数又是偶函数,由定义可得f(x)=0,但未必x∈r.(只要定义域关于原点对称就可以)

6.已知f(x)是定义在r上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x+1,则f(x)的表达式为。

答案: 提示:∵f(x)是奇函数,∴f(-0)=-f(0).

∴f(0)=0.当x<0时,-x>0,则f(-x)=x2+2x+1.∵f(-x)=-f(x),∴f(x)=-x2-2x-1.

∴7.函数f(x)对于任意实数x满足条件,若f(1)=-5,则f[f(5

答案:.提示:由得,所以f(5)=f(1)=-5,则f[f(5)]=f(-5)=f(-1)=.

8.若,则。

答案:.提示:解法一:

所以,因此。

解法二: 9.设 ,又记。

则 __答案:.

提示:由已知条件得到,可见,是以4为周期的函数,而,所以,10.已知函数,如果,则实数a的取值范围是。

答案: 提示::由题意知f(x)是奇函数且在(-1,1)上单调递增,又由,得,则,解得。

11.若x∈r、n∈n*,定义:=x(x+1)(x+2)…(x+n-1),例如:=(5)×(4)×(3)×(2)×(1)=-120,则函数的奇偶性为。

答案:偶函数。

提示:=x(x-9)(x-8)…x…(x+8)[(x-9)+19-1]=x2(x2-92)…(x2-1).

12.已知f(x)是定义在r上的且以2为周期的偶函数,当0≤x≤1时,f(x)=x2,如果直线y=x+a与曲线y=f(x)恰有两个交点,则实数a

答案:2k 或 (k∈z) .

提示:用数形结合法。由题意可作出函数的大致图象(如图),满足条件的直线有l1和l2两类,l1这种情况的a=0,l2这种情况的。又函数的周期为2,故所求a的值为2k或(k∈z).

13.已知f(x)是周期为2的偶函数,且在区间[0,1]是增函数,则f(-6.5),f(-1),f(0)的大小关系为。

答案:f(0)提示:f(-6.

5)=f(-3×2-0.5)=f(-0.5)=f(0.

5),f(-1)=f(1).∵f(x)在[0,1]单调递增,∴f(0)14.已知f(x)是r上的偶函数,且在[0,+∞上是减函数,f(a)=0(a>0),那么不等式xf(x)<0的解集是。

答案:.提示:利用图象法,画出符合条件的函数图象,如下图,由此可知,不等式的解集是。

二、解答题。

15. 判断下列函数的奇偶性:

1)f(x)=|x+1|-|x-12)f(x)=(x-1)·;

解:(1)函数的定义域x∈(-对称于原点。

f(-x)=|x+1|-|x-1|=|x-1|-|x+1|=-x+1|-|x-1|)=f(x),f(x)=|x+1|-|x-1|是奇函数。

2)先确定函数的定义域。由≥0,得-1≤x<1,其定义域不对称于原点,所以f(x)既不是奇函数也不是偶函数。

3)去掉绝对值符号,根据定义判断。

由得。故f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称,且有x+2>0.

从而有f(x)= f(-x)==f(x)

故f(x)为奇函数。

4)∵函数f(x)的定义域是(-∞0)∪(0,+∞并且当x>0时,-x<0,f(-x)=(x)[1-(-x)]=x(1+x)=-f(x)(x>0).

当x<0时,-x>0,∴f(-x)=-x(1-x)=-f(x)(x<0).

故函数f(x)为奇函数。

16.已知函数f(x)= b<0)的值域为[1,3].

1)求实数b、c的值;

2)判断f(x)=lgf(x)在x∈[-1,1]上的单调性,并给出证明。

解:(1)由y=,知x∈r,去分母,整理得(2-y)x2+bx+c-y=0,(*

当y-2≠0时,由x∈r有δ=b2-4(2-y)(c-y)≥0,即4y2-4(2+c)y+8c-b2≤0,由题设及二次不等式与方程的关系得2+c=1+3且=1×3,解之得b=±2,c=2,又b<0,∴b=-2,c=2.当y-2=0时,将b=-2,c=2代入(*)式得x=0,适合。

b=-2,c=2为所求。

f(x)=

f(x)=

2)f(x)在x∈[-1,1]上是减函数。

证明:设-1≤x1则f(x2)-f(x1)=lg=lg

lg.而(x22-x2+1)(x12+1)-(x12-x1+1)(x22+1) =x1x2(x2-x1)-(x2-x1) =x2-x1)(x1x2-1),又∵x2>x1,∴x2-x1>0.

又|x1|≤1,|x2|≤1,由x1≠x2,∴|x1||x2|≤1.∴-1≤x1x2<1,∴x1x2-1<0.∴0<(x22-x2+1)(x12+1)<(x12-x1+1)(x22+1).

∴0<<1.

f(x2)-f(x1) =lg<0.即f(x2)17.已知函数。

(ⅰ)若为奇函数,求的值;

(ⅱ)若在上恒大于0,求的取值范围。

解:(ⅰ的定义域关于原点对称。

若为奇函数,则 ∴

在上∴在上单调递增。

在上恒大于0只要大于0即可,若在上恒大于0,的取值范围为。

18. 已知函数是定义在上的周期函数,周期,函数是奇函数又知在上是一次函数,在上是二次函数,且在时函数取得最小值。

证明:; 求的解析式;

求在上的解析式。

解:∵是以为周期的周期函数,∴,又∵是奇函数,∴,

当时,由题意可设,由得,∴,

∵是奇函数,∴,又知在上是一次函数,∴可设,而,∴,当时,,从而当时,,故时,.∴当时,有,∴.当时,,∴

19. 设函数,且在闭区间上,只有。

(ⅰ)试判断函数的奇偶性;

(ⅱ)试求方程在闭区间上的根的个数,并证明你的结论。

解:(ⅰ方法一:若是偶函数,则。

于是有,这与在闭区间上,只有矛盾。

故不是偶函数;

若是奇函数,则,这与在闭区间上,只有矛盾,故若不是奇函数。

所以既不是偶函数,也不是奇函数。

方法二:因为在闭区间上,只有故,即不是奇函数。

又由知,,而,所以,又。

所以,可见不是偶函数。

所以既不是偶函数,也不是奇函数。

ⅱ)方法一:因为,,所以,即。所以,即。

又,所以和都是方程的根。由和及得到。

故方程在闭区间上的根至少有802个。

如果存在使得,则。但,这与在闭区间上,只有矛盾。故在上只有两个根,即和。

设是方程在闭区间上任意一个根,则存在整数,使得,且,由上可知或,所以或(),所以故方程在闭区间上仅有802个根。

方法二:由。

知是周期为10的函数,由知的图象关于直线对称。又因为在上仅有所以在上没有根,即在上只有两个根,即和。于是,在内只有400个根,在上仅有2个根,在内仅有400个根,在上没有根。

所以故方程在闭区间上仅有802个根。

20. 定义在r上的函数,,当x>0时,,且对任意的a、b∈r,有f(a+b)=f(a)·f(b).

1)求证:f(0)=1;

2)求证:对任意的x∈r,恒有f(x)>0;

3)求证:f(x)是r上的增函数;

4)若f(x)·f(2x-x2)>1,求x的取值范围。

分析:抽象函数问题要充分利用“恒成立”进行“赋值”,从关键等式和不等式的特点入手。

解:(1)证明:令a=b=0,则f(0)=f 2(0).又f(0)≠0,∴f(0)=1.

2)证明:当x<0时,-x>0,∴f(0)=f(x)·f(-x)=1.∴f(-x)=>0.又x≥0时f(x)≥1>0,∴x∈r时,恒有f(x)>0.

3)证明:设x1<x2,则x2-x1>0.∴f(x2)=f(x2-x1+x1)=f(x2-x1)·f(x1).

∵x2-x1>0,∴f(x2-x1)>1.又f(x1)>0,∴f(x2-x1)·f(x1)>f(x1).∴f(x2)>f(x1).

∴f(x)是r上的增函数。

4)解:由f(x)·f(2x-x2)>1,f(0)=1得f(3x-x2)>f(0).又f(x)是r上的增函数,∴3x-x2>0.∴0<x<3.

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