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高中数学人教A版 (2019)必修 第一册3.2 函数的基本性质练习
展开这是一份高中数学人教A版 (2019)必修 第一册3.2 函数的基本性质练习,共22页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(2021秋•惠阳区校级期中)集合{x|x<0或x≥1}用区间表示为( )
A.(﹣∞,0)∪(1,+∞)B.(﹣∞,0)∪[1,+∞)
C.(﹣∞,0)∩[1,+∞)D.(0,1]
2.(2021秋•长安区校级期末)函数f(x)=﹣x3,若,b=f(lg32),,则( )
A.a<b<cB.b<a<cC.a<c<bD.c<b<a
3.(2022•北京学业考试)已知函数f(x)=2x,x∈[0,+∞),则f(x)( )
A.有最大值,有最小值B.有最大值,无最小值
C.无最大值,有最小值D.无最大值,无最小值
4.(2022秋•武功县校级月考)函数的单调增区间为( )
A.B.
C.和(4,+∞)D.
5.(2022•吉林模拟)下列函数在其定义域上单调递增的是( )
A.y=2x﹣2﹣xB.y=x﹣3C.y=tanxD.
6.(2022秋•兴庆区校级月考)已知函数f(x)和g(x)分别由表给出,则满足f(g(x))>g(f(x))的x的取值范围是( )
A.{1,2,3}B.{1,2}C.{1,3}D.{1}
7.(2022秋•如皋市校级月考)函数y=|x+1|﹣|2﹣x|的最大值是( )
A.3B.﹣3C.5D.﹣2
8.(2022•衡山县校级开学)已知点A(m﹣3,2﹣m)在第三象限,则m的取值范围在数轴上表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.(2022•徐汇区校级开学)设a、b、c是两个两两不相等的正整数.若{a+b,b+c,c+a}={n2,(n+1)2,(n+2)2}(n∈N+),则a2+b2+c2的最小值是( )
A.2007B.1949C.1297D.1000
10.(2022秋•浦东新区校级月考)已知函数f(x)=|x2+(3m+5)|x|+1|的定义域为R,且该函数在定义域上有且仅有8个单调区间,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣)B.(﹣∞,﹣)∪(﹣1,+∞)
C.(﹣∞,﹣)D.(﹣∞,﹣)∪(﹣1,+∞)
二、填空题。
11.(2021秋•儋州月考)用区间表示数集:{x|x>﹣1且x≠2}= .
12.(2022秋•思明区校级月考)已知函数f(x)=﹣x|x|+2x,则f(x)的单调增区间为 .
13.(2022秋•武功县校级月考)已知函数f(x)=|﹣3x+a|的增区间是[2,+∞),则实数a的值为 .
14.(2022秋•杨浦区校级月考)若函数y=f(x)在区间Ⅰ上是严格增函数,而函数y=在区间I上是严格减函数,那么称函数y=f(x)是区间I上的“缓增函数”,区间Ⅰ叫做“缓增区间”.已知函数f(x)=x2﹣x+是区间I上的“缓增函数”,若定义b﹣a为[a,b]的区间长度,那么满足条件的“缓增区间”Ⅰ的区间长度最大值为 .
15.(2022秋•贵州月考)设min{p,q}表示p,q两者中较小的一个,max{p,q}表示p,q两者中较大的一个.若函数f(x)=max{min{﹣x+6,﹣x2+8},2x}在(﹣2,m)上有最大值,则m的取值范围为 .
16.(2022秋•武功县校级月考)已知a∈R,函数,若f(x)存在最小值,则a的取值范围 .
三、解答题。
17.(2022春•济宁期末)已知函数.
(1)如果函数f(x)为幂函数,试求实数a、b、c的值;
(2)如果a>0、b>0,且函数f(x)在区间上单调递减,试求ab的最大值.
18.(2021秋•呼和浩特期末)已知函数.
(Ⅰ)用函数单调性的定义证明f(x)在区间(0,+∞)上是增函数;
(Ⅱ)解不等式f(2x+1)>f(4x).
19.(2022•锦江区校级开学)请在答题卡所给的坐标纸上画出以下函数的图像,并写出对应函数的单调递增区间和单调递减区间.
(1)f(x)=x2﹣3|x|+6
单调递增区间:_____
单调递减区间:_____
(2)f(x)=x2﹣3x+
单调递增区间:_____
单调递减区间:_____
20.(2022•句容市校级开学)函数是定义在(﹣3,3)上的奇函数,且.
(1)确定f(x)的解析式;
(2)证明f(x)在(﹣3,3)上的单调性;
(3)解关于t的不等式f(t﹣1)+f(t)<0.
21.(2022•海安市校级开学)对于问题“求函数y=的最小值”,甲、乙两位同学分别提出了自己的思路.甲同学将此函数变形为yx2﹣(y+2)x+y=0,接下来只需考虑变形后的这个关于x的方程有解;乙同学将此函数变形为y=,然后考虑x+的取值范围.请你选择并完善其中一种思路,写出过程解决问题.
22.(2022•鼓楼区校级开学)(1)已知(x﹣1)2+(y﹣2)2=4,求x+y的范围:
(2)已知+=1,求x+y的范围;
(3)已知x2﹣3x+y2=0,求y2﹣x的范围.
23.(2021秋•天宁区校级期末)已知函数f(x)=(x∈R).
(1)求证:函数f(x)是R上的减函数;
(2)已知函数f(x)的图像存在对称中心(a,b)的充要条件是g(x)=f(x+a)﹣b的图像关于原点中心对称,判断函数f(x)的图像是否存在对称中心,若存在,求出该对称中心的坐标,若不存在,说明理由.
24.(2021秋•徐汇区校级期末)已知函数(常数a∈R).
(1)当a=2时,用定义证明y=h(x)在区间[1,2]上是严格增函数;
(2)根据a的不同取值,判断函数y=h(x)的奇偶性,并说明理由;
(3)令,设f(x)在区间[1,2]上的最小值为g(a),求g(a)的表达式.
25.(2022•黄浦区模拟)已知函数f(x)=.
(1)写出函数f(x)的单调递增区间;
(2)求证:函数f(x)的图象关于直线y=x对称;
(3)某同学经研究发现,函数f(x)的图象为双曲线,x=0和y=为其两条渐近线,试求出其顶点,焦点的坐标,并利用双曲线的定义加以验证.
专题3.2.1 函数的单调性与最大(小)值(能力提升)
一、选择题。
1.(2021秋•惠阳区校级期中)集合{x|x<0或x≥1}用区间表示为( )
A.(﹣∞,0)∪(1,+∞)B.(﹣∞,0)∪[1,+∞)
C.(﹣∞,0)∩[1,+∞)D.(0,1]
【答案】B。
【解答】将不等式转化为区间,原不等式中带“=”的数字,转化后就是“[”,没有带“=”的,转化后就是“(”.
故选:B.
2.(2021秋•长安区校级期末)函数f(x)=﹣x3,若,b=f(lg32),,则( )
A.a<b<cB.b<a<cC.a<c<bD.c<b<a
【答案】A。
【解答】解:因为函数f(x)=﹣x3在R上单调递减,
又因为2>20=1,lg31<lg32<lg33,即lg32∈(0,1),lg2<lg21=0,
所以可得c>b>a,
故选:A.
3.(2022•北京学业考试)已知函数f(x)=2x,x∈[0,+∞),则f(x)( )
A.有最大值,有最小值B.有最大值,无最小值
C.无最大值,有最小值D.无最大值,无最小值
【答案】C。
【解答】解:由指数函数的性质可知f(x)=2x在x∈[0,+∞)上是增函数,
所以最小值为f(0)=20=1,没有最大值.
故选:C.
4.(2022秋•武功县校级月考)函数的单调增区间为( )
A.B.
C.和(4,+∞)D.
【答案】C。
【解答】解:设t=﹣x2+3x+4,则有x≠﹣1且x≠4;t∈(﹣∞,0)∪(0,],
所以函数的定义域为:{x|x≠﹣1且x≠4},
由二次函数的性质可知t的单调递增区间为(﹣∞,﹣1),(﹣1,];单调递减区间为:[,4),(4,+∞);
又因为y=在t∈(﹣∞,0)和(0,]上单调递减,
由复合函数的单调性可知:函数的单调增区间为:[,4)和(4,+∞).
故选:C.
5.(2022•吉林模拟)下列函数在其定义域上单调递增的是( )
A.y=2x﹣2﹣xB.y=x﹣3C.y=tanxD.
【答案】A。
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,y=2x﹣2﹣x,其定义域为R,导数y′=(2x+2﹣x)ln2,则有y′=(2x+2﹣x)ln2>0,则该函数在其定义域为增函数,符合题意,
对于B,y=x﹣3,为幂函数,在其定义域上不是单调函数,不符合题意,
对于C,y=tanx,是正切函数,在其定义域上不是单调函数,不符合题意,
对于D,y=x,是对数函数,在其定义域上为减函数,不符合题意,
故选:A.
6.(2022秋•兴庆区校级月考)已知函数f(x)和g(x)分别由表给出,则满足f(g(x))>g(f(x))的x的取值范围是( )
A.{1,2,3}B.{1,2}C.{1,3}D.{1}
【答案】C。
【解答】解:根据题意,函数的定义域为{1,2,3},
当x=1时,f(g(1))=f(2)=3,g(f(1))=g(1)=2,f(g(x))>g(f(x))成立;
当x=2时,f(g(2))=f(1)=1,g(f(2))=g(3)=3,f(g(x))>g(f(x))不成立;
当x=3时,f(g(3))=f(3)=2,g(f(3))=g(2)=1,f(g(x))>g(f(x))成立;
故满足f(g(x))>g(f(x))的x的取值范围是{1,3};
故选:C.
7.(2022秋•如皋市校级月考)函数y=|x+1|﹣|2﹣x|的最大值是( )
A.3B.﹣3C.5D.﹣2
【答案】A。
【解答】解:由题意可知y=|x+1|﹣|2﹣x|=,
当﹣1≤x≤2时,f(x)递增,可得f(x)∈[﹣3,3],
则f(x)的值域为[﹣3,3].
则f(x)的最大值3.
故选:A.
8.(2022•衡山县校级开学)已知点A(m﹣3,2﹣m)在第三象限,则m的取值范围在数轴上表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B。
【解答】解:∵点A(m﹣3,2﹣m)在第三象限,∴m﹣3<0,2﹣m<0,
求得2<m<3,即m的取值范围为(2,3),
故选:B.
9.(2022•徐汇区校级开学)设a、b、c是两个两两不相等的正整数.若{a+b,b+c,c+a}={n2,(n+1)2,(n+2)2}(n∈N+),则a2+b2+c2的最小值是( )
A.2007B.1949C.1297D.1000
【答案】C。
【解答】解:不妨设a>b>c,则a+b>a+c>b+c.
因为(a+b)+(b+c)+(a+c)=2(a+b+c)为偶数,
所以n2,(n+1)2,(n+2)2必为两奇一偶,从而可得n为奇数.
又因为b+c>1,所以n为不小于3的奇数.
若n=3.则{a+b,b+c,c+a}={32,42,52}.
故a+b+c=(32+42+52)=52,且a+b=52.
所以c=0,不符合要求.
若n=5,则{a+b,b+c,c+a}={52,62,72}.
故,解得,
此时,a2+b2+c2=302+192+62=1297.
故选:C.
10.(2022秋•浦东新区校级月考)已知函数f(x)=|x2+(3m+5)|x|+1|的定义域为R,且该函数在定义域上有且仅有8个单调区间,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣)B.(﹣∞,﹣)∪(﹣1,+∞)
C.(﹣∞,﹣)D.(﹣∞,﹣)∪(﹣1,+∞)
【答案】C。
【解答】解:因为函数f(x)=|x2+(3m+5)|x|+1|,
令g(x)=x2+(3m+5)|x|+1,
g(﹣x)=(﹣x)2+(3m+5)|﹣x|+1=x2+(3m+5)|x|+1=g(x),
所以g(x)为偶函数,
因为f(x)=|x2+(3m+5)|x|+1|有八个单调区间,
所以g(x)的图象在y轴右侧与x轴有两个不同的交点,
所以即,
解得m<﹣.
故选:C.
二、填空题。
11.(2021秋•儋州月考)用区间表示数集:{x|x>﹣1且x≠2}= (﹣1,2)∪(2,+∞) .
【答案】(﹣1,2)∪(2,+∞)。
【解答】解:{x|x>﹣1且x≠2}=(﹣1,2)∪(2,+∞).
故答案为:(﹣1,2)∪(2,+∞).
12.(2022秋•思明区校级月考)已知函数f(x)=﹣x|x|+2x,则f(x)的单调增区间为 (﹣1,1) .
【答案】(﹣1,1)。
【解答】解:因为函数,
作出函数f(x)的图象,如图所示:
由图可知,递增区间是(﹣1,1).
故答案为:(﹣1,1).
13.(2022秋•武功县校级月考)已知函数f(x)=|﹣3x+a|的增区间是[2,+∞),则实数a的值为 6 .
【答案】6。
【解答】解:因为函数f(x)=|﹣3x+a|=,
故当x≤时,f(x)单调递减,当x>时,f(x)单调递增.
因为函数f(x)=|﹣3x+a|的增区间是[2,+∞),
所以=2,所以a=6.
故答案为:6.
14.(2022秋•杨浦区校级月考)若函数y=f(x)在区间Ⅰ上是严格增函数,而函数y=在区间I上是严格减函数,那么称函数y=f(x)是区间I上的“缓增函数”,区间Ⅰ叫做“缓增区间”.已知函数f(x)=x2﹣x+是区间I上的“缓增函数”,若定义b﹣a为[a,b]的区间长度,那么满足条件的“缓增区间”Ⅰ的区间长度最大值为 ﹣1 .
【答案】﹣1。
【解答】解:f(x)=x2﹣x+是开口向上,对称轴为x=1的二次函数,
所以f(x)在区间[1,+∞)上是严格增函数,设集合A=[1,+∞),
又函数f(x)=x2﹣x+是区间I上的“缓增函数”,
所以y==x﹣1+=x+﹣1在区间I上是严格减函数,
由对勾函数的性质知,y=在[﹣,0)和(0,]上是严格减函数,设集合B=[﹣,0)∪(0,],
所以区间I=A∩B=[1,],
所以“缓增区间”Ⅰ的区间长度最大值为﹣1.
故答案为:﹣1.
15.(2022秋•贵州月考)设min{p,q}表示p,q两者中较小的一个,max{p,q}表示p,q两者中较大的一个.若函数f(x)=max{min{﹣x+6,﹣x2+8},2x}在(﹣2,m)上有最大值,则m的取值范围为 (﹣1,lg27] .
【答案】(﹣1,lg27]。
【解答】解:min{﹣x+6,﹣x2+8}=,
作出y=min{﹣x+6,﹣x2+8}的图象(粉红实线)和y=2x的图象,
则y=f(x)的图象为B点右边y=2x的一部分和A、B上方的粉红实线、A点上方y=2x的一部分组成.
若f(x)在(﹣2,m)上有最大值,即为7,
令2x=7,解得x=lg27,
所以要使得f(x)在(﹣2,m)上有最大值,则m的取值范围是(﹣1,lg27].
故答案为:(﹣1,lg27].
16.(2022秋•武功县校级月考)已知a∈R,函数,若f(x)存在最小值,则a的取值范围 [1,] .
【答案】[1,]。
【解答】解:当1﹣a>0,即a<1时,f(x)在(﹣∞,a)上单调递增,故f(x)无最小值,不符合题意;
当1≤a≤2时,f(x)在(﹣∞,a)上单调递减,所以f(a)=(1﹣a)a+1,又f(x)在[a,+∞)上的最小值为f(2)=0,要使f(x)存在最小值,还需(1﹣a)a+1≥0,
解得≤a≤,
故,解得1≤a≤;
当a>2时,要使f(x)存在最小值,
还需:(1﹣a)a+1≥a+﹣4,因为:(1﹣a)a+1<0,a+﹣4>0,所以无解
综上a的取值范围为[1,].
故答案为:[1,].
三、解答题。
17.(2022春•济宁期末)已知函数.
(1)如果函数f(x)为幂函数,试求实数a、b、c的值;
(2)如果a>0、b>0,且函数f(x)在区间上单调递减,试求ab的最大值.
【解答】解:(1)由f(x)为幂函数知:
或.
解得:a=5,b=8,c=1,或a=2,b=9,c=1.
(2)①当a=2时,f(x)=(b﹣8)x+c﹣1(x∈R)
由题意知,0<b<8,所以ab<16.
②当a>2时,函数f(x)图象的对称轴为,
以题意得:,即2a+b≤12
所以,ab≤18.
当且仅当a=3,b=6时取等号.
③当0<a<2时,
以题意得:,即a+3b≤26,即
又因为0<a<2,
所以
综上可得,ab的最大值为18.
18.(2021秋•呼和浩特期末)已知函数.
(Ⅰ)用函数单调性的定义证明f(x)在区间(0,+∞)上是增函数;
(Ⅱ)解不等式f(2x+1)>f(4x).
【解答】解:(Ⅰ)证明:任取x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,
则=,
∵x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,
∴,
∴f(x1)﹣f(x2)<0.
即f(x1)<f(x2),函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增;
(Ⅱ)根据题意,对于f(2x+1)>f(4x),
有2x+1>0,4x>0,而函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,
则有2x+1>4x,即2x﹣1<1,
解可得x<1.
不等式的解集为(﹣∞,1).
19.(2022•锦江区校级开学)请在答题卡所给的坐标纸上画出以下函数的图像,并写出对应函数的单调递增区间和单调递减区间.
(1)f(x)=x2﹣3|x|+6
单调递增区间:_____
单调递减区间:_____
(2)f(x)=x2﹣3x+
单调递增区间:_____
单调递减区间:_____
【解答】解:(1)f(x)=x2﹣3|x|+6的图象如右图:
单调递增区间:(﹣,0),(,+∞);
单调递减区间:(﹣∞,﹣),(0,);
(2)f(x)=x2﹣3x+的图象如图:
令t=x2﹣3x,则y=t+,
又||≥2,当且仅当取得等号,
又x∈(0,3)时,t=x2﹣3x∈(,0)⫋(﹣,0),
x∈(﹣∞,0)∪(3,+∞)时,t=x2﹣3x>0,
∴令,解得x=,
结合一元二次函数与对钩函数图像,
根据复合函数的单调性原理可得:f(x)的单调性如下:
单调增区间:(,0),(0,),(,+∞),
单调递减区间:(﹣∞,),(,3),(3,).
20.(2022•句容市校级开学)函数是定义在(﹣3,3)上的奇函数,且.
(1)确定f(x)的解析式;
(2)证明f(x)在(﹣3,3)上的单调性;
(3)解关于t的不等式f(t﹣1)+f(t)<0.
【解答】解:(1)∵函数是定义在(﹣3,3)上的奇函数,则,解可得b=0.
又由f(1)=,则有,解可得a=2,故.
(2)由(1)的结论,,设﹣3<x1<x2<3,
则 =,
再根据﹣3<x1<x2<3,可得9+x1x2>0,x1﹣x2<0,,,
故有f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
可得函数f(x)在(﹣3,3)上为增函数.
(3)由(1)(2)知f(x)为奇函数且在(﹣3,3)上为增函数,
关于t的不等式f(t﹣1)+f(t)<0,即式f(t﹣1)<﹣f(t)=f(﹣t),
可得,解可得:,
即不等式的解集为.
21.(2022•海安市校级开学)对于问题“求函数y=的最小值”,甲、乙两位同学分别提出了自己的思路.甲同学将此函数变形为yx2﹣(y+2)x+y=0,接下来只需考虑变形后的这个关于x的方程有解;乙同学将此函数变形为y=,然后考虑x+的取值范围.请你选择并完善其中一种思路,写出过程解决问题.
【解答】解法一、y=转化为yx2﹣(y+2)x+y=0(*).
若y=0,则x=0;
若y≠0,则方程(*)有实数解⇔Δ≥0,
即有(y+2)2﹣4y2≥0,解得﹣≤y≤2,且y≠0.
综上可得,函数的值域为[﹣,2],则函数的最小值为﹣.
解法二、当x=0时,y=0;
当x≠0时,y=,
当x>0时,x+≥2,当且仅当x=1时,取得等号,则y∈(0,2];
当x<0时,,x+≤﹣2,当且仅当x=﹣1时,取得等号,则y∈[﹣,0).
综上可得,函数的值域为[﹣,2],则函数的最小值为﹣.
22.(2022•鼓楼区校级开学)(1)已知(x﹣1)2+(y﹣2)2=4,求x+y的范围:
(2)已知+=1,求x+y的范围;
(3)已知x2﹣3x+y2=0,求y2﹣x的范围.
【解答】解:(1)可设x+y=b,化简为x+y﹣b=0,由已知直线x+y﹣b=0与圆(x﹣1)2+(y﹣2)2=4有交点,
圆(x﹣1)2+(y﹣2)2=4的圆心为(1,2),
圆心(1,2)到直线x+y﹣b=0的距离d==,
所以≤2,解得3﹣2≤b≤3+2,
所以x+y的范围为[3﹣2,3+2];
(2)因为+=1,所以可设x=4csθ,y=3sinθ,
则x+y=4csθ+3sinθ=5sin(θ+α),sinα=,csα=,
又由﹣1≤5sin(θ+α)≤1,
则有﹣5≤x+y≤5,当且仅当θ=2kπ+﹣α,k∈Z时取等号,
则x+y的范围为:[﹣5,5];
(3)因为x2﹣3x+y2=0,所以y2﹣x=﹣x2+3x﹣x=﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+1,
由x2﹣3x+y2=0,可得y2=﹣x2+3x≥0,所以x∈[0,3],
所以﹣(x﹣1)2+1∈[﹣3,1],即y2﹣x的范围为[﹣3,1].
23.(2021秋•天宁区校级期末)已知函数f(x)=(x∈R).
(1)求证:函数f(x)是R上的减函数;
(2)已知函数f(x)的图像存在对称中心(a,b)的充要条件是g(x)=f(x+a)﹣b的图像关于原点中心对称,判断函数f(x)的图像是否存在对称中心,若存在,求出该对称中心的坐标,若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)证明:设x1<x2,则f(x1)﹣f(x2)=﹣=,
由x1<x2,可得0<2x1<2x2,则f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以函数f(x)是R上的减函数;
(2)若函数f(x)的图像存在对称中心(a,b),可得f(a﹣x)+f(a+x)=2b,
所以+=2b,
化简可得b(1+22a)﹣2+(b﹣1)(2a﹣x+2a+x)=0,
则b(1+22a)﹣2=b﹣1=0,
解得a=0,b=1,
所以函数f(x)的图像存在对称中心(0,1).
24.(2021秋•徐汇区校级期末)已知函数(常数a∈R).
(1)当a=2时,用定义证明y=h(x)在区间[1,2]上是严格增函数;
(2)根据a的不同取值,判断函数y=h(x)的奇偶性,并说明理由;
(3)令,设f(x)在区间[1,2]上的最小值为g(a),求g(a)的表达式.
【解答】解:(1)当a=2时,h(x)=2x2+,x∈[1,2],
证明:任取x1,x2∈[1,2],且x1<x2,则h(x1)﹣h(x2)=2x12+﹣(2x22+)=(x1﹣x2)[2(x1+x2)﹣],
∵x1,x2∈[1,2],且x1<x2,∴x1﹣x2<0,2(x1+x2)>4,<1,2(x1+x2)﹣>0,
∴h(x1)﹣h(x2)<0,即h(x1)<h(x2),
∴y=h(x)在区间[1,2]上是严格增函数;
(2),定义域为{x|x≠0},关于原点对称,
当a=0时,h(x)=,则h(﹣x)=﹣=﹣h(x),
∴当a=0时,h(x)是奇函数;
当a≠0时,h(﹣x)=a(﹣x)2﹣,
∴当a≠0时,h(x)为非奇非偶函数;
(3)∵函数,,x∈[1,2],
∴f(x)=ax2﹣x+2a,x∈[1,2],
1°当a=0时,f(x)=﹣x,f(x)在[1,2]上单调递减,∴f(x)min=f(2)=g(a)=﹣2;
2°当a>0时,二次函数f(x)图象开口向上,且对称轴为直线x=>0,
①当≥2,即0<a≤,f(x)在[1,2]上单调递减,∴f(x)min=f(2)=g(a)=6a﹣2;
②当1<<2,即<a<,∴f(x)min=f()=g(a)=a()2﹣+2a=﹣+2a;
③当0<≤1,即a≥,f(x)在[1,2]上单调递增,∴f(x)min=f(1)=g(a)=3a﹣1;
3°当a<0,二次函数f(x)图象开口向下,且对称轴为直线x=<0,
∴f(x)在[1,2]上单调递减,∴f(x)min=f(2)=g(a)=6a﹣2;
综上所述,g(a)=.
25.(2022•黄浦区模拟)已知函数f(x)=.
(1)写出函数f(x)的单调递增区间;
(2)求证:函数f(x)的图象关于直线y=x对称;
(3)某同学经研究发现,函数f(x)的图象为双曲线,x=0和y=为其两条渐近线,试求出其顶点,焦点的坐标,并利用双曲线的定义加以验证.
【解答】(1)解:由题意,函数,
可得,
令f′(x)>0,即,
解得或,
所以函数f(x)的单调递增区间为.
(2)证明:设P(x0,y0)为函数f(x)的图像上一点,点P关于直线对称的点Q的坐标为(x1,y1),
由直线垂直且平分线段PQ,可得,
因为,所以,
将代入,可得,
即点Q也在函数f(x)的图像上,所以函数f(x)的图像关于直线对称.
(3)解:由(2)得直线为函数f(x)图像的一条对称轴,
于是,解得,
因为的图像是双曲线(以下记作Γ),
那么双曲线的两个顶点一定只能是,
于是半实轴a的值一定只能是,
双曲线Γ的实轴所在直线与它的一条渐近线的夹角为,
以双曲线Γ的一个顶点为直角的顶点,以为一个锐角,以半实轴a的长为一条直角边的直角三角形的另一条直角边的长应当等于Γ的半虚轴b之长,其斜边则等于Γ的半焦距c之长.因此b=2,c=4.
因为双曲线的两个焦点在双曲线的实轴所在的一条对称轴上,
所以Γ的两个焦点F1(x1,y1),F2(x2,y2),应在直线上,
由|OF2|=4,得,利用对称性另一个焦点应为,
以下验证图像上的任意一点到F1,F2两点的距离之差的绝对值为定值,
设P(x,y)为函数图像上的任意一点,
则=
=,
由,得,
故有
=2x2+2y2+32﹣2|x2+y2﹣8|,
因为,
故得,
即为定值,且恰等于前面所得的2a的值,由此验证函数的图像为双曲线.
x
1
2
3
f(x)
1
3
2
x
1
2
3
g(x)
2
1
3
x
1
2
3
f(x)
1
3
2
x
1
2
3
g(x)
2
1
3
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