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利用奇函数巧解不等式

(2024-02-04 11:58:54)
分类: 数学与AI智能

            说明  √ 是根号,后面括号里面的代数式都是在根号下

1、设函数f(x)=log2(√(1+x2-x),若对任意的x(-1, +),不等式

f(x- Ina) +f(2x+4) <0恒成立,则a的取值范围是

  解:易知函数f(x)为定义在R上单调递减的奇函数,

所以 不等式变形为f(2x+4)< -f(x- lna)=f(lna-x)

即,2x+4Ina-x,

3x +4Ina   1Ina, 0< a e,即a的取值范围是(0,e]

  2  已知函数f(x)=m-2/1+2X)是定义在R上的奇函数,

 (1)求实数m的值;

(2)如果对任意xR,不等式f(2a+cos2x)+f(4sinx-√(2a-1-7)<0恒成立,

求实数a的取值范围。

    因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=m-1=0   m=1.

 2)设x1  x1,x2 带入,证的 f(x1)- f(x2)<0f(x)是定义在R上的增函数

     f(2a+cos2x)+f(4sinx-√(2a-1-7)<0

    f(2a+cos2x) )<- f(4sinx-√(2a-1-7

      2a+cos2x<- 4sinx+√(2a-1+7

     2a-√(2a-1<- cos2x+ 4sinx-7

      2a-√(2a-12 + 4sinx-6

      2a-√(2a-1<3  t =√(2a-1

     不等式化简为 2t2  -2t<3 解不等式 1/2

3  已知函数f(x)=(t2--2t-2)ex- 1/ex是定义域为R的奇函数。

 (1)l的值,并写出f(x)的解析式;

(2)判断f(x)R上的单调性,并用定义证明;

(3)若函数g(x)=e2x+1/e2x-2k f(x)   [0, +)上的最小值为-2,求k的值。

     f(x)是定义域为R的奇函数 

      f0)=t2--2t-2- 1=0   t =-1 t =3

     f(x)= ex e-x

(2)  易证f(x)R上是增函数

(3)   g(x)=e2x+1/e2x-2k(ex e-x )= e2x+e-2x-2k(ex e-x )

  ex e-x =t0 

   则函数g(x)化为h(t)=t2 -2kt+2

1)k<0时, h(t)的最小值为h(0)=2-2,不符合题意;

2)k0时,h(t)的最小值为h(k)=-k2+2=-2, 解得k2=4, k=±2 

 综上所述,k的值为2.

          h(t)在定点(k, (4ac- b2 /4a)有最小值

4   已知函数f(x)=log1/2  (1-ax)/( x-1)的图像关于原点对称,其中a为常数。

(1)a的值;

(2)x(1, +)时,f(x)+log1/2 (x-1) 恒成立,求实数m的取值范围:

 (3)若关于x的方程f(x)=log 1/2 (x+k)[2,3]上有解,求k的取值范围。

   f(x) 关于原点对称,所以f(x)是奇函数

 f(x)+ f(-x)=0   log1/2  (1-ax)/( x-1)+ log1/2  (1+ax)/(- x-1)=0

   (1-ax)/( x-1)×(1+ax)/(- x-1)=1  a2x2 -1=x2-1  

  a2 =1  a=1 (无意义 舍去)或-1   所以a=-1

 f(x)=log1/2  (1+x)/( x-1)

(2) f(x)+log1 (x-1) 恒成立

  log1/2  (1+x)/( x-1) +log1/2 (x-1)

   log1/2  (1+x)    x> (1/2)m-1  x>1  (1/2)m-1<1  m>-1

(3)   f(x)=log 1/2 (x+k)[2,3]上有解

log1/2  (1+x)/( x-1)=log 1/2 (x+k)[2,3]上有解

  (1+x)/( x-1)= (x+k)  k=1+2/(x-1-x  

  g(x)= 1+2/(x-1-x   2 ≤ x1 < x2  3,

g(x1)-g(x2)= 2/(x1-1) -2/(x2-1)-x1+x2=x1-x2[1+2/((x1-1) (x2-1) ]<0

所以g(x1g(x2)   g(x)是减函数 

g(x)值域为[-1,1]

k[-1,1],k的取值范围是[-1,1]

  5  设函数f(x)=log1/2(1-ax)/(x-1)为奇函数,a为常数。

1、求a的值

2、证明f(x)在区间(1+∞)内单调递增,

3.若对[3,4]上的任意x,不等式f(x)>0.5x+m恒成立,求实数m的取值范围

(3)   F(x)=log2 ((x-1)/(x+1))   x>1时,(x-1)/(x+1)<1 所以 f(x)递增

  g(x)=-(1/2)^x g(x)[1,+]上的增函数

则有G(x)=f(x)+g(x)[1,+] 递增

Gx)在[3,4]上最小值为G3=f(3)+g(3)=-9/8 m<-9/8

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