题目内容
我们把同时满足下列两个性质的函数称为“和谐函数”:
①函数在整个定义域上是单调增函数或单调减函数;
②在函数的定义域内存在区间[p,q](p<q),使得函数在区间[p,q]上的值域为[p2,q2].
(1)已知幂函数f(x)的图象经过点(2,2),判断g(x)=f(x)+2(x∈R)是否是和谐函数?
(2)判断函数h(x)=
是否是和谐函数?
(3)若函数φ(x)=
+t(1≤x≤
)是和谐函数,求实数t的取值范围.
①函数在整个定义域上是单调增函数或单调减函数;
②在函数的定义域内存在区间[p,q](p<q),使得函数在区间[p,q]上的值域为[p2,q2].
(1)已知幂函数f(x)的图象经过点(2,2),判断g(x)=f(x)+2(x∈R)是否是和谐函数?
(2)判断函数h(x)=
|
(3)若函数φ(x)=
| x2-1 |
| ||
| 2 |
分析:(1)利用幂函数f(x)的图象经过点(2,2),求出函数的表达式,然后判断g(x)=f(x)+2(x∈R)是否是和谐函数.
(2)直接利用新定义,判断函数h(x)=
是否满足和谐函数的定义,即可推出结果;
(3)利用新定义,函数φ(x)=
+t(1≤x≤
)是和谐函数,推出关系式即可求实数t的取值范围.
(2)直接利用新定义,判断函数h(x)=
|
(3)利用新定义,函数φ(x)=
| x2-1 |
| ||
| 2 |
解答:解:(1)设f(x)=xα(α∈R),由f(2)=2α=2,得α=1,f(x)=x,g(x)=x+2在R上是增函数,
令
(p<q),得p=-1,q=2
故g(x)=f(x)+2是和谐函数. …(4分)
(2)易得h(x)为R上的减函数,
①若p<q<1则
,相减得p+q=2与p<q<1矛盾;
②若1≤p<q则
,p2+q2=1与1≤p<q矛盾;
③若p<1≤q则
,p=1与p<1矛盾.
故h(x)不是和谐函数. …(8分)
(3)φ(x)=
+t在[1,
]上是增函数,
由函数φ(x)=
+t(1≤x≤
)是和谐函数知,
函数φ(x)在[1,
]内存在区间[p,q](p<q),使得函数在区间[p,q]上的值域为[p2,q2].
∴
∴p2,q2(1≤p2<q2≤
)是方程
+t=m在区间[1,
]内的两个不等实根
?x2-x+1-t=0在区间[0,
]内的两个不等实根,
(令
=x)?
?t∈(
,
]…(12分)
令
|
故g(x)=f(x)+2是和谐函数. …(4分)
(2)易得h(x)为R上的减函数,
①若p<q<1则
|
②若1≤p<q则
|
③若p<1≤q则
|
故h(x)不是和谐函数. …(8分)
(3)φ(x)=
| x2-1 |
| ||
| 2 |
由函数φ(x)=
| x2-1 |
| ||
| 2 |
函数φ(x)在[1,
| ||
| 2 |
∴
|
∴p2,q2(1≤p2<q2≤
| 3 |
| 2 |
| m-1 |
| 3 |
| 2 |
?x2-x+1-t=0在区间[0,
| ||
| 2 |
(令
| m-1 |
|
| 3 |
| 4 |
3-
| ||
| 2 |
点评:本题考查新定义的理解以及应用,考查函数与方程的关系,函数的单调性与函数的定义域与函数的值域的综合应用.
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