数学
数学力气训练(23)
高考资源网
1.设定义在R上的函数f(x)满足f(x)·f(x+2)=13,若f(1)=2,求f(99)的值.
解:∵f(x)·f(x+2)=13.且f(1)=2.
∴f(3)=eq\f(13,f?1?)=eq\f(13,2),f(5)=eq\f(13,f?3?)=2.
f(7)=eq\f(13,f?5?)=eq\f(13,2).f(9)=eq\f(13,f?7?)=2,…,
∴f(2n-1)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2?n为奇数?,\f(13,2)?n为偶数?)).
∴f(99)=f(2×50-1)=eq\f(13,2).
[例1]设函数f(x)=x2-2x+2,x∈[t,t+1],t∈R,求函数f(x)的最小值.
[解]f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,x∈[t,t+1],t∈R,对称轴为x=1.
当t+11,即t0时,函数图象如图(1),函数f(x)在区间[t,t+1]上为减函数,所以最小值为f(t+1)=t2+1;
当t≤1≤t+1,即0≤t≤1时,函数图象如图(2),最小值为f(1)=1;
当t1时,函数图象如图(3),函数f(x)在区间[t,t+1]上为增函数,所以最小值为f(t)=t2-2t+2.
[借题发挥]本题中区间是变化的,从运动观点来看,让区间从左向右沿x轴正方向移动,看移动到不同位置时对最值有什么影响.借助图形,可使问题的解决显得直观、清楚.
2.设函数f(x)=x2-2|x|-1(-3≤x≤3),
(1)证明f(x)是偶函数;
(2)画出这个函数的图象;
(3)指出函数f(x)的单调区间,并说明在各个单调区间上是增函数还是减函数;
(4)求函数的值域.
解:(1)证明:∵f(-x)=(-x)2-2|-x|-1
=x2-2|x|-1=f(x),
即f(-x)=f(x).
又∵-3≤x≤3,关于原点对称,∴f(x)是偶函数.
(2)当x≥0时,
f(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,
当x<0时,f(x)=x2+2x-1=(x+1)2-2,
即f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(?x-1?2-2?0≤x≤3?,?x+1?2-2?-3≤x<0?)).
依据二次函数的作图方法,可得函数图象如图.
(3)函数f(x)的单调区间为[-3,-1),[-1,0),
[0,1),[1,3].
f(x)在区间[-3,-1)和[0,1)上为减函数,
在[-1,0),[1,3]上为增函数.
(4)当x≥0时,函数f(x)=(x-1)2-2的最小值为-2,
最大值为f(3)=2;
当x<0时,函数f(x)=(x+1)2-2的最小值为-2,
最大值为f(-3)=2.
故函数f(x)的值域为[-2,2].
[例2]已知函数f(x)=x+eq\f(m,x),且此函数图象过点(1,5).
(1)求实数m的值;
(2)推断f(x)奇偶性.
[解](1)∵f(x)过点(1,5),∴1+m=5?m=4.
(2)对于f(x)=x+eq\f(4,x),∵x≠0,
∴f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称.
∴f(-x)=-x+eq\f(4,-x)=-f(x).
∴f(x)为奇函数.
[借题发挥]在推断函数的奇偶性之前,首先要确定函数的定义域,若函数的定义域不关于原点对称,则函数不具有奇偶性,若函数的定义域关于原点对称,则再利用f(x)与f(-x)的关系推断奇偶性.
[例8]已知函数f(x)=x2+2ax+2,x∈[-5,5].
(1)求实数a的范围,使y=f(x)在区间[-5,5]上是单调函数;
(2)求f(x)的最小值.
[解](1)f(x)=(x+a)2+2-a2,
可知f(x)的图象开口向上,对称轴方程为x=-a,要使f(x)在[-5,5]上单调,则-a≤-5或-a≥5,
即a≥5或a≤-5.
(2)当-a≤-5,即a≥5时,f(x)在[-5,5]上是增函数,所以f(x)min=f(-5)=27-10a
当-5<-a≤5,即-5≤a<5时,
f(x)min=f(-a)=2-a2,
当-a>5,即a<-5时,f(x)在[-5,5]上是减函数,
所以f(x)min=f(5)=27+10a
综上可得,f(x)min=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(27-10a?a≥5?,,2-a2?-5≤a<5?,,27+10a?a<-5?.))
[借题发挥]解决二次函数的最值问题主要接受图象法或依据单调性求解,若问题中含参数,往往需要分类争辩,该类问题概括起来主要有两类:一是二次函数的解析式确定(不含参数),而