题目内容

【题目】对于定义域为D的函数y=f(x),如果存在区间[m,n]D,同时满足:

①f(x)在[m,n]内是单调函数;

②当定义域是[m,n]时,f(x)的值域也是[m,n].则称[m,n]是该函数的“和谐区间”.

(1)证明:[0,1]是函数y=f(x)=x2的一个“和谐区间”.

(2)求证:函数不存在“和谐区间”.

(3)已知:函数(a∈R,a≠0)有“和谐区间”[m,n],当a变化时,求出n﹣m的最大值.

【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3).

【解析】

试题分析:(1)根据二次函数的性质,在区间上单调递增,且值域也为满足“和谐区间”的定义,即可得到结论;(2)该问题是一个确定性问题,从正面证明有一定的难度,故可采用反证法来进行证明;(3)设是已知函数定义域的子集,我们可以用表示出的取值,转化为二次函数的最值问题后,根据二次函数的性质,可以得到答案.

试题解析:(1)y=x2在区间[0,1]上单调递增.

又f(0)=0,f(1)=1,

值域为[0,1],

区间[0,1]是y=f(x)=x2的一个“和谐区间”.

(2)设[m,n]是已知函数定义域的子集.

故函数在[m,n]上单调递增.

若[m,n]是已知函数的“和谐区间”,则

故m、n是方程的同号的相异实数根.

x2﹣3x+5=0无实数根,

函数不存在“和谐区间”.

(3)设[m,n]是已知函数定义域的子集.

x≠0,

故函数在[m,n]上单调递增.

若[m,n]是已知函数的“和谐区间”,则

故m、n是方程,即的同号的相异实数根.

,

m,n同号,只须,即a>1或a<﹣3时,

已知函数有“和谐区间”[m,n],

当a=3时,n﹣m取最大值

练习册系列答案
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【题目】已知函数(,且).

(Ⅰ)求函数的单调区间;

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【解析】【试题分析】(I)利用的二阶导数来研究求得函数的单调区间.(II) 由(Ⅰ)得在上单调递减,在上单调递增,由此可知.利用导数和对分类讨论求得函数在不同取值时的最大值.

【试题解析】

(Ⅰ),

设 ,则.

∵, ,∴在上单调递增,

从而得在上单调递增,又∵,

∴当时, ,当时, ,

因此, 的单调增区间为,单调减区间为.

(Ⅱ)由(Ⅰ)得在上单调递减,在上单调递增,

由此可知.

∵, ,

∴.

设,

则 .

∵当时, ,∴在上单调递增.

又∵,∴当时, ;当时, .

①当时, ,即,这时, ;

②当时, ,即,这时, .

综上, 在上的最大值为:当时, ;

当时, .

[点睛]本小题主要考查函数的单调性,考查利用导数求最大值. 与函数零点有关的参数范围问题,往往利用导数研究函数的单调区间和极值点,并结合特殊点,从而判断函数的大致图像,讨论其图象与轴的位置关系,进而确定参数的取值范围;或通过对方程等价变形转化为两个函数图象的交点问题.

【题型】解答题
【结束】
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【题目】选修4-4:坐标系与参数方程

在直角坐标系中,圆的普通方程为. 在以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线的极坐标方程为 .

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