题目内容
17.已知函数f(x)=2x+sinx,若对任意的x,y∈R,不等式f(x2+6x+21)+f(y2-8y)<0恒成立,则x2+y2的取值范围是[9,49].分析 由函数解析式可得函数的奇偶性与单调性,把不等式f(x2+6x+21)+f(y2-8y)<0恒成立转化为(x+3)2+(y-4)2<2恒成立,然后利用x2+y2的几何意义求得其取值范围.
解答 解:∵f(x)=2x+sinx,其定义域为R,
且f(-x)=-2x+sin(-x)=-(2x+sinx)=-f(x),
∴f(x)为实数集上的奇函数;
又f′(x)=2+cosx>0在实数集上恒成立,∴f(x)为实数集上的增函数.
则由f(x2+6x+21)+f(y2-8y)<0,得f(x2+6x+21)<f(-y2+8y),
即x2+6x+21<-y2+8y,∴(x+3)2+(y-4)2<2.
设M(x,y),M表示以(-3,4)为圆心,2为半径的圆内的任意一点,
则x2+y2表示在圆内任取一点与原点的距离的平方,
∴(5-2)2≤x2+y2≤(5+2)2,即9≤x2+y2≤49.
故答案为:[9,49].
点评 本题考查了函数奇偶性、单调性及圆的有关知识,解决问题的关键是把“数”的问题转化为“形”的问题,借助于图形的几何意义减少了运算量,体现数形结合、转化与化归思想在解题中的应用,是中档题.
练习册系列答案
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