题目内容

若实数x、y、m满足|x-m|>|y-m|,则称x比y远离m.
(1)若x2-1比1远离0,求x的取值范围;
(2)对任意两个不相等的正数a、b,证明:a3+b3比a2b+ab2远离2ab
ab

(3)已知函数f(x)的定义域D={{x|x≠
2
+
π
4
,k∈Z,x∈R}
.任取x∈D,f(x)等于sinx和cosx中远离0的那个值.写出函数f(x)的解析式,并指出它的基本性质(结论不要求证明).
分析:(1)根据定义可得|x2-1|>1再按照绝对值不等式的解法求解.
(2)证明:易知∵
b2
a
+
a2
b
> a+b>2
ab
成立,再两边同乘以ab得到要证明的问题.
(3)根据定义可得f(x)=
sinx,x∈(kπ+
π
4
,kπ+
4
)
cosx,x∈(kπ-
π
4
,kπ+
π
4
)
,再由正弦函数和余弦函数的性质进行探讨.
解答:解:(1)根据定义可得:|x2-1|>1
∴x2-1>1或x2-1<-1
解得x∈(-∞,-
2
)∪(
2
.+∞)

(2)证明:欲证明a3+b3比a2b+ab2远离2ab
ab

即证|a3+b3-2ab
ab
|>|a2b+ab2-2ab
ab
|,又任意两个不相等的正数a、b
即证|
b2
a
+
a2
b
-2
ab?
|>|a+b-2
ab?
|

由于a+b≥2
ab?
b2
a
+
a2
b
-(a+b)=
(a+b)(a2+b2-2ab)
ab
>0
b2
a
+
a2
b
>a+b>2
ab

即证|
b2
a
+
a2
b
-2
ab?
|>|a+b-2
ab?
|
成立
∴|a3+b3-2ab
ab
|>|a2b+ab2-2ab
ab
|
(3)由题意知f(x)=
sinx,x∈(kπ+
π
4
,kπ+
4
)
cosx,x∈(kπ-
π
4
,kπ+
π
4
)

性质:①函数是偶函数;
②周期T=
π
2

③在区间[
2
+
π
4
2
+
π
2
]
k∈z是增函数,在[
2
-
π
4
2
+
π
4
]
k∈z是减函数
④最大值为1,最小值为
2
2

⑤定义域D={{x|x≠
2
+
π
4
,k∈Z,x∈R}
点评:本题通过新定义来考查绝对值不等式的解法,绝对值不等式的证明,构造新函数并研究其性质,设置新颖,考查丰富,是一道好题.
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