集合问题一般都比较简单,但这道关于函数的集合问题却并没有那么简单。看一看,你能够解决吗?题目是这样的:
集合C={f(x)|f(x)是在其定义域上的单调增函数或单调减函数},集合D={f(x)|f(x)在定义域内存在区间[a,b],使得f(x)在[a,b]上的值域是[ka,kb],k为常数}.
(1)当k=1/2时,判断函数f(x)=根号x是否属于集合C∩D? 并说明理由. 若是, 则求出区间[a,b];
(2)当k=1/2时,若函数f(x)=根号x t属于C∩D,求实数t的取值范围;
(3)当k=1时,是否存在实数m, 当a b<=2时,使函数f(x)=x^2-2x m属于D,若存在,求出m的范围,若不存在,说明理由.
解:(1)f(x)=根号x集合C∩D. 理由如下:
f(x)=根号x在它的定义域上是单调增函数,所以它属于C;
解方程:根号x=x/2得,x1=0,x2=4,所以f(x)在[0,4]上的值域是[0,2],所以f(x)属于D;
因此f(x)属于C∩D. 这个区间是[0,4].
(2)f(x)=根号x t在定义域上是单调增函数,所以它属于C;
当方程:根号x t=x/2,有两个不等的非负实数根时,令u=根号x,则二次方程u^2-2u-2t=0有两个不等的非负实数根。即
判别式=4 8t>0,t>-1/2.
又u1 u2=2>0, u1u2=-2t>=0,所以t<=0
综上,-1/2<t<=0.
(3)f(x)的对称轴为x=1, 依题意, a<1.
当b≤1时, f(a)=a^2-2a m=b, f(b)=b^2-2b m=a,
f(a)-f(b)=a^2-2a-b^2 2b=b-a, 化简得a b=1.
∴a^2-2a m=1-a, b^2-2b m=1-b,
即x^2-x m-1=0在x≤1有两个不同的实根a, b,
判别式=1-4(m-1)>0且b=(1 根号(1-4(m-1)))/2<=1, 解得1<=m<5/4.
(2)当b>1时, 由b-1≤1-a知, a=m-1, f(a)=(m-1)^2-2(m-1) m=b,
∴m-1 (m-1)^2-2(m-1) m≤2, 且m-1<1<(m-1)^2-2(m-1) m, 解得0≤m<1,
综上可得:m∈[0,5/4).
你觉得这道题难不难呢?
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