题目内容
(本小题满分12分)
设M是由满足下列条件的函数
构成的集合:“①方程
有实数根;②函数
”
(I)判断函数
是否是集合M中的元素,并说明理由;
(II)集合M中的元素
具有下面的性质:若
的定义域为D,则对于任意
成立。试用这一性质证明:方程
只有一个实数根;
(III)对于M中的函数
的实数根,求证:对于
定义域中任意的
当
且![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942442821025.png)
设M是由满足下列条件的函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244048447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244064561.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942440791098.png)
(I)判断函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244095847.png)
(II)集合M中的元素
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244048447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244048447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942441892290.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244064561.png)
(III)对于M中的函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244220962.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244048447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244251445.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244267531.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942442821025.png)
(1)因为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244298914.png)
所以![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942443131333.png)
又因为当
,所以方程
有实数根0,
所以函数
是集合M中的元素。 …………4分
(2)假设方程
存在两个实数根
,
则
…………5分
不妨设
,根据题意存在数
,
使得等式
成立, …………7分
因为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942444851310.png)
与已知
只有一个实数根;
…………9分
(3)不妨设
为增函数,
所以![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244532701.png)
又因为
为减函数, …………10分
所以
…………11分
所以
,
即![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244657859.png)
所以![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942446721797.png)
…………12分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244298914.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942443131333.png)
又因为当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244329665.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244345556.png)
所以函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244360847.png)
(2)假设方程
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244345556.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244391651.png)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244423873.png)
不妨设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244438458.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244454605.png)
使得等式
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244469927.png)
因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942444851310.png)
与已知
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942445011116.png)
…………9分
(3)不妨设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942445161041.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244532701.png)
又因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244547961.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244579801.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244579861.png)
即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823194244657859.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231942446721797.png)
…………12分
略
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