题目内容
对于定义域为D的函数f(x),若同时满足下列条件:①f(x)在D内有单调性;②存在区间[a,b]⊆D,使f(x)在区间[a,b]上的值域也为[a,b],则称f(x)为D上的“和谐”函数,[a,b]为函数f(x)的“和谐”区间.
(Ⅰ)求“和谐”函数y=x3符合条件的“和谐”区间;
(Ⅱ)判断函数f(x)=x+
(x>0)是否为“和谐”函数?并说明理由.
(Ⅲ)若函数g(x)=
+m是“和谐”函数,求实数m的取值范围.
(Ⅰ)求“和谐”函数y=x3符合条件的“和谐”区间;
(Ⅱ)判断函数f(x)=x+
| 4 |
| x |
(Ⅲ)若函数g(x)=
| x+4 |
分析:(Ⅰ)根据“和谐”函数的定义,建立条件关系,即可求y=x3符合条件的“和谐”区间;
(Ⅱ)判断函数f(x)=x+
(x>0)是否满足“和谐”函数?的条件即可.
(Ⅲ)根据函数g(x)是“和谐”函数,建立条件关系,即可求实数m的取值范围.
(Ⅱ)判断函数f(x)=x+
| 4 |
| x |
(Ⅲ)根据函数g(x)是“和谐”函数,建立条件关系,即可求实数m的取值范围.
解答:解:(Ⅰ)因为y=x3是单调递增函数,
所以有
⇒
,
即[a,b]=[-1,1]或[a,b]=[-1,0]或[a,b]=[0,1].
(Ⅱ)函数f(x)=x+
在(0,+∞)上不单调(说明),不是“和谐”函数.
(Ⅲ)若g(x)=
+m是“和谐”函数.
设-4≤x1<x2,
则g(x1)-g(x2)=
-
=
<0,
所以g(x)=
+m是单调递增函数.
若它是“和谐”函数,则必具备方程x=
+m有两个不相同的实数解,
即方程x2-(2m+1)x+m2-4=0有两个不同的实数解且同时大于或等于-4和m.若令h(x)=x2-(2m+1)x+m2-4,
则
⇒m∈(-
,-4].
另解:方程x=
+m有两个不相同的实数解,
等价于两函数y1=x-m与y2=
的图象有两个不同的交点,当直线过(-4,0)时,m=-4;
直线与抛物线相切时m=-
,∴m∈(-
,-4].
若它是“和谐”函数,则必具备方程x=
+m有两个不相同的实数解,
即方程x2-(2m+1)x+m2-4=0有两个不同的实数解且同时大于或等于-4和m.
若令h(x)=x2-(2m+1)x+m2-4,
则
⇒m∈(-
,-4].
所以有
|
|
|
|
即[a,b]=[-1,1]或[a,b]=[-1,0]或[a,b]=[0,1].
(Ⅱ)函数f(x)=x+
| 4 |
| x |
(Ⅲ)若g(x)=
| x+4 |
设-4≤x1<x2,
则g(x1)-g(x2)=
| x1+4 |
| x2+4 |
| (x1+4)-(x2+4) | ||||
|
所以g(x)=
| x+4 |
若它是“和谐”函数,则必具备方程x=
| x+4 |
即方程x2-(2m+1)x+m2-4=0有两个不同的实数解且同时大于或等于-4和m.若令h(x)=x2-(2m+1)x+m2-4,
则
|
| 17 |
| 4 |
另解:方程x=
| x+4 |
等价于两函数y1=x-m与y2=
| x+4 |
直线与抛物线相切时m=-
| 17 |
| 4 |
| 17 |
| 4 |
若它是“和谐”函数,则必具备方程x=
| x+4 |
即方程x2-(2m+1)x+m2-4=0有两个不同的实数解且同时大于或等于-4和m.
若令h(x)=x2-(2m+1)x+m2-4,
则
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| 17 |
| 4 |
点评:本题主要考查“和谐”函数的定义及应用,正确理解“和谐”函数的定义是解决本题的关键.
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