1.设0>a 且1≠a ,函数122-+=x x a a y 在[]1,1-的最大值是14,求a 的值。
【答案】331==a a 或 试题解析:令)1,0(≠>=a a a t x ,则原函数化为)0(2)1(1222>-+=-+=t t t t y 2分①当10<<a 时,[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈=-∈aa a t x x 1,,1,1 3分此时)(t f 在⎥⎦⎤⎢⎣⎡a a 1,上为增函数,所以142)11()1()(2max =-+==a a f x f 6分所以31(51=-=a a 舍)或 7分 ②当1>a 时,[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈=-∈a a a t x x ,1,1,1 8分此时)(t f 在⎥⎦⎤⎢⎣⎡a a,1上为增函数,所以142)1()()(2max =-+==a a f x f 10分所以3(5=-=a a 舍)或 11分综上331==a a 或 12分 考点:1,函数单调性 2,函数奇偶性.3,换元法.2.已知函数定义域为,若对于任意的,都有,且时,有.(1)判断并证明函数的奇偶性;(2)判断并证明函数的单调性;(3)设,若< ,对所有恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)试题解析:(1)因为有,令,得,所以,令可得:所以,所以为奇函数.(2)是定义在上的奇函数,由题意则,由题意时,有.,是在上为单调递增函数;(3)因为在上为单调递增函数,所以在上的最大值为,所以要使<,对所有恒成立,只要>1,即>0恒成立令得:考点:(1)函数奇偶性的证明。
(2)函数单调性的证明。
(3)运用函数思想及函数性质解决恒成立问题。
3.(本小题满分12分)已知函数11)(+-=x x e e x f .(1)判断)(x f 的奇偶性.(2)判断)(x f 在R 上的单调性,并用定义证明.(3)是否存在实数t ,使不等式0)()(22≥-+-t x f t x f 对一切]2,1[∈x 恒成立若存在,求出t 的取值范围;若不存在,请说明理由. 【答案】 (1))(x f 的奇函数.(2))(x f 在R 上是增函数,证明见解析.(3)12≤≤-t试题解析:(1)R x ∈)(1111)(x f ee e e xf xxxx -=+-=+-=--- )(x f ∴是奇函数. 3分(2)任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则)1)(1()(2)()(212121++-=-x x x x e e e e x f x f ,∵x 1<x 2,∴21x x e e < ,∵0)1)(1(21>++x x e e , ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在R 上是增函数. 6分 (3)假设存在实数t 满足条件.由f (x )是R 上的奇函数,不等式f (x -t )+f (x 2-t 2)≥0可化为f (x -t )≥-f (x 2-t 2),即f (x -t )≥f (-x 2+t 2),又f (x )是R 上的增函数,∴f (x -t )≥f (-x 2+t 2)等价于x -t ≥-x 2+t 2,即x 2+x -t 2-t ≥0对一切]2,1[∈x 恒成立,即t t x x +≥+2min 2)( 9分即t t +≥22解得12≤≤-t综上所述,存在12≤≤-t 使不等式f (x -t )+f (x 2-t 2)≥0对一切]2,1[∈x 恒成立. 12分考点:1、函数的奇偶性判断;2、函数单调性的证明;3、关于含参数的恒成立问题; 2、用定义证明函数的单调性,一般的思路是:设点,作差,变形,判断符号,3、含参数的恒成立问题一般采用参变分离的方法.4.已知)(x f 是定义在[]1,1-上的奇函数,且1)1(=f ,若[]0,1,1,≠+-∈n m n m 时,有0)()(>++nm n f m f(1)证明)(x f 在[]1,1-上是增函数;(2)解不等式0)33()1(2<-+-x f x f(3)若12)(2+-≤at t x f 对[][]1,1,1,1-∈-∈∀a x 恒成立,求实数t 的取值范围【答案】(1)详见解析 (2)⎥⎦⎤ ⎝⎛∈34,1x (3)022=-≤≥t t t 或或 【解析】试题分析:(1)利用定义法任取1121≤<≤-x x 得12()()f x f x -=12()()f x f x +-121212()()()f x f x x x x x +-=--因为0,0)()(212121<->--+x x x x x f x f 即可证明12()()f x f x <.(2)根据函数单调性确定⎪⎩⎪⎨⎧≤-≤-≤-≤--<-133111133122x x x x 即可解得⎥⎦⎤ ⎝⎛∈34,1x .(3)因为)(x f 在[]1,1-是单调递增函数且max ()f x =1,所以只要f(x )的最大值小于等于221t at -+即2211t at -+≥,然后即可求得t 的范围.试题解析:(1)任取1121≤<≤-x x ,则)()()()()()()(2121212121x x x x x f x f x f x f x f x f ---+=-+=- 2分0)(,112121≠-+∴≤<≤-x x x x ,由已知0,0)()(212121<->--+x x x x x f x f 4分0)()(21<-∴x f x f ,即)(x f 在[]1,1-上是增函数 5分(2)因为)(x f 是定义在[]1,1-上的奇函数,且在[]1,1-上是增函数不等式化为)33()1(2-<-x f x f ,所以⎪⎩⎪⎨⎧≤-≤-≤-≤--<-133111133122x x x x ,解得⎥⎦⎤ ⎝⎛∈34,1x 9分(3)由(1)知)(x f 在[]1,1-上是增函数,所以)(x f 在[]1,1-上的最大值为1)1(=f ,要使12)(2+-≤at t x f 对[][]1,1,1,1-∈-∈∀a x 恒成立,只要0211222≥-⇒≥+-at t at t 10分设[]0)(,1,1,2)(2≥-∈∀-=a g a at t a g 对恒成立, 11分所以⎩⎨⎧⎩⎨⎧≤≥-≤≥⇒≥-=≥+=-022002)1(02)1(22t t t t t t g t t g 或或 13分 所以022=-≤≥t t t 或或 14分考点:1,函数单调性2,函数奇偶性3,含参函数不等式求解. 5.已知函数2()1f x x =-,()1g x a x =-.(Ⅰ)若()()f x g x =有且仅有两个不同的解,求a 的值;(Ⅱ)若当x R ∈时,不等式()()f x g x ≥恒成立,求实数a 的取值范围;(Ⅲ)若0a <时,求()()()G x f x g x =+在[2,2]-上的最大值.【答案】(Ⅰ)0a =或2a =;(Ⅱ)2a ≤-;(Ⅲ)max 0, 3()3,30a G x a a ≤-⎧=⎨+-<<⎩.试题解析:(Ⅰ)211x a x -=-,∴1x =或1x a +=∴0a =或2a = (Ⅱ)211x a x -≥- ①若1x =,a R ∈;②若1x ≠,则2min11x a x ⎛⎫-≤ ⎪ ⎪-⎝⎭()()()()21,12+111,1-2+x x x x x x +>∈∞⎧-⎪=⎨---<∈∞⎪⎩,,, ∴2a ≤-(Ⅲ)2221,[2,1]()1,(1,1)1,[1,2]x ax a x G x x ax a x x ax a x ⎧-+-∈--⎪=--++∈-⎨⎪+--∈⎩若22a ≤-,即4a ≤-,则22a -≥ 所以,()G x 在[2,1]--上递增,(1,1)-上递增,[1,2]上递减,所以,max ()(1)0G x G ==若212a -<<-,即42a -<<-,则122a<-< 所以,()G x 在2,2a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦递减,,12a ⎛⎫- ⎪⎝⎭递增,(1,1)-递增,1,2a ⎛⎫- ⎪⎝⎭递减,,22a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦递增又()G 233a =+,()G 10=,()G 23a =+所以,当43a -<≤-时,max ()(1)0G x G == 当32a -<<-时,()()max G G 23x a ==+ ③若102a -≤<,即20a -≤<,则012a <-≤ 所以,()G x 在[2,1]--上递增,1,2a ⎛⎫--⎪⎝⎭上递增,,12a ⎛⎫- ⎪⎝⎭上递减,[1,2]上递减, 又(2)33G a -=+,2124a aG a ⎛⎫-=++ ⎪⎝⎭,(2)3G a =+ 由于2314a a a +>++,所以max ()(2)3+G x G a == 综上,max 0, 3()3,30a G x a a ≤-⎧=⎨+-<<⎩考点:函数的图象与性质的应用;绝对值不等式的求解.6.已知函数()|2|2f x x a x x =-+,a R ∈.(1)若0a =,判断函数()y f x =的奇偶性,并加以证明;(2)若函数()f x 在R 上是增函数,求实数a 的取值范围;(3)若存在实数[]2,2,a ∈-使得关于x 的方程()(2)0f x tf a -=有三个不相等的实数根,求实数t 的取值范围.【答案】(1)奇函数,(2)11a -≤≤,(3) 918t << 试题解析:(1)函数()y f x =为奇函数.[来当0a =时,()||2f x x x x =+,x R ∈,∴()||2||2()f x x x x x x x f x -=---=--=- ∴函数()y f x =为奇函数; 3分(2)22(22)(2)()(22)(2)x a x x a f x x a x x a ⎧+-≥=⎨-++<⎩,当2x a ≥时,()y f x =的对称轴为:1x a =-;当2x a <时,()y f x =的对称轴为:1x a =+;∴当121a a a -≤≤+时,()y f x =在R 上是增函数,即11a -≤≤时,函数()y f x =在R 上是增函数; 7分(3)方程()(2)0f x tf a -=的解即为方程()(2)f x tf a =的解.①当11a -≤≤时,函数()y f x =在R 上是增函数,∴关于x 的方程()(2)f x tf a =不可能有三个不相等的实数根; 9分②当1a >时,即211a a a >+>-,∴()y f x =在(,1)a -∞+上单调增,在(1,2)a a +上单调减,在(2,)a +∞上单调增,∴当(2)(2)(1)f a tf a f a <<+时,关于x 的方程()(2)f x tf a =有三个不相等的实数根;即244(1)a t a a <⋅<+,∵1a >∴111(2)4t a a<<++.设11()(2)4h a a a=++,∵存在[]2,2,a ∈-使得关于x 的方程()(2)f x tf a =有三个不相等的实数根, ∴max 1()t h a <<,又可证11()(2)4h a a a =++在(1,2]上单调增 ∴max 9()8h a =∴918t <<; 12分 ③当1a <-时,即211a a a <-<+,∴()y f x =在(,2)a -∞上单调增,在(2,1)a a -上单调减,在(1,)a -+∞上单调增,∴当(1)(2)(2)f a tf a f a -<<时,关于x 的方程()(2)f x tf a =有三个不相等的实数根;即2(1)44a t a a --<⋅<,∵1a <-∴111(2)4t a a<<-+-,设11()(2)4g a a a =-+- ∵存在[]2,2,a ∈-使得关于x 的方程()(2)f x tf a =有三个不相等的实数根, ∴max 1()t g a <<,又可证11()(2)4g a a a =-+-在[2,1)--上单调减∴max 9()8g a = ∴918t <<; 15分 综上:918t <<. 16分 考点:函数奇偶性,函数单调性,函数与方程.。