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19.已知函数y?f?x?的定义域为R,并且满足f?x?y??f?x??f?y?,f???1,且当x?0时,f?x??0.
?1??3?(1)求f?0?的值;
(2)判断函数的奇偶性并证明;
(3)判断函数的单调性,并解不等式f?x??f?2?x??2.
【答案】(1) f?0??0 (2) f?x?是R上的奇函数.证明见解析;(3) f?x?是R上的增函数,x????,???2?? 3?【解析】 【分析】
(1)赋值令x?y?0,则可求f?0?的值; (2)令y??x,结合f?0?的值,可得结论;
(3)利用单调性的定义,结合足f?x?y??f?x??f?y?,可得函数的单调性,进而将抽象不等式转化为具体不等式,即可求解.
【详解】(1)解:令x?y?0,则f?0??f?0??f?0?, ∴f?0??0.
(2)解:令y??x,得f?0??f?x??f??x??0,
∴f??x???f?x?, 故函数f?x?是R上的奇函数.
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(3)解:f?x?是R上的增函数,证明如下:
任取x1,x2?R,x1?x2,则x2?x1?0, ∴f?x2??f?x1??f?x2?x1?x1??f?x1??f?x2?x1??f?x1??f?x1??f?x2?x1??0,
∴f?x1??f?x2?, 故f?x?是R上的增函数.
?1?f∵???1, ?3??2??11??1?f?f??f∴????????3??33??3??1?f???2, ?3??2?∴f?x??f?2?x??f??x??2?x????f?2x?2??f?3?,
??又由y?f?x?是定义在R上的增函数,得2x?2?2, 32?2?x???,?解之得x??,故??.
3?3?【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性,考查赋值法的运用,确定函数的单调性是关键.
20.已知函数f?x??lnx?12ax?2x. 2(1)若函数f?x?存在单调递减区间,求实数a的取值范围; (2)若函数f?x?在?1,4?上单调递减,求实数a的取值范围.
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【答案】(1) ??1,??? (2) ???7?,??? ?16?【解析】 【分析】
(1)利用导数进行求解,即f'?x??0在?0,???上有解.可得内至少有一个解,通过参变分离,转化为最值问题求解;
1?ax?2?0在正数范围x(2)函数f?x?在?1,4?上单调递减转化为f?x?的导函数f'?x?在?1,4?上小于等于零恒成立,进而转化为最值求解.
【详解】解:(1)因为f?x??lnx?12ax?2x,x??0,???, 2所以f'?x??1?ax?2,x??0,???. x因为f?x?在?0,???上存在单调递减区间,
所以当x??0,???时,
112?ax?2?0有解,即a?2?有解. xxx设g?x??12?,所以只要a?g?x?min即可. 2xx2?1?而g?x????1??1,所以g?x?min??1.所以a??1. ?x?所以实数a的取值范围为??1,???. (2)因为f?x?在?1,4?上单调递减,
所以当x??1,4?时,f'?x??121?ax?2?0恒成立,即a?2?恒成立. xxx实用文档 精心整理
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由(1)知g?x??12?,所以a?g?x?max, x2x2?1?而g?x????1??1, ?x?1?1?77??,1?,所以g?x?max??(此时x?4),所以a??, x?4?1616?7?,???. ?16?因为x??1,4?,所以
所以实数a的取值范围是??【点睛】本题主要考查函数与导数,以及函数与方程思想,体现了导数为一种研究函数的工具,能完成单调性的判定和最值的求解,考查同学们灵活运用知识解决问题的能力. 21.设函数f?x??emx?x2?mx.
(1)求函数f?x?的单调区间;
(2)若对于任意x1,x2???1,1?,都有f?x1??f?x2??e?1,求m的取值范围. 【答案】(1)f?x?在???,0?单调递减,在?0,???单调递增(2)??1,1?.
【解析】 【分析】
(1)求出f?x?的导函数f'?x??me的单调性;
?mx?1??2x,对m的正负分类讨论来研究函数f?x???f?1??f?0??e?1(2)利用(1)的结论,将问题转化为?,构造函数
f?1?f0?e?1??????g?t??et?t?e?1,研究其单调性及最值,可求出m的取值范围.
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【详解】(1)f'?x??me?mx?1??2x.
若m?0,则当x????,0?时,emx?1?0,f'?x??0;
当x??0,???时,emx?1?0,f'?x??0.
若m?0,则当x????,0?时,emx?1?0,f'?x??0;
当x??0,???时,emx?1?0,f'?x??0.
所以,f?x?在???,0?单调递减,在?0,???单调递增.
(2)由(1)知,对任意的m,f?x?在??1,0?单调递减,在?0,1?单调递增,故f?x?在
x?0处取得最小值.
所以对于任意x1,x2???1,1?,f?x1??f?x2??e?1的充要条件是:
??em?m?e?1?f?1??f?0??e?1,即??m①, ?f?1?f0?e?1????e?m?e?1???设函数g?t??e?t?e?1,则g'?t??e?1.
tt当t?0时,g'?t??0;
当t?0时,g'?t??0.
故g?t?在???,0?单调递减,在?0,???单调递增. 又g?1??0,g??1??e?2?e?0,
?1故当t??1,1时,g?t??0.
即当m???1,1?时,g?m??0,g??m??0,即①式成立.
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