高中数学竞赛 函数【讲义】
高中数学竞赛_解三角形【讲义】

第七章 解三角形一、基础知识在本章中约定用A ,B ,C 分别表示△ABC 的三个内角,a, b, c 分别表示它们所对的各边长,2cb a p ++=为半周长。
1.正弦定理:CcB b A a sin sin sin ===2R (R 为△ABC 外接圆半径)。
推论1:△ABC 的面积为S △ABC =.sin 21sin 21sin 21B ca A bc C ab ==推论2:在△ABC 中,有bcosC+ccosB=a. 推论3:在△ABC 中,A+B=θ,解a 满足)sin(sin a ba a -=θ,则a=A. 正弦定理可以在外接圆中由定义证明得到,这里不再给出,下证推论。
先证推论1,由正弦函数定义,BC 边上的高为bsinC ,所以S △ABC =C ab sin 21;再证推论2,因为B+C=π-A ,所以sin(B+C)=sinA ,即sinBcosC+cosBsinC=sinA ,两边同乘以2R 得bcosC+ccosB=a ;再证推论3,由正弦定理BbA a sin sin =,所以)sin()sin(sin sin A a A a --=θθ,即sinasin(θ-A)=sin(θ-a)sinA ,等价于21-[cos(θ-A+a)-cos(θ-A-a)]= 21-[cos(θ-a+A)-cos(θ-a-A)],等价于cos(θ-A+a)=cos(θ-a+A),因为0<θ-A+a ,θ-a+A<π. 所以只有θ-A+a=θ-a+A ,所以a=A ,得证。
2.余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bccosA bca cb A 2cos 222-+=⇔,下面用余弦定理证明几个常用的结论。
(1)斯特瓦特定理:在△ABC 中,D 是BC 边上任意一点,BD=p ,DC=q ,则AD 2=.22pq qp qc p b -++(1)【证明】 因为c 2=AB 2=AD 2+BD 2-2AD ·BDcos ADB ∠, 所以c 2=AD 2+p 2-2AD ·pcos .ADB ∠ ① 同理b 2=AD 2+q 2-2AD ·qcos ADC ∠, ② 因为∠ADB+∠ADC=π,所以cos ∠ADB+cos ∠ADC=0, 所以q ×①+p ×②得qc 2+pb 2=(p+q)AD 2+pq(p+q),即AD 2=.22pq qp qc p b -++注:在(1)式中,若p=q ,则为中线长公式.222222a c b AD -+=(2)海伦公式:因为412=∆ ABC S b 2c 2sin 2A=41b 2c 2(1-cos 2A)=41b 2c 21614)(1222222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-c b a c b [(b+c)2-a 2][a 2-(b-c) 2]=p(p-a)(p-b)(p-c). 这里.2cb a p ++=所以S △ABC =).)()((c p b p a p p ---二、方法与例题1.面积法。
高中数学竞赛讲义(全套)

高中数学竞赛资料一、高中数学竞赛大纲全国高中数学联赛全国高中数学联赛(一试)所涉及的知识范围不超出教育部2000年《全日制普通高级中学数学教学大纲》中所规定的教学要求和内容,但在方法的要求上有所提高。
全国高中数学联赛加试全国高中数学联赛加试(二试)与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是:1.平面几何几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。
三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题。
几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴。
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3. 初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
组合计数,组合几何。
抽屉原理。
容斥原理。
极端原理。
图论问题。
集合的划分。
覆盖。
平面凸集、凸包及应用*。
注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。
二、初中数学竞赛大纲1、数整数及进位制表示法,整除性及其判定;素数和合数,最大公约数与最小公倍数;奇数和偶数,奇偶性分析;带余除法和利用余数分类;完全平方数;因数分解的表示法,约数个数的计算;有理数的概念及表示法,无理数,实数,有理数和实数四则运算的封闭性。
高中数学竞赛讲义_几个初等函数的性质

几个初等函数的性质一、基础知识1.指数函数及其性质:形如y =a x (a >0, a ≠1)的函数叫做指数函数,其定义域为R ,值域为(0,+∞),当0<a <1时,y =a x 是减函数,当a >1时,y =a x 为增函数,它的图象恒过定点(0,1)。
2.分数指数幂:n m n mn nn m nm nnaa a aa a a a1,1,,1====--。
3.对数函数及其性质:形如y =log a x (a >0, a ≠1)的函数叫做对数函数,其定义域为(0,+∞),值域为R ,图象过定点(1,0)。
当0<a <1,y =log a x 为减函数,当a >1时,y =log a x 为增函数。
4.对数的性质(M>0, N >0);1)a x=M ⇔x =log a M(a >0, a ≠1); 2)log a (M N )= log a M+ log a N ;3)log a (NM)= log a M- log a N ;4)log a M n =n log a M ;, 5)log a n M =n 1log a M ;6)a loga M =M; 7) log a b =a b c c log log (a ,b ,c >0, a , c ≠1).5. 函数y =x +xa(a >0)的单调递增区间是(]a -∞-,和[)+∞,a ,单调递减区间为[),a -和(]a ,0。
(请读者自己用定义证明)6.连续函数的性质:若a <b , f (x )在[a , b ]上连续,且f (a )·f (b )<0,则f (x )=0在(a ,b )上至少有一个实根。
二、方法与例题 1.构造函数解题。
例1 已知a , b , c ∈(-1, 1),求证:ab +bc +ca +1>0. 【证明】 设f (x )=(b +c )x +bc +1 (x ∈(-1, 1)),则f (x )是关于x 的一次函数。
高中数学必修一竞赛讲义:函数的基本性质

第1页共2页竞赛讲义:函数的基本性质基础知识:函数的性质通常是指函数的定义域、值域、解析式、单调性、奇偶性、周期性、对称性等等,在解决与函数有关的(如方程、不等式等)问题时,巧妙利用函数及其图象的相关性质,可以使得问题得到简化,从而达到解决问题的目的.关于函数的有关性质,这里不再赘述,请大家参阅高中数学教材及竞赛教材:陕西师范大学出版社刘诗雄《高中数学竞赛辅导》。
.例题:1、已知f(x)=8+2x -x 2,如果g(x)=f(2-x 2),那么g(x)()A.在区间(-2,0)上单调递增B.在(0,2)上单调递增C.在(-1,0)上单调递增D.在(0,1)上单调递增2、设f(x)是R 上的奇函数,且f(x +3)=-f(x),当0≤x ≤23时,f(x)=x ,则f(2003)=( )A.-1B.0C.1D.2003 3、定义在实数集上的函数f(x),对一切实数x 都有f(x +1)=f(2-x)成立,若f(x)=0仅有101个不同的实数根,那么所有实数根的和为()A.150B.2303 C.152D.23054、实数x ,y 满足x 2=2xsin(xy)-1,则x 1998+6sin 5y =______________.5、已知x =9919是方程x 4+bx 2+c =0的根,b ,c 为整数,求b +c6、已知f(x)=ax 2+bx +c(a >0),f(x)=0有实数根,且f(x)=1在(0,1)内有两个实数根,求证:a >4.7、已知f(x)=x 2+ax +b(-1≤x ≤1),若|f(x)|的最大值为M ,求证:M ≥21.8、⑴解方程:(x +8)2001+x2001+2x +8=0⑵解方程:2)1x (222221)1x(1x1x 4x 29、设f(x)=x 4+ax 3+bx 2+cx +d ,f ⑴=1,f ⑵=2,f ⑶=3,求41[f ⑷+f(0)]的值10、设f(x)=x 4-4x 3+213x 2-5x +2,当x ∈R 时,求证:|f(x)|≥21。
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高中数学竞赛资料一、高中数学竞赛大纲全国高中数学联赛全国高中数学联赛(一试)所涉及的知识范围不超出教育部2000年《全日制普通高级中学数学教学大纲》中所规定的教学要求和内容,但在方法的要求上有所提高。
全国高中数学联赛加试全国高中数学联赛加试(二试)与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是:1.平面几何几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。
三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题。
几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴。
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3.初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
组合计数,组合几何。
抽屉原理。
容斥原理。
极端原理。
图论问题。
集合的划分。
覆盖。
平面凸集、凸包及应用*。
注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。
二、初中数学竞赛大纲1、数整数及进位制表示法,整除性及其判定;素数和合数,最大公约数与最小公倍数;奇数和偶数,奇偶性分析;带余除法和利用余数分类;完全平方数;因数分解的表示法,约数个数的计算;有理数的概念及表示法,无理数,实数,有理数和实数四则运算的封闭性。
2021年高中数学竞赛培训资料函数

高中数学竞赛培训资料 函数例一. 定义在R 上函数f(x)满足:f(x -x 1)=x 2+21x(对所有x ≠0) 则f(x)表达式是函数f(x)对任意正实数x, y 满足f(xy)=f(x)+f(y), 且f(2)=1, 求f( )之值。
设f(x)=x4+ax3+bx2+cx+d, 其中a, b, c, d 是常数, 若f(1)=10, f(2)=20, f(3)=30, 求f(10)+f(-6)对于每个实数x, 设f(x)是4x+1, x+2, -2x+4三个函数中最小值, 则f(x)最大值是多少?(91年全国联赛试题)设函数y=f(x)对一切实数x 都满足: f(3+x)=f(3-x), 方程f(x)=0恰有6个不同实根, 则这6个实根之和为(A ) 18 (B ) 12 (C ) 9 (D ) 0(A) 例六. (88年全国联赛试题)设有三个函数, 第一种是y= , 它反函数就是第二个函数, 而第三个函数图象与第二个函数图象关于直线x+y=0对称, 那么第三个函数是(B) y=)(x ϕ (B )y=-)(x -ϕ (C) y=-)(1x -ϕ (D) y=-)(1x --ϕ例七. 设f(x)= , 求f( )+f( )+f( ) f( ) 之值。
1. 例八. 定义在R 上函数y=f(x)具备如下性质2. 对任何x ∈R 均有f (x 3 ) = f 3 (x)对任何x1, x2 R 且x1≠x2 均有f (x1)≠f (x2)则f 2(-1)+f 2(0)+f 2(1)=例九. 若a >0,a ≠1, F(x)是一种奇函数, 则G(x)=F(x) 是(A )奇函数 (B )偶函数 (C )非奇非偶函数 (D )与a 取值关于例十. 已知函数y=f(x), x R, f(0)≠0, 且对于任意实数x1, x2均有f(x1)+f(x2)=2f( )×f( ), 则此函数是(A )奇函数 (B )偶函数 (C )非奇非偶函数 (D )奇偶性不拟定例十一. 已知实数 x,y 满足(3x+y)2+x5+4x+y=0, 求证: 4x+y=0例十二. 已知函数f(x)满足: 1)f( )=12)值域为[]1,1-3)严格递减,4)f(xy)=f(x)+f(y)试求不等式f -1(x) f -1(x -11)≤21解集。
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高中数学竞赛资料一、高中数学竞赛大纲全国高中数学联赛全国高中数学联赛(一试)所涉及的知识范围不超出教育部2000年《全日制普通高级中学数学教学大纲》中所规定的教学要求和内容,但在方法的要求上有所提高。
全国高中数学联赛加试全国高中数学联赛加试(二试)与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是:1.平面几何几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。
三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题。
几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴。
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3. 初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
组合计数,组合几何。
抽屉原理。
容斥原理。
极端原理。
图论问题。
集合的划分。
覆盖。
平面凸集、凸包及应用*。
注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。
二、初中数学竞赛大纲1、数整数及进位制表示法,整除性及其判定;素数和合数,最大公约数与最小公倍数;奇数和偶数,奇偶性分析;带余除法和利用余数分类;完全平方数;因数分解的表示法,约数个数的计算;有理数的概念及表示法,无理数,实数,有理数和实数四则运算的封闭性。
高中数学竞赛第六章 三角函数【讲义】

第六章 三角函数一、基础知识定义1 角,一条射线绕着它的端点旋转得到的图形叫做角。
若旋转方向为逆时针方向,则角为正角,若旋转方向为顺时针方向,则角为负角,若不旋转则为零角。
角的大小是任意的。
定义2 角度制,把一周角360等分,每一等价为一度,弧度制:把等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做一弧度。
360度=2π弧度。
若圆心角的弧长为L ,则其弧度数的绝对值|α|=rL ,其中r 是圆的半径。
定义3 三角函数,在直角坐标平面内,把角α的顶点放在原点,始边与x 轴的正半轴重合,在角的终边上任意取一个不同于原点的点P ,设它的坐标为(x ,y ),到原点的距离为r,则正弦函数s in α=r y ,余弦函数co s α=r x ,正切函数tan α=xy,余切函数cot α=y x ,正割函数se cα=xr,余割函数c s c α=.y r定理1 同角三角函数的基本关系式,倒数关系:tan α=αcot 1,s in α=αcsc 1,co s α=αsec 1;商数关系:tan α=αααααsin cos cot ,cos sin =;乘积关系:tan α×co s α=s in α,cot α×s in α=co s α;平方关系:s in 2α+co s 2α=1, tan 2α+1=se c 2α, cot 2α+1=c s c 2α.定理2 诱导公式(Ⅰ)s in (α+π)=-s in α, co s(π+α)=-co s α, tan (π+α)=tan α, cot (π+α)=cot α;(Ⅱ)s in (-α)=-s in α, co s(-α)=co s α, tan (-α)=-tan α, cot (-α)=cot α; (Ⅲ)s in (π-α)=s in α, co s(π-α)=-co s α, tan =(π-α)=-tan α, cot (π-α)=-cot α; (Ⅳ)s in ⎪⎭⎫⎝⎛-απ2=co s α, co s ⎪⎭⎫⎝⎛-απ2=s in α, tan ⎪⎭⎫⎝⎛-απ2=cot α(奇变偶不变,符号看象限)。
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高中数学竞赛标准教材 函数一、基础知识定义1 映射,对于任意两个集合A ,B ,依对应法则f ,若对A 中的任意一个元素x ,在B 中都有唯一一个元素与之对应,则称f : A →B 为一个映射。
定义2 单射,若f : A →B 是一个映射且对任意x , y ∈A , x ≠y , 都有f (x )≠f (y )则称之为单射。
定义3 满射,若f : A →B 是映射且对任意y ∈B ,都有一个x ∈A 使得f (x )=y ,则称f : A →B 是A 到B 上的满射。
定义4 一一映射,若f : A →B 既是单射又是满射,则叫做一一映射,只有一一映射存在逆映射,即从B 到A 由相反的对应法则f -1构成的映射,记作f -1: A →B 。
定义5 函数,映射f : A →B 中,若A ,B 都是非空数集,则这个映射为函数。
A 称为它的定义域,若x ∈A , y ∈B ,且f (x )=y (即x 对应B 中的y ),则y 叫做x 的象,x 叫y 的原象。
集合{f (x )|x ∈A }叫函数的值域。
通常函数由解析式给出,此时函数定义域就是使解析式有意义的未知数的取值范围,如函数y =3x -1的定义域为{x |x ≥0,x ∈R}.定义6 反函数,若函数f : A →B (通常记作y =f (x ))是一一映射,则它的逆映射f -1: A →B 叫原函数的反函数,通常写作y =f -1(x ). 这里求反函数的过程是:在解析式y =f (x )中反解x 得x =f -1(y ),然后将x , y 互换得y =f -1(x ),最后指出反函数的定义域即原函数的值域。
例如:函数y =x -11的反函数是y =1-x1(x ≠0). 定理1 互为反函数的两个函数的图象关于直线y =x 对称。
定理2 在定义域上为增(减)函数的函数,其反函数必为增(减)函数。
定义7 函数的性质。
(1)单调性:设函数f (x )在区间I 上满足对任意的x 1, x 2∈I 并且x 1< x 2,总有f (x 1)<f (x 2)(f (x -)>f (x 2)),则称f (x )在区间I 上是增(减)函数,区间I 称为单调增(减)区间。
(2)奇偶性:设函数y =f (x )的定义域为D ,且D 是关于原点对称的数集,若对于任意的x ∈D ,都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )是奇函数;若对任意的x ∈D ,都有f (-x )=f (x ),则称f (x )是偶函数。
奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称。
(3)周期性:对于函数f (x ),如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内每一个数时,f (x +T )=f (x )总成立,则称f (x )为周期函数,T 称为这个函数的周期,如果周期中存在最小的正数T 0,则这个正数叫做函数f (x )的最小正周期。
定义8 如果实数a <b ,则数集{x |a <x <b , x ∈R}叫做开区间,记作(a ,b ),集合{x |a ≤x ≤b ,x ∈R}记作闭区间[a ,b ],集合{x |a <x ≤b }记作半开半闭区间(a ,b ],集合{x |a ≤x <b }记作半闭半开区间[a , b ),集合{x |x >a }记作开区间(a , +∞),集合{x |x ≤a }记作半开半闭区间(-∞,a ].定义9 函数的图象,点集{(x ,y )|y =f (x ), x ∈D}称为函数y =f (x )的图象,其中D 为f (x )的定义域。
通过画图不难得出函数y =f (x )的图象与其他函数图象之间的关系(a ,b >0);(1)向右平移a 个单位得到y =f (x -a )的图象;(2)向左平移a 个单位得到y =f (x +a )的图象;(3)向下平移b 个单位得到y =f (x )-b 的图象;(4)与函数y =f (-x )的图象关于y 轴对称;(5)与函数y =-f (-x )的图象关于原点成中心对称;(6)与函数y =f -1(x )的图象关于直线y =x 对称;(7)与函数y =-f (x )的图象关于x 轴对称。
定理3 复合函数y =f [g (x )]的单调性,记住四个字:“同增异减”。
例如y =x -21, u=2-x 在(-∞,2)上是减函数,y =u 1在(0,+∞)上是减函数,所以y =x-21在(-∞,2)上是增函数。
注:复合函数单调性的判断方法为同增异减。
这里不做严格论证,求导之后是显然的。
二、方法与例题1.数形结合法。
例1 求方程|x -1|=x1的正根的个数.【解】 分别画出y =|x -1|和y =x1的图象,由图象可知两者有唯一交点,所以方程有一个正根。
例2 求函数f (x )=113632424+--+--x x x x x 的最大值。
【解】 f (x )=222222)0()1()3()2(-+---+-x x x x ,记点P (x , x -2),A (3,2),B(0,1),则f (x )表示动点P 到点A 和B 距离的差。
因为|P A |-|P A |≤|AB |=10)12(322=-+,当且仅当P 为AB 延长线与抛物线y =x 2的交点时等号成立。
所以f (x )m ax =.102.函数性质的应用。
例3 设x , y ∈R ,且满足⎪⎩⎪⎨⎧=-+--=-+-1)1(1997)1(1)1(1997)1(32y y x x ,求x +y . 【解】 设f (t )=t 3+1997t ,先证f (t )在(-∞,+∞)上递增。
事实上,若a <b ,则f (b )-f (a )=b 3-a 3+1997(b -a )=(b -a )(b 2+ba +a 2+1997)>0,所以f (t )递增。
由题设f (x -1)=-1=f (1-y ),所以x -1=1-y ,所以x +y =2.例4 奇函数f (x )在定义域(-1,1)内是减函数,又f (1-a )+f (1-a 2)<0,求a 的取值范围。
【解】 因为f (x ) 是奇函数,所以f (1-a 2)=-f (a 2-1),由题设f (1-a )<f (a 2-1)。
又f (x )在定义域(-1,1)上递减,所以-1<1-a <a 2-1<1,解得0<a <1。
例5 设f (x )是定义在(-∞,+∞)上以2为周期的函数,对k ∈Z , 用I k 表示区间(2k -1, 2k +1],已知当x ∈I 0时,f (x )=x 2,求f (x )在I k 上的解析式。
【解】 设x ∈I k ,则2k -1<x ≤2k +1,所以f (x -2k )=(x -2k )2.又因为f (x )是以2为周期的函数,所以当x ∈I k 时,f (x )=f (x -2k )=(x -2k )2.例6 解方程:(3x -1)(15692++-x x )+(2x -3)(131242+-x x +1)=0.【解】 令m=3x -1, n =2x -3,方程化为 m(42+m +1)+n (42+n +1)=0. ①若m=0,则由①得n =0,但m, n 不同时为0,所以m ≠0, n ≠0.ⅰ)若m>0,则由①得n <0,设f (t )=t (42+t +1),则f (t )在(0,+∞)上是增函数。
又f (m)=f (-n ),所以m=-n ,所以3x -1+2x -3=0,所以x =.54 ⅱ)若m<0,且n >0。
同理有m+n =0,x =54,但与m<0矛盾。
综上,方程有唯一实数解x =.54 3.配方法。
例7 求函数y =x +12+x 的值域。
【解】 y =x +12+x =21[2x +1+212+x +1]-1 =21(12+x +1)-1≥21-1=-21. 当x =-21时,y 取最小值-21,所以函数值域是[-21,+∞)。
4.换元法。
例8 求函数y =(x +1+x -1+2)(21x -+1),x ∈[0,1]的值域。
【解】令x +1+x -1=u ,因为x ∈[0,1],所以2≤u 2=2+221x -≤4,所以2≤u ≤2,所以222+≤22+u ≤2,1≤22u ≤2,所以y =22+u ,u 2∈[2+2,8]。
所以该函数值域为[2+2,8]。
5.判别式法。
例9 求函数y =434322+++-x x x x 的值域。
【解】由函数解析式得(y -1)x 2+3(y +1)x +4y -4=0. ①当y ≠1时,①式是关于x 的方程有实根。
所以△=9(y +1)2-16(y -1)2≥0,解得71≤y ≤1. 又当y =1时,存在x =0使解析式成立,所以函数值域为[71,7]。
6.关于反函数。
例10 若函数y =f (x )定义域、值域均为R ,且存在反函数。
若f (x )在(-∞,+ ∞)上递增,求证:y =f -1(x )在(-∞,+ ∞)上也是增函数。
【证明】设x 1<x 2, 且y 1=f -1(x 1), y 2=f -1(x 2),则x 1=f (y 1), x 2=f (y 2),若y 1≥y 2,则因为f (x )在(-∞,+ ∞)上递增,所以x 1≥x 2与假设矛盾,所以y 1<y 2。
即y =f -1(x )在(-∞,+ ∞)递增。
例11 设函数f (x )=42314++x x ,解方程:f (x )=f -1(x ). 【解】 首先f (x )定义域为(-∞,-32)∪[-41,+∞);其次,设x 1, x 2是定义域内变量,且x 1<x 2<-32;231422++x x 231411++-x x =)23)(23()(51212++-x x x x >0, 所以f (x )在(-∞,-32)上递增,同理f (x )在[-41,+∞)上递增。
在方程f (x )=f -1(x )中,记f (x )=f -1(x )=y ,则y ≥0,又由f -1(x )=y 得f (y )=x ,所以x ≥0,所以x ,y ∈[-41,+∞).若x ≠y ,设x <y ,则f (x )=y <f (y )=x ,矛盾。
同理若x >y 也可得出矛盾。
所以x =y .即f (x )=x ,化简得3x 5+2x 4-4x -1=0,即(x -1)(3x 4+5x 3+5x 2+5x +1)=0,因为x ≥0,所以3x 4+5x 3+5x 2+5x +1>0,所以x =1.三、基础训练题1.已知X ={-1, 0, 1}, Y ={-2, -1, 0, 1, 2},映射f :X →Y 满足:对任意的x ∈X ,它在Y 中的象f (x )使得x +f (x )为偶数,这样的映射有_______个。