题文
已知函数f(x)是区间D⊆[0,+∞)上的增函数,若f(x)可表示为f(x)=f1(x)+f2(x),且满足下列条件:①f1(x)是D上的增函数;②f2(x)是D上的减函数;③函数f2(x)的值域A⊆[0,+∞),则称函数f(x)是区间D上的“偏增函数”.(1)(i) 问函数y=sinx+cosx是否是区间(0,π4)上的“偏增函数”?并说明理由;
(ii)证明函数y=sinx是区间(0,π4)上的“偏增函数”.
(2)证明:对任意的一次函数f(x)=kx+b(k>0),必存在一个区间D⊆[0,+∞),使f(x)为D上的“偏增函数”. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)(i) y=sinx+cosx是区间(0,π4)上的“偏增函数”.记f1(x)=sinx,f2(x)=cosx,显然f1(x)=sinx在(0,π4)上单调递增,f2(x)=cosx在(0,π4)上单调递减,
且f2(x)=cosx∈(22,1)⊆[0,+∞),
又y=f(x)=sinx+cosx=2sin(x+π4)在(0,π4)上单调递增,
故y=sinx+cosx是区间(0,π4)上的“偏增函数”.
(ii)证明:y=sinx=(sinx-cosx)+cosx=2sin(x-π4)+cosx,
记f1(x)=2sin(x-π4),f2(x)=cosx,
显然f1(x)=2sin(x-π4)在(0,π4)上单调递增,f2(x)=cosx在(0,π4)上单调递减,
且f2(x)=cosx∈(22,1)⊆[0,+∞),
又y=f(x)=f1(x)+f2(x)=sinx在(0,π4)上单调递增,
故y=sinx是区间(0,π4)上的“偏增函数”.
(2)证明:①当b>0时,令f1(x)=(k+1)x,f2(x)=-x+b,D=(0,b),显然D=(0,b)⊆[0,+∞),
∵k>0,∴f(x)=kx+b在(0,b)上单调递增,
f1(x)=(k+1)x在(0,b)上单调递增,f2(x)=-x+b在(0,b)上单调递减,
且对任意的x∈(0,b),b>f2(x)>f2(b)=0,
因此b>0时,必存在一个区间(0,b),使f(x)=kx+b(k>0)为D上的“偏增函数.
②当b≤0时,取c>0,且满足c+b>0,令f1(x)=(k+1)x-c,f2(x)=-x+b+c,D=(0,b+c)⊆[0,+∞),
显然,f(x)=kx+b在(0,b+c)上单调递增,
f1(x)=(k+1)x-c在(0,b+c)上单调递增,f2(x)=-x+b+c在(0,b+c)上单调递减,
且对任意的(0,b+c),b+c>f2(x)>f2(b+c)=0,
因此b≤0时,必存在一个区间(0,b+c),使f(x)=kx+b(k>0)为D上的“偏增函数”.
综上,对任意的一次函数f(x)=kx+b(k>0),必存在一个区间D⊆[0,+∞),
使f(x)为D上的“偏增函数”.
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解析
π4考点
据考高分专家说,试题“已知函数f(x)是区间D⊆[0,+∞)上.....”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|


