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7.()已知函数f(x)= (b<0)的值域是[1,3],
(1)求b、c的值;
(2)判断函数F(x)=lgf(x),当x∈[-1,1]时的单调性,并证明你的结论;
(3)若t∈R,求证:lg≤F(|t-|-|t+|)≤lg.
[科普美文]数学中的不等式关系
数学是研究空间形式和数量关系的科学,恩格斯在《自然辩证法》一书中指出,数学是辩证的辅助工具和表现形式,数学中蕴含着极为丰富的辩证唯物主义因素,等与不等关系正是该点的生动体现,它们是对立统一的,又是相互联系、相互影响的;等与不等关系是中学数学中最基本的关系.
等的关系体现了数学的对称美和统一美,不等关系则如同仙苑奇葩呈现出了数学的奇异美.不等关系起源于实数的性质,产生了实数的大小关系,简单不等式,不等式的基本性质,如果把简单不等式中的实数抽象为用各种数学符号集成的数学式,不等式发展为一个人丁兴旺的大家族,由简到繁,形式各异.如果赋予不等式中变量以特定的值、特定的关系,又产生了重要不等式、均值不等式等.不等式是永恒的吗?显然不是,由此又产生了解不等式与证明不等式两个极为重要的问题.解不等式即寻求不等式成立时变量应满足的范围或条件,不同类型的不等式又有不同的解法;不等式证明则是推理性问题或探索性问题.推理性即在特定条件下,阐述论证过程,揭示内在规律,基本方法有比较法、综合法、分析法;探索性问题大多是与自然数n有关的证明问题,常采用观察-归纳-猜想-证明的思路,以数学归纳法完成证明.另外,不等式的证明方法还有换元法、放缩法、反证法、构造法等.
数学科学是一个不可分割的有机整体,它的生命力正是在于各个部分之间的联系.不等式的知识渗透在数学中的各个分支,相互之间有着千丝万缕的联系,因此不等式又可作为一个工具来解决数学中的其他问题,诸如集合问题,方程(组)的解的讨论,函数单调性的研究,函数定义域的确定,三角、数列、复数、立体几何、解析几何中的最大值、最小值问题无一不与不等式有着密切的联系.许多问题最终归结为不等式的求解或证明;不等式还可以解决现实世界中反映出来的数学问题.不等式中常见的基本思想方法有等价转化、分类讨论、数形结合、函数与方程.总之,不等式的应用体现了一定的综合性,灵活多样性.
等与不等形影不离,存在着概念上的亲缘关系,是中学数学中最广泛、最普遍的关系.数学的基本特点是应用的广泛性、理论的抽象性和逻辑的严谨性,而不等关系是深刻而生动的体现.不等虽没有等的温柔,没有等的和谐,没有等的恰到好处,没有等的天衣无缝,但它如山之挺拔,峰之隽秀,海之宽阔,天之高远,怎能不让人心旷神怡,魂牵梦绕呢?
参考答案
难点磁场
解:(1)令F(x)=f(x)-x,因为x1,x2是方程f(x)-x=0的根,所以F(x)=a(x-x1)(x-x2).当x∈(0,x1)时,由于x1<x2,得(x-x1)(x-x2)>0,
又a>0,得F(x)=a(x-x1)(x-x2)>0,即x<f(x)
x1-f(x)=x1-[x+F(x)]=x1-x+a(x1-x)(x-x2)=(x1-x)[1+a(x-x2)]
∵0<x<x1<x2<,∴x1-x>0,1+a(x-x2)=1+ax-ax2>1-ax2>0
∴x1-f(x)>0,由此得f(x)<x1.
(2)依题意:x0=-,因为x1、x2是方程f(x)-x=0的两根,即x1,x2是方程ax2+(b-1)x+c=0的根.
∴x1+x2=-
∴x0=-,因为ax2<1,
∴x0<
歼灭难点训练
一、1.解析:由题意f(a)=g(a)>0,f(b)=g(b)>0,且f(a)>f(b),g(a)>g(b)
∴f(b)-f(-a)=f(b)+f(a)=g(a)+g(b)
而g(a)-g(-b)=g(a)-g(b)∴g(a)+g(b)-[g(a)-g(b)]
=2g(b)>0,∴f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b)
同理可证:f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a)
答案:A
二、2.解析:①②③不满足均值不等式的使用条件“正、定、等”.④式:|x-y|=|(x-2)-(y-2)|≤|(x-2)-(y-2)|≤|x-2|+|y-2|<ε+ε=2ε.
答案:④
3.解析:由已知y1=;y2=0.8x(x为仓库与车站距离)费用之和y=y1+y2=0.8x+ ≥2=8
当且仅当0.8x=即x=5时“=”成立
答案:5公里处
三、4.证明:(1)设g(x)=f(x)-x=ax2+(b-1)x+1,且x>0.
∵x1<2<x2<4,∴(x1-2)(x2-2)<0,即x1x2<2(x1+x2)-4,
(2)解:由方程g(x)=ax2+(b-1)x+1=0可知x1.x2=>0,所以x1,x2同号
1°若0<x1<2,则x2-x1=2,∴x2=x1+2>2,
∴g(2)<0,即4a+2b-1<0 ①
又(x2-x1)2=
∴2a+1= (∵a>0)代入①式得,
2<3-2b ②
解②得b<
2°若 -2<x1<0,则x2=-2+x1<-2
∴g(-2)<0,即4a-2b+3<0 ③
又2a+1=,代入③式得
2<2b-1 ④
解④得b>.
综上,当0<x1<2时,b<,当-2<x1<0时,b>.
5.解:(1)由题意知某商品定价上涨x成时,上涨后的定价、每月卖出数量、每月售货金额分别是:p(1+)元、n(1-)元、npz元,因而
,在y=ax的条件下,z=[-a
[x-]2+100+].由于≤a<1,则0<≤10.
要使售货金额最大,即使z值最大,此时x=.
(2)由z= (10+x)(10-x)>1,解得0<x<5.
6.(1)证明:令m>0,n=0得:f(m)=f(m).f(0).∵f(m)≠0,∴f(0)=1
取m=m,n=-m,(m<0),得f(0)=f(m)f(-m)
∴f(m)=,∵m<0,∴-m>0,∴0<f(-m)<1,∴f(m)>1
(2)证明:任取x1,x2∈R,则f(x1)-f(x2)=f(x1)-f[(x2-x1)+x1]
=f(x1)-f(x2-x1).f(x1)=f(x1)[1-f(x2-x1)],
∵f(x1)>0,1-f(x2-x1)>0,∴f(x1)>f(x2),
∴函数f(x)在R上为单调减函数.
(3)由,由题意此不等式组无解,数形结合得:≥1,解得a2≤3
∴a∈[-,]
7.(1)解:设y=,则(y-2)x2-bx+y-c=0 ①
∵x∈R,∴①的判别式Δ≥0,即 b2-4(y-2)(y-c)≥0,
即4y2-4(2+c)y+8c+b2≤0 ②
由条件知,不等式②的解集是[1,3]
∴1,3是方程4y2-4(2+c)y+8c+b2=0的两根
∴c=2,b=-2,b=2(舍)
(2)任取x1,x2∈[-1,1],且x2>x1,则x2-x1>0,且
(x2-x1)(1-x1x2)>0,∴f(x2)-f(x1)=->0,
∴f(x2)>f(x1),lgf(x2)>lgf(x1),即F(x2)>F(x1)
∴F(x)为增函数.
即-≤u≤,根据F(x)的单调性知
F(-)≤F(u)≤F(),∴lg≤F(|t-|-|t+|)≤lg对任意实数t 成立.