函数综合题答案

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函数综合答案 1.解:(1))(xf的定义域为R,2'111()1fxxaaax (2分)

211[()1]xaxaxa11()()xaxaxa (3分)

当1a时,10aa即10aa,则()fx在1(0)a,和()a,上单增,在1()aa,上单减 (6分) (2)由(1)知,2a,当13x时,)(xf在)2,21(上单调递减,在),2(上单调递

增,所以当2x时()fx得到最小值为31(2)ln222f (8分) 13x时,()()gxfx恒有解,需2213ln22bxx31ln222在13x

时有

解 (9分) 即221113[()]2bxx有解,

令11[1)3tx,,21()2kttt 1[1)3t,,(10分) '()10ktt ()kt在1[1)3t,上单增 

513

()()(1)632kktk (11分)

需256b,即306b或306b (13分)

b

的范围是3030()()66U,, (14分)

2.解: (I)因为(0)0f,所以函数2()(1)(5)fxxxkxk有三个不同零点的充要条件是关于x的方程2(1)(5)0xkxk有两个不相等的非零实根,…………1分

即2250,5,113(3)(11)0(1)4(5)0kkkkkkk,且5k. 故k的取值范围是11,5(5,3).U…………5分 (II)解法一:232(1)(5)fxxkxk, 函数()fx在区间(0,3)上不是单调函数的充要条件是关于x的方程232(1)(5)0xkxk

在区间(0,3)上有实根且24(1)12(5)0.kk…………7分 关于x的方程232(1)(5)0xkxk在区间(0,3)上有实根的充要条件是 0,3,x使得2(21)(325)kxxx…………8分 0,3,x使得2(325)391021214213xxkxxx

令21,tx有1,7t,记2299(3)(3)(),()1tthtthtttt ()013;()037.htthtt…………10分

则函数ht在1,3上单调递减,在3,7上单调递增,所以有6,10,ht

即310()5,243kht.…………11分 又由 24(1)12(5)0,kk得2,k且7.k 故k的取值范围是5,2.…………12分 (II)解法二:记函数232(1)(5)fxxkxk在区间0,3上的最大值为

max()fx,最小值为min().fx 函数f(x)在区间(0,3)上不单调函数f(x)在区间0,3上不单调 min()0fxmax().fx

…………7分

因为函数fx的图像是开口向上、对称轴为13kx的抛物线,

所以max137(3),726,322()137(0),5,322kfkkfxkfkk, max()05.fxk…………9分

当5k时,123k,

min111(),02(7)(2),5133(),31(0),05,13kkfkkkfxkfkk















…………11分

min()052.fxk 故k的取值范围是5,2.…………12分

3.解:(1)因为32()fxaxbxcxd,所以2()32fxaxbxc. 又()fx在0x处有极值,所以(0)0f即0c……………………2分 所以2()32fxaxbx 令()0fx 所以0x或23bxa---------3分 又因为()fx在区间(6,4),(2,0)上是单调且单调性相反 所以2423ba所以36ba -------------------------------6分 (2)因为3ba,且2是32()3fxaxaxd的一个零点, 所以(2)8120faad,所以4da,从而32()34fxaxaxa. 所以2()36fxaxax,令()0fx,所以0x或2x. ------------------8分 列表如下: x 3

(3,2) 2 (2,0) 0 (0,2)

2 0a 0a 0a 0a 0a 0a

()fx + — 0 — + 0 + —

()fx 4a Z ] 0 ] Z 4a Z ] 16a

所以当0a时,若32x,则4()16afxa

当0a时,若32x,则16()4afxa-----------------------10分

从而016243aaa 或016342aaa----------------------------------------12分 即108a或3016a-----------------------------------------------13分 所以存在实数3100168a



U,,,满足题目要求.……………………14分

4.解:(1)由ek得()eexfxx,所以()eexfx. 由()0fx得1x,故()fx的单调递增区间是(1),, 由()0fx得1x,故()fx的单调递减区间是(1),.……………4分 (2)由()()fxfx可知()fx是偶函数. 于是()0fx对任意xR成立等价于()0fx对任意0x≥成立. 由()e0xfxk得lnxk. ……………………………………6分 ①当(01]k,时,()e10(0)xfxkkx≥. 此时()fx在[0),上单调递增. 故()(0)10fxf≥,符合题意. ……………………………………8分 ②当(1)k,时,ln0k. 当x变化时()()fxfx,的变化情况如下表: x (0ln)k, lnk (ln)k,

()fx  0 

()fx 单调递减 极小值 单调递增

由此可得,在[0),上,()(ln)lnfxfkkkk≥. 依题意,ln0kkk,又11ekk,. 综合①,②得,实数k的取值范围是0ek.………………………10分 (3)()()()eexxFxfxfxQ,

12()()FxFx12121212121212

()()eeeeee2e2xxxxxxxxxxxxxx

,

…………………………………………………………11分 1(1)()e2nFFn,

11(2)(1)e2()(1)e2.nnFFnFnF



LL ……………………………………12分

由此得,21[(1)(2)()][(1)()][(2)(1)][()(1)](e2)nnFFFnFFnFFnFnFLL

………………………………………13分

故12(1)(2)()(e2)nnFFFnnNL,. …………………………14分

5. 解:(1)∵00f,∴0c. …… 1分 ∵对于任意xR都有1122fxfx, ∴函数fx的对称轴为12x,即122ba,得ab. …… 2分 又fxx,即210axbx对于任意xR都成立, ∴0a,且210b. ∵210b, ∴1,1ba. ∴2fxxx. …… 4分

(2) 解:1gxfxx22111,,111,.xxxxxx …… 5分 ① 当1x时,函数211gxxx的对称轴为12x, 若112,即02,函数gx在1,上单调递增; …… 6分

若112,即2,函数gx在1,2上单调递增,在11,2上单调递减.。。。。。。。。7分 ② 当1x时,函数211gxxx的对称轴为112x,