高考数学函数与不等式综合问题测试

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专题六 函数与不等式综合问题

1.

已知实数a 、b 满足:关于x 的不等式22|||2416|x ax b x x ++≤--对一切x R ∈均成立.

⑴ 请验证2a =-,8b =-满足题意;

⑵ 求出所有满足题意的实数a 、b ,并说明理由;

⑶ 若对一切2>x ,均有不等式15)2(2--+≥++m x m b ax x 成立,求实数m 的取值范围.

函数()f x 的定义域为R ,并满足以下条件:

① 对任意x R ∈,有()0f x >;

② 对任意x ,y R ∈,有[]()()y

f xy f x =; ③ 113f ⎛⎫

> ⎪⎝⎭.

⑴ 求(0)f 的值;

⑵ 求证:()f x 在R 上是单调增函数;

⑶ 若0a b c >>>,且2b ac =,求证:

()()2()f a f c f b +>.

已知函数x

11)x (f -=(0)x >. ⑴ 当0a b <<,且()()f a f b =时,求证:1ab >;

⑵ 是否存在实数a 、b ()a b <,使得函数()y f x =的定义域、值域都是

[,]a b ,若存在,则求出a 、b 的值,若不存在,请说明理由.

⑶ 若存在实数数a 、b ()a b <,使得函数()y f x =的定义域为[,]a b 时,值域为[,]ma mb (0)m ≠,求m 的取值范围.

解:(I )当有时,8,2-=-=b a

.|1642||82|2|82|||2222--=--≤--=++x x x x x x b ax x

(II )在2,4|1642|||2

2-==--≤++x x x x b ax x 中取 .8,2,024,0416,0|24|,0|416|-=-=⎩

⎨⎧=+-=++⎩⎨⎧≤+-≤++b a b a b a b a b a 所以所以得 因此满足题意的实数a ,b 只能是a =-2, b =-8.

(III ),15)2(82),2(15)2(22--+≥-->--+≥++m x m x x x m x m b ax x 所以由 )1(742-≥+-x m x x 即.

).

3(2214

)1(2214

)1(17

4.17

4,222时等号成立当而成立均有不等式对一切==--⨯-≥--+-=-+-≥-+->∴x x x x x x x x m x x x x

∴实数m 的取值范围是]2,(-∞.

解法一:(1)令2,0==y x ,得:2

)]0([)0(f f =

1)0(0)0(=∴>f f Θ

(2)任取1x 、),(2+∞-∞∈x ,且21x x <. 设,3

1,312211p x p x ==则21p p < 21)]3

1([)]31([)31()31()()(2121p p f f p f p f x f x f -=-=- )()()(,1)3

1(2121x f x f x f p p f ∴<∴<>Θ在R 上是单调增函数 (3)由(1)(2)知1)0()(=>f b f 1)(>∴b f b a b f b c b f a f )]([)()(=⋅=Θ b c

b f b

c b f c f )]([)()(=⋅= b c a b c b a

b f b f b f

c f a f +>+=+∴)]([2)]([)]([)()( 而)(2)]([2)]([222222b f b f b f b b ac c a b b

b c

a =>∴==>++

)(2)()(b f c f a f >+∴……………………14分

解法二:(1)∵对任意x 、y ∈R ,有y x f xy f )]([)(=

x f x f x f )]1([)1()(=⋅=∴ ∴当0=x 时0)]1([)0(f f =

∵任意x ∈R , 0)(>x f 1)0(=∴f

(2)1)]3

1([)313()1(,1)31(3>=⨯=∴>f f f f Θ x f x f )]1([)(=∴是R 上单调增函数 即)(x f 是R 上单调增函数;

(3)c a c a f b f f c f a f +>+=+)]1([2)]([)]1([)()( 而)(2)]1([2)]1([222222b f f f b

b a

c c a b c a =>∴==>++

)(2)()(b f c f a f >+∴

解:(I ) ∵x>0,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-≥-= 1.x 0,1x

1,1x ,x 11)x (f ∴f(x)在(0,1)上为减函数,在(1,)+∞上是增函数.

由0

可得 0

b 1-11a 1=-. 即2b

1a 1=+. ∴2ab=a+b>ab 2. 故1ab >,即ab>1.

(II )不存在满足条件的实数a ,b .

若存在满足条件的实数a ,b ,使得函数y=x

11)x (f -

=的定义域、值域都是 [a ,b],则a>0. ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-≥-= 1.x 0,1x

1,1x ,x 11)x (f

① 当)1,0(b ,a ∈时,1x

1)x (f -=在(0,1)上为减函数. 故⎩⎨⎧==.a )b (f ,b )a (f 即 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=- a.1b

1,b 1a 1 解得 a=b .

故此时不存在适合条件的实数a ,b .

② 当),1[b ,a +∞∈时,1f (x)1x

=-在(1,)+∞上是增函数. 故⎩⎨⎧==.b )b (f ,a )a (f 即 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=- b.b

11,a a 11 此时a ,b 是方程01x x 2=+-的根,此方程无实根.

故此时不存在适合条件的实数a ,b .

③ 当)1,0(a ∈,),1[b +∞∈时,

由于]b ,a [1∈,而]b ,a [0)1(f ∉=,

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