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设函数y=f的定义域为,且对任意的正实数x,y,均有f=f+f恒成立.已知f=1,且当x>1时,f>0.

题文

设函数y=f(x)的定义域为(0,+∞),且对任意的正实数x,y,均有f(xy)=f(x)+f(y)恒成立.已知f(2)=1,且当x>1时,f(x)>0.
(1)求f(12)的值,试判断y=f(x)在(0,+∞)上的单调性,并加以证明;
(2)一个各项均为正数的数列{an},它的前n项和是Sn,若a1=3,且f(Sn)=f(an)+f(an+1)-1(n≥2,n∈N*),求数列{an}的通项公式;
(3)在(2)的条件下,是否存在实数M,使2n•a1•a2…an≥M•2n+3•(2a1-1)•(2a2-1)…(2an-1)对于一切正整数n均成立?若存在,求出M的范围;若不存在,请说明理由. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)令x=y=1,得f(1)=0;令x=2,y=12,得f(12)=-1(2分)
y=f(x)在(0,+∞)上单调递增.下面证明:
任取0<x1<x2,则x2x1>1,
∵当x>1时,f(x)>0,∴f(x2x1)>0
在已知式中令x=x1,y=x2x1,得f(x2)-f(x1)=f(x2x1)>0,即证.(4分)
(2)当n≥2时,∵f(Sn)=f(an)+f(an+1)-1
∴f(Sn)+1=f(an)+f(an+1),即f(2Sn)=f(an(an+1))
∵y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴2Sn=an(an+1)(6分)
∴2Sn+1=an+1(an+1+1)
两式相减得:2an+1=a2n+1+an+1-a2n-an,即(an+1+an)(an+1-an-1)=0∵an>0,
∴an+1-an=1∴数列{an}从第二项起,是以1为公差的等差数列…(7分)
又在2Sn=an(an+1)中令n=2可得:a2=3
综上,an=3,n=1n+1,n≥2.(8分)
(3)n=1时,2×3≥M•5•5,M≤6525(9分)
n≥2时,2n•3•3•4…(n+1)≥M2n+3•5•5•7…(2n+1)
∴M≤2n•3•3•4…(n+1)2n+3•5•5•7…(2n+1)
令bn=2n•3•3•4…(n+1)2n+3•5•5•7…(2n+1),
则bn+1bn=2(n+2)2n+3(2n+3)2n+5=4n2+16n+164n2+16n+15>1
∴{bn}是递增数列
∴M≤b2=36725×7<6525
∴M≤367175(12分)

解析

12

考点

据考高分专家说,试题“设函数y=f(x)的定义域为(0,+∞).....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值

单调性的定义:

1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。

2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间 
 
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值 p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.Msonormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-family:"Times New Roman";}div.Section1 {page:Section1;}p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.Msonormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-family:"Times New Roman";}div.Section1 {page:Section1;}

判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法

(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
设函数y=f的定义域为,且对任意的正实数x,y,均有f=f+f恒成立.已知f=1,且当x>1时,f>0.
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
设函数y=f的定义域为,且对任意的正实数x,y,均有f=f+f恒成立.已知f=1,且当x>1时,f>0.
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。

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