题文
已知函数f(x)=(xa-1)2+(bx-1)2,x∈D,其中0<a<b.(1)当D=(0,+∞)时,设t=xa+bx,f(x)=g(t),求y=g(t)的解析式及定义域;
(2)当D=(0,+∞),a=1,b=2时,求f(x)的最小值;
(3)设k>0,当a=k2,b=(k+1)2时,1≤f(x)≤9对任意x∈[a,b]恒成立,求k的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)∵t=xa+bx,0<a<b,x>0,∴t≥2ba=2aba,
又f(x)=(xa-1)2+(bx-1)2=(xa+bx-1)2+1-2ba,f(x)=g(t),
∴g(t)=(t-1)2+1-2ba,t∈[2aba,+∞);
(2)∵x>0,a=1,b=2,
∴f(x)=(x+2x-1)2-3,又x+2x-1≥22-1(当且仅当x=2时取“=”)
∴f(x)≥(22-1)2-3=6-42,
∴f(x)min=6-42.
(3)由题意可得,x∈[a,b]=[k2,(k+1)2],1≤f(x)≤9恒成立,
∴只需求得x∈[k2,(k+1)2]时f(x)的最小值即可.
∵此时,f(x)=[xk2+(k+1)x2-1]2+1-2(k+1)2k2,
∵k>0,x>0,令g(x)=xk2+(k+1)2x=1k2(x+k2(k+1)2x)
由双钩函数y=h(x)=x+ax(a>0)的性质h(x)在(0,a]单调递减,在[a,+∞)单调递增得:
g(x)在[k2,k(k+1)]上单调递减,在[k(k+1),(k+1)2]单调递增
∴当x=k(k+1)时g(x)取到最小值;
当x=k2时,g(k2)=2+2k+1k2;
当x=(k+1)2时,g((k+1)2)=2+2k+1k2=g(k2),即当x=k2或(k+1)2时g(x)取到最大值;
∴g(x)min=2(k+1)k,g(x)max=2+2k+1k2;
由题意可知,当g(x)取到最小值时,f(x)取到最小值,g(x)取到最大值时,f(x)亦取到最大值.
∴f(x)min=[2(k+1)k-1]2+1-2(k+1)2k2=2k2;
同理可求,f(x)max=[(k+1)2k2-1]2=(2k+1k2)2.
∵1≤f(x)≤9对任意x∈[k2,(k+1)2]恒成立,
∴2k2≥1(2k+1k2)2≤9,而k>0,
∴0<k≤2.
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解析
xa考点
据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=(xa-1)2+(bx.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性函数的奇偶性定义:
偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。
函数的周期性:
(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。
奇函数与偶函数性质:
(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。
注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.
1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.
2、函数的周期性 令a , b 均不为零,若:
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a|
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a|
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a|
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
==> 函数最小正周期 T=|2a|
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
==> 函数最小正周期 T=|4a|


