高中数学集合与函数试题.docx
一、集合与函数
命题人:广东广雅中学吴新华付院花
1.(人教版第 14 页 B 组第 1 题)
已知集合A1,2,集合 B 满足 A U B1,2,则集合 B 有个 .
变式1:已知集合A1,2,集合 B 满足 A U B A ,集合 B 与集合 A 之间满足的关系是
解:B A
变式 2:已知集合 A 有n个元素,则集合 A 的子集个数有个,真子集个数有个解:子集个数有2n个,真子集个数有2n1个
变式 3:满足条件1,2 U A1,2,3的所有集合 A 的个数是个
解: 3 必须在集合A里面,A的个数相当于 2 元素集合的子集个数,所以有 4 个 .
设计意图:考察集合的运算与集合之间的关系
2.(人教版第 14 页 A 组第 10题)
已知集合 A x | 3x7 , B x | 2x10,求 C R(AUB) , C R(AI B) ,(C R A) I B , AU (C R B)
变式 1:已知全集U R,且A x | x 1 2 , B x | x26x 8 0 , 则(C U A) I B 等于 A. [ 1,4) B (2,3) C (2,3] D ( 1,4)
解:答案为 C,集合A x || x1|2x | x3或x1,
所以 C U A x | 1x3,集合B x | x26x 8 0x | 2 x 4 ,
所以 (C U A) I B 为 (2,3]
变式 2:设集合A x x 2 2, x R ,B y | y x2 , 1 x 2 ,则 C R A I B 等于()
A.R B .
x x R, x 0 C .0D.
解: A[0,4] , B[ 4,0] ,所以C R AI B C R{0},故选 B。
变式 3.已知集合P x N |1 x10 , 集合 Q x R | x2x 6 0,则PIQ
等于
(A ) 1,2,3
( B )
2,3 (C ) 1,2
( D )
2
解:集合 Q
x R | x 2
x 6 0
3,2 ,所以答案为 D.
设计意图:结合不等式考察集合的运算
3.( 北师大版第 21页 B 组第 2 题)已知集合 A
1,3, a 3 , B
1, a 2 ,是否存
在实数 a ,使得 B
A ,若存在,求集合 A 和
B ,若不存在,请说明理由 .
变式 1:已知集合 A = { - 1,3,2 m - 1 } ,集合 B = { 3, m 2 } .若 B
A ,则实数 m
=
.
解:由已知 m 2 2m 1
m 2
2m 1 0 m 1
变式2:A
x | x 2 x 6 0 , B
x | mx 1 0 ,且 AUB
A ,则 m 的取值范
围是 ______ .
解:A
x R | x 2 x 6
3,2 ,当 B
时,m
0 ,当 m 0 时,x
1 ,
m
所以
1 2 或 1 3 ,所以 m
1 或 m 1 ,所以 m 0, 1 , 1
m m
2 3
2 3
变式 3:设 Ax | x 2 4x 0 , B
x | x 2 2( a 1)x a 2 1
0 且AI B
B ,
求实数 a 的值 .
解: A
4,0 ,因为 AI B B ,所以 B
A ,所以 B
或 B 4 或 B
0 或
B 4,0 ,当 B
时,
4( a 1)2 4( a 2
1) 0 a
1,当 B
4 或
B
0 时 ,
0 a
1 , B
0 符合题意,当 B
4,0 时 ,
4 0
2( a 1)
a
1
4 0 a
2
1
所以 a
1 或 a 1
设计意图:结合参数讨论考察集合运算
3
1
,求函数
4
38
页 B
组第 1
题)设函数
f ( x)3x
2 , g (x)
.(北师大版第
2x 3
f ( x)gg( x) 的定义域 .
变式 1: 函数
3x 2
lg(3
1) 的定义域是
f (x)
1 x
x
A. (
1
)
B.
( 1 C. (
1 1
D. 1 ,
,1)
,
)
( , )
3
3
3 3
3
解:由
1 x
0 1 x
1,故选 B.
3x
1 0
3
变式 2:设 f
x
2 x ,则 f
x
f
2 的定义域为
lg
x 2
x
2
A. 4,0
0,4
B. 4,
1 1,4
C.
2, 1
1,2
D.
4, 2
2,4
x
2 x
2
解:选 C.由
0 得, f ( x) 的定义域为
x | 2 x 2 。故
2 2 x
2
2
x
x
4, 1U1,4
。故 f
x f
2 的定义域为 4,
1U1,4
2 x
设计意图:考察函数的定义域
5.(人教版第 84 页 B 组第 4 题)
已知函数 f (x)
log a ( x 1) , g(x)
log a (1 x)(a 0 ,且 a 1)
(1)
求函数 f ( x)
g( x) 定义域
2,
,解得
2.
(2) 判断函数 f (x) g( x) 的奇偶性,并说明理由 .
变式 1:已知 f ( x)
ax 2 bx 3a
b
是偶函数,定义域为 [ a 1,2a] .
,
则 a
b
解:函数是偶函数,所以定义域关于原点对称.∴ a 1
2a
a
1 0
, b
3
变式 2:函数 y
9 x 2
的图象关于
(
)
| x 3 |
| x 4 |
A . x 轴对称
B . y 轴对称
C .原点对称
D .直线 x y 0 对称
解:函数定义域为 9 x 2
3 x
3 ,所以 y
9 x 2 9 x 2 ,所以函
4 x 3 x
7
数为偶函数,图像关于 y 轴对称 .
变式 3:若函数 f ( x) log a ( x
x 2 2a 2 ) 是奇函数,则 a
解:由于 f ( x)
log a ( x
x 2 2a 2 ) 是奇函数,∴
f ( x) f ( x)
0 ,
即 log a ( x x 2 2a 2 ) log a ( x
x 2
2a 2 )
0 ,
∴ log a 2a 2
2a 2
1 a
2 ,又 a 0 ,∴ a 2
2
2
设计意图:考察定义域与奇偶性
6.(人教版 83 页 B 组第 2 题) 若 log a
3
1(a 0 ,且 a
1) ,求实数 a 的取值范围 .
4
1 a
2 0 ,则 a 的取值范围是
变式 1:若 log 2a
a
(
)
1
A .(1
,
)
B . (1,
)
C .(1
,1)
D . (0,1
)
2
2
2
解:当 2a
1 a 1
时,若 log 1 a 2 0,则 0
1 a
2 1
0 a 1 1 a 1
2 2a
1 a
1 a
,∴
2
当
1 2a
0 a
1
时,若 log
1
a
2
0 ,则
1
a 2
1
a 1 ,此时无解!
2 2a
1
a
1 a
所以选 C
变式 2:设
0 a 1 ,函数 f (x)
log a ( a 2x 2 a x 2) ,则使 f (x)
0 的 x 的取值范围是
(A ) ( ,0)
(B ) (0, )
(C ) (
, log a 3) ( D ) (log a 3, )
解:要使 f ( x)
0 ,且 0
a 1,所以 a 2 x
2a x
2 1
a 2x
2a x
3 0
( a x
3)( a x
1) 0
a x
3 ,又
0 a ,∴
x
log a 3 ,故选 C.
1
设计意图 : 考察对数函数的单调性
7.(人教 A 版 126页 B 组第 1题)
经济学家在研究供求关系时,一般用纵轴表示产品价格(自变量)
,而用横轴来表示产品数
量(因变量),下列供求曲线,哪条表示厂商希望的供应曲线,哪条表示客户希望的需求曲
线?为什么?(图略)
变式1:某地一年的气温Q(t)(单位:℃)与时间t (月份)之间的关系如图(1)所示,
已知该年的平均气温为10℃,令G( t)表示时间段〔0,t 〕的平均气温,G( t)与t 之间
的函数关系用下列图象表示,则正确的应该是()
G(t)
G(t)G(t)
10oc
10oc
10oc
t
O612612t t
O O612
图( 1)
B
A
G(t)
G(t)
10oc
10oc
12
O6t
6t
O12
C
D
答案: A
变式 2:为了稳定市场,确保农民增收,某农产品的市场收购价格 a 与其前三个月的市场收购价格有关,且使 a 与其前三个月的市场收购价格之差的平方和最小.若下表列出的是该产品前 6 个月的市场收购价格:
月份1234567价格(元 /担)687867717270
则 7 月份该产品的市场收购价格应为()A.69 元B.70 元C.71 元D.72元
答案: C
设计意图:考察学生读图、读表的能力
8.(人教版 43 页 B 组第 3 题)
已知函数 f (x) 是偶函数, 而且在 (0, ) 上是减函数, 判断 f (x) 在 ( ,0) 上是增函数
还是减函数,并证明你的判断
.
变式 1:下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是
A. y
x 3 , x R
B. y
sin x, x
R
C. y x, x R
1 x , x R
D. y ( )
2
解: B 在其定义域内是奇函数但不是减函数 ;C
在其定义域内既是奇函数又是增函数
;D
在其定义域内不是奇函数 ,是减函数 ;故选 A.
变式 2:函数 y
f (x) 是 R 上的偶函数,且在 (
,0] 上是增函数,若 f ( a)
f (2) , 则
实数 a 的取值范围是 (
)
A. a 2
B.
a 2 C. 2 a 2
D.
a 2 或 a 2
解:当 a 0 时,∵函数 y f (x) 是 R 上的偶函数, 且在 (
,0] 上是增函数, ∴ y f ( x)
在 (0,
) 上是减函数,所以若
f (a) f (2) ,则 a 2 ,当 a 0 时,函数 y
f ( x) 是
R 上的偶函数,且在 ( ,0] 上是增函数,且 f ( 2)
f (2) ,∴ a
2,故选 D
设计意图:考察函数奇偶性与单调性的关系
9.(人教版第 49页B 组第 4题)
已知函数 f (x)
x( x 4), x 0
(1) , f ( 3) , (a 1) 的值
x( x
4), x
,求 f
变式 1:设 g( x)
e x , x 0. 则
g (g ( 1 )) __________
lnx, x 0. 2
解: g(g (1
))
g(ln
1
) ln 1
1
e
2
.
2
2
2
变式 2:已知 f (x)
(3a 1)x 4a, x
1
, ) 上的减函数,那么 a 的取值范围
log a x, x
1
是 (
是
A. (0,1)
1
B. (0, )
1
1
1 3
C. [ , )
D. [ ,1)
7 3
7
解:分段函数的单调性需分段处理
.答案选 C
(x 1) 2 x 1
则使得 f ( x )≥ 1 的自变量 x 的取值范围
变式 3:设函数 f ( x ) =
x 1x
1
4
为
A. (-∞,- 2]∪[ 0, 10]
B. (-∞,- 2]∪[ 0, 1]
C.(-∞,- 2]∪[ 1, 10]
D. [- 2, 0]∪[ 1, 10]
解:当 x < 1 时, f ( x )≥ 1
( x+1) 2≥ 1
x ≤- 2 或 x ≥0,∴ x ≤- 2 或 0≤x < 1.
当 x ≥ 1 时, f ( x )≥ 1 4- x
1 ≥ 1
x 1 ≤ 3 1≤ x ≤ 10.
综上,知 x ≤- 2 或 0≤ x ≤ 10.
答案: A
设计意图:考察分段函数的概念和性质
10.(北师大版 54 页 A 组第 5 题)
对于下列函数,试求它们在指定区间上的最大值或最小值,并指出这时的
x 值
(2) y 2x 2
x 1 , x [ 3,1]
变式 1:函数
x
,则 a 的值为(
y a
在 [0 , 1]
上的最大值与最小值的和为
)
3
1
B.2
C.4
1
A .
D.
2
4
解:当 a
1 或 0 a
1时,函数 y a x 都是定义域上的单调函数,
∴ a 0
a 1 3
a 2,故选 C.
变式 2:若函数 f ( x)
log a x(0 a 1) 在区间 [ a, 2a] 上的最大值是最小值的
3 倍,则 a
的值为( )
A .
2
2 C .
1 D .
1 4
B .
4
2
2
解:∵ 0
a 1 , ∴ f ( x) 是 定 义 域 上 的 减 函 数 , 所 以 f (x)max log a a 1 ,
f ( x)min lo
g a 2a ,∴ 1 3log a 2a
a (2 a) 3
8a 2
1 a
2 ,故选 A
4
设计意图:考察函数的最值 11.(人教版 65 页第 8 题)
已知下列等式,比较 m , n 的大小
(1) 2m 2n (2) 0.2m
0.2n
变式 1:设
1
( 1)b ( 1) a
1 ,那么
(
)
2 2
2
A.a a < a b < b a
B.a a < b a < a b
C.a b < a a < b a
D.a b < b a < a a
解:由
1
( 1) b ( 1 )a
1 1 b
a 0 ,在 A 和 B 中, y
a x (0 a 1) 在定义域
2
2
2
内是单调递减的,∴
a a a
b ,所以结论不成立 .在 C 中, y
x n (n 0) 在 (0,
) 内是
单调递增的,又 a b
a a
b a ,所以答案为 C.
变式 2:已知 log 1 b log 1 a log 1 c ,则 ( )
2
2
2
A . 2b
2a 2c B. 2a 2b 2c
B. 2c
2b 2a
D. 2c
2a 2b
解:由已知 b
a c ,因为 y
2x 在定义域内是单调递增的,所以
2b 2a 2c
答案为 A.
变式 3:已知函数 y f ( x) 的图象与函数
y a x ( a 0 且 a 1 )的图象关于直线 y x
对称,记 g(x)
f (x)[ f (x) 2 f (2) 1] .若 y
g( x) 在区间 [ 1
,2] 上是增函数, 则实数 a
2
的取值范围是(
)
A . [2, )
B . (0,1)
(1,2)
C .[ 1
,1)
D . (0,1
]
2 2
分析:本题根据反函数的定义求出 f ( x) 的解析式, 再用换元法判断 g(x) 的单调性, 结合条
件 y
g(x) 在区间 [
1
,2] 上是增函数,求出实数
a 的取值范围是,答案为 D
2
设计意图:考察指、对数函数的单调性
12.(人教版 48 页 A 组第 8 题)
设 f (x)1x
2,求证:( 1)f ( x) f ( x)( 2)f (
1
) f ( x)
1x2x
变式 1 :函数f x对于任意实数 x 满足条件 f x 2
1
5, 则f
,若 f 1
x
f f 5__________.
解: f (3) f (12)
11
f (32)
1
5 ,又
f (1)
, f (5)
f (3)
5
f x2
1
,∴ f (x)
1
,f x f (x2)
∴
f (5)
11
f (1)
11 f (52) f (3) f (1)5
变式 2:若奇函数f x(x R) 满足 f (2)1, f (x 2) f ( x) f (2) ,则 f (5)解:由已知 f (5) f (3) f (2) f (3)1 f (1) f (2)1 f (1) 2,令 x 1 ,则
f (1) f (1)1,又∵f x是奇函数,所以 f (1) f (1) ,
∴ f (1) f (1)1 f (1)1,∴ f (5) 2
1
221
,则 f (x) 等变式 3:函数f ( x)是一个偶函数,g( x)是一个奇函数,且f ( x)g( x)
x1
于
A. x 212x2
C.
x 2
22x 1
B.
x 211
D.
x 21
解析:由题知 f (x)g( x)
1
①x1
以 x 代 x ,①式得 f ( x)g(
1
,即 f ( x) g( x)
1
②x)
x 1
x1
① +②得f (x)1
x21
答案: A
设计意图:考察函数的抽象运算与综合性质13.(人教版第49 页 B 组第 5 题)证明:
(1)若 f ( x)ax b ,则f (x
1
x
2 ) f ( x1 ) f ( x2 )
22
(2)若 g (x)x2ax b ,则g(x
1
x
2 )g( x1 )g( x2 )
22
变式 1:如图所示,f i ( x)(i 1,2,3, 4) 是定义在[0,1]上的四个函数,其中满足性质:“对[0,1]中任意的x1和x2,任意[0,1], f [x1(1) x2 ]f ( x1 )(1 ) f ( x2 ) 恒成立”的只有()
f1 (x) f 2 ( x)f3 (x) f 4 ( x)
A .f1(x)和f3( x)B.f2( x)C.f2( x)和f3(x) D .f4(x)
解:当1
f1 ( x) 和 f3 (x) ,选择A.时,符合条件的函数是凹函数,从图像可看出有
2
变式 2: .设函数f ( x) = ax b
的图象如下图所示,则a、 b、 c 的大小关系是x 2c
y
1
-1
O1x
-1
A. a> b> c
B.a> c> b
C.b>a> c
D.c> a>b
解析: f( 0) = b
=0,∴ b=0. f( 1) =1,∴a=1. c1c
∴ a=c+1.由图象看出 x> 0 时, f(x)> 0,即 x> 0 时,有ax> 0,
x2c
∴ a> 0.又 f( x) =a,
x c
x
当 x> 0 时,要使 f ( x)在 x=1 时取最大值1,需 x+ c
≥ 2 c ,x
当且仅当 x= c =1时.∴c=1,此时应有f(x)=a
=1.∴a=2. 2
答案: B
变式 3:如图所示,单位圆中弧AB的长为x, f ( x)表示弧 AB与弦 AB
所围成的弓形面积的2倍,则函数y f (x) 的图象是
答案: (D)
设计意图:考察图象与式子运算的能力
14:(北师大版 136 页 B 组第 1 题)
判断下列方程在(0, 10)内是否存在实数解,并说明理由.
(1)1
x ln x0( 2)x2lg x0
2
变式1:设二次函数 f x ax 2bx c a0 ,方程 f x x0 的两个根 x1 , x2满足
0x1x21.当 x0 x
时,证明 x f x x1
. a,1
分析:在已知方程f x x0两根的情况下,根据函数与方程根的关系,可以写出函数 f x x的表达式,从而得到函数 f ( x) 的表达式.
证明:由题意可知 f ( x)x a(x x1 )( x x2 ) .
0x x1x21 , a
∴a(x x1 )( x x2 ) 0 ,
∴当x0 x时,.
,1 f ( x)x
又 f ( x)
x 1 a(x x 1 )( x x 2 ) x x 1 ( x x 1 )( ax ax 2 1) , x
x 1
0, 且 ax ax 2 1
1 ax 2
0,
∴
f ( x) x 1 ,
综上可知,所给问题获证
.
变式 2:已知二次函数
f (x)
ax 2 bx c .
( 1)若 a>b >c , 且 f ( 1) =0,证明 f ( x )的图象与 x 轴有 2 个交点;
( 2)在( 1)的条件下,是否存在 m ∈R ,使得 f (m )=- a 成立时, f (m+3)为正数,若
存在,证明你的结论,若不存在,说明理由;
( 3)若对 x 1 , x 2
R, 且 x 1
x 2 , f ( x 1 ) f ( x 2 ) ,方程 f ( x)
1
[ f (x 1 ) f (x 2 )] 有
2
2 个不等实根, 证明必有一个根属于 (x 1 , x 2 )
解: (1)
f (1) a b c 0且a b
c, a 0且c 0,
b 2 4ac
0,
f ( x)
的图象与 x 轴有两个交点 .
( 2)Q f (1)
0 ,∴ 1 是 f ( x)
0 的一个根,由韦达定理知另一根为
c ,
a
∴ a 0且c 0, c
0 1,又a b c,b a c,
c
a
c
c
)(m 1) a 0
m 1
m
2 3 1
则a(m
a 3
3
a
a
f ( x) 在( 1, +∞)单调递增,
f (m
3)
f (1)
0 ,即存在这样的 m 使
f (m 3)
( 3)令 g (x)
f ( x)
1
[ f (x 1 ) f ( x 2 )] ,则 g( x) 是二次函数 .
2
g( x ) g( x ) [ f ( x )
f (x 1 )
f ( x 2 )
][ f ( x )
f (x 1 )
f ( x 2 )
]
1
[ f (x ) f (x )] 2
1
2
1
2
2
2
4 1 2
又 Q f (x 1 )
f (x 2 ), g(x 1 )
g ( x 2 ) 0, g( x) 0 有两个不等实根,且方程 g (x) 0 的
根必有一个属于 ( x 1 , x 2 ) .
设计意图:考察函数的零点
15.( 北师大版第 66 页 B 组第 3 题)
求二次函数
f ( x) x 2 2(2a 1)x 5a 2 4a 2 在区 【 0, 1】上的最小 g( a) 的表达
式.
式 1: a 数, 函数
f ( x) a 1 x 2
1 x 1 x 的最大 g(a).
(Ⅰ) t = 1 x
1
x ,求 t 的取 范 ,并把
f(x)表示 t 的函数 m(t)
(Ⅱ)求 g(a)
(Ⅲ) 求 足 g( a) g( 1
) 的所有 数 a
a 解:( I )∵ t
1 x 1 x ,
∴要使 t 有意 ,必 1 x
0且 1 x 0,即
1 x 1
∵ t 2 2 2 1
x 2
[ 2,4] ,且 t 0 ??①
∴ t 的取 范 是 [ 2,2] 。
由①得:
1 x 2
1 t
2 1,∴ m(t ) a( 1
t 2 1) t
1 at
2 t a , t
[ 2,2] 。
2
2 2
(II )由 意知 g(a) 即 函数 m(t)
1 at
2 t a , t [ 2,2] 的最大 ,
1
1 at
2 2
∵直 t
是抛物 m(t)
t a 的 称 , ∴可分以下几种情况 行 :
a 2
(1)当 a 0 ,函数 y
m(t) , t
[ 2 ,2] 的 象是开口向上的抛物 的一段,
由 t
1
0 知 m(t ) 在 t [
2,2] 上 增,故 g( a)
m( 2) a 2 ; a
(2)当 a 0 , m(t ) t , t [ 2,2] ,有 g(a) =2;
(3)当 a 0 ,,函数 y
m(t ) , t [ 2,2] 的 象是开口向下的抛物 的一段,
若 t
1 (0,
2 ] 即 a
2 m( 2)
2 ,
a
, g (a)
2
若 t
1 ( 2,2] 即 a (
2 ,
1
] , g( a)
m( 1)
a
1 ,
a
2 2
a 2a
若 t
1 (2, ) 即 a
(
1
,0) , g( a)
m( 2)
a 2 。
a
2
a
2
(a
1
)
2
上所述,有 g(a) = a
1 , (
2 a
1
) 。
2a 2 2
2
(a
2 )
2
(III )当 a
1
a 2
3 2 ;
, g( a)
2
2
当
2 a 1 ,
a [ 1 , 2
) ,
1 (
2
,1] ,∴
a
1 ,
2 2
2 2 2a
2 2a g( a)
a
1 2 ( a) (
1
2 ,故当 a
2
2 ;
2a
)
, g( a)
2a
2
当 a
0 ,
1
0 ,由 g(a)
g( 1
) 知: a 2
1 2 ,故 a
1 ;
a
a a
当 a
0 , a
1
1 ,故 a
1或 1
1,从而有 g (a)
2
或
g ( 1)
2 ,
a
a
a
要使 g(a)
g ( 1
) ,必 有 a
2 , 1 2
,即
2
a
2 ,
a
2 a
2
2
此 , g (a)
2
g ( 1
) 。
a
上所述, 足
g( a) g(
1
) 的所有 数 a :
2
a
2 1 。
或 a
a
2
意 :考察二次函数的最 与分 的思想
16.(人教版 84 B 第 5 )
着 几个 足“ 定 域内任意 数
a ,
b ,都有 f (a b)
f (a)gf (b) ”的函数例
子.
式 1: 函数 f (x )的定 域是 N *,且 f ( x
y)
f ( x)
f ( y) xy , f (1) 1 , f ( 25)
= ___________________.
解析:由 f ( x y)
f ( x) f ( y)
xy
f (2)
f (1) f (1) 1
3
∴ f (2)
f (1) 2
同理, f ( 3)- f ( 2) =3.
??
f( 25)- f( 24) =25.
∴ f( 25) =1+2+3+ ?+25=325.答案: 325
式 2: f ( x)是定在 R 上的偶函数,其象关于直x 1 称,任意 x1, x2[0, 1 ] ,2
都有 f ( x1x2 ) f ( x1 ) f ( x2 )
( 1) f (1)
11 2 ,求f (), f ( )
2 4
(2)明f (x)是周期函数 .
(1)解:由 f ( x1x2 ) f ( x1 ) f ( x2 ) 知f (x) f ( x
) f (
x
)
22
2
x
f ( ) 0 ,x∈[0,1].
因 f( 1)=f(11
)· f(
1
) =[ f(
1
)]2,及 f( 1) =2,所以 f (
1
) =2 2 . 2222
因 f(1
) =f(
1
)· f(
1
) =[ f(
111
)]2,及 f(
1
) =2 2,所以 f(1)=24.
244424( 2)明:依y f ( x) 关于直x=1 称,故 f( x) =f( 1+1 - x)f( x) = f( 2-x), x∈ R.
又由 f( x)是偶函数知f(- x) =f( x),x∈ R,所以 f(- x) =f( 2- x), x∈R .将上式中- x 以 x 代,得f( x) =f ( x+2), x∈ R.
表明 f ( x) 是R上的周期函数,且 2 是它的一个周期.
式 3:函数y f ( x) 定在R上,任意数m、n,恒有f (m n) f (m) f (n) 且当
x0,0 f ( x) 1
(1)求: f( 0) =1,且当 x< 0 , f( x)> 1;
(2)求: f( x)在 R 上减;
(3)集合 A={ ( x, y)|f( x2)· f( y2)> f( 1) } , B={ ( x, y) |f( ax- y+2 ) =1 ,a∈ R } ,若 A∩ B=,求a的取范.
(1)明:在 f( m+n) =f( m) f(n)中,令 m=1,
n=0,得 f( 1)=f ( 1)f(0) .
∵0< f( 1)< 1,∴ f( 0) =1.
x< 0,- x> 0.令 m=x,n=- x,代入条件式有f(0)=f(x)·f(- x),而 f( 0)=1,
1
∴ f( x) =>1.
f ( x)
(2)证明:设x1< x2,则 x2- x1> 0,∴ 0< f( x2- x1)< 1.
令 m=x1, m+n=x2,则 n=x2- x1,代入条件式,得f( x2) =f( x1)· f( x2- x1),
即 0<f ( x2)
< 1.∴ f( x2)< f ( x1) . f ( x1 )
∴ f( x)在 R 上单调递减 .
(3)解:由 f ( x2 ) f ( y2 ) f (1) f (x2y2 ) f (1)
又由( 2)知 f( x)为 R 上的减函数,∴x2y 2 1 点集A表示圆 x2y21的内
部 .由 f( ax- y+2) =1 得 ax- y+2=0点集 B 表示直线 ax- y+2=0.
∵A∩ B=,∴直线 ax- y+2=0 与圆x2y21相离或相切。
于是
21 3 a3
a21
设计意图:考察抽象函数的性质及抽象运算的能力和数形结合的思想。