函数证明问题专题训练
三角函数大题专项(含问题详解)

三角函数专项训练1.在△ABC中,角A、B、C对应边a、b、c,外接圆半径为1,已知2(sin2A﹣sin2C)=(a ﹣b)sin B.(1)证明a2+b2﹣c2=ab;(2)求角C和边c.2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知b sin A=a cos(B﹣).(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)设a=2,c=3,求b和sin(2A﹣B)的值.3.已知α,β为锐角,tanα=,cos(α+β)=﹣.(1)求cos2α的值;(2)求tan(α﹣β)的值.4.在平面四边形ABCD中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.(1)求cos∠ADB;(2)若DC=2,求BC.5.已知函数f(x)=sin2x+sin x cos x.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)若f(x)在区间[﹣,m]上的最大值为,求m的最小值.6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a sin A=4b sin B,ac=(a2﹣b2﹣c2)(Ⅰ)求cos A的值;(Ⅱ)求sin(2B﹣A)的值7.设函数f(x)=sin(ωx﹣)+sin(ωx﹣),其中0<ω<3,已知f()=0.(Ⅰ)求ω;(Ⅱ)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在[﹣,]上的最小值.8.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a>b,a=5,c=6,sin B=.(Ⅰ)求b和sin A的值;(Ⅱ)求sin(2A+)的值.9.△ABC的角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sin B sin C;(2)若6cos B cos C=1,a=3,求△ABC的周长.10.△ABC的角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2.(1)求cos B;(2)若a+c=6,△ABC的面积为2,求b.11.已知函数f(x)=cos(2x﹣)﹣2sin x cos x.(I)求f(x)的最小正周期;(II)求证:当x∈[﹣,]时,f(x)≥﹣.12.已知向量=(cos x,sin x),=(3,﹣),x∈[0,π].(1)若,求x的值;(2)记f(x)=,求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.13.在△ABC中,∠A=60°,c=a.(1)求sin C的值;(2)若a=7,求△ABC的面积.14.已知函数f(x)=2sinωx cosωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求f(x)的单调递增区间.15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2a cos B.(1)证明:A=2B;(2)若cos B=,求cos C的值.16.设f(x)=2sin(π﹣x)sin x﹣(sin x﹣cos x)2.(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g()的值.17.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a sin2B=b sin A.(1)求B;(2)已知cos A=,求sin C的值.18.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2a cos B.(Ⅰ)证明:A=2B;(Ⅱ)若△ABC的面积S=,求角A的大小.19.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且+=.(Ⅰ)证明:sin A sin B=sin C;(Ⅱ)若b2+c2﹣a2=bc,求tan B.20.在△ABC中,AC=6,cos B=,C=.(1)求AB的长;(2)求cos(A﹣)的值.21.已知函数f(x)=4tan x sin(﹣x)cos(x﹣)﹣.(1)求f(x)的定义域与最小正周期;(2)讨论f(x)在区间[﹣,]上的单调性.22.△ABC的角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cos C(a cos B+b cos A)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长.参考答案1.在△ABC中,角A、B、C对应边a、b、c,外接圆半径为1,已知2(sin2A﹣sin2C)=(a ﹣b)sin B.(1)证明a2+b2﹣c2=ab;(2)求角C和边c.【解答】证明:(1)∵在△ABC中,角A、B、C对应边a、b、c,外接圆半径为1,∴由正弦定理得:=2R=2,∴sin A=,sin B=,sin C=,∵2(sin2A﹣sin2C)=(a﹣b)sin B,∴2()=(a﹣b)•,化简,得:a2+b2﹣c2=ab,故a2+b2﹣c2=ab.解:(2)∵a2+b2﹣c2=ab,∴cos C===,解得C=,∴c=2sin C=2•=.2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知b sin A=a cos(B﹣).(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)设a=2,c=3,求b和sin(2A﹣B)的值.【解答】解:(Ⅰ)在△ABC中,由正弦定理得,得b sin A=a sin B,又b sin A=a cos(B﹣).∴a sin B=a cos(B﹣),即sin B=cos(B﹣)=cos B cos+sin B sin=cos B+,∴tan B=,又B∈(0,π),∴B=.(Ⅱ)在△ABC中,a=2,c=3,B=,由余弦定理得b==,由b sin A=a cos(B﹣),得sin A=,∵a<c,∴cos A=,∴sin2A=2sin A cos A=,cos2A=2cos2A﹣1=,∴sin(2A﹣B)=sin2A cos B﹣cos2A sin B==.3.已知α,β为锐角,tanα=,cos(α+β)=﹣.(1)求cos2α的值;(2)求tan(α﹣β)的值.【解答】解:(1)由,解得,∴cos2α=;(2)由(1)得,sin2,则tan2α=.∵α,β∈(0,),∴α+β∈(0,π),∴sin(α+β)==.则tan(α+β)=.∴tan(α﹣β)=tan[2α﹣(α+β)]==.4.在平面四边形ABCD中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.(1)求cos∠ADB;(2)若DC=2,求BC.【解答】解:(1)∵∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.∴由正弦定理得:=,即=,∴sin∠ADB==,∵AB<BD,∴∠ADB<∠A,∴cos∠ADB==.(2)∵∠ADC=90°,∴cos∠BDC=sin∠ADB=,∵DC=2,∴BC===5.5.已知函数f(x)=sin2x+sin x cos x.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)若f(x)在区间[﹣,m]上的最大值为,求m的最小值.【解答】解:(I)函数f(x)=sin2x+sin x cos x=+sin2x=sin(2x﹣)+,f(x)的最小正周期为T==π;(Ⅱ)若f(x)在区间[﹣,m]上的最大值为,可得2x﹣∈[﹣,2m﹣],即有2m﹣≥,解得m≥,则m的最小值为.6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a sin A=4b sin B,ac=(a2﹣b2﹣c2)(Ⅰ)求cos A的值;(Ⅱ)求sin(2B﹣A)的值【解答】(Ⅰ)解:由,得a sin B=b sin A,又a sin A=4b sin B,得4b sin B=a sin A,两式作比得:,∴a=2b.由,得,由余弦定理,得;(Ⅱ)解:由(Ⅰ),可得,代入a sin A=4b sin B,得.由(Ⅰ)知,A为钝角,则B为锐角,∴.于是,,故.7.设函数f(x)=sin(ωx﹣)+sin(ωx﹣),其中0<ω<3,已知f()=0.(Ⅰ)求ω;(Ⅱ)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在[﹣,]上的最小值.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=sin(ωx﹣)+sin(ωx﹣)=sinωx cos﹣cosωx sin﹣sin(﹣ωx)=sinωx﹣cosωx=sin(ωx﹣),又f()=sin(ω﹣)=0,∴ω﹣=kπ,k∈Z,解得ω=6k+2,又0<ω<3,∴ω=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=sin(2x﹣),将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y =sin(x﹣)的图象;再将得到的图象向左平移个单位,得到y=sin(x+﹣)的图象,∴函数y=g(x)=sin(x﹣);当x∈[﹣,]时,x﹣∈[﹣,],∴sin(x﹣)∈[﹣,1],∴当x=﹣时,g(x)取得最小值是﹣×=﹣.8.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a>b,a=5,c=6,sin B=.(Ⅰ)求b和sin A的值;(Ⅱ)求sin(2A+)的值.【解答】解:(Ⅰ)在△ABC中,∵a>b,故由sin B=,可得cos B=.由已知及余弦定理,有=13,∴b=.由正弦定理,得sin A=.∴b=,sin A=;(Ⅱ)由(Ⅰ)及a<c,得cos A=,∴sin2A=2sin A cos A=,cos2A=1﹣2sin2A=﹣.故sin(2A+)==.9.△ABC的角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sin B sin C;(2)若6cos B cos C=1,a=3,求△ABC的周长.【解答】解:(1)由三角形的面积公式可得S△ABC=ac sin B=,∴3c sin B sin A=2a,由正弦定理可得3sin C sin B sin A=2sin A,∵sin A≠0,∴sin B sin C=;(2)∵6cos B cos C=1,∴cos B cos C=,∴cos B cos C﹣sin B sin C=﹣=﹣,∴cos(B+C)=﹣,∴cos A=,∵0<A<π,∴A=,∵===2R==2,∴sin B sin C=•===,∴bc=8,∵a2=b2+c2﹣2bc cos A,∴b2+c2﹣bc=9,∴(b+c)2=9+3cb=9+24=33,∴b+c=∴周长a+b+c=3+.10.△ABC的角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2.(1)求cos B;(2)若a+c=6,△ABC的面积为2,求b.【解答】解:(1)sin(A+C)=8sin2,∴sin B=4(1﹣cos B),∵sin2B+cos2B=1,∴16(1﹣cos B)2+cos2B=1,∴16(1﹣cos B)2+cos2B﹣1=0,∴16(cos B﹣1)2+(cos B﹣1)(cos B+1)=0,∴(17cos B﹣15)(cos B﹣1)=0,∴cos B=;(2)由(1)可知sin B=,∵S△ABC=ac•sin B=2,∴ac=,∴b2=a2+c2﹣2ac cos B=a2+c2﹣2××=a2+c2﹣15=(a+c)2﹣2ac﹣15=36﹣17﹣15=4,∴b=2.11.已知函数f(x)=cos(2x﹣)﹣2sin x cos x.(I)求f(x)的最小正周期;(II)求证:当x∈[﹣,]时,f(x)≥﹣.【解答】解:(Ⅰ)f(x)=cos(2x﹣)﹣2sin x cos x,=(co2x+sin2x)﹣sin2x,=cos2x+sin2x,=sin(2x+),∴T==π,∴f(x)的最小正周期为π,(Ⅱ)∵x∈[﹣,],∴2x+∈[﹣,],∴﹣≤sin(2x+)≤1,∴f(x)≥﹣12.已知向量=(cos x,sin x),=(3,﹣),x∈[0,π].(1)若,求x的值;(2)记f(x)=,求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.【解答】解:(1)∵=(cos x,sin x),=(3,﹣),∥,∴﹣cos x=3sin x,当cos x=0时,sin x=1,不合题意,当cos x≠0时,tan x=﹣,∵x∈[0,π],∴x=,(2)f(x)==3cos x﹣sin x=2(cos x﹣sin x)=2cos(x+),∵x∈[0,π],∴x+∈[,],∴﹣1≤cos(x+)≤,当x=0时,f(x)有最大值,最大值3,当x=时,f(x)有最小值,最小值﹣2.13.在△ABC中,∠A=60°,c=a.(1)求sin C的值;(2)若a=7,求△ABC的面积.【解答】解:(1)∠A=60°,c=a,由正弦定理可得sin C=sin A=×=,(2)a=7,则c=3,∴C<A,∵sin2C+cos2C=1,又由(1)可得cos C=,∴sin B=sin(A+C)=sin A cos C+cos A sin C=×+×=,∴S△ABC=ac sin B=×7×3×=6.14.已知函数f(x)=2sinωx cosωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求f(x)的单调递增区间.【解答】解:f(x)=2sinωx cosωx+cos2ωx,=sin2ωx+cos2ωx,=,由于函数的最小正周期为π,则:T=,解得:ω=1.(2)由(1)得:函数f(x)=,令(k∈Z),解得:(k∈Z),所以函数的单调递增区间为:[](k∈Z).15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2a cos B.(1)证明:A=2B;(2)若cos B=,求cos C的值.【解答】(1)证明:∵b+c=2a cos B,∴sin B+sin C=2sin A cos B,∵sin C=sin(A+B)=sin A cos B+cos A sin B,∴sin B=sin A cos B﹣cos A sin B=sin(A﹣B),由A,B∈(0,π),∴0<A﹣B<π,∴B=A﹣B,或B=π﹣(A﹣B),化为A=2B,或A=π(舍去).∴A=2B.(II)解:cos B=,∴sin B==.cos A=cos2B=2cos2B﹣1=,sin A==.∴cos C=﹣cos(A+B)=﹣cos A cos B+sin A sin B=+×=.16.设f(x)=2sin(π﹣x)sin x﹣(sin x﹣cos x)2.(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g()的值.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=2sin(π﹣x)sin x﹣(sin x﹣cos x)2 =2sin2x﹣1+sin2x=2•﹣1+sin2x=sin2x﹣cos2x+﹣1=2sin(2x﹣)+﹣1,令2kπ﹣≤2x﹣≤2kπ+,求得kπ﹣≤x≤kπ+,可得函数的增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈Z.(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),可得y =2sin(x﹣)+﹣1的图象;再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)=2sin x+﹣1的图象,∴g()=2sin+﹣1=.17.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a sin2B=b sin A.(1)求B;(2)已知cos A=,求sin C的值.【解答】解:(1)∵a sin2B=b sin A,∴2sin A sin B cos B=sin B sin A,∴cos B=,∴B=.(2)∵cos A=,∴sin A=,∴sin C=sin(A+B)=sin A cos B+cos A sin B==.18.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2a cos B.(Ⅰ)证明:A=2B;(Ⅱ)若△ABC的面积S=,求角A的大小.【解答】(Ⅰ)证明:∵b+c=2a cos B,∴sin B+sin C=2sin A cos B,∴sin B+sin(A+B)=2sin A cos B∴sin B+sin A cos B+cos A sin B=2sin A cos B∴sin B=sin A cos B﹣cos A sin B=sin(A﹣B)∵A,B是三角形中的角,∴B=A﹣B,∴A=2B;(Ⅱ)解:∵△ABC的面积S=,∴bc sin A=,∴2bc sin A=a2,∴2sin B sin C=sin A=sin2B,∴sin C=cos B,∴B+C=90°,或C=B+90°,∴A=90°或A=45°.19.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且+=.(Ⅰ)证明:sin A sin B=sin C;(Ⅱ)若b2+c2﹣a2=bc,求tan B.【解答】(Ⅰ)证明:在△ABC中,∵+=,∴由正弦定理得:,∴=,∵sin(A+B)=sin C.∴整理可得:sin A sin B=sin C,(Ⅱ)解:b2+c2﹣a2=bc,由余弦定理可得cos A=.sin A=,=+==1,=,tan B=4.20.在△ABC中,AC=6,cos B=,C=.(1)求AB的长;(2)求cos(A﹣)的值.【解答】解:(1)∵△ABC中,cos B=,B∈(0,π),∴sin B=,∵,∴AB==5;(2)cos A═﹣cos(π﹣A)=﹣cos(C+B)=sin B sin C﹣cos B cos C=﹣.∵A为三角形的角,∴sin A=,∴cos(A﹣)=cos A+sin A=.21.已知函数f(x)=4tan x sin(﹣x)cos(x﹣)﹣.(1)求f(x)的定义域与最小正周期;(2)讨论f(x)在区间[﹣,]上的单调性.【解答】解:(1)∵f(x)=4tan x sin(﹣x)cos(x﹣)﹣.∴x≠kπ+,即函数的定义域为{x|x≠kπ+,k∈Z},则f(x)=4tan x cos x•(cos x+sin x)﹣=4sin x(cos x+sin x)﹣=2sin x cos x+2sin2x﹣=sin2x+(1﹣cos2x)﹣=sin2x﹣cos2x=2sin(2x﹣),则函数的周期T=;(2)由2kπ﹣<2x﹣<2kπ+,k∈Z,得kπ﹣<x<kπ+,k∈Z,即函数的增区间为(kπ﹣,kπ+),k∈Z,当k=0时,增区间为(﹣,),k∈Z,∵x∈[﹣,],∴此时x∈(﹣,],由2kπ+<2x﹣<2kπ+,k∈Z,得kπ+<x<kπ+,k∈Z,即函数的减区间为(kπ+,kπ+),k∈Z,当k=﹣1时,减区间为(﹣,﹣),k∈Z,∵x∈[﹣,],∴此时x∈[﹣,﹣),即在区间[﹣,]上,函数的减区间为∈[﹣,﹣),增区间为(﹣,].22.△ABC的角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cos C(a cos B+b cos A)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长.【解答】解:(Ⅰ)∵在△ABC中,0<C<π,∴sin C≠0已知等式利用正弦定理化简得:2cos C(sin A cos B+sin B cos A)=sin C,整理得:2cos C sin(A+B)=sin C,即2cos C sin(π﹣(A+B))=sin C2cos C sin C=sin C∴cos C=,∴C=;(Ⅱ)由余弦定理得7=a2+b2﹣2ab•,∴(a+b)2﹣3ab=7,∵S=ab sin C=ab=,∴ab=6,∴(a+b)2﹣18=7,∴a+b=5,∴△ABC的周长为5+.。
(完整版)高一函数大题训练含答案解析

(完整版)高一函数大题训练含答案解析一、解答题1.已知有穷数列{}n a 、{}n b (1,2,,n k =⋅⋅⋅),函数1122()||||||k k f x a x b a x b a x b =-+-+⋅⋅⋅+-.(1)如果{}n a 是常数列,1n a =,n b n =,3k =,在直角坐标系中在画出函数()f x 的图象,据此写出该函数的单调区间和最小值,无需证明;(2)当n n a n b ==,7k m =(m ∈*N )时,判断函数()f x 在区间[5,51]m m +上的单调性,并说明理由; (3)当n a n =,1n b n=,100=k 时,求该函数的最小值. 2.若函数()f x 对任意的x ∈R ,均有()()()112f x f x f x -++≥,则称函数()f x 具有性质P .(1)判断下面两个函数是否具有性质P ,并说明理由.①()1xy a a =>;②3y x =. (2)若函数()f x 具有性质P ,且()()()*002,N f f n n n >∈==,求证:对任意{}1,2,3,,1i n ∈-有()0f i ≤;(3)在(2)的条件下,是否对任意[]0,x n ∈均有()0f i ≤.若成立给出证明,若不成立给出反例.3.已知函数()y f x =,若存在实数(),0m k m ≠,使得对于定义域内的任意实数x ,均有()()()m f x f x k f x k ⋅=++-成立,则称函数()f x 为“可平衡”函数,有序数对(),m k 称为函数()f x 的“平衡”数对.(1)若1m =,判断()sin f x x =是否为“可平衡”函数,并说明理由;(2)若a R ∈,0a ≠,当a 变化时,求证:()2f x x =与()2xg x a =+的“平衡”数对相同;(3)若12,m m R ∈,且1,2m π⎛⎫ ⎪⎝⎭、2,4m π⎛⎫ ⎪⎝⎭均为函数()2cos f x x =的“平衡”数对.当04x π<≤时,求2212m m +的取值范围.4.已知定义在R 上的函数()x ϕ的图像是一条连续不断的曲线,且在任意区间上()x ϕ都不是常值函数.设011i i n a t t t t t b -=<<<<<<=,其中分点121n t t t -、、、将区间[],a b 任意划分成()*n n N ∈个小区间[]1,i i t t -,记{}()()()()()()01121,,n n M a b n t t t t t t ϕϕϕϕϕϕ-=-+-++-,称为()x ϕ关于区间[],a b 的n 阶划分“落差总和”.当{},,M a b n 取得最大值且n 取得最小值0n 时,称()x ϕ存在“最佳划分”{}0,,M a b n . (1)已知()x x ϕ=,求{}1,2,2M -的最大值0M ;(2)已知()()a b ϕϕ<,求证:()x ϕ在[],a b 上存在“最佳划分”{},,1M a b 的充要条件是()x ϕ在[],a b 上单调递增.(3)若()x ϕ是偶函数且存在“最佳划分”{}0,,M a a n -,求证:0n 是偶数,且00110i i n t t t t t -+++++=.5.已知函数2()21g x ax ax b =-++(0)a >在区间[2,3]上的最大值为4,最小值为1,记()(||)f x g x =,x ∈R ;(1)求实数a 、b 的值;(2)若不等式222()()log 2log 3f x g x k k +≥--对任意x ∈R 恒成立,求实数k 的范围;(3)对于定义在[,]p q 上的函数()m x ,设0x p =,n x q =,用任意i x (1,2,,1)i n =⋅⋅⋅-将[,]p q 划分成n 个小区间,其中11i i i x x x -+<<,若存在一个常数0M >,使得不等式01121|()()||()()||()()|n n m x m x m x m x m x m x M --+-+⋅⋅⋅+-≤恒成立,则称函数()m x 为在[,]p q 上的有界变差函数,试证明函数()f x 是在[1,3]上的有界变差函数,并求出M 的最小值;6.已知集合M 是满足下列性质的函数()f x 的全体;在定义域内存在实数t ,使得(2)()(2)f t f t f +=+.(1)判断()32f x x =+是否属于集合M ,并说明理由; (2)若2()lg2af x x =+属于集合M ,求实数a 的取值范围; (3)若2()2x f x bx =+,求证:对任意实数b ,都有()f x M ∈.7.已知函数()242 1.x xf x a =⋅--(1)当1a =时,求函数()f x 在[]3,0x ∈-的值域; (2)若()f x 存在零点,求a 的取值范围.8.已知函数()22f x x x a =+--.(1)当0a =时,求函数()f x 的零点;(2)若不等式()0f x <至少有一个负解,求实数a 的取值范围. 9.已知函数11()(,0)f x b a b R a x a x a=++∈≠-+且. (1)判断()y f x =的图象是否是中心对称图形?若是,求出对称中心;若不是,请说明理由;(2)设()(1)g x b x =+,试讨论()()y f x g x =-的零点个数情况.10.已知函数()f x ,对任意a ,b R ∈恒有()()()f a b f a f b 1+=+-,且当x 0>时,有()f x 1>.(Ⅰ)求()f 0;(Ⅱ)求证:()f x 在R 上为增函数;(Ⅲ)若关于x 的不等式(()222f[2log x)4f 4t 2log x 2⎤-+-<⎦对于任意11x ,82⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,求实数t 的取值范围.11.已知集合M 是满足下列性质的函数()f x 的全体:在定义域内存在0x 使得()()()0011f x f x f +=+成立.(1)函数()21f x x=+是否属于集合M ?请说明理由; (2)函数()2ln1af x x =∈+M ,求a 的取值范围; (3)设函数()23x f x x =+,证明:函数()f x ∈M .12.已知函数()20182018,0log ,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,(1)分别求()()()()1,2018f f f f -的值: (2)讨论()()()f f x m m R =∈的解的个数:(3)若对任意给定的[)1,t ∈+∞,都存在唯一的x R ∈,满足()()222f f x a t at =-,求实数a的取值范围.13.对于函数()f x ,若在定义域内存在实数0x ,满足00()()f x f x -=-,则称()f x 为“M 类函数”.(1)已知函数()sin()3f x x π=+,试判断()f x 是否为“M 类函数”?并说明理由;(2)设()2x f x m =+是定义在[1,1]-上的“M 类函数”,求是实数m 的最小值;(3)若22log (2)()3x mx f x ⎧-=⎨-⎩,2,2x x ≥<为其定义域上的“M 类函数”,求实数m 的取值范围.14.一般地,我们把函数1110()()N --=∈n n n n h x a x a x a x a n ++++称为多项式函数,其中系数0a ,1a ,…, n a ∈R .设()f x ,()g x 为两个多项式函数,且对所有的实数x 等式[()][()]f g x g f x =恒成立.(1)若2()3f x x =+,()(0)g x kx b k =+≠. ①求()g x 的表达式; ②解不等式()()5f x g x ->.(2)若方程()()f x g x =无实数根,证明方程[()][()]f f x g g x =也无实数解. 15.若函数()f x 满足:对于任意正数,s t ,都有()()0,0f s f t >>,且()()()f s f t f s t +<+,则称函数()f x 为“L 函数”.(1)试判断函数()21f x x =与()122f x x =是否是“L 函数”; (2)若函数()()3131x xg x a -=-+-为“L 函数”,求实数a 的取值范围;(3)若函数()f x 为“L 函数”,且()11f =,求证:对任意()()12,2N*k kx k -∈∈,都有()122x f x f x x⎛⎫->- ⎪⎝⎭.【参考答案】一、解答题1.(1)图象见解析;递减区间(],2-∞,递增区间[)2,+∞,最小值()22f =;(2)单调递增;理由见解析;(3)292071. 【解析】(1)根据条件采用零点分段的方法作出函数()f x 的图象,根据图象确定出()f x 的单调区间和最小值;(2)写出()f x 的解析式,根据[]5,51x m m ∈+分析函数()f x 的结构,从而判断出()f x 的单调性;(3)先根据条件证明出()f x 的单调性然后即可求解出()f x 的最小值. 【详解】 (1)如图所示,由图象可知:单调递减区间(],2-∞,单调递增区间[)2,+∞,最小值()22f =; (2)因为()112233...77f x x x x m x m =⋅-+-+-++-且[]5,51x m m ∈+, 所以()()()()()()()()()()12233...555151...77f x x x x m x m m m x m m x =-+-+-++-+++-++-, 所以()()()()()()()()()222222155517212...55152 (72)2m m m m m f x x m x m m m +⋅++⋅=-+++-++++++ , 所以()()()()()()()222222222552425152...712 (52)m m m m f x x m m m m +--=++++++-+++,所以()()()()()()()2222222+35152...712 (52)m m f x x m m m m =++++++-+++且2302m m+>, 所以()f x 在[]5,51m m +上单调递增;(3)因为()12131...1001f x x x x x =-+-+-++-,显然当[)1,x ∈+∞时,()f x 单调递增,当(],0x ∈-∞时,()f x 单调递减, 设存在一个值()1*t N t ∈,使得10,x t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()f x 递减,1,1x t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()f x 递增,此时最小值即为1f t ⎛⎫⎪⎝⎭,下面证明1t存在:因为若要10,x t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()f x 递减,1,1x t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()f x 递增,则有12112100......t t t t t t t t t-+++++>+++,解得:71t ≥,且()1221100 (1111111)t t t t t t t t t t -++++<+++≠------,解得:171t -<, 所以7172t ≤<,所以71t =,所以存在1171t =满足条件,故假设成立,综上可知:()f x 在1,71⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递减,在1+71⎛⎫∞ ⎪⎝⎭,上单调递增, ()()()()()()()min 1112170721731100171f x f x x x x x x ⎛⎫==-+-+⋅⋅⋅+-+-+-+⋅⋅⋅+- ⎪⎝⎭292041971x =+=【点睛】本题考查数列与函数的综合应用,其中着重考查了函数单调性方面的内容,对学生的理解与分析能力要求较高,难度较难.2.(1)①()1xy a a =>具有性质P ;②3y x =不具有性质P ,见解析;(2)见解析(3)不成立,见解析 【解析】 【分析】(1)①根据已知中函数的解析式,结合指数的运算性质,计算出()()()112f x f x f x -++-的表达式,进而根据基本不等式,判断其符号即可得到结论;②由3y x =,举出当1x =-时,不满足()()()112f x f x f x -++≥,即可得到结论; (2)由于本题是任意性的证明,从下面证明比较困难,故可以采用反证法进行证明,即假设()f i 为()()()1,2,,1f f f n -中第一个大于0的值,由此推理得到矛盾,进而假设不成立,原命题为真;(3)由(2)中的结论,我们可以举出反例,如()()2,,x x n x f x x x ⎧-=⎨⎩为有理数为无理数,证明对任意[]0,x n ∈均有()0f x ≤不成立.【详解】证明:(1)①函数()()1xf x a a =>具有性质P ,()()()11111222x x x x f x f x f x a a a a a a -+⎛⎫-++-=+-=+- ⎪⎝⎭,因为1a >,120x a a a ⎛⎫+-> ⎪⎝⎭,即()()()112f x f x f x -++≥, 此函数为具有性质P ;②函数()3f x x =不具有性质P ,例如,当1x =-时,()()()()11208f x f x f f -++=-+=-,()22f x =-,所以,()()()201f f f -+<-, 此函数不具有性质P . (2)假设()f i 为()()()1,2,,1f f f n -中第一个大于0的值,则()()10f i f i -->, 因为函数()f x 具有性质P , 所以,对于任意*n ∈N ,均有()()()()11f n f n f n f n +-≥--, 所以()()()()()()11210f n f n f n f n f i f i --≥---≥≥-->,所以()()()()()()110f n f n f n f i f i f i =--+++-+>⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,与()0f n =矛盾, 所以,对任意的{}1,2,3,,1i n ∈-有()0f i ≤.(3)不成立.例如,()()2,,x x n x f x x x ⎧-=⎨⎩为有理数为无理数证明:当x 为有理数时,1x -,1x +均为有理数,()()()112f x f x f x -++-()()()2221121122x x x n x x x =-++---++-=,当x 为无理数时,1x -,1x +均为无理数,()()()()()2221121122f x f x f x x x x -++-=-++-=所以,函数()f x 对任意的x ∈R , 均有()()()112f x f x f x -++≥, 即函数()f x 具有性质P .而当[]()0,2x n n ∈>且当x 为无理数时,()0f x >. 所以,在(2)的条件下,“对任意[]0,x n ∈均有()0f x ≤”不成立. 如()()()01x f x x ⎧⎪=⎨⎪⎩为有理数为无理数,()()()01x f x x ⎧⎪=⎨⎪⎩为整数为非整数, ()()()2x f x xx ⎧⎪=⎨⎪⎩为整数为非整数等.【点睛】本题考查了函数的新定义及其应用,涉及指数函数和幂函数的性质,反证法,其中在证明全称命题为假命题时,举出反例是最有效,快捷,准确的方法.3.(1)()sin f x x =是“可平衡”函数,详见解析(2)证明见解析(3)221218m m <+≤【解析】 【分析】(1)利用两角和差的正弦公式求解即可.(2)根据题意可知,对于任意实数x ,()()22222=22mx x k x k x k ++-=+,再列式利用恒成立问题求解即可.(3)根据“平衡数对”的定义将12,m m 用关于x 的三角函数表达,再利用三角函数的取值范围求解即可. 【详解】(1)若1m =,则()sin m f x x ⋅=,()()()()sin sin f x k f x k x k x k ++-=++-2sin cos x k =,要使得()f x 为“可平衡”函数,需使故()12cos sin 0k x -⋅=对于任意实数x 均成立,只有1cos 2k =,此时23k n ππ=±,n Z ∈,故k 存在,所以()sin f x x =是“可平衡”函数.(2)()2f x x =及()2xg x a =+的定义域均为R ,根据题意可知,对于任意实数x ,()()22222=22mx x k x k x k ++-=+,即22222mx x k =+,即()22220m x k --=对于任意实数x 恒成立,只有2m =,0k =,故函数()2f x x =的“平衡”数对为()2,0,对于函数()2xg x a =+而言,()222x x k x k m a a a +-⋅+=+++()2222x k k a -=+⋅+, 所以()()22222x x k km a a -⋅+=+⋅+,()()22220xkkm a m -⎡⎤⋅-++⋅-=⎣⎦,()2220k k m a m -⎧=+⎪⎨⋅-=⎪⎩, 即22m m ≥⎧⎨=⎩,故2m =,只有0k =,所以函数()2xg x a =+的“平衡”数对为()2,0, 综上可得函数()2f x x =与()2xg x a =+的“平衡”数对相同.(3)2221cos cos cos 22m x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以221cos 2sin m x x =, 2222cos cos cos 44m x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以22cos 1m x =,由于04x π<≤,所以21cos 12x ≤<,故(]212tan 0,2m x =∈,(]22sec 1,2m x =∈, ()22224121tan 4tan m m x x +=++()22222145tan 2tan 15tan 55x x x ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭, 由于04x π<≤,所以20tan 1x <≤时,2116tan 555x <+≤,()2212tan 238x <+-≤,所以221218m m <+≤.【点睛】本题主要考查了新定义的函数问题,需要根据题意列出参数满足的关系式,利用恒成立问题或表达出参数满足的解析式再分析求范围等.属于难题. 4.(1)3;(2)见解析;(3)见解析 【解析】 【分析】(1)直接利用题中给的定义求解即可;(2)利用函数的单调性和数列的信息应用求出充要条件;(3)利用函数的奇偶性和存在的最佳划分,进一步建立函数的单调区间,最后求出函数的关系式. 【详解】(1)()()()()010023M ϕϕϕϕ=--+-=; (2)若()x ϕ在[],a b 上单调递增,则{}()()()(){}11,,,,1ni i i M a b n t t b a M a b ϕϕϕϕ-==-=-=⎡⎤⎣⎦∑,故()x ϕ在[],a b 上存在“最佳划分”{},,1M a b若()x ϕ在[],a b 上存在“最佳划分”{},,1M a b ,倘若()x ϕ在[],a b 上不单调递增, 则存在[]()()121212,,,,x x a b x x x x ϕϕ∈<>.由()()()()()()()()1122a b a x x x x b ϕϕϕϕϕϕϕϕ-≤-+-+-(*)等号当且仅当()()()()()()11220,0,0a x x x x b ϕϕϕϕϕϕ-≥->-≥时取得,此时()()()()()()()()()()11220a b a x x x x b a b ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ-=-+-+-=-<,与题设矛盾,舍去,故(*)式中等号不成立,即:增加分点12,x x 后,“落差总和”会增加,故{},,M a b n 取最大值时n 的最小值大于1,与条件矛盾. 所以()x ϕ在[],a b 上单调递增;(3)由(2)的证明过程可知,在任间区间[],a b 上,若()x ϕ存在最佳划分{},,1a b ,则当()()a b ϕϕ=时,()x ϕ为常值函数(舍);当()()a b ϕϕ<时,()x ϕ单调递增;当()()a b ϕϕ>时,()x ϕ单调递减,若()x ϕ在[],a b 上存在最佳划分{}0,,M a b n ,则此时在每个小区间[]()10,1,2,,i i t t i n -=上均为最佳划分{}1,,1i i M t t -.否则,添加分点后可使()x ϕ在[],a b 上的“落差总和”增大,从而{}0,,M a b n 不是“落差总和”的最大值,与“()x ϕ在[],a b 上存在最佳划分{}0,,M a b n ”矛盾,故()x ϕ在每个小区间[]()10,1,2,,i i t t i n -=上都是单调,若()x ϕ在[],a b 上存在最佳划分{}0,,M a b n ,则()x ϕ在相邻的两个区间[][]11,,i i i i t t t t -+、上具有不同的单调性,否则,()()()()()()11111i i i i i t t t t t t ϕϕϕϕϕϕ-+-+-=-+-,减少分点i t ,“落差总和”的值不变,而n 的值减少1,故n 的最小值不是0n ,与“()x ϕ在[],a b 上存在最佳划分{}0,,M a b n ”矛盾,()x ϕ存在“最佳划分”{}0,,M a a n -,故()x ϕ在每个小区间[]()10,1,2,,i i t t i n -=上都单调,而()x ϕ是偶函数,故()x ϕ在y 轴两侧的单调区间对称,共有偶数个单调区间,且当000,1,,2n i j n i ⎛⎫+== ⎪⎝⎭时,0i j t t +=,从而有00120n t t t t ++++=.【点睛】本题是信息给予题,考查了数学阅读能力,考查了函数和数列的综合应用能力,考查了数学运算能力.5.(1)0b =,1a =;(2)1[,8]2;(3)证明见解析,min 4M =;【解析】 【分析】(1)由已知()g x 在区间[2,3]上的最大值为4,最小值为1,结合函数的单调性及最值,易构造关于,a b 的方程组,解得,a b 的值。
2020届高考文科数学复习练习题(二):函数 专题训练

专题二函数函数是中学数学中的重点内容,是描述变量之间依赖关系的重要数学模型.本章内容有两条主线:一是对函数性质作一般性的研究,二是研究几种具体的基本初等函数——一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、幂函数.研究函数的问题主要围绕以下几个方面:函数的概念,函数的图象与性质,函数的有关应用等.§2-1 函数【知识要点】要了解映射的概念,映射是学习、研究函数的基础,对函数概念、函数性质的深刻理解在很多情况下要借助映射这一概念.1、设A,B是两个非空集合,如果按照某种对应法则f,对A中的任意一个元素x,在B中有一个且仅有一个元素y与x对应,则称f是集合A到集合B的映射.记作f:A→B,其中x叫原象,y叫象.2、设集合A是一个非空的数集,对A中的任意数x,按照确定的法则f,都有唯一确定的数y与它对应,则这种映射叫做集合A上的一个函数.记作y=f(x),x∈A.其中x叫做自变量,自变量取值的范围(数集A)叫做这个函数的定义域.所有函数值构成的集合{y|y=f(x),x∈A}叫做这个函数的值域.函数的值域由定义域与对应法则完全确定.3、函数是一种特殊的映射.其定义域和值域都是非空的数集,值域中的每一个元素都有原象.构成函数的三要素:定义域,值域和对应法则.其中定义域和对应法则是核心.【复习要求】1.了解映射的意义,对于给出对应关系的映射会求映射中指定元素的象与原象.2.能根据函数三要素判断两个函数是否为同一函数.3.掌握函数的三种表示法(列表法、图象法和解析法),理解函数符号f(x)(对应法则),能依据一定的条件求出函数的对应法则.4.理解定义域在三要素的地位,并会求定义域.【例题分析】例1 设集合A和B都是自然数集合N.映射f:A→B把集合A中的元素x映射到集合B中的元素2x+x,则在映射f作用下,2的象是______;20的原象是______.【分析】由已知,在映射f作用下x的象为2x+x.所以,2的象是22+2=6;设象20的原象为x,则x的象为20,即2x+x=20.由于x∈N,2x+x随着x的增大而增大,又可以发现24+4=20,所以20的原象是4.例2 设函数则f(1)=______;若f(0)+f(a)=-2,则a的所有可能值为______.【分析】从映射的角度看,函数就是映射,函数解析式就是映射的法则.所以f(1)=3.又f(0)=-1,所以f(a)=-1,当a≤0时,由a-1=-1得a=0;当a>0时,由-a2+2a+2=-1,即a2-2a-3=0得a=3或a=-1(舍).综上,a=0或a=3.例3 下列四组函数中,表示同一函数的是( )(A) (B)(C) (D)【分析】(A)(C)(D)中两个函数的定义域均不同,所以不是同一函数.(B)中两个函数的定义域相同,化简后为y=|x|及y=|t|,法则也相同,所以选(B).【评析】判断两个函数是否为同一函数,就是要看两个函数的定义域与法则是否完全相同.一般有两个步骤:(1)在不对解析式进行变形的情况下求定义域,看定义域是否一致.(2)对解析式进行合理变形的情况下,看法则是否一致.例4 求下列函数的定义域(1) (2)(3) (4)解:(1)由|x-1|-1≥0,得|x-1|≥1,所以x-1≥1或x-1≤-1,所以x≥2或x≤0.所以,所求函数的定义域为{x|x≥2或x≤0}.(2)由x2+2x-3>0得,x>1或x<-3.所以,所求函数的定义域为{x|x>1或x<-3}.(3)由得x<3,且x≠0,x≠1,所以,所求函数的定义域为{x|x<3,且x≠0,x≠1}(4)由所以-1≤x≤1,且x≠0.所以,所求函数定义域为{x|-1≤x≤1,且x≠0}.例5 已知函数f(x)的定义域为(0,1),求函数f(x+1)及f(x2)的定义域.【分析】此题的题设条件中未给出函数f(x)的解析式,这就要求我们根据函数三要素之间的相互制约关系明确两件事情:①定义域是指x的取值范围;②受对应法则f制约的量的取值范围在“已知”和“求”当中是一致的.那么由f(x)的定义域是(0,1)可知法则f制约的量的取值范围是(0,1),而在函数f(x+1)中,受f直接制约的是x+1,而定义域是指x的范围,因此通过解不等式0<x+1<1得-1<x<0,即f(x+1)的定义域是(-1,0).同理可得f(x2)的定义域为{x|-1<x<1,且x≠0}.例6 如图,用长为l的铁丝弯成下部为矩形,上部为半圆形的框架,若矩形的底边长为2x,求此框架围成的面积y与x的函数关系式,并指出定义域.解:根据题意,AB=2x.所以,根据问题的实际意义.AD>0,x>0.解所以,所求函数定义域为【评析】求函数定义域问题一般有以下三种类型问题.(1)给出函数解析式求定义域(如例4),这类问题就是求使解析式有意义的自变量的取值范围.正确的解不等式或不等式组在解决这类问题中是重要的.中学数学中常见的对变量有限制的运算法则有:①分式中分母不为零;②偶次方根下被开方数非负;③零次幂的底数要求不为零;④对数中的真数大于零,底数大于零且不等于1;⑤y=tan x,则,k∈Z.(2)不给出f(x)的解析式而求定义域(如例5).其解决办法见例5的分析.(3)在实际问题中求函数的定义域(如例6).在这类问题中除了考虑解析式对自变量的限制,还应考虑实际问题对自变量的限制.另外,在处理函数问题时要有一种随时关注定义域的意识,这是极其重要的.比如在研究函数单调性、奇偶性、最值等问题时,首先要考虑的就是函数的定义域.例7 (1)已知,求f(x)的解析式;(2)已知,求f(3)的值;(3)如果f(x)为二次函数,f(0)=2,并且当x=1时,f(x)取得最小值-1,求f(x)的解析式;(4)*已知函数y=f(x)与函数y=g(x)=2x的图象关于直线x=1对称,求f(x)的解析式.【分析】(1)求函数f(x)的解析式,从映射的角度看就是求对应法则,于是,我们一般有下面两种方法解决(1)这样的问题.方法一.通过这样“凑型”的方法,我们可以明确看到法则f是“原象对应于原象除以原象的平方减1”.所以,方法二.设,则.则,所以这样,通过“换元”的方法也可以明确看到法则是什么.(2)用“凑型”的方法,(3)因为f(x)为二次函数,并且当x=1时,f(x)取得最小值-1,所以,可设f(x)=a(x-1)2-1,又f(0)=2,所以a(0-1)2-1=2,所以a=3.f(x)=3(x-1)2-1=3x2-6x+2.(4)这个问题相当于已知f(x)的图象满足一定的条件,进而求函数f(x)的解析式.所以,可以类比解析几何中求轨迹方程的方法求f(x)的解析式.设f(x)的图象上任意一点坐标为P(x,y),则P关于x=1对称点的坐标为Q(2-x,y),由已知,点Q在函数y=g(x)的图象上,所以,点Q的坐标(2-x,y)满足y=g(x)的解析式,即y=g(2-x)=22-x,所以,f(x)=22-x.【评析】由于已知条件的不同,求函数的解析式的常见方法有象(1)(2)所用到的“凑形”及“换元”的方法;有象(3)所用到的待定系数法;也有象(4)所用到的解析法.值得注意的是(4)中所用的解析法.在求函数解析式或者求轨迹方程时都可以用这种方法,是一种通法.同时也表明函数和它的图象与曲线和它的方程之间有必然的联系.例8 已知二次函数f(x)的对称轴为x=1,且图象在y轴上的截距为-3,被x轴截得的线段长为4,求f(x)的解析式.解:解法一设f(x)=ax2+bx+c,由f(x)的对称轴为x=1,可得b=-2a;由图象在y轴上的截距为-3,可得c=-3;由图象被x轴截得的线段长为4,可得x=-1,x=3均为方程ax2+bx+c=0的根.所以f(-1)=0,即a-b+c=0,所以a=1.f(x)=x2-2x-3.解法二因为图象被x轴截得的线段长为4,可得x=-1,x=3均为方程f(x)=0的根.所以,设f(x)=a(x+1)(x-3),又f(x)图象在y轴上的截距为-3,即函数图象过(0,-3)点.即-3a=-3,a=1.所以f(x)=x2-2x-3.【评析】二次函数是非常常见的一种函数模型,在高中数学中地位很重.二次函数的解析式有三种形式:一般式y=ax2+bx+c;顶点式y=a(x-h)2+k,其中(h,k)为顶点坐标;双根式y=a(x-x1)(x-x2),其中x1,x2为函数图象与x轴交点的横坐标,即二次函数所对应的一元二次方程的两个根.例9 某地区上年度电价为0.8元/kW·h,年用电量为a kW·h.本年度计划将电价降到0.55元/kW·h至0.75元/kW·h之间,而用户期望电价为0.40元/kW·h.经测算,下调电价后新增的用电量与实际电价和用户期望电价的差成反比(比例系数为k).该地区电力的成本价为0.30元/kW·h.(1)写出本年度电价下调后,电力部门的收益y与实际电价x的函数关系式;(2)设k=0.2a,当电价最低定为多少时,仍可保证电力部门的收益比上年至少增长20%?解:(1)依题意,当实际电价为x元/kW·h时,用电量将增加至故电力部门的收益为.(2)易知,上年度的收益为(0.8-0.3)a,依题意,且0.55≤x≤0.75,解得0.60≤x≤0.75.所以,当电价最低定为0.60元/kW·h时,仍可保证电力部门的收益比上年至少增长20%.练习2-1一、选择题1.已知函数的定义域为M,g(x)=ln(1+x)的定义域为N,则M∩N=( )(A){x|x>1} (B){x|x<1} (C){x|-1<x<1} (D)2.图中的图象所表示的函数的解析式为( )(A)(B)(C)(D)y=1-|x-1|(0≤x≤2)3.已知f(x-1)=x2+2x,则( )(A) (B) (C) (D)4.已知若f(x)=3,则x的值是( )(A)0 (B)0或 (C) (D)二、填空题5.给定映射f:(x,y)→(x+2y,x-2y),在映射f下(0,1)的象是______;(3,1)的原象是______.6.函数的定义域是______.7.已知函数f(x),g(x)分别由下表给出x 1 2 3 x 1 2 3f(x) 1 3 1 g(x) 3 2 1则f[g(1)]的值为______;满足f[g(x)]>g[f(x)]的x的值是______.8.已知函数y=f(x)与函数y=g(x)=2x的图象关于点(0,1)对称,则f(x)的解析式为______.三、解答题9.已知f(x)=2x+x-1,求g(-1),g[f(1)]的值.10.在如图所示的直角坐标系中,一运动物体经过点A(0,9),其轨迹方程为y=ax2+c(a<0),D=(6,7)为x轴上的给定区间.为使物体落在区间D内,求a的取值范围.11.如图,直角边长为2cm的等腰Rt△ABC,以2cm/s的速度沿直线l向右运动,求该三角形与矩形CDEF重合部分面积y(cm2)与时间t的函数关系(设0≤t≤3),并求出y的最大值.§2-2 函数的性质【知识要点】函数的性质包括函数的定义域、值域及值的某些特征、单调性、奇偶性、周期性与对称性等等.本章着重研究后四个方面的性质.本节的重点在于理解与函数性质有关的概念,掌握有关判断、证明的基本方法以及简单的应用.数形结合是本节常用的思想方法.1.设函数y=f(x)的定义域为D,如果对于D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),则这个函数叫做奇函数.设函数y=g(x)的定义域为D,如果对于D内任意一个x,都有-x∈D,且g(-x)=g(x),则这个函数叫做偶函数.由奇函数定义可知,对于奇函数y=f(x),点P(x,f(x))与点(-x,-f(x))都在其图象上.又点P与点关于原点对称,我们可以得到:奇函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形;通过同样的分析可以得到,偶函数的图象是以y轴为对称轴的轴对称图形.2.一般地,设函数y=f(x)的定义域为A,区间MA.如果取区间M中的任意两个值x1,x2,改变量x=x2-x1>0,则当y=f(x2)-f(x1)>0时,就称函数y=f(x)在区间M上是增函数;当y=f(x2)-f(x1)<0时,就称函数y=f(x)在区间M上是减函数.如果一个函数在某个区间M上是增函数或是减函数,就说这个函数在这个区间M上具有单调性,区间M称为单调区间.在单调区间上,增函数的图象是上升的,减函数的图象是下降的.3.一般的,对于函数f(x),如果存在一个不为零的常数T,使得当x取定义域中的每一个值时,f(x+T)=f(x)都成立,那么就把函数y=f(x)叫做周期函数,不为零的常数T叫做这个函数的周期.4.一般的,对于函数f(x),如果存在一个不为零的常数a,使得当x取定义域中的每一个值时,f(a+x)=f(a-x)都成立,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.【复习要求】1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义;会用定义证明函数的单调性,会利用函数的单调性处理有关的不等式问题;2.了解函数奇偶性的含义.能判断简单函数的奇偶性.3.了解函数周期性的含义.4.了解函数单调性、奇偶性和周期性之间的联系,并能解决相关的简单问题.【例题分析】例1 判断下列函数的奇偶性.(1) (2)(3)f(x)=x3-3x; (4)(5)解:(1)解,得到函数的定义域为{x|x>1或x≤0},定义域区间关于原点不对称,所以此函数为非奇非偶函数.(2)函数的定义域为{x|x≠0},但是,由于f(1)=2,f(-1)=0,即f(1)≠f(-1),且f(1)≠-f(-1),所以此函数为非奇非偶函数.(3)函数的定义域为R,又f(-x)=(-x)3-3(-x)=-x3+3x=-f(x),所以此函数为奇函数.(4)解,得-1<x<1,又所以此函数为奇函数.(5)函数的定义域为R,又,所以此函数为奇函数.【评析】由函数奇偶性的定义,可以得到下面几个结论:①一个函数是奇(或偶)函数的必要不充分条件是定义域关于原点对称;②f(x)是奇函数,并且f(x)在x=0时有定义,则必有f(0)=0;③既是奇函数又是偶函数的函数,其解析式一定为f(x)=0.判定函数奇偶性按照其定义可以分为两个步骤:①判断函数的定义域是否关于原点对称;②考察f(-x)与f(x)的关系.由此,若以奇偶性为标准可以把函数分为奇函数,偶函数,既奇又偶函数和非奇非偶函数四类.例2 设函数f(x)在R上有定义,给出下列函数:①y=-|f(x)|;②y=xf(x2);③y=-f(-x);④y=f(x)-f(-x).其中必为奇函数的有______.(填写所有正确答案的序号)【分析】①令F(x)=-|f(x)|,则F(-x)=-|f(-x)|,由于f(x)与f(-x)关系不明确,所以此函数的奇偶性无法确定.②令F(x)=xf(x2),则F(-x)=-xf[(-x)2]=-xf(x2)=-F(x),所以F(x)为奇函数.③令F(x)=-f(-x),则F(-x)=-f[-(-x)]=-f(x),由于f(x)与f(-x)关系不明确,所以此函数的奇偶性无法确定.④令F(x)=f(x)-f(-x),则F(-x)=f(-x)-f[-(-x)]=f(-x)-f(x)=-F(x),所以F(x)为奇函数.所以,②④为奇函数.例3 设函数f(x)在R上有定义,f(x)的值不恒为零,对于任意的x,y∈R,恒有f(x+y)=f(x)+f(y),则函数f(x)的奇偶性为______.解:令x=y=0,则f(0)=f(0)+f(0),所以f(0)=0,再令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x),所以f(-x)=-f(x),又f(x)的值不恒为零,故f(x)是奇函数而非偶函数.【评析】关于函数方程“f(x+y)=f(x)+f(y)”的使用一般有以下两个思路:令x,y为某些特殊的值,如本题解法中,令x=y=0得到了f(0)=0.当然,如果令x=y=1则可以得到f(2)=2f(1),等等.令x,y具有某种特殊的关系,如本题解法中,令y=-x.得到f(2x)=2f(x),在某些情况下也可令y=,y=x,等等.总之,函数方程的使用比较灵活,要根据具体情况作适当处理.在不是很熟悉的时候,要有试一试的勇气.例4 已知二次函数f(x)=x2+bx+c满足f(1+x)=f(1-x),求b的值,并比较f(-1)与f(4)的大小.解:因为f(1+x)=f(1-x),所以x=1为二次函数图象的对称轴,所以,b=-2.根据对称性,f(-1)=f(3),又函数在[1,+∞)上单调递增,所以f(3)<f(4),即f(-1)<f(4).例5已知f(x)为奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,(1)求f(-1)的值;(2)当x<0时,求f(x)的解析式.解:(1)因为f(x)为奇函数,所以f(-1)=-f(1)=-(12-2×1)=1.(2)方法一:当x<0时,-x>0.所以,f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-2(-x)]=-x2-2x.方法二:设(x,y)是f(x)在x<0时图象上一点,则(-x,-y)一定在f(x)在x>0时的图象上.所以,-y=(-x)2-2(-x),所以y=-x2-2x.例6 用函数单调性定义证明,函数y=ax2+bx+c(a>0)在区间上为增函数.证明:设,且x1<x2f(x2)-f(x1)=(ax22+bx2+c)-(ax12+bx1+c)=a(x22-x12)+b(x2-x1)=a(x2+x1)(x2-x1)+b(x2-x1)=(x2-x1)[a(x1+x2)+b]因为x1<x2,所以x2-x1>0,又因为,所以,所以f(x2)-f(x1)>0,函数y=ax2+bx+c(a>0)在区间上为增函数.例7 已知函数f(x)是定义域为R的单调增函数.(1)比较f(a2+2)与f(2a)的大小;(2)若f(a2)>f(a+6),求实数a的取值范围.解:(1)因为a2+2-2a=(a-1)2+1>0,所以a2+2>2a,由已知,f(x)是单调增函数,所以f(a2+2)>f(2a).(2)因为f(x)是单调增函数,且f(a2)>f(a+6),所以a2>a+6,解得a>3或a<-2.【评析】回顾单调增函数的定义,在x1,x2为区间任意两个值的前提下,有三个重要的问题:x=x2-x1的符号;y=f(x2)-f(x1)的符号;函数y=f(x)在区间上是增还是减.由定义可知:对于任取的x1,x2,若x2>x1,且f(x2)>f(x1),则函数y=f(x)在区间上是增函数;不仅如此,若x2>x1,且函数y=f(x)在区间上是增函数,则f(x2)>f(x1);若f(x2)>f(x1),且函数y=f(x)在区间上是增函数,则x2>x1;于是,我们可以清晰地看到,函数的单调性与不等式有着天然的联系.请结合例5例6体会这一点.函数的单调性是极为重要的函数性质,其与其他问题的联系、自身的应用都很广泛,在复习中要予以充分注意.例8 设f(x)是定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)的奇函数,且它在区间(-∞,0)上是减函数.(1)试比较f(-2)与-f(3)的大小;(2)若mn<0,且m+n<0,求证:f(m)+f(n)>0.解:(1)因为f(x)是奇函数,所以-f(3)=f(-3),又f(x)在区间(-∞,0)上是减函数,所以f(-3)>f(-2),即-f(3)>f(-2).(2)因为mn<0,所以m,n异号,不妨设m>0,n<0,因为m+n<0,所以n<-m,因为n,-m∈(-∞,0),n<-m,f(x)在区间(-∞,0)上是减函数,所以f(n)>f(-m),因为f(x)是奇函数,所以f(-m)=-f(m),所以f(n)>-f(m),即f(m)+f(n)>0.例9函数f(x)是周期为2的周期函数,且f(x)=x2,x∈[-1,1].(1)求f(7.5)的值;(2)求f(x)在区间[2n-1,2n+1]上的解析式.解:(1)因为函数f(x)是周期为2的周期函数,所以f(x+2k)=f(x),k∈Z.所以f(7.5)=f(-0.5+8)=f(-0.5)=.(2)设x∈[2n-1,2n+1],则x-2n∈[-1,1].所以f(x)=f(x-2n)=(x-2n)2,x∈[2n-1,2n+1].练习2-2一、选择题1.下列函数中,在(1,+∞)上为增函数的是( )(A)y=x2-4x (B)y=|x| (C) (D)y=x2+2x2.下列判断正确的是( )(A)定义在R上的函数f(x),若f(-1)=f(1),且f(-2)=f(2),则f(x)是偶函数(B)定义在R上的函数f(x)满足f(2)>f(1),则f(x)在R上不是减函数(C)定义在R上的函数f(x)在区间(-∞,0]上是减函数,在区间(0,+∞)上也是减函数,则f(x)在R上是减函数(D)不存在既是奇函数又是偶函数的函数3.已知函数f(x)是R上的奇函数,并且是周期为3的周期函数,又知f(1)=2.则f(2)=( )(A)-2 (B)2 (C)1 (D)-14.设f(x)是R上的任意函数,则下列叙述正确的是( )(A)f(x)f(-x)是奇函数 (B)f(x)|f(-x)|是奇函数(C)f(x)-f(-x)是偶函数 (D)f(x)+f(-x)是偶函数二、填空题5.若函数f(x)=4x2-mx+5在区间[-2,+∞)是增函数,则m的取值范围是______;f(1)的取值范围是______.6.已知函数f(x)是定义在(-∞,+∞)上的偶函数.当x∈(-∞,0)时,f(x)=x-x4,则当x∈(0,+∞)时,f(x)=______.7.设函数为奇函数,则实数a=______.8.已知函数f(x)=x2-cos x,对于上的任意x1,x2,有如下条件:①x1>x2;②③|x1|>x2.其中能使f(x1)>f(x2)恒成立的条件序号是______三、解答题9.已知函数f(x)是单调减函数.(1)若a>0,比较与f(3)的大小;(2)若f(|a-1|)>f(3),求实数a的取值范围.10.已知函数(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)当a=1时,证明函数f(x)在区间[2,+∞)上是增函数.11.定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足①f(2)=1;②f(xy)=f(x)+f(y),其中x,y 为任意正实数,③任意正实数x,y满足x≠y时,(x-y)[f(x)-f(y)]>0恒成立.(1)求f(1),f(4)的值;(2)试判断函数f(x)的单调性;(3)如果f(x)+f(x-3)≤2,试求x的取值范围.§2-3 基本初等函数(Ⅰ)本节复习的基本初等函数包括:一次函数、二次函数、指数函数、对数函数和幂函数,三角函数在三角部分复习.函数的图象上直观地反映着函数的性质,学习函数的“捷径”是熟知函数的图象.熟知函数图象包括三个方面:作图,读图,用图.掌握初等函数一般包括以下一些内容:首先是函数的定义,之后是函数的图象和性质.函数的性质一般包括定义域,值域,图象特征,单调性,奇偶性,周期性,零点、最值以及值的变化特点等,研究和记忆函数性质的时候应全面考虑.函数的定义(通常情况下是解析式)决定着函数的性质,我们可以通过解析式研究函数的性质,也可以通过解析式画出函数的图象,进而直观的发现函数的性质.【知识要点】1.一次函数:y=kx+b(k≠0)(1)定义域为R,值域为R;(2)图象如图所示,为一条直线;(3)k>0时,函数为增函数,k<0时,函数为减函数;(4)当且仅当b=0时一次函数是奇函数.一次函数不可能是偶函数.(5)函数y=kx+b的零点为2.二次函数:y=ax2+bx+c(a≠0)通过配方,函数的解析式可以变形为(1)定义域为R:当a>0时,值域为;当a<0时,值域为;(2)图象为抛物线,抛物线的对称轴为,顶点坐标为.当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下.(3)当a>0时,是减区间,是增区间;当a<0时,是增区间,是减区间.(4)当且仅当b=0时,二次函数是偶函数;二次函数不可能是奇函数.(5)当判别式=b2-4ac>0时,函数有两个变号零点;当判别式=b2-4ac=0时,函数有一个不变号零点;当判别式=b2-4ac<0时,函数没有零点.3.指数函数y=a x(a>0且a≠1)(1)定义域为R;值域为(0,+∞).(2)a>1时,指数函数为增函数;0<a<1时,指数函数为减函数;(3)函数图象如图所示.不具有奇偶性、周期性,也没有零点.4.对数函数y=log a x(a>0且a≠1),对数函数y=log a x与指数函数y=a x互为反函数.(1)定义域为(0,+∞);值域为R.(2)a>1时,对数函数为增函数;0<a<1时,对数函数为减函数;(3)函数图象如图所示.不具有奇偶性、周期性,(4)函数的零点为1.5.幂函数y=xα(α∈R)幂函数随着α的取值不同,它们的定义域、性质和图象也不尽相同,但它们有一些共同的性质:(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都通过点(1,1);(2)如果α>0,则幂函数的图象通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数;(3)如果α<0,则幂函数在区间(0,+∞)上是减函数,在第一象限内,当x从右边趋向于原点时,图象在y轴右方无限地接近y轴,当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限地接近x轴.要注意:因为所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且当x∈(0,+∞)时,xα>0,所以所有的幂函数y=xα(α∈R)在第一象限都有图象.根据幂函数的共同性质,可以比较容易的画出一个幂函数在第一象限的图象,再根据幂函数的定义域和奇偶性,我们可以得到这个幂函数在其他象限的图象,这样就能够得到这个幂函数的大致图象.6.指数与对数(1)如果存在实数x,使得x n=a (a∈R,n>1,n∈N+),则x叫做a的n次方根.负数没有偶次方根.;(2)分数指数幂,;n,m∈N*,且为既约分数).,且为既约分数).(3)幂的运算性质a m a n=a m+n,(a m)n=a mn,(ab)n=a nb n,a0=1(a≠0).(4)一般地,对于指数式a b=N,我们把“b叫做以a为底N的对数”记为log a N,即b=log a N(a>0,且a≠1).(5)对数恒等式:=N.(6)对数的性质:零和负数没有对数(对数的真数必须大于零!);底的对数是1,1的对数是0.(7)对数的运算法则及换底公式:;;.(其中a>0且a≠1,b>0且b≠1,M>0,N>0).【复习要求】1.掌握基本初等函数的概念,图象和性质,能运用这些知识解决有关的问题;其中幂函数主要掌握y=x,y=x2,y=x3,这五个具体的幂函数的图象与性质.2.准确、熟练的掌握指数、对数运算;3.整体把握函数的图象和性质,解决与函数有关的综合问题.【例题分析】例1化简下列各式:(1); (2);(3); (4)log2[log3(log464)];(5).解:(1)(2)(3)(4)log2[log3(log464)]=log2[log3(log443)]=log2[log33]=log21=0.(5)【评析】指数、对数运算是两种重要的运算,在运算过程中公式、法则的准确、灵活使用是关键.例2已知二次函数f(x)满足f(2)=-1,f(-1)=-1,且f(x)的最大值为8,试确定f(x)的解析式.解:解法一设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),依题意解之得所以所求二次函数为f(x)=-4x2+4x+7.解法二f(x)=a(x-h)2+k(a≠0),为f(2)=-1,f(-1)=-1,所以抛物线的对称轴为,又f(x)的最大值为8,所以.因为(-1,-1)点在抛物线上,所以,解得a=-4.所以所求二次函数为.例3 (1)如果二次函数f(x)=x2+(a+2)x+5在区间(2,+∞)上是增函数,则a的取值范围是______.(2)二次函数y=ax2-4x+a-3的最大值恒为负,则a的取值范围是______.(3)函数f(x)=x2+bx+c对于任意t∈R均有f(2+t)=f(2-t),则f(1),f(2),f(4)的大小关系是_______.解:(1)由于此抛物线开口向上,且在(2,+∞)上是增函数,画简图可知此抛物线对称轴或与直线x=2重合,或位于直线x=2的左侧,于是有,解之得.(2)分析二次函数图象可知,二次函数最大值恒为负的充要条件是“二次项系数a<0,且判别式<0”,即,解得a∈(-∞,-1).(3)因为对于任意t∈R均有f(2+t)=f(2-t),所以抛物线对称轴为x=2,又抛物线开口向上,做出函数图象简图可得f(2)<f(1)<f(4).例4已知函数f(x)=mx2+(m-3)x+1的图象与x轴的交点至少有一个在原点的右侧,求实数m的范围.解:当m=0时,f(x)=-3x+1,其图象与x轴的交点为,符合题意;当m<0时,注意到f(0)=1,又抛物线开口向下,所以抛物线与x轴的两个交点必在原点两侧.所以m<0符合题意;当m>0时,注意到f(0)=1,又抛物线开口向上,所以抛物线与x轴的两个交点必在原点同侧(如果存在),所以若满足题意,则解得0<m≤1.综上,m∈(-∞,1].【评析】在高中阶段,凡“二次”皆重点,二次函数,一元二次方程,一元二次不等式,二次曲线都应着重去理解、掌握.例2、3、4 三个题目充分体现了数形结合思想及运动变化思想的运用.这两种数学思想在函数问题的解决中被普遍使用.例5 (1)当a≠0时,函数y=ax+b与y=b ax的图象只可能是( )(2)函数y=log a x,y=log b x,y=log c x,y=log d x的图象分别是图中的①、②、③、④,则a,b,c,d的大小关系是______.【分析】(1)在选项(A)中,由y=ax+b图象可知a<0,b>1,所以b a<b0=1(根据以为底的指数函数的性质),所以y=b ax=(b a)x应为减函数.在选项(B)中,由y=ax+b图象可知a>0,b>1,所以b a>b0=1,所以y=b ax=(b a)x应为增函数.在选项(C)中,由y=ax+b图象可知a>0,0<b<1,所以b a<b0=1,所以y=b ax=(b a)x应为减函数.与图形提供的信息相符.在选项(D)中,由y=ax+b图象可知a<0,0<b<1,所以b a>b0=1,所以y=b ax=(b a)x应为增函数.综上,选C.(2)如图,作直线y=1与函数y=log a x,y=log b x,y=log c x,y=log d x的图象依次交于A,B,C,D四点,则A,B,C,D四点的横坐标分别为a,b,c,d,显然,c<d<a<b.【评析】在本题的解决过程中,对函数图象的深入分析起到了至关重要的作用.这里,对基本初等函数图象的熟悉是前提,对图象的形态的进一步研究与关注是解决深层问题要重点学习的,例4中“注意到f(0)=1”,例5中“作直线y=1”就是具体的表现,没有“熟悉”和“深入的研究”是不可能“注意到”的,也作不出“直线y=1”.例6已知幂函数.(1)若f(x)为偶函数,且在(0,+∞)上是增函数,求f(x)的解析式;(2)若f(x)在(0,+∞)上是减函数,求k的取值范围.解:(1)因为f(x)在(0,+∞)上是增函数,所以,解得-1<k<3,因为k∈Z,所以k=0,1,2,又因为f(x)为偶函数,所以k=1,f(x)=x2.(2)因为f(x)在(0,+∞)上是减函数,所以,解得k<-1,或k>3(k∈Z).例7比较下列各小题中各数的大小(1);(2)lg2与lg(x2-x+3);(3)0.50.2与0.20.5;(4);(5);(6)a m+a-m与a n+a-n(a>0,a≠1,m>n>0)【分析】(1)函数y=log2x在区间(0,+∞)上是增函数,所以log20.6<log21=0,函数y=log0.6x在区间(0,+∞)上是减函数,所以所以.(2)由于,所以lg2<lg(x2-x+3).(3)利用幂函数和指数函数单调性.0.50.2>0.20.2>0.20.5.(4)因为.根据不等式的性质有(5)因为比较与log32,只需比较与log32,因为y=log3x是增函数,所以只需比较与2的大小,因为,所以,所以,综上,(6),当a>1时,因为m>n>0,a m>a n,a m+n>1,所以a m+a-m>a n+a-n;当0<a<1时,因为m>n>0,a m<a n,a m+n<1,所以a m+a-m>a n+a-n.综上,a m+a-m>a n+a-n.例8已知a>2,b>2,比较a+b,ab的大小.【分析】方法一(作商比较法),又a>2,b>2,所以,所以,所以a+b<ab.方法二(作差比较法),因为a>2,b>2,所以2-a<0,2-b<0,所以a+b-ab<0,即a+b<ab.方法三(构造函数)令y=f(a)=a+b-ab=(1-b)a+b,将y看作是关于a的一次函数,因为1-b<0,所以此函数为减函数,又a∈(2,+∞),y最大<f(2)=(1-b)×2+b=2-b<0,所以a+b-ab<0,即a+b<ab.【评析】两个数比较大小的基本思路:如果直接比较,可以考虑用比较法(包括“作差比较法”与“作商比较法”,如例8的方法一与方法二),或者利用函数的单调性来比较(如例7(1)(2)(3),例8的方法三).如果用间接的方法可以尝试对要比较的两数进行适当的变形,转化成对另两个数的比较,也可以考虑借助中间量来比较(如例7(4)(5)(6)).例9若log2(x-1)<2,则x的取值范围是______.解:log2(x-1)<2,即log2(x-1)<log24,根据函数y=log2x的单调性,可得x-1<4,所以x<5,结合x-1>0,所以x的取值范围是1<x<5.例10 已知A,B为函数y=log8x的图象上两点,分别过A,B作y轴的平行线与函数y=log2x的图象交于C,D两点.(1)如果A,B两点的连线经过原点O,请问C,D,O三点也共线么?证明你的结论.(2)当A,B,O三点共线并且BC与x轴平行时,求A点的坐标.略解:(1)设A(x1,log8x1),B(x2,log8x2),由于A,B,O在同一条直线上,所以又设C(x1,log2x1),D(x2,log2x2),于是有同样可得结合①式,有k OC=k OD,即C,D,O三点共线.(2)当BC∥x轴时,即。
高中数学专题—函数中的证明题

高中数学专题——函数中的证明题一、偶函数证明1、我们把定义在R 上,且满足)()(x af T x f (其中常数T a,满足0,0,1T a a )的函数叫做似周期函数.若某个似周期函数)(x f y满足1T且图像关于直线1x对称.求证:函数)(x f 是偶函数;证明:因为R x 关于原点对称,又函数)(x f y的图像关于直线1x对称,所以)1()1(x f x f ……①,又1T ,,)()1(x af x f ……②用x 代替x 得,)()1(x af x f ……③由①②③可知,)()(x af x af 01a a 且,)()(x f x f .即函数)(x f 是偶函数;二、唯一零点证明2、设函数()(,,)nn f x xbxc n N b c R . 设2,1,1n b c ≥,证明:()n f x 在区间1(,1)2内存在唯一的零点;证明:因为n 1()<02f ,n (1)>0f 。
所以n 1()2f n (1)<0f 。
所以n (x)f 在1(1)2,内存在零点。
12121212121x (,1),x <(x )-f (x )=(x -)+(x -x )<02n nn n x x f x 任取、且,则,所以n (x)f 在1(1)2,内单调递增,所以n (x)f 在1(1)2,内存在唯一零点。
三、函数中的不等式证明3、已知函数2()(,)f x xax b a bR ,记(,)M a b 是|()|f x 在区间[1,1]上的最大值.证明:当||2a 时,(,)2M a b ;证明:由已知可得11f a b ,11fa b ,对称轴为2a x,因为2a,所以12a 或12a ,所以函数f x 在1,1上单调,则,max 1,1max 1,1Ma bf f a b a b ,所以111,1+11(1)22222M a b abababab aa,从而得证. 四、单调性证明4、设121()log 1ax f x x x 为奇函数,a 为常数.求出a 的值并证明函数()f x 在(1,)x 上的单调递增. 解:121()log 1ax f x x x 为奇函数,()()0f x f x 对定义域内的任意x 都成立,112211log log 011ax ax xxx x ,11111ax ax x x ,解得1a 或1a (舍去). 证明:121()log 1xf x x x ,任取12,(1,)x x ,设12x x ,则1221121211011(1)(1)x x x x x x x x ,121211011x x x x 1211122211log log 11x x x x 121112122211log log 11x x x x x x 12()()f x f x ()f x 在(1,)x 上是增函数.五、反函数的存在性证明5、已知函数9()||f x x a a x,[1,6]x,a R .当3,1a 时,求证函数()f x 存在反函数.证明:因为13a ,所以92(),1,()9,6,a xx a xf x xaxx当13a 时,()f x 在[1,]a 上是增函数——证明略,同理,()f x 在[,6]a 上也是增函数——证明略;当13a时,x f y6,1x 上是增函数所以任意一个6,1x ,均能找到唯一的y 和它对应,所以xf y 6,1x时,()f x 存在反函数。
二次函数的推理计算与证明综合问题(真题10道+模拟30道)-中考数学重难题型押题培优导练案【原卷版】

二次函数的推理计算与证明综合问题(真题10道+模拟30道)【方法归纳】题型概述,方法小结,有的放矢据北京历年中考题型来推测,二次函数的压轴题目多数会以参数的形式出现的,难度之大,可想而知。
在解决含参数二次函数的题目时,通常先观察解析式,看能否求出对称轴,图像与坐标轴交点能否用参数来表示?根据设出点的坐标可求出相应的线段,然后观察题意,再考虑我们所学过的知识点(勾股,相似等 )能否用上.常用的二次函数的基础知识有:1.几种特殊的二次函数的图象特征如下:2.用待定系数法求二次函数的解析式:(1)一般式:(a≠0).已知图象上三点或三对x 、y 的值,通常选择一般式.(2)顶点式:(a≠0).已知图象的顶点或对称轴,通常选择顶点式.(可以看成的图象平移后所对应的函数.)(3)交点式:已知图象与x 轴的交点坐标x 1、x 2,通常选用交点式:(a≠0).(由此得根与系数的关系:,).3. 二次函数图象和一元二次方程的关系:【典例剖析】典例精讲,方法提炼,精准提分2y ax bx c =++()2y a x h k =-+2y ax =()()12y a x x x x =--12b x x a +=-12cx x a ⋅=【例1】(2021·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,点(1,m)和点(3,n)在抛物线y=ax2+bx(a>0)上.(1)若m=3,n=15,求该抛物线的对称轴;(2)已知点(−1,y1),(2,y2),(4,y3)在该抛物线上.若mn<0,比较y1,y2,y3的大小,并说明理由.【例2】(2022·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,点(1,m),(3,n)在抛物线y=ax2+bx+c(a>0)上,设抛物线的对称轴为x=t.(1)当c=2,m=n时,求抛物线与y轴交点的坐标及t的值;(2)点(x0,m)(x0≠1)在抛物线上,若m<n<c,求t的取值范围及x0的取值范围.【真题再现】必刷真题,关注素养,把握核心1.(2013·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2-2mx-2(m≠0))与轴交于点A,其对称轴与x轴交于点B.(1)求点A,B的坐标;(2)设直线l与直线AB关于该抛物线的对称轴对称,求直线l的解析式;(3)若该抛物线在-2<x<-1这一段位于直线l的上方,并且在2<x<3这一段位于直线AB的下方,求该抛物线的解析式.2.(2014·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=2x2+mx+n经过点A(0,−2),B(3,4).(1)求抛物线的表达式及对称轴;(2)设点B关于原点的对称点为C,点D是抛物线对称轴上一动点,记抛物线在A,B之间的部分为图象G(包含A,B两点).若直线CD与图象G有公共点,结合函数图像,求点D纵坐标t的取值范围.3.(2015·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,过点(0,2)且平行于x轴的直线,与直线y=x-1交于点A,点A关于直线x=1的对称点为B,抛物线C1:y=x2+bx+c经过点A,B.(1)求点A,B的坐标;(2)求抛物线C1的表达式及顶点坐标;(3)若拋物线C2:y=ax2(a≠0)与线段AB恰有一个公共点,结合函数的图象,求a的取值范围. 4.(2016·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2-2mx+m-1(m>0)与x轴的交点为A,B.(1)求抛物线的顶点坐标;(2)横、纵坐标都是整数的点叫做整点.①当m=1时,求线段AB上整点的个数;①若抛物线在点A,B之间的部分与线段AB所围成的区域内(包括边界)恰有6个整点,结合函数的图象,求m的取值范围.5.(2017·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2-4x+3与x轴交于点A 、B(点A在点B 的左侧),与y轴交于点C.(1)求直线BC的表达式;(2)垂直于y轴的直线l与抛物线交于点P(x1,y1),Q(x2,y2),与直线BC交于点N(x3,y3),若x1<x2<x3,结合函数的图象,求x1+x2+x3的取值范围.6.(2018·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,直线y=4x+4与x轴、y轴分别交于点A,B,抛物线y=ax2+bx−3a经过点A,将点B向右平移5个单位长度,得到点C.(1)求点C的坐标;(2)求抛物线的对称轴;(3)若抛物线与线段BC恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围.7.(2019·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx−1a与y轴交于点A,将点A向右平移2个单位长度,得到点B,点B在抛物线上.(1)求点B的坐标(用含a的式子表示);(2)求抛物线的对称轴;(3)已知点P(12,−1a),Q(2,2).若抛物线与线段PQ恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围.8.(2020·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,M(x1,y1),N(x2,y2)为抛物线y=ax2+bx+c(a>0)上任意两点,其中x1<x2.(1)若抛物线的对称轴为x=1,当x1,x2为何值时,y1=y2=c;(2)设抛物线的对称轴为x=t.若对于x1+x2>3,都有y1<y2,求t的取值范围.【模拟精练】押题必刷,巅峰冲刺,提分培优一、解答题(共30题)1.(2022·北京市广渠门中学模拟预测)已知抛物线y=ax2+2ax+3a2−4(a≠0)(1)该抛物线的对称轴为_____________;(2)若该抛物线的顶点在x轴上,求a的值;(3)设点M(m,y1),N(2,y2)该抛物线上,若y1>y2,求m的取值范围.2.(2022·北京·二模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2−2mx.(1)当抛物线过点(2,0)时,求抛物线的表达式;(2)求这个二次函数的顶点坐标(用含m的式子表示);(3)若抛物线上存在两点A(m−1,y1)和B(m+2,y2),其中m>0.当y1⋅y2>0时,求m的取值范围.3.(2022·北京昌平·二模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx−1(a>0).(1)若抛物线过点(4,−1).①求抛物线的对称轴;①当−1<x<0时,图像在x轴的下方,当5<x<6时,图像在x轴的上方,在平面直角坐标系中画出符合条件的图像,求出这个抛物线的表达式;(2)若(−4,y1),(−2,y2),(1,y3)为抛物线上的三点且y3>y1>y2,设抛物线的对称轴为直线x=t,直接写出t的取值范围.4.(2022·北京房山·二模)在平面直角坐标系xOy中,点A(2,−1)在二次函数y=x2−(2m+1)x+m的图象上.(1)直接写出这个二次函数的解析式;(2)当n≤x≤1时,函数值的取值范围是−1≤y≤4−n,求n的值;(3)将此二次函数图象平移,使平移后的图象经过原点O.设平移后的图象对应的函数表达式为y=a(x−ℎ)2+k,当x<2时,y随x的增大而减小,求k的取值范围.5.(2022·北京朝阳·二模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2+(a+2)x+2a.(1)求抛物线的对称轴(用含a的式子表示);(2)若点(-1,y1),(a,y2),(1,y3)在抛物线上,且y1<y2<y3,求a的取值范围.6.(2022·北京东城·二模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+1(a≠0)的对称轴是直线x=3.(1)直接写出抛物线与y轴的交点坐标;(2)求抛物线的顶点坐标(用含a的式子表示);(3)若抛物线与x轴相交于A,B两点,且AB≤4,求a的取值范围.7.(2022·北京平谷·二模)在平面直角坐标系xOy中,点(−1,y1)、(1,y2)、(3,y3)是抛物线y=x2+bx+1上三个点.(1)直接写出抛物线与y轴的交点坐标;(2)当y1=y3时,求b的值;(3)当y3>y1>1>y2时,求b的取值范围.8.(2022·北京四中模拟预测)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2−2tx+t2−t.(1)求抛物线的顶点坐标(用含t的代数式表示);(2)点P(x1,y1),Q(x2,y2)在抛物线上,其中t−1≤x1≤t+2,x2=1−t.①若y1的最小值是−2,求y1的最大值;①若对于x1,x2,都有y1<y2,直接写出t的取值范围.9.(2022·北京丰台·二模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2−2ax−3.(1)求该抛物线的对称轴(用含a的式子表示)(2)A(x1,y1),B(x2,y2)为该抛物线上的两点,若x1=1−2a,x2=a+1,且y1>y2,求a的取值范围.10.(2022·北京密云·二模)已知二次函数y=ax2+bx+2的图象经过点(1,2).(1)用含a的代数式表示b;(2)若该函数的图象与x轴的一个交点为(−1,0),求二次函数的解析式;(3)当a<0时,该函数图象上的任意两点P(x1,y1)、Q(x2,y2),若满足x1=−2,y1>y2,求x2的取值范围.11.(2022·北京大兴·二模)关于x的二次函数y1=x2+mx的图象过点(−2,0).(1)求二次函数y1=x2+mx的表达式;(2)已知关于x的二次函数y2=−x2+2x,一次函数y3=kx+b(k≠0),在实数范围内,对于x的同一个值,这三个函数所对应的函数值y1≥y3≥y2均成立.①求b的值;①直接写出k的值.12.(2022·北京顺义·二模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2+mx+n.(1)当m=−3时,①求抛物线的对称轴;①若点A(1,y1),B(x2,y2)都在抛物线上,且y2<y1,求x2的取值范围;(2)已知点P(−1,1),将点P向右平移3个单位长度,得到点Q.当n=2时,若抛物线与线段PQ恰有一个公共点,结合函数图象,求m的取值范围.13.(2022·北京市十一学校模拟预测)已知二次函数y=ax2−4ax−3的图象与x轴交于A、B两点(点A 在点B的左侧),顶点为D.(1)直接写出函数图象的对称轴:_____;(2)若△ABD是等腰直角三角形,求a的值;(3)当−1≤x≤k(2≤k≤6)时,y的最大值m减去y的最小值n的结果不大于3,求a的取值范围.14.(2022·北京房山·二模)已知二次函数y=ax2−4ax.(1)二次函数图象的对称轴是直线x=__________;(2)当0≤x≤5时,y的最大值与最小值的差为9,求该二次函数的表达式;(3)若a<0,对于二次函数图象上的两点P(x1,y1),Q(x2,y2),当t−1≤x1≤t+1,x2≥5时,均满足y1≥y2,请结合函数图象,直接写出t的取值范围.15.(2022·北京海淀·二模)在平面直角坐标系xOy中,点(m – 2, y1),(m, y2),(2-m, y3)在抛物线y = x2-2ax + 1上,其中m≠1且m≠2.(1)直接写出该抛物线的对称轴的表达式(用含a的式子表示);(2)当m = 0时,若y1= y3,比较y1与y2的大小关系,并说明理由;(3)若存在大于1的实数m,使y1>y2>y3,求a的取值范围.16.(2022·北京西城·二模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c经过点(0,−2),(2,−2).(1)直接写出c的值和此抛物线的对称轴;(2)若此抛物线与直线y=−6没有公共点,求a的取值范围;(3)点(t,y1),(t+1,y2)在此抛物线上,且当−2≤t≤4时,都有|y2−y1|<7.直接写出a的取值范围.217.(2022·北京东城·一模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2−2mx+m2+1与y轴交于点A.点B(x1,y1)是抛物线上的任意一点,且不与点A重合,直线y=kx+b(k≠0)经过A,B两点.(1)求抛物线的顶点坐标(用含m的式子表示);(2)若点C(m−2,a),D(m+2,b)在抛物线上,则a_______b(用“<”,“=”或“>”填空);(3)若对于x1<−3时,总有k<0,求m的取值范围.18.(2022·北京市十一学校二模)在平面直角坐标系xOy中,点A(t,2)(t≠0)在二次函数y=ax2+bx+2(a≠0)的图象上.(1)当t=4时,求抛物线对称轴的表达式;(2)若点B(5−t,0)也在这个二次函数的图象上.①当这个函数的最小值为0时,求t的值;①若在0≤x≤1时,y随x的增大而增大,求t的取值范围.19.(2022·北京石景山·一模)在平面直角坐标xOy中,点(4,2)在抛物线y=ax2+bx+2(a>0)上.(1)求抛物线的对称轴;(2)抛物线上两点P(x1,y1),Q(x2,y2),且t<x1<t+1,4−t<x2<5−t.①当t=3时,比较y1,y2的大小关系,并说明理由;2①若对于x1,x2,都有y1≠y2,直接写出t的取值范围.20.(2022·北京大兴·一模)在平面直角坐标系xOy中,已知关于x的二次函数y=x2−2ax+6.(1)若此二次函数图象的对称轴为x=1.①求此二次函数的解析式;①当x≠1时,函数值y______5(填“>”,“<”,或“≥”或“≤”);(2)若a<−2,当−2≤x≤2时,函数值都大于a,求a的取值范围.21.(2022·北京·东直门中学模拟预测)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2−(a+4)x+3经过点(2,m).(1)若m=−3,①求此抛物线的对称轴;①当1<x<5时,直接写出y的取值范围;(2)已知点(x1,y1),(x2,y2)在此抛物线上,其中x1<x2.若m>0,且5x1+5x2≥14,比较y1,y2的大小,并说明理由.22.(2022·北京市燕山教研中心一模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+3a(a≠0)与x轴的交点为点A(1,0)和点B.(1)用含a的式子表示b;(2)求抛物线的对称轴和点B的坐标;(3)分别过点P(t,0)和点Q(t+2,0)作x轴的垂线,交抛物线于点M和点N,记抛物线在M,N之间的部分为图象G(包括M,N两点).记图形G上任意一点的纵坐标的最大值是m,最小值为n.①当a=1时,求m−n的最小值;①若存在实数t,使得m−n=1,直接写出a的取值范围.23.(2022·北京平谷·一模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣2bx.(1)当抛物线过点(2,0)时,求抛物线的表达式;(2)求这个二次函数的对称轴(用含b的式子表示);(3)若抛物线上存在两点A(b﹣1,y1)和B(b+2,y2),当y1•y2<0时,求b的取值范围.24.(2022·北京门头沟·一模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=−x2+2mx−m2+m−2(m是常数).(1)求该抛物线的顶点坐标(用含m代数式表示);(2)如果该抛物线上有且只有两个点到直线y=1的距离为1,直接写出m的取值范围;(3)如果点A(a,y1),B(a+2,y2)都在该抛物线上,当它的顶点在第四象限运动时,总有y1>y2,求a的取值范围.25.(2022·北京房山·一模)已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(1,0)与点C(0,-3),其顶点为P.(1)求二次函数的解析式及P点坐标;(2)当m≤x≤m+1时,y的取值范围是-4≤y≤2m,求m的值.26.(2022·北京朝阳·一模)在平面直角坐标系xOy中,点(−2,0),(−1,y1),(1,y2),(2,y3)在抛物线y=x2+ bx+c上.(1)若y1=y2,求y3的值;(2)若y2<y1<y3,求y3值的取值范围.27.(2022·北京市第一六一中学分校一模)在平面直角坐标系xOy中,直线l1:y=﹣2x+6与y轴交于点A,与x轴交于点B,二次函数的图象过A,B两点,且与x轴的另一交点为点C,BC=2;(1)求点C的坐标;(2)对于该二次函数图象上的任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),当x1>x2>2时,总有y1>y2.①求二次函数的表达式;①设点A在抛物线上的对称点为点D,记抛物线在C,D之间的部分为图象G(包含C,D两点).若一次函数y=kx﹣2(k≠0)的图象与图象G有公共点,结合函数图象,求k的取值范围.28.(2022·北京顺义·一模)在平面直角坐标系xOy中,点(2,−2)在抛物线y=ax2+bx−2(a<0)上.(1)求该抛物线的对称轴;(2)已知点(n−2,y1),(n−1,y2),(n+1,y3)在抛物线y=ax2+bx−2(a<0)上.若0<n<1,比较y1,y2,y3的大小,并说明理由.29.(2022·北京海淀·一模)在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2−2ax(a≠0)的图象经过点A(−1,3).(1)求该二次函数的解析式以及图象顶点的坐标;(2)一次函数y=2x+b的图象经过点A,点(m,y1)在一次函数y=2x+b的图象上,点(m+4,y2)在二次函数y=ax2−2ax的图象上.若y1>y2,求m的取值范围.30.(2022·北京市第七中学一模)在平面直角坐标系xOy中,点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线y=−x2+(2a−2)x−a2+2a上,其中x1<x2.(1)求抛物线的对称轴(用含a的式子表示);(2)①当x=a时,求y的值;①若y1=y2=0,求x1的值(用含a的式子表示);(3)若对于x1+x2<−5,都有y1<y2,求a的取值范围.11/ 11。
数学基础训练15 三角函数化简、求值及证明

数学基础训练15 三角函数化简、求值及证明●训练指要灵活运用公式进行三角恒等变形,掌握三角函数的“给角求值”“给值求值”及“给值求角”的基本方法.一、选择题1.sin15°sin30°sin 75°的值等于 A.43 B.83 C.81 D.41 2.若cot θ=3,则cos 2θ+21sin2θ的值是 A.-56 B.-54 C.54 D. 56 3.若角α的终边落在直线y =3x 上,那么sin α,cos α,tan α的值分别为 A.3,1010,10103 B.1010,10103±-,±3 C.±10103,±1010,±3 D.±10103,±1010,3 二、填空题4.求值:︒︒-︒︒︒+︒7sin 75sin 68cos 7sin 75cos 68sin =_________. 5.(2002年北京春季高考题)如果cos θ=-1312,θ∈(π,23π),那么cos(θ+4π)的值等于_________.三、解答题6.(2002年全国高考题)已知sin 22α+sin2αcos α-cos2α=1,α∈(0,2π).求sin α,tan α的值.7.已知cos(α-2,32)2sin(,91)2πβαβ且=--=<α<π,0<β<2π,求cos(α+β)的值. 8.若α、β均为锐角,且tan α=101sin ,71=β,求α+2β的值.数学基础训练15答案一、1.C提示:原式=sin15°sin30°cos15°=21sin 230°=81. 2.D 提示:原式=56cot 1cot cot cos sin cos sin cos 22222=++=++θθθθθθθθ. 3.D二、4.2+3提示:变角:68°=75°-7°.5.-2627 三、6.sin α=21 tan α=33 提示:已知等式化为2cos 2α(2sin α-1)(sin α+1)=0∵α∈(0,2π),∴仅2sin α-1=0,sin α=21,tan α=33 7.-729239 提示:变角:(α-2)2()2βαβαβ+=--. 8.4π 提示:求得tan β=31,tan2β=43,tan(α+2β)=1. 又0<α<2π,求得0<β<4π. ∴0<α+2β<π,故α+2β=4π.。
初中数学函数试题

初中数学函数专题训练一. 填空题1. 在函数32--=x x y 中,自变量x 的取值范围是________ 2. 抛物线362+-=x x y 的顶点坐标是___________3. 正比例函数的图像经过点(3-,6),则函数的关系式是4.函数25+-=x y 与x 轴的交点是 ,与y 轴的交点是 ,与两坐标轴围成的三角形面积是 ;5.若点(3,a )在一次函数13+=x y 的图像上,则=a ;6.二次函数1)3(42-+-=x y 中,图象是 ,开口 ,对称轴是直线 ,顶点坐标是( ),当X 时,函数Y 随着X 的增大而增大,当X 时,函数Y 随着X 的增大而减小。
当X= 时,函数Y 有最 值是 。
7.写一个图象过一、二、四象限的一次函数表达_________.8.写一个图象开口向下,且过原点的二次函数表达式______.9.已知两圆的半径分别是一元二次方程01272=+-x x 的两个根,若两圆的圆心距为5,则这两个圆的位置关系是__________.二.选择题10.若点P (m ,1-2m )的横坐标与纵坐标互为相反数,则点P 一定在( )(A )第一象限(B )第二象限(C )第三象限(D )第四象限11.已知直线y=mx -1上有一点B (1,n ),围成的三角形的面积为( )(A )12(B )14或12(C )14或18 (D) 18或 1212.AE 、CF 是锐角△ABC 的两条高,如果AE :CF =3:2,则sin A :sin C 等于( )(A )3:2 (B )2:3 (C )9:4 (D )4:913.已知M 、N 两点关于y 轴对称,且点M 在双曲线12y x=上,点N 在直线y=x +3上,设点M 的坐标为(a ,b ),则二次函数y=-abx 2+(a+b )x ( )(A )有最小值,且最小值是92 (B )有最大值,且最大值是﹣92(C )有最大值,且最大值是92 (D )有最小值,且最小值是﹣92 14.两圆的半径分别是方程x 2-3x+2=0的两根.且圆心距d=1,则两圆的位置关系是( )A .外切B .内切C .外离D .相交15.已知反比例函数的图像经过点(a ,b ),则它的图像一定也经过 ( )A (-a ,-b )B (a ,-b )C (-a ,b )D (0,0)16.已知二次函数2y ax bx c =++的图象如图所示,对称轴是1x =,则下列结论中正确的是( ).A.0ac >B.0b < C.240b ac -< D.20a b +=17.已知22y x =的图象是抛物线,若抛物线不动,把x 轴,y 轴分别向上、向右平移2个单位,那么在新坐标系下抛物线的解析式是( ).A.22(2)2y x =-+B.22(2)2y x =+-C.22(2)2y x =-- D.22(2)2y x =++ 18.正比例函数y =kx 的图象经过二、四象限,则抛物线y =kx 2-2x +k 2的大致图象是( A )19.函数211--+=x x y 中,自变量x 的取值范围是( ) A .x ≥-1 B .x >-1且x ≠2C .x ≠2D .x ≥-1且x ≠220.把二次函数122--=x x y 配方成顶点式为( )A .2)1(-=x yB . 2)1(2--=x yC .1)1(2++=x yD .2)1(2-+=x y21.若︒<<︒900α,则下列说法不正确的是 ( )(A) αsin 随α的增大而增大; (B )cos α随α的减小而减小;(C )tan α随α的增大而增大; (D )0<sin α<1.22.抛物线22x y =是由抛物线2)1(22++=x y 经过平移而得到的,则正确的平移是( )A 、先向右平移1个单位,再向下平移2个单位B 、先向左平移1个单位,再向上平移2个单位三.计算题23.已知一次函数y=(m-1)x+2m+1(1) 若函数经过原点,求m 值(2) 若图像平行与直线y=2x,求m 的值(3) 若图像交y 轴于正半轴,求m 的取值范围(4) 若图像经过一、二、四象限,求m 取值范围24.已知一次函数y =(3m-8)x +1-m 图象与y 轴交点在x 轴下方,且y 随x 的增大而减小,其中m 为整数.(1)求m 的值;(2)当x 取何值时,0<y <4?函数y=2-x ,则y 随x 的增大而_______25.已知实数a 不等于零,抛物线y=ax^2-(a+c)x+c 不经过第二象限(1) 判断此抛物线顶点A (x0,y0)所在象限,并说明理由(2) 若经过这条抛物线顶点A(x0,y0)的直线y=-x+k 与抛物线的另一个交点为B ((a+c )/a,-c ),求抛物线的解析式26.为鼓励居民节约用水,某市规定收费标准如下:若每户每月不超过用水标准量,按每吨1.30元收费;若超过用水标准,则超过部分按每吨2.90元收费。
一次函数大题难题提高题

1.已知点A(3,4),点B为直线x=—1上的动点,设B(-1,y).(1)如图1,若点C(x,0)且-1<x<3,BC⊥AC,求y与x之间的函数关系式;(2)在(1)的条件下,y是否有最大值?若有,请求出最大值;若没有,请说明理由;(3)如图2,当点B的坐标为(-1,1)时,在x轴上另取两点E,F,且EF=1.线段EF在x轴上平移,线段EF平移至何处时,四边形ABEF的周长最小?求出此时点E的坐标.2.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,A点的坐标为(3,0),以OA为边作等边三角形OAB,点B在第一象限,过点B作AB的垂线交x轴于点C.动点P从O点出发沿OC向C点运动,动点Q从B点出发沿BA向A点运动,P,Q两点同时出发,速度均为1个单位/秒。
设运动时间为t秒.(1)求线段BC的长;(2)连接PQ交线段OB于点E,过点E作x轴的平行线交线段BC于点F。
设线段EF的长为m,求m与t之间的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围:(3)在(2)的条件下,将△BEF绕点B逆时针旋转得到△BE′F′,使点E的对应点E′落在线段AB上,点F的对应点是F′,E′F′交x轴于点G,连接PF、QG,当t为何值时,2BQ PF 3-=?3.一列快车从甲地匀速驶往乙地,一列慢车从乙地匀速驶往甲地.设先发车辆行驶的时间为x h,两车之间的距离为y km,图中的折线表示y与x之间的函数关系.根据图象解决以下问题:(1)慢车的速度为 km/h,快车的速度为 km/h;(2)解释图中点D的实际意义并求出点D的坐标;(3)求快车出发多少时间时,两车之间的距离为300km?4.一次函数y=k1x+b的图像经过点(0,—4)且与正比例函数y=k2x的图象交于点(2,-1).(1)分别求出这两个函数的表达式;(2)求这两个函数的图象与x轴围成的三角形的面积;(3)直接写出不等式k1x-4≥k2x的解集。
5.已知:如图1,△OAB是边长为2的等边三角形,OA在x轴上,点B在第一象限内;△OCA是一个等腰三角形,OC=AC,顶点C在第四象限,∠C=120°.现有两动点P、Q分别从A、O两点同时出发,点Q以每秒1个单位的速度沿OC向点C运动,点P以每秒3个单位的速度沿A→O→B运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随即停止.(1)求在运动过程中形成的△OPQ面积S与运动时间t之间的函数关系,并写出自变量t的取值范围;(2)在OA上(点O、A除外)存在点D,使得△OCD为等腰三角形,请直接写出....所有符合条件的点D的坐标;(3)如图2,现有∠MCN=60°,其两边分别与OB、AB交于点M、N,连接MN.将∠MCN绕着C点旋转(0°<旋转角<60°),使得M、N始终在边OB和边AB上.试判断在这一过程中,△BMN的周长是否发生变化?若没有变化,请求出其周长;若发生变化,请说明理由.6.如图,直线y=x+m(m≠0)交x轴负半轴于点A、交y轴正半轴于点B且AB=5,过点A作直线AC⊥AB 交y轴于点C.点E从坐标原点O出发,以0.8个单位/秒的速度沿y轴向上运动;与此同时直线l从与直线AC重合的位置出发,以1个单位/秒的速度沿射线AB方向平行移动.直线l在平移过程中交射线AB于点F、交y 轴于点G .设点E 离开坐标原点O 的时间为t (t≥0)s . (1)求直线AC 的解析式;(2)直线l 在平移过程中,请直接写出△BOF 为等腰三角形时点F 的坐标; (3)直线l 在平移过程中,设点E 到直线l 的距离为d,求d 与t 的函数关系.7.一列快车从甲地驶往乙地,一列慢车从乙地驶往甲地,两车同时出发,设慢车行驶的时间为)(h x ,两车之...间的距离....为)(km y ,图中的折线表示y 与x 之间的函数关系.根据图象进行以下探究:(1)请解释图中点B 的实际意义; (2)求慢车和快车的速度;(3)求线段BC 所表示的y 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;8.(7分)如图,一次函数y=-43x+3的图象与x 轴和y 轴分别交于点A 和B ,再将△AOB 沿直线CD 对折,使点A 与点B 重合。
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函数证明问题专题训练⑴.代数论证问题⑴.关于函数性质的论证⑵.证明不等式6.已知函数()f x 的定义域为R ,其导数()f x '满足0<()f x '<1.设a 是方程()f x =x 的根.(Ⅰ)当x >a 时,求证:()f x <x ;(Ⅱ)求证:|1()f x -2()f x |<|x 1-x 2|(x 1,x 2∈R ,x 1≠x 2);(Ⅲ)试举一个定义域为R 的函数()f x ,满足0<()f x '<1,且()f x '不为常数. 解:(Ⅰ)令g (x )=f (x ) -x ,则g`(x )=f `(x ) -1<0.故g (x )为减函数,又因为g (a )=f(a )-a =0,所以当x >a 时,g (x )<g (a )=0,所以f (x ) -x <0,即()f x <x .(Ⅱ)不妨设x 1<x 2,由(Ⅰ)知g (x )为减函数,所以 g (x 2)<g (x 1),即f (x 2)-x 2<f (x 1)-x 1,所以 f (x 2)-f (x 1)<x 2-x 1;又因为`()f x >0,所以()f x 为增函数,所以0<f (x 2)-f (x 1)<x 2-x 1,所以|1()f x -2()f x |<|x 1-x 2|.(Ⅲ)本小题没有统一的答案,满足题设条件的函数有无穷多个.如f (x )=11sin 24x x +1.设函数)(x f 的定义域为R,对任意实数βα,有()()2()()22f f f f αβαβαβ+-+=,且1()32f π=,0)2(=πf .⑴.求证:)()()(x f x f x f --==-π⑵.若02x π≤<时,0)(>x f ,求证: )(x f 在],0[π上单调递减;2.已知函数()f x 的定义域为R ,其导数()f x '满足0<()f x '<1.设a 是方程()f x =x的根.⑴.当x >a 时,求证:()f x <x ;⑵.求证:|1()f x -2()f x |<|x 1-x 2|(x 1,x 2∈R ,x 1≠x 2);⑶.试举一个定义域为R 的函数()f x ,满足0<()f x '<1,且()f x '不为常数.解:⑴.令g (x )=f (x ) -x ,则g`(x )=f `(x ) -1<0.故g (x )为减函数,又g (a )=f(a )-a =0,故当x >a 时,g (x )<g (a )=0,故f (x ) -x <0,即()f x x <. ⑵.不妨设x 1<x 2,由⑴知g (x )为减函数,故g (x 2)<g (x 1),即f (x 2)-x 2<f (x 1)-x 1,故 f (x 2)-f (x 1)<x 2-x 1;又`()f x >0,故()f x 为增函数,故0<f (x 2)-f (x 1)<x 2-x 1,故|1()f x -2()f x |<|x 1-x 2|.⑶.本小题没有统一的答案,满足题设条件的函数有无穷多个.如11()sin 24f x x x =+.3.已知直线10x y --=为曲线()log a f x x b =+在点(1(1))f ,处的一条切线.⑴.求a ,b 的值; ⑵.若函数()y f x =的图象1C 与函数()ng x mx x=+(n >0)的图象2C 交于11()P x y ,,22()Q x y ,两点,其中1x <2x ,过PQ 的中点R 作x 轴的垂线分别交1C ,2C 于点M 、N ,设C 1在点M 处的切线的斜率为1k ,C 2在点N 处的切线的斜率为2k ,求证:1k <2k .解:⑴.直线10x y --=的斜率为1,且过(10),点,又1()ln f x x a '=,故11ln log 10a ab ⎧=⎪⎨⎪+=⎩,故e 0a b ==,; ⑵.PQ的中点为1212()()ln 22x x y y f x x ++=,,,故1212122(ln )x x x k x x x +='==+,12122221222()()()2x x x x x x nn nk mx m m x x ++===+=-=-,由210x x >>,故21212()2x x x x +>,则212n k m x x >-,则212122112()()()n x x x x k m x x x x -->--2121()n nmx mx x x =+-+21y y =-21ln ln x x =-21ln x x =,又221121121212(1)2()()1xx x x x x k x x x ---==++, 法一:令2(1)()ln 1t r t t t-=-+,21x t x =>1,则22214(1)()(1)(1)t r t t t t t -'=-=++,因t >1时,()r t '>0,故()r t 在[1)+∞,上单调递增,故()r t >(1)0r =,则2k >1k .法二:令()(1)ln 2(1)r t t t t =+--,21x t x =>1,1()ln 1r t t t '=+-则,因221111(ln )t t t t tt-'+=-=,故t >1时,1(ln )0t t'+>,故1ln t t+在[1)+∞,上单调递增,从而1ln 1t t+->0,即()0r t '>,于是)(t r 在[1)+∞,上单调递增,故()r t >(1)0r =即(1)ln t t +>2(1)t -,ln t >2(1)1t t -+,则2k >1k . 4.函数)(x f 的定义域为R ,并满足以下条件:①对任意R x ∈,有0)(>x f ;②对任意x 、R y ∈,有y x f xy f )]([)(=;③1()13f >则 ⑴.求)0(f 的值;⑵.求证:)(x f 在R 上是单调增函数;⑶.若0a b c >>>,且2b ac =,求证:()()2()f a f c f b +>.解法一:⑴.令2,0==y x 得,2)]0([)0(f f =,故(0)0f >,则(0)1f =; ⑵.任取1x ,),(2+∞-∞∈x ,且21x x <.设112211,33x p x p ==,则21p p <,12()()f x f x -= 12121111()()[()][()]3333p p f p f p f f -=-,因1()13f >,12p p <,故12()()f x f x <,则()f x 在R 上是单调增函数;⑶.由⑴⑵知,()(0)1f b f >=,又()1f b >,因()()[()]ab cf a f b f b b=⋅=,()()cf c f b b=⋅= [()]cb f b,故()()[()][()]a cb b f a fc f b f b +=+>,而2a c b +>==,故f b >=,故()()2()fafc fb +>;解法二:⑴.因对任意x ,y R ∈,有y x f xy f )]([)(=,故()(1)[(1)]x f x f x f =⋅=,故当0=x 时0)]1([)0(f f =,因任意x R ∈,0)(>x f ,故(0)1f =; ⑵.因1()13f >,311(1)(3)[()]133f f f =⨯=>,故()[(1)]x f x f =是R上单调增函数,即)(x f 是R 上单调增函数;⑶.c a c a f f f c f a f +>+=+)]1([2)]1([)]1([)()(,而2a c b +>==,故2()f b >=,故()()2()f a f c f b +>.5.定义在区间(0,)+∞上的函数()f x 满足:①.()f x 不恒为零;②.对任何实数x ,q 都有)()(x qf x f q =.⑴.求证:方程()0f x =有且只有一个实根;⑵.若1a b c >>>,且a ,b ,c 成等差数列,求证:2()()()f a f c f b ⋅<; ⑶.若()f x 单调递增,且0m n >>时,有|()||()|2|()|2m nf m f n f +==,求证:32m <<解:⑴.取1x =,2q =,有2(1)(2)f f =,即(1)0f =,故1为方程()0f x =的一个根,若存在另一个实根10≠x ,使得1()0f x ≠对任意的11((0,)x x ∈+∞都成立,且10(0)q x x q =≠,有10()()0f x qf x ==,因0()0f x =恒成立,1()0f x ≡,与体积矛盾,故()0f x =有且只有一个实根1x =;⑵.因1a b c >>>,不妨设1q a b =,2q c b =,则10q >,20q >,故12()()()()q q f a f c f b f b ⋅= 212()q q f b =⋅,又2a c b +=,故22()04a c acb --=-<,故2ac b <,故122q q b b +<,则10q <+ 22q <,故21221()12q q q q +≤<,故2()()()fafc f b <;⑶.因(1)0f =,则()f x 在(0,)+∞上单调递增,当(0,1)x ∈时,()0f x <;当(1,)x ∈+∞时,()0f x >,又|()||()|f m f n =,故()()f m f n =,()()f m f n =-,因0m n >>,故()f m =- ()f n ,令1q m b =,2q n b =,1b ≠且120q q ≠,则12()()()()()0f m f n q q f b f mn +=+==,故1mn =.01n m <<<,因2|()|2|()|2m n f m f +=且1m >,12m n +>=,又()f m = 2()2m nf +,故2()[()]2m n f m f +=,则2()2m n m +=,即2242m m mn n =++,故24m m -- 22n =,由01n <<得,20421m m <--<,因1m >,故32m <<6.设函数2()f x ax bx c =++,,,a b c 都是正实数,且(1)1f =.⑴.若0x >,证明:1()()1f x f x≥;⑵.若正实数1x ,2x ,3x 满足1231x x x =,证明:123()()()1f x f x f x ≥. 分析:22111()()()()f x f ax bx c ab c xx x =++++,利用基本不等式可以证明之;由1231x x x =可以得到三个数之间的关系,分为都等于1和不都相等,若不全相等不妨设11x >,21x <,再利用第一问的结论进行证明. 证明:⑴.因(1)1f =,故1a b c ++=,当0x >时,22111()()()()f x f ax bx c a b c x x x=++++=222222111()()()()1a b c ab x bc x ca x a b c x x x++++++++≥++=,当且仅当1x =时取得等号.⑵.①若1231x x x ===,则显然有123()()()1f x f x f x ≥.②若1x ,2x ,3x 不全相等,则其中必有1i x >,1j x <,,{1,2,3}()i j i j ∈≠,不妨设11x >,21x <,因1231x x x =,故由⑴可知,123()()1f x x f x ≥,因,,a b c 为正实数,故任意取0x >有()()0f x f x >,故只需证1212()()()f x f x f x x ≥即可.因22121122()()()(f x f x ax bx c ax bx =+++222222222121212121212)()()()c a x x b x x c ab x x x x bc x x ca x x +=++++++++,12(1)()(f f x x a b =++222222222221212121212121212)()()(1)(1)c ax x bx x c a x x b x x c ab x x x x bc x x ca x x ++=++++++++,故2222121212121212121212()()()(1)(1)(1)f x f x f x x abx x x x x x bc x x x x ca x x x x =+--++--++--=2212121212(1)(1)(1)(1)(1)(1)0abx x x x bc x x ca x x --+--+-->,故1212()()()f x f x f x x ≥,又3()0f x >,故123123()()()()()1f x f x f x f x x f x >≥.点评:代数证明是高考压轴题的热点,对学生要求很高.本题是函数与不等式,特别是与二次函数有关,新课程标准中对于二次函数和函数与方程要求都很高,因此与二次函数有关的题型应该是高考的热点,特别是压轴题的首选.7.设函数()f x 的定义域为(0,)+∞,当(0,)x ∈+∞时,恒有[()]2f f x x =成立,且过()f x 图象上任意两点的直线的斜率都大于1,求证: ⑴.()f x 为增函数; ⑵.()f x x >; ⑶.4()332f x x <<. 证:⑴.设120x x <<,故1212()()10f x f x k x x -=>>-,故12()()f x f x <,故()f x 为增函数;⑵.若存在0(0,)x ∈+∞,使00()f x x ≤,则①当00()0f x x =>时,则00[()]()f f x f x =,即002x x =,故00x =与00x >矛盾; ②当00()f x x <时,由⑴知,()f x 为增函数,故00[()]()f f x f x <,即002x x <,故00x <,此时与00x >矛盾,故必有()f x x >. ⑶.由⑵得,()0f x x >>,故[()]()1()f f x f x f x x->-,故[()]()()f f x f x f x x ->-,即2()x f x -> ()f x x -,故()32f x x <,同理{[()]}[()][()]()f f f x f f x f f x f x ->-,即2()22f x x x ->- ()f x ,故4()3f x x >,故4()332f x x <<. 8.设()f x 定义在区间[0,1]上,(0)(1)0f f ==,且对任意a ,b [0,1]()a b ∈≠,|()()|f a f b -< ||a b -.⑴.求证:|()|min{,1}f x x x <-;⑵.求证:对于任意,[0,1]x y ∈,1|()()|2f x f y -<.解:⑴.由已知可知,对任意的[0,1]x ∈,有|()||()(1)||1|1f x f x f x x =-<-=-,因此,对任意的[0,1]x ∈,有|()|min{,1}f x x x <-;⑵.证:对于任意,[0,1]x y ∈,有1|()()|2f x f y -<.若1||2x y -≤,则有|()()||f x f y x -<- 1|2y ≤;若1||2x y ->,假设112x <≤,102y ≤<,则|()|m i nf x <{,1}1x x x -=-,|()|f y < min{,1}y y y <-=,故|()()||()||()|f x f y f x f y -≤+ 111()2x y x y =-+=--<. 9.已知函数()f x 是在(0,)+∞上处处可导的函数,若'()()x f x f x ⋅>在0x >上恒成立.⑴.求证:函数()()f x g x x=在(0,)+∞上是增函数; ⑵.当120,0x x >>时,证明:1212()()()f x f x f x x +<+; ⑶.已知不等式ln(1)x x +<在1x >-且0x ≠时恒成立,求证:222222111ln 2ln 3ln 4234++ 2*21ln(1)()(1)2(1)(2)n n n N n n n +++>∈+++. 解:⑴.2'()()'()0f x x f x g x x -=>,故函数()()(0,)f x g x x=+∞在上是增函数; ⑵.因()()f x g x x =在(0,)+∞上是增函数,故112112()()f x f x x x x x +<+,则111212()()x f x f x x x x <⋅++,212212()()f x f x x x x x +<+,则221212()()xf x f x x x x <⋅++,两式相加后得1212()()()f x f x f x x +<+; ⑶.121112()()n n f x x x f x x x x x +++<+++,则111212()()n nx f x f x x x x x x <⋅++++++,故22()f x x <1212()n n f x x x x x x ++++++,则221212()()n nx f x f x x x x x x <⋅++++++,故1212()n n f x x x x x x +++>+++()n n f x x ,故1212()()nn n nx f x f x x x x x x <⋅++++++,相加后得:12()()()n f x f x f x +++ 12()n f x x x <+++,故1122331212ln ln ln ln ()ln(n n n x x x x x x x x x x x x x ++++<++++ )n x ++,令21(1)n x n =+有22222222211111(ln 2ln 3ln 4ln(1))(234(1)2n n -+++++<++ 22222222211111111111)ln()()ln(34(1)23(1)23(1)2132n n n +++⋅+++<+++⋅+++++⨯⨯1111)()()(1)1222(1)(2)nn n n n n n +<--=-+++++,故222222111ln 2ln 3ln 4234++++2*21ln(1)()(1)2(1)(2)n n n N n n n +>∈+++. (方法二):222ln(1)ln(1)ln 411ln 4()(1)(1)(2)(1)(2)12n n n n n n n n n ++>≥=-+++++++,故222211ln 2ln 323++ 22221111ln 4ln 4ln(1)ln 4()4(1)222(2)n n n n n +++>-=+++,又1ln 411n >>+,故221ln 22+ 222*222111ln 3ln 4ln(1)()34(1)2(1)(2)n n n N n n n ++++>∈+++. 10.已知函数bc bx x a x f -++-=1)1()(2(,,a b c N ∈)的图像按向量(1,0)e =-平移后得到的图像关于原点对称,且3)3(,2)2(<=f f . ⑴.求,,a b c 的值;⑵.设0||1,0||1x t <<<≤,求证:|)1(|||||+<-++tx f x t x t ; ⑶.设x 是正实数,求证:22)1()]1([-≥+-+n n n x f x f .解:⑴.函数)(x f 的图像按(1,0)e =-平移后得到的图像所对应的函数式为cbx ax x f ++=+1)1(2.因函数)(x f 的图像平移后得到的图像关于原点对称,故)1()1(+-=+-x f x f ,即cbx ax c x b x a ++-=+-+-1)(1)(22.因a N ∈,故012>+ax .故c bx c bx --=+-,故0c =.又2)2(=f ,故21=++bc a .故b a 21=+,故12-=b a ①.又3214)3(<+=ba f .故b a 614<+②.由①,②及,a b N ∈,得1,1==b a . ⑵.11)1()(2-+-=x x x f ,故tx tx tx f 1)1(+=+.故11|(1)|||||||f tx tx tx tx tx +=+=+≥2=,当且仅当1||=tx 时,上式取等号.但1||0,1||0≤<<<t x ,故1||≠tx ,2|)1(|>+tx f .由于||2)(2|)||(|22222x t x t x t x t S -++=-++=,当||||x t ≥时,244S t =≤;当||||x t <时,244S x =<.故|)1(|2||||+<≤-++tx f x t x t ,即|)1(|||||+<-++tx f x t x t . ⑶.1n =时,结论显然成立.当2n ≥时,1111[(1)](1)()()n n n n n n n f x f x x x C x x x-+-+=+-+=22221122421221411111n n n n n n n n n n n n n n n n n C x C x C x C x C x C C x x x x x x ----------⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅+⋅=++⋅⋅⋅++⋅122412122242111111[()()()[2(22n n n n n n n n n n n n n C x C x C x C C x x x x --------=++++⋅⋅⋅++≥⋅++⋅⋅⋅+1121)]22n n n n n n n C C C C --=++⋅⋅⋅+=-.11.设定义在[0,2]上的函数()f x 满足下列条件:①对于[0,2]x ∈,总有(2)()f x f x -=,且()1f x ≥,(1)3f =;②对于,[1,2]x y ∈,若3x y +≥,则()()(2)1f x f y f x y +≤+-+.证明:⑴.对于,[0,1]x y ∈,若1x y +≤,则()()()1f x y f x f y +≥+-; ⑵.12()133n n f ≤+(*n N ∈); ⑶.[1,2]x ∈时,1()136f x x ≤≤-.证明:⑴.由(2)()f x f x -=知,函数()f x 图像关于直线1x =对称,则根据②可知:对于,[0,1]x y ∈,若1x y +≤,则()()()1f x y f x f y +≥+-.设12,[0,1]x x ∈,且12x x <,则21[0,1]x x -∈.因2112111211()()[()]()()()1()f x f x f x x x f x f x f x x f x -=+--≥+--- 21()10f x x =--≥,故()f x 在[0,1]上是不减函数.⑵.因111111111()()()()13()233333333n n n n n n n nf f f f f -=++≥++-≥-,故11()33n f ≤⨯ 122211211221122112()()()113333333333333n n n n n n n n n f f f ----+≤++≤≤+++=+-=+. ⑶.对于任意(0,1]x ∈,则必存在正整数n ,使得11133n n x -≤≤.因()f x 在(0,1)上是不减函数,故111()()()33n n f f x f -≤≤,由⑴知,11121()16161333n n n f x --≤+=+≤+.由①可得(2)1f ≥,在②中,令2x y ==,得(2)1f ≤,故(2)1f =.而(2)(0)f f =,故(0)1f =,又1()(0)3n f f ≥,故1()13n f ≥,故[0,1]x ∈时,1()61f x x ≤≤+.因[1,2]x ∈时,2[0,1]x -∈,且()(2)f x f x =-,故1(2)6(2)1136f x x x ≤-≤-+=-,因此[1,2]x ∈时,1()136f x x ≤≤-.12.已知()(1)n f x x n =>,1000()()n ng x nx x x x -=-+(0x 为已知正实数). ⑴.当0x >时,求证:()()f x g x ≥;⑵.当1n >,正实数12x x ≠时,求证:1212()22n nn x x x x++>; ⑶.当0m n >>,正实数12x x ≠时,求证:111212()()22m m n nmnx x x x ++>. 证:⑴.令1000()()()()n n nu x f x g x x nx x x x -=-=---,则'111100()()n n n n u x nx nx n x x ----=-=-,①00x x <<时,因'()0u x <,故()u x 是减函数;②0x x >时,因'()0u x >,故()u x 是增函数;故0x x =时,()u x 取得最小值为0()u x ,即0()()0u x u x ≥=,故()()f x g x ≥;。