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解析 对于①,?x1,x2∈R,f(x1+x2)=2(x1+x2)+3<2(x1+x2)+6 =f(x1)+f(x2),故①满足条件;
?11?对于②,?x1,x2∈?-,?, ?22?
222
f(x1+x2)=x21+x2+2x1x2,f(x1)+f(x2)=x1+x2,当x1x2>0时,不满足f(x1+x2)≤f(x1)+
f(x2),故②不是“定义域上的M函数”;
?11?对于③,?x1,x2∈?-,?,
?22?
??所以2xx≤22
f(x1+x2)=x2f(x1)+f(x2)=x2因为x1,x2∈?-,?,1+x2+2x1x2+1,1+x2+2,12
22
?
?
<1,故f(x1+x2)<f(x1)+f(x2),故③满足条件;
π
对于④,?x1,x2∈[0,],f(x1+x2)=sin x1cos x2+sin x2cos x1≤sin x1+sin x2=f(x1)
2+f(x2),故④满足条件;
对于⑤,?x1,x2∈[2,+∞),f(x1+x2)=log2(x1+x2),f(x1)+f(x2)=log2(x1x2),因为
11
12
x1,x2∈[2,+∞),所以+≤1,可得x1+x2≤x1x2,即f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2),故⑤
x1x2
满足条件.
所以是“定义域上的M函数”的有①③④⑤,共4个. 14.(2+22,+∞)
解析 设点(m,n)(m>0)是函数y=f(x)的一个“伙伴点组”中的一个点,则其关于原点的
??n=m+1,
对称点(-m,-n)必在该函数图象上,故?
?-n=k-m+1?
2
2
11
,
消去n,整理得m-km+k+1=0.若函数f(x)有两个“伙伴点组”,则该方程有两个不等的正实数根,
Δ=k2-4k+1>0,??
得?k>0,??k+1>0,
解得k>2+22.
2
故实数k的取值范围是(2+22,+∞). 15.解 若p正确,即f(x)=
2
在区间(1,+∞)上是减函数,则m≤1. x-m若q正确,∵x1,x2是方程x-ax-2=0的两个实根,a∈[-1,1], ∴|x1-x2|=5
x1+x2
2
-4x1x2=a+8≤3.
2
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∵不等式m+5m-3≥|x1-x2|对任意实数a∈[-1,1]恒成立, ∴m+5m-3≥3,∴m+5m-6≥0, 解得m≥1或m≤-6. 又p不正确,q正确,
??m>1,∴?
?m≥1或m≤-6,?
2
2
2
∴m>1.
故实数m的取值范围是{m|m>1}. 116.解 (1)若a=,
21
则A={x|-<x<2},
2又B={x|0<x<1}, ∴A∩B={x|0<x<1}. (2)当A=?时,a-1≥2a+1, ∴a≤-2,此时满足A∩B=?; 当A≠?时,则由A∩B=?,
B={x|0<x<1},
??2a+1>a-1,易得?
??a-1≥1
??2a+1>a-1,
或???2a+1≤0,
1
∴a≥2或-2<a≤-.
2综上可知,实数a的取值范围为
??1
?a|a≤-或a≥2?.
2??
1
17.解 (1)由t=log3x,x∈[,9],解得-2≤t≤2.
9(2)f(x)=(log3x)+3log3x+2, 令t=log3x,则f(x)=t+3t+2 321
=(t+)-,t∈[-2,2].
2433当t=-,即log3x=-,
22即x=
31时,f(x)min=-; 94
2
2
当t=2,即log3x=2, 6
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即x=9时,f(x)max=12.
18.解 (1)由题意知,方程x-x-m=0在x∈(-1,1)上有解,故m的取值集合就是函数
2
y=x2-x在(-1,1)上的值域,易得M={m|-≤m<2}.
(2)因为“x∈M”是“x∈N”的充分条件,所以M?N. 当a=1时,集合N为空集,不满足题意;
当a>1时,a>2-a,此时集合N={x|2-a<x<a}, 1??2-a<-,4则?
??a≥2,
1
4
9
解得a>;
4
当a<1时,a<2-a, 此时集合N={x|a<x<2-a}, 1??a<-,4则???2-a≥2,
1
解得a<-. 4
综上可知,实数a的取值范围为 91{a|a>或a<-}.
44
19.解 (1)当60≤x≤90时,y=750x-1 725, 当90<x≤300时,y=[750-3(x-90)]x-1 725, 故f(x)=
??750x-1 725,60≤x≤90,?2
?-3x+1 020x-1 725,90<x≤300.?
(2)对于y=750x-1 725,60≤x≤90, ∵y在[60,90]上单调递增, ∴当x=90时,ymax=65 775(元).
对于y=-3x+1 020x-1 725=-3(x-170)+84 975,90<x≤300,x∈N, 当x=170时,ymax=84 975(元). ∵84 975>65 775,
∴当每辆电动汽车的日租金为170元时,日净收入最多. 20.解 (1)当a=-1时,
2
2
*
f(x)=x2+(x-1)|x+1|,
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??2x-1,x≥-1,
则f(x)=?
?1,x<-1.?
2
2
当x≥-1时,由f(x)=1,得2x-1=1,解得x=1或x=-1; 当x<-1时,f(x)=1恒成立. ∴方程的解集为{x|x≤-1或x=1}. (2)由题意知f(x)=
??2x-a+1x+a,x≥a,
?
?a+1x-a,x<a.?
2
若f(x)在R上单调递增,
a+1??≤a,
4则???a+1>0,
1
解得a≥.
3
1
∴实数a的取值范围为{a|a≥}.
3(3)设g(x)=f(x)-(2x-3), 则g(x)=
??2x-a+3x+a+3,x≥a,?
?a-1x-a+3,x<a,?
2
不等式f(x)≥2x-3对任意x∈R恒成立,等价于不等式g(x)≥0对任意x∈R恒成立. ①若a>1,则1-a<0,即
2
<0, 1-a2
取x0=,此时x0<a,
1-a∴g(x0)=g?
?2?=(a-1)·2-a+3=1-a<0,
?1-a?1-a?
2
即对任意的a>1,总能找到x0=,使得g(x0)<0,
1-a∴不存在a>1,使得g(x)≥0恒成立. ②若a=1,则g(x)=
?2x-4x+4,x≥1,????2,x<1,
2
∴g(x)的值域为[2,+∞), ∴g(x)≥0恒成立.
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