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1.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )
A.y=cosx B.y=sinx
C.y=ln x D.y=x2+1
答案 A
解析 y=cosx是偶函数且有无数多个零点,y=sinx为奇函数,y=ln x既不是奇函数也不是偶函数,y=x2+1是偶函数但没有零点,故选A.
2.若函数f(x)=是奇函数,则使f(x)>3成立的x的取值范围为( )
A.(-∞,-1) B.(-1,0)
C.(0,1) D.(1,+∞)
答案 C
解析 f(-x)==,由f(-x)=-f(x)得=-,即1-a·2x=-2x+a,化简得a·(1+2x)=1+2x,所以a=1,f(x)=.由f(x)>3得0<x<1.故选C.
3.已知f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)-g(x)=x3+x2+1,则f(1)+g(1)=( )
A.-3 B.-1
C.1 D.3
答案 C
解析 令x=-1得,f(-1)-g(-1)=(-1)3+(-1)2+1=1.∵f(x),g(x)分别是偶函数和奇函数,
∴f(-1)=f(1),g(-1)=-g(1),
即f(1)+g(1)=1.故选C.
4.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=(|x-a2|+|x-2a2|-3a2).若∀x∈R,f(x-1)≤f(x),则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 当x≥0时,
f(x)=画出图象,再根据f(x)是奇函数补全图象.
∵满足∀x∈R,f(x-1)≤f(x),则只需3a2-(-3a2)≤1,
∴6a2≤1,即-≤a≤,故选B.
5.若定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=ex,则g(x)=( )
A.ex-e-x B.(ex+e-x)
C.(e-x-ex) D.(ex-e-x)
答案 D
解析 因为f(x)+g(x)=ex①,则f(-x)+g(-x)=e-x,即f(x)-g(x)=e-x②,故由①-②可得g(x)=(ex-e-x),所以选D.
6.若函数f(x)=xln (x+)为偶函数,则a=________.
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答案 1
解析 解法一:由题意得f(x)=xln (x+)=f(-x)=-xln (-x),所以+x=,解得a=1.
解法二:由f(x)为偶函数有y=ln (x+)为奇函数,令g(x)=ln (x+),有g(-x)=-g(x),以下同解法一.
7.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-4x,则不等式f(x)>x的解集用区间表示为________.
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答案 (-5,0)∪(5,+∞)
解析 ∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(0)=0.
又当x<0时,-x>0,∴f(-x)=x2+4x.
又f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)=-x2-4x(x<0),
∴f(x)=
①当x>0时,由f(x)>x得x2-4x>x,解得x>5;
②当x=0时,f(x)>x无解;
③当x<0时,由f(x)>x得-x2-4x>x,解得-5<x<0.
综上得不等式f(x)>x的解集用区间表示为(-5,0)∪(5,+∞).
8.已知函数f(x)=ex+e-x,其中e是自然对数的底数.
(1)证明:f(x)是R上的偶函数;
(2)若关于x的不等式mf(x)≤e-x+m-1在(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;
(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(-x+3x0)成立.试比较ea-1与ae-1的大小,并证明你的结论.
解 (1)证明:因为对任意x∈R,都有f(-x)=e-x+e-(-x)=e-x+ex=f(x),所以f(x)是R上的偶函数.
(2)由条件知m(ex+e-x-1)≤e-x-1在(0,+∞)上恒成立,
令t=ex(x>0),则t>1,
所以m≤-=-对任意t>1成立.
因为t-1++1≥2+1=3,所以-≥-,当且仅当t=2,即x=ln 2时等号成立.
因此实数m的取值范围是.
(3)令函数g(x)=ex+-a(-x3+3x),
则g′(x)=ex-+3a(x2-1).
当x≥1时,ex->0,x2-1≥0,又a>0,故g′(x)>0,所以g(x)是[1,+∞)上的单调增函数,因此g(x)在[1,+∞)上的最小值是g(1)=e+e-1-2a.
由于存在x0∈[1,+∞),使ex0+e-x0-a(-x+3x0)<0成立,当且仅当最小值g(1)<0,
故e+e-1-2a<0,即a>.
令函数h(x)=x-(e-1)ln x-1,则h′(x)=1-.
令h′(x)=0,得x=e-1.
当x∈(0,e-1)时,h′(x)<0,故h(x)是(0,e-1)上的单调减函数;
当x∈(e-1,+∞)时,h′(x)>0,故h(x)是(e-1,+∞)上的单调增函数.
所以h(x)在(0,+∞)上的最小值是h(e-1).
注意到h(1)=h(e)=0,所以当x∈(1,e-1)⊆(0,e-1)时,h(e-1)≤h(x)<h(1)=0;
当x∈(e-1,e)⊆(e-1,+∞)时,h(x)<h(e)=0.所以h(x)<0对任意的x∈(1,e)成立.
①当a∈⊆(1,e)时,h(a)<0,即a-1<(e-1)ln a,从而ea-1<ae-1;
②当a=e时,ea-1=ae-1;
③当a∈(e,+∞)⊆(e-1,+∞)时,h(a)>h(e)=0,即a-1>(e-1)ln a,故ea-1>ae-1.
综上所述,当a∈时,ea-1<ae-1;
当a=e时,ea-1=ae-1;
当a∈(e,+∞)时,ea-1>ae-1.
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