题目内容
A 任意a,b∈R,定义运算a*b=,则f(x)=x*lnx的最大值为B 对于函数①f(x)=4x+-5;②f(x)=|log2x|-;③f(x)=cos(x+2)-cosx;
命题甲:f(x)在区间(1,2)上是增函数;
命题乙:f(x)在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,且x1x2<1.
能使命题甲、乙均为真命题的函数序号是 .
【答案】分析:A:函数f(x)的取值与自变量x与1的大小有关,且其定义域为(0,+∞),所以分别讨论x>1和0<x≤1时函数的取值范围,即可比较得函数f(x)的最大值;
B:函数①可利用导数证明其在(1,2)上是增函数,利用函数在(0,+∞)上的单调性和极值,可证明f(x)在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,且两零点均在区间(0,1)上,从而符合条件;函数②可利用对数函数和指数函数的单调性判断其在(1,2)上是增函数,再利用数形结合判断f(x)在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,并利用指数函数的单调性证明x1x2<1.函数③显然不符合命题乙的要求
解答:解:A:当x>1时,lnx>0,f(x)=x*lnx=-<0,
当0<x≤1时,lnx≤0,f(x)=x*lnx=xlnx≤0 (当且仅当x=1时取等号)
∴f(x)=x*lnx的最大值为0
故答案为 0
B:①f′(x)=4-=
∴f(x)=4x+-5在(0,)上为减函数,在(,+∞)上为增函数
而f()=2+2-5=-1<0,f()=+8-5>0,f(1)=4+1-5=0,f(2)=8+-5>0
∴函数f(x)在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,且两根均在区间(0,1)上,
∴函数f(x)在区间(1,2)上是增函数且在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,且x1x2<1.①符合题意
②∵当x∈(1,2)时,log2x>0,
∴f(x)=log2x-,y=log2x和y=-在(1,2)上均为增函数,
∴函数f(x)在区间(1,2)上是增函数,
画出函数y=|log2x|,和y=的图象如图:
可知f(x)在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,且设x1<x2,
∴|log2x1|>|log2x2|,
∴-log2x1>log2x2,
即log2x1+log2x2<0,∴x1x2<1
∴函数f(x)在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,且x1x2<1
②符合题意
③由于y=cos(x+2)与y=cosx在(0,+∞)上有无数个交点
f(x)=cos(x+2)-cosx在(0,+∞)上有无数个零点,
③不符合题意
故答案为①②
点评:本题综合考查了对新定义函数的理解和运用,分段函数求最值的方法,函数单调性的判断方法,函数零点个数的判断方法及其证明,有一定难度
B:函数①可利用导数证明其在(1,2)上是增函数,利用函数在(0,+∞)上的单调性和极值,可证明f(x)在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,且两零点均在区间(0,1)上,从而符合条件;函数②可利用对数函数和指数函数的单调性判断其在(1,2)上是增函数,再利用数形结合判断f(x)在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,并利用指数函数的单调性证明x1x2<1.函数③显然不符合命题乙的要求
解答:解:A:当x>1时,lnx>0,f(x)=x*lnx=-<0,
当0<x≤1时,lnx≤0,f(x)=x*lnx=xlnx≤0 (当且仅当x=1时取等号)
∴f(x)=x*lnx的最大值为0
故答案为 0
B:①f′(x)=4-=
∴f(x)=4x+-5在(0,)上为减函数,在(,+∞)上为增函数
而f()=2+2-5=-1<0,f()=+8-5>0,f(1)=4+1-5=0,f(2)=8+-5>0
∴函数f(x)在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,且两根均在区间(0,1)上,
∴函数f(x)在区间(1,2)上是增函数且在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,且x1x2<1.①符合题意
②∵当x∈(1,2)时,log2x>0,
∴f(x)=log2x-,y=log2x和y=-在(1,2)上均为增函数,
∴函数f(x)在区间(1,2)上是增函数,
画出函数y=|log2x|,和y=的图象如图:
可知f(x)在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,且设x1<x2,
∴|log2x1|>|log2x2|,
∴-log2x1>log2x2,
即log2x1+log2x2<0,∴x1x2<1
∴函数f(x)在区间(0,+∞)上恰有两个零点x1,x2,且x1x2<1
②符合题意
③由于y=cos(x+2)与y=cosx在(0,+∞)上有无数个交点
f(x)=cos(x+2)-cosx在(0,+∞)上有无数个零点,
③不符合题意
故答案为①②
点评:本题综合考查了对新定义函数的理解和运用,分段函数求最值的方法,函数单调性的判断方法,函数零点个数的判断方法及其证明,有一定难度
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