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.
函数的基本性质
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