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专题七 数学思想方法
第一讲 函数与方程思想
一、选择题
1.已知向量a=(3,2),b=(-6,1),而(λa+b)(a-λb),则实数λ等于( )
A.1或2 B.2或- C.2 D.0
解析:λa+b=(3λ-6,2λ+1),a-λb=(3+6λ,2-λ),若(λa+b)(a-λb),则(3λ-6)·(3+6λ)+(2λ+1)(2-λ)=0,解得λ=2或λ=-
答案:B
2.设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2.若对任意的x[t,t+2],不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,则实数t的取值范围是( )
A.[,+∞) B.[2,+∞)
C.(0,2] D.[-,-1][,]
答案:A
3.f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)≤0.对任意正数a、b,若ab,则必有( )
A.af(a)≤f(b) B.bf(b)≤f(a)
C.af(b)≤bf(a) D.bf(a)≤af(b)
解析:xf′(x)+f(x)≤0,即[xf(x)]′≤0,
xf(x)是减函数.又ab,
af(a)≥bf(b).
又ba0,f(x)≥0,
bf(a)≥af(a)且bf(b)≥af(b),
bf(a)≥af(a)≥bf(b)≥af(b),
bf(a)≥af(b).
答案:C
4.f(x)是定义在R上的以3为周期的奇函数,f(2)=0,则函数y=f(x)在区间(-1,4)内的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
解析:f(x)是定义在R上的奇函数,
f(0)=0.由f(2)=0,得f(-2)=0.
又f(x)的周期为3,f(1)=0,f(3)=0.
又f=f=f=-f,
f=0.故选D.
答案:D
5.已知对于任意的a[-1,1],函数f(x)=x2+(a-4)x+4-2a的值总大于0,则x的取值范围是( )
A.1x3 B.x1或x3
C.1x2 D.x2或x3
解析:将f(x)=x2+(a-4)x+4-2a看作是a的一次函数,记为g(a)=(x-2)a+x2-4x+4.
当a[-1,1]时恒有g(a)0,只需满足条件
即,
解之得x1或x3.
答案:B
二、填空题
6.已知不等式(x+y)≥9对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为________.
解析:只需求(x+y)的最小值大于等于9即可,又(x+y)=1+a·++a≥a+1+2=a+2+1,等号成立仅当a·=即可,所以()2+2+1≥9,即()2+2-8≥0求得≥2或≤-4(舍),
所以a≥4,即a的最小值为4.
答案:4
7.若关于x的方程(2-2-|x-2|)2=2+a有实根,则实数a的取值范围是________.
解析:令f(x)=(2-2-|x-2|)2,要使f(x)=2+a有实根,只需2+a是f(x)的值域内的值.
f(x)的值域为[1,4)
1≤a+24,-1≤a2.
答案:[-1,2)
8.已知函数f(x)=,aR,若方程f2(x)-f(x)=0共有7个实数根,则a=________.
解析:设y=t2-t,t=f(x)作出两函数的图象如图所示,由t2-t=0知t=0,或t=1,当t=0时,方程有两个实根;当t=1时,要使此时方程有5个不同实根,则a=1.
答案:1
9.若数列{an}的通项公式为an=×n-3×n+n(其中nN*),且该数列中最大的项为am,则m=________.
解析:令x=n,则0x≤
构造f(x)=x3-3x2+x,x
∴f′(x)=8x2-6x+1
令f′(x)=0,故x1=,x2=.
f(x)在上为增函数,
f(x)在上为减函数
f(x)max=f
即当x=时,f(x)最大,
n=2时,a2最大.
m=2.
答案:2
三、解答题
10.设P是椭圆+y2=1(a1)短轴的一个端点,Q为椭圆上的一个动点,求|PQ|的最大值.
解:依题意可设P(0,1),Q(x,y),则
|PQ|=.
又因为Q在椭圆上,所以x2=a2(1-y2).
|PQ|2=a2(1-y2)+y2-2y+1=(1-a2)y2-2y+1+a2
=(1-a2)2-+1+a2,
因为|y|≤1,a1,若a≥,则≤1,
当y=时,|PQ|取最大值;
若1a,则当y=-1时,|PQ|取最大值2,
综上,当a≥时,|PQ|最大值为;当1a时,|PQ|最大值为2.
11.已知f(x)是定义在正整数集N*上的函数,当x为奇数时,f(x+1)-f(x)=1,当x为偶数时,f(x+1)-f(x)=3,且满足f(1)+f(2)=5.
(1)求证:{f(2n-1)}(nN*)是等差数列;
(2)求f(x)的解析式.
(1)证明:由题意得
,
两式相加得f(2n+1)-f(2n
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