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已知函数f(x)=a-b|x|(x≠0).若函数f是上的增函数,求实数b的取值范围;当b=2时,若不等式f<x在区间(1,+

题文

已知函数f(x)=a-b|x|(x≠0).
(1)若函数f(x)是(0,+∞)上的增函数,求实数b的取值范围;
(2)当b=2时,若不等式f(x)<x在区间(1,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围;
(3)对于函数g(x)若存在区间[m,n](m<n),使x∈[m,n]时,函数g(x)的值域也是[m,n],则称g(x)是[m,n]上的闭函数.若函数f(x)是某区间上的闭函数,试探求a,b应满足的条件. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)当x∈(0,+∞)时,f(x)=a-bx
设x1,x2∈(0,+∞)且x1<x2,由f(x)是(0,+∞)上的增函数,则f(x1)<f(x2)(2分)f(x1)-f(x2)=b(x1-x2)x1x2<0(3分)
由x1<x2,x1,x2∈(0,+∞)知x1-x2<0,x1x2>0,所以b>0,即b∈(0,+∞)(5分)
(2)当b=2时,f(x)=a-2|x|<x在x∈(1,+∞)上恒成立,即a<x+2x(6分)
因为x+2x≥22,当x=2x即x=2时取等号,(8分)
2∈(1,+∞),所以x+2x在x∈(1,+∞)上的最小值为22.则a<22(10分)
(3)因为f(x)=a-b|x|的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),
设f(x)是区间[m,n]上的闭函数,则mn>0且b≠0(11分)
①若0<m<n
当b>0时,f(x)=a-b|x|是(0,+∞)上的增函数,则f(m)=mf(n)=n,
所以方程a-bx=x在(0,+∞)上有两不等实根,
即x2-ax+b=0在(0,+∞)上有两不等实根,所以a2-4b>0x1+x2=a>0x1•x2=b>0,即a>0,b>0且a2-4b>0(13分)
当b<0时,f(x)=a-b|x|=a+-bx在(0,+∞)上递减,则f(m)=nf(n)=m,即a-bm=na-bn=m⇒a=0mn=-b,
所以a=0,b<0(14分)
②若m<n<0
当b>0时,f(x)=a-b|x|=a+bx是(-∞,0)上的减函数,所以f(m)=nf(n)=m,即a+bm=na+bn=m⇒a=0mn=b,
所以a=0,b>0(15分)
当b<0f(x)=a-b|x|=a+bx是(-∞,0)上的增函数,所以f(m)=mf(n)=n所以方程a+bx=x在(-∞,0)上有两不等实根,即x2+ax-b=0在(-∞,0)上有两不等实根,
所以a2+4b>0x1+x2=a<0x1•x2=-b>0即a<0,b<0且a2+4b>0(17分)
综上知:a=0,b≠0或a<0,b<0且a2+4b>0或a>0,b>0且a2-4b>0.
即:a=0,b≠0或ab>0且a2-4|b|>0

解析

bx

考点

据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=a-b|x|(x≠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
已知函数f(x)=a-b|x|(x≠0).若函数f是上的增函数,求实数b的取值范围;当b=2时,若不等式f<x在区间(1,+
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
已知函数f(x)=a-b|x|(x≠0).若函数f是上的增函数,求实数b的取值范围;当b=2时,若不等式f<x在区间(1,+
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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