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设f是定义在[-1,1]上的奇函数,函数g与f的图象关于y轴对称,且当x∈时,g=1nx-ax2.求函数f的解析式

题文

设f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,函数g(x)与f(x)的图象关于y轴对称,且当x∈(0,1)时,g(x)=1nx-ax2
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若对于区间(0,1)上任意的x,都有|f(x)|≥1成立,求实数a的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)∵g(x)的图象与f(x)的图象关于y轴对称,
∴f(x)的图象上任意一点P(x,y)关于y轴对称的对称点Q(-x,y)在g(x)的图象上.
当x∈[-1,0)时,-x∈(0,1],则f(x)=g(-x)=ln(-x)-ax2.(2分)
∵f(x)为[-1,1]上的奇函数,则f(0)=0.(4分)
当x∈(0,1]时,-x∈[-1,0),f(x)=-f(-x)=-lnx+ax2.(6分)
∴f(x)=ln(-x)-ax2(-1≤x<0)0  (x=0)-lnx+ax2(0<x≤1)(7分)
(2)由(1)知,f'(x)=-1x+2ax.
①若f'(x)≤0在(0,1]恒成立,则-1x+2ax≤0⇒a≤12x2.
此时,a≤12,f(x)在(0,1]上单调递减,f(x)min=f(1)=a,
∴f(x)的值域为[a,+∞)与|f(x)|≥1矛盾.(11分)
②当a>12时,令f'(x)=-1x+2ax=0⇒x=12a∈(0,1],
∴当x∈(0,12a)时,f'(x)<0,f(x)单调递减,
当x∈(12a,1]时,f'(x)>0,f(x)单调递增,
∴f(x)min=f(12a)=-ln12a+a( 12a)2=12ln2a+12.
由|f(x)|≥1,得12ln2a+12≥1⇒≥e2.(15分)
综上所述,实数a的取值范围为a≥e2.(16分)

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解析

ln(-x)-ax2(-1≤x<0)0  (x=0)-lnx+ax2(0<x≤1)

考点

据考高分专家说,试题“设f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数.....”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) =
设f是定义在[-1,1]上的奇函数,函数g与f的图象关于y轴对称,且当x∈时,g=1nx-ax2.求函数f的解析式
  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
设f是定义在[-1,1]上的奇函数,函数g与f的图象关于y轴对称,且当x∈时,g=1nx-ax2.求函数f的解析式
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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