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教材习题答案
第 1 章 集合 3.解析 不正确. 不正确. 正 A B
(1) (2) (3) ∪ ⌀
确. 正确. 不正确. 不正确. A B
(4) (5) (6) ⌀ ⌀
1.1 集合的概念与表示 正确. 正确. A A A A B
(7) (8) ∪
练习 4.答案 B ꎻ A B B B ∪ A B
5.答案 A
1.答案 A A
∈ꎻ∉ꎻ∈ꎻ∉ꎻ∈ꎻ∈ꎻ∈ꎻ∈ 6.解析 A x x . ∩ ⌀ ∁U
2.解析 . . ∁U ={ | ≥0}
(1){-1} (2){1ꎬ3ꎬ5ꎬ15} ◆习题1.2 ⌀ ⌀ ⌀ ⌀
. A A
(3){2ꎬ4ꎬ6ꎬ8ꎬ10} ⌀ ⌀
3.解析 x x n n Z 或 x x 感受理解 A A
(1){ | =2 +1ꎬ ∈ } { | ∁U ⌀ ⌀ ∁U
为奇数 . 1.解析 A B C.
} ⫋ ⫋ A A
(2){
x
|
x
=2
n
ꎬ
n
∈
N∗
}
或
{
x
|
x 为正偶 2.解析
(1)
A
⫋
B.
(2)
B
⫋
A.
(3)
A
=
B. ∪ ⌀
A
∁U
A
数 . A B. ⌀ ⌀ ∁U
4. ( 解 3 析 } ){ x | ( x 1 2 ) + 由 1≤ x 0 2 ꎬ + x 2 ∈ x - R 1 } 5 . =0ꎬ 得 ( x -3) 3 4 . . ( 解 解 4 析 析 ) ⫋ { (1 x ) | x { 是 2ꎬ4 梯 } 形 . (2 } ) . ⌀ . (3){ x | x <2} . ∁U A A ∁U A A U A ∁U U A
(
x
+5)=0ꎬ∴
x
=3
或x
=-5ꎬ∴
方程x2
+ (4){
x
|
x
<-2
或x
≥2}
. 2.解析
[2ꎬ3]
.
x 的根的集合为 . 思考运用 3.解析 .
2 -15=0 {3ꎬ-5} [-1ꎬ1]
由 x 得 x 即 x 故不 5.解析 不成立. 不成立. 4.解析 成立 不成立.
(2) 4 -3<5ꎬ 4 <8ꎬ <2ꎬ (1) (2) (1) ꎬ
等式的解集为 x x x R . 成立. A B B A B A
{ | <2ꎬ ∈ } (3) (2) ∩ = ={2ꎬ4ꎬ6ꎬ8}ꎬ ∪ = =
5.解析 . 6.解析 . .
(1){0ꎬ1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5} ⌀ꎬ{0}ꎬ{2}ꎬ{0ꎬ2} {1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5ꎬ6ꎬ7ꎬ8}
. 7.解析 m m . m m . 5.解析 A B C A B C
(2){mꎬaꎬtꎬhꎬeꎬiꎬcꎬs} (1){ | <1} (2){ | ≥1} ∩( ∩ )={1}ꎬ( ∪ )∪
. 探究拓展 .
(3){ꎬ ꎬ ꎬꎬ } ={1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5ꎬ6}
◆习题1.1 8.解析 性质 如果A B且 B C 6.解析 A B x x A B.
:(1) ⊆ ⊆ ꎬ ∩ ={ | ≤0}ꎬ ⫋
感受理解 那么A
⊆
C
ꎻ
7.解析
(1)
线段AB的垂直平分线.
1.答案
∈ꎻ∉ꎻ∈ꎻ∈ (2)
如果A
⊆
B且B
⊆
A
ꎬ
那么A
=
B.
(2)
以O为圆心
ꎬ1
为半径的圆.
2.解析 (1){3ꎬ-6} . (2){0ꎬ1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ (1)(2) 均正确. 8.解析 文学群成员构成的集合A ={ 梅 ꎬ
兰 竹 桂 松 柳
. . ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ }ꎬ
5} (3){0ꎬ1ꎬ2} (4){(0ꎬ0)ꎬ(0ꎬ1)ꎬ
1.3 交集、并集 数学群成员构成的集合 B 梅 竹
. ={ ꎬ ꎬ
(1ꎬ0)ꎬ(1ꎬ1)ꎬ(2ꎬ0)ꎬ(2ꎬ1)}
松 枫 杨 桦
3.解析 由 x 得x 故不等 练习 ꎬ ꎬ ꎬ }ꎬ
(1) 3 +2>5ꎬ >1ꎬ
音乐群成员构成的集合 C 兰 菊
式 x 的解集为 x x x R . 1.解析 A B A B ={ ꎬ ꎬ
3 +2>5 { | >1ꎬ ∈ } ∩ ={2ꎬ4}ꎬ ∪ ={-2ꎬ0ꎬ2ꎬ
荷 桂 松 柳 .
x y x y . . ꎬ ꎬ ꎬ }
(2){( ꎬ )| <0ꎬ >0} 4ꎬ6} A B C 梅 兰 竹 桂 松 柳
x y y x2 x . 2.答案 A A A U ∴ ∪ ∪ ={ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
(3){( ꎬ )| = -2 +3} ꎻ ꎻ⌀ꎻ ꎻ⌀ꎻ 枫 杨 桦 菊 荷 .
思考运用 3.解析 A B A B ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ }
(1) ∩ ={-1ꎬ0}ꎬ ∪ = 9.解析 A B. A B C.
4.答案 . (1)(∁U )∩ (2) ∩ ∩
(1)∈ꎻ∉ (2)∈ꎻ∉ {-1ꎬ0ꎬ1ꎬ2ꎬ3ꎬ4}
思考运用
A B B A B A
(3)∉ꎻ∉ (2) ∩ = ={-1ꎬ0ꎬ1}ꎬ ∪ = = 10.解析 A B
5.解析 a b 或a b . . (1)∵ ∪ ={1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5}ꎬ
=1ꎬ =2 =2ꎬ =1 {-1ꎬ0ꎬ1ꎬ2ꎬ3}
A B .
A B A B ∴ ∁U( ∪ )={6}
6. ∴ 解析 -1 ∉ 当 A ꎻ 3 k +1=-1 时 ꎬ k =- 3 2 ∉ Z ꎬ { ( ( 4 3 - ) ) 1 A ꎬ0 ∩ ∩ ꎬ1 B ꎬ = 2 = ꎬ ⌀ 3 { } ꎬ - A . 1 ∪ ꎬ0 B ꎬ = 1 A ꎬ2 = ꎬ { 3 - } 1 ꎬ ꎬ0 ∪ ꎬ1ꎬ2 = ꎬ ∵ ∴ ∁ ( U ∁ 如 A U A = 图 ) { ∩ . 1ꎬ ( 4 ∁ ꎬ U 6 B } ) ꎬ = ∁U { B 6 = } { . 2ꎬ3ꎬ5ꎬ6}
当 k 时 k 4 Z A 3} . (2)
3 +1=5 ꎬ = ∉ ꎬ∴5∉ ꎻ
3 4.解析 A B A B R.
当 k 时 k Z A. (1) ∩ ={0}ꎬ ∪ =
3 +1=7 ꎬ =2∈ ꎬ∴7∈ A B x x A B R.
综上 是A的元素. (2) ∩ ={ |0≤ <2}ꎬ ∪ =
探究 ꎬ 拓 7 展 5.解 (3 析 ) A ∩ A B = B { x | x > x 2} y ꎬ A ∪ y B ={ x x | x ≥ 且 0 y } . (3) 通过 (1)(2)ꎬ 我们知道 ∁U( A ∪ B )
7.略. x ∩ ={( . ꎬ )| =-4 +6ꎬ = =(∁U A )∩(∁U B ) .
5 -3}={(1ꎬ2)} 11.解析 A B x x A B
6.解析 A B A B Z. ∩ ={ |2< ≤3}ꎬ ∪ =
1.2 子集、全集、补集 ◆习题 1. ∩ 3 =⌀ꎬ ∪ = { x |1≤ x <4}ꎬ A ∪∁U B ={ x | x ≤3 或x ≥
.
练习 4}
感受理解 12.解析 m的值为 .
1.解析 . -1ꎬ0
(1)⌀ꎬ{1} 1.填空 探究拓展
.
(2)⌀ꎬ{1}ꎬ{2}ꎬ{1ꎬ2} A B 13.解析 S A x x为高一 班男
∩ ⌀ (1) - ={ | (1)
(3)⌀ꎬ{1}ꎬ{2}ꎬ{3}ꎬ{1ꎬ2}ꎬ{1ꎬ3}ꎬ 同学 A x x 为高一 班男同
. ⌀ ⌀ ⌀ ⌀ }ꎬ∁S ={ | (1)
{2ꎬ3}ꎬ{1ꎬ2ꎬ3} A A A B 学 .
2.解析 . . ⌀ ∩ }
(1){1ꎬ3ꎬ5} (2)⌀ (3){0ꎬ1ꎬ B B A B
. ⌀ ∩
2ꎬ3ꎬ4ꎬ5ꎬ6}
1
如图. 设a A 则a A 所以a A B 从 有实数解.
(2) ∈∁U ꎬ ∉ ꎬ ∉ ∩ ꎬ 0
而a A B 于是 A B 2.解析 若两个数的绝对值相等 则
∈∁U( ∩ )ꎬ ∁U( ∩ )⊇(∁ (1) ꎬ
A B . 这两个数也相等.
U )∪(∁U )
综上所述 A B A B . 若一个四边形是矩形 则这个四边
ꎬ∁U( ∩ )=(∁U )∪(∁U ) (2) ꎬ
形的对角线相等.
若一个点是角平分线上的点 则它
(3) ꎬ
到角两边的距离相等.
若两个三角形的两个角分别相等
A B. (4) ꎬ
(3) ⊆ 13.解析 . 则这两个三角形相似.
◆复习题
{1ꎬ2}
探究拓展 3.解析 真命题. 真命题. 真
感受理解 (1) (2) (3)
14.解析 能成立 例如 A 命题. 真命题.
1.解析 . (1) ꎬ ꎬ ={1ꎬ2ꎬ (4)
{0ꎬ1ꎬ2ꎬ3ꎬ4} B A B . ◆习题2.1
2.解析 有限集. 无限集. 无 3}ꎬ ={2ꎬ3ꎬ4}ꎬ ∪ ={1ꎬ2ꎬ3ꎬ4}
(1) (2) (3) 能成立 例如 A B 感受理解
限集. (2) ꎬ ꎬ ={1ꎬ2ꎬ3}ꎬ =
A B . 1.解析 条件 两个三角形全等 结
3.解析 A x x是三边不全相等的三 {4ꎬ5}ꎬ ∪ ={1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5} (1) : ꎬ
∁U ={ | 不能成立. 论 这两个三角形的对应高相等.
角形 . (3) :
} 15.解析 C D a a a 条件 两个三角形的两边及其夹角
4.解析 A B A B (1) × ={( ꎬ1)ꎬ( ꎬ2)ꎬ( ꎬ (2) :
∩ ={1ꎬ2}ꎬ ∪ ={0ꎬ1ꎬ2ꎬ . 分别相等 结论 这两个三角形全等.
. 3)} ꎬ :
3ꎬ4} A B . 条件 一个四边形是菱形 结论 这
5.解析 A B x x A B R. (2) ={1ꎬ2}ꎬ ={2} (3) : ꎬ :
∩ ={ |1< <2}ꎬ ∪ = A B有 个元素. 个四边形的四边相等.
6.解析 a a a R 也可以写成 (3) × 12
{ | ≥4ꎬ ∈ }ꎬ 本章测试 条件 两条直线被一组平行线所
. (4) :
7.解 [4 析 ꎬ+∞) A . 一、填空题 截 ꎬ 结论 : 所得的对应线段成比例.
8.解 ( ( ( 4 3 2 析 ) ) ) ∁ ⌀ ∁ U U A A . ( 集 = = 1 ( [ ) 合 - - ∁U ∞ 2 A ꎬ ꎬ - = 可 - 1 ( 1 ) - 能 ) ∪ ∞ ∪ 是 { ꎬ [ 2 - 2 } 1 ꎬ . ) 3 ∪ ] 或 . [2ꎬ+∞) 或 2 3 4 1 . . . . 答 答 答 答 案 案 案 案 { { ② x - ③ | 1 x ꎬ = 1} -2 n ꎬ n ∈ N∗ } 2.解 于 ( 两 2 析 同 条 ) 若 一 直 两 条 线 ( 直 1 直 平 ) 线 若 线 行 平 ꎬ . 平 则 行 面 这 于 内 两 同 的 条 一 两 直 条 条 线 直 直 平 线 线 行 ꎬ . 垂 则 直 这
9.解 {3 析 ꎬ5} 或 { 或 1ꎬ3 . ꎬ5} . {5} {1ꎬ5} 5 6 . . 答 答 案 案 { { x - | 1 x ꎬ ≥ 0ꎬ 1 1 } ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5ꎬ6}ꎻ{0ꎬ1} ( 是 3 无 ) 若 理 两 数 个 . 数都是无理数 ꎬ 则它们的和
思考 运 2 用 3 二、选择 题 5ꎻ22 (4) 若两个数的乘积为正数 ꎬ 则这两个
10.解析 符合题意的情况有以下几种 7.C 8.B 9.C 10.B 数同号.
A B
: 三、解 答题
(5)
若两个数都是奇数
ꎬ
则这两个数的
(1) A ={1ꎬ2ꎬ3}ꎬ = B {1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5}ꎻ 11.解析 m的值为 . 和是偶数.
( ( 2 3 ) ) A A = = { { 1 1 ꎬ ꎬ 2 2 ꎬ ꎬ 3 3 ꎬ ꎬ 4 5 } } ꎬ ꎬ B B = = { { 1 1 ꎬ ꎬ 2 2 ꎬ ꎬ 3 3 ꎬ ꎬ 5 4 . } } 可 ꎻ ꎻ 12.解析 A 或 ={1 A ꎬ2ꎬ3 0 ꎬ4ꎬ5}ꎬ B ={0ꎬ1ꎬ B 2ꎬ ( 形 6 的 ) 若 四 一 个 个 角 四 相 边 等 形 . 是矩形 ꎬ 则这个四边
分 (4 别 ) 用 ={ V 1 e ꎬ n 2 n ꎬ3 图 ꎬ 表 4ꎬ 示 5} 如 ꎬ 下 = . {1ꎬ2ꎬ3} 13. 3 { 解 ꎬ 1 4 析 ꎬ ꎬ 2 5 ꎬ } 3ꎬ ꎬ 4 x ꎬ5 x } . = 图 { 略 或 0ꎬ . x 1ꎬ2ꎬ3 . ꎬ4ꎬ5}ꎬ = ( 个 7 三 ) 若 角 一 形 个 的 三 底 角 角 形 相 是 等 等 . 腰三角形 ꎬ 则这
{ | <-1 ≥2}
14.解析 m的取值范围是 . 若一条弦是圆的直径 则它所对的
[1ꎬ2] (8) ꎬ
15.解析 依题意 得 A 圆周角是直角.
ꎬ ={(1ꎬ1)ꎬ(1ꎬ
思考运用
2)}ꎬ
B 3.解析 若x2 x 则x 或x
={(1ꎬ1)ꎬ(2ꎬ1)}ꎬ (1) + -2=0ꎬ =1 =
A B A B 由 x2 x 不能推出 x .
∴ ∩ ={(1ꎬ1)}ꎬ ∪ ={(1ꎬ1)ꎬ -2ꎬ∴ + -2=0 =1
11.解析 设文艺 、 体育均爱好的有x人 ꎬ (1ꎬ2)ꎬ(2ꎬ1)} . ∴ 命题为假.
则 x x x 第2 章 常用逻辑用语 (2) 若x ∈ A ∩ B ꎬ 则x是A与B的公共
(20- )+(15- )+20+ =45ꎬ
元素. x A B.
x . 文艺 体育均爱好的有 ∴ ∈ ∪
∴ = 10 ∴ 、
人. 2.1 命题、定理、定义
∴
命题为真.
10
12.解析 ∁U( A ∩ B )=(∁U A )∪(∁U B ) .证 练习 (3) 当 x >1 时 ꎬ 显然有 x2 >1ꎬ∴ 命题
明如下 若A或B中有一个是空集 不 1.解析 条件 两个三角形相似 结
为真.
妨 左边 设 = B 右 = : ⌀ 边 ꎬ = 则 U ꎬ A 结 ∩ 论 B 显 = 然 ⌀ 成 ꎬ 且 立 ∁ . U 若 B = A ꎬ U ꎬ B ꎬ 论 (2 : ) 这 条 两 件 ( 个 1 : ) 一 三 个 角形 四 : 的 边 对 形 应 是 角 平 相 行 等 四 . 边 ꎬ 形 ꎬ ( 原 4 点 )∵ ꎬ∴ 函 0 数 =0 y + = m x ꎬ 2 ∴ +2 m x + = m 0 . 的 ∴ 图 命题 象 为 过 真 坐 . 标
都为非空集合 一方面 任取元素a 结论 这个四边形的对角相等. a2 b2 两边平方得 a2
ꎬ ꎬ ∈ : (5)∵ = ꎬ∴ ꎬ =
∁U(
A
∩
B
)ꎬ
则 a
∉
A
∩
B
ꎬ
则 a
∉
A与 a
(3)
条件
:
a
ꎬ
b 都是偶数
ꎬ
结论
:
a
+
b 是 b2
ꎬ
不能推出a
=
b.
∴
命题为假.
B 中至少有一个成立 不妨设 a 偶数. a b a b不全为 a2 b2
∉ ꎬ ∉ (6)∵ + >0ꎬ∴ 、 0ꎬ∴ +
B 即 a B 所以 a A 条件 两个实数的积为正数 结论 . 命题为真.
ꎬ ∈∁U ꎬ ∈(∁U ) ∪ (4) : ꎬ : >0∴
B 于是 A B A 这两个实数的符号相同. 探究拓展
(∁U )ꎬ ∁U( ∩ )⊆(∁U )∪
(∁U
B
)
.另一方面
ꎬ
任取元素a
∈(∁U
A
) (5)
条件
:
a
=
b
ꎬ
结论
:
a2
=
ab. 4.解析 第四步错误
ꎬ
正确步骤
:
∪(∁U
B
)ꎬ
则 a
∈∁U
A 或 a
∈∁U
B
ꎬ
不妨
(6)
条件
:
q
≥-1ꎬ
结论
:
方程x2
+2
x
-
q
=
所以x
-
y
=0
或x
=
x
+
y.
2
教材习题答案
2.2 充分条件、必要条件、 4.证明 必要性 即 若x 是方程 词命题 真命题. 全称量词命题 真
(1) ꎬ “ =1 ꎬ (4) ꎬ
充要条件 ax2 bx c 的根 则a b c . 由x 命题.
+ + =0 ꎬ + + =0” =
是方程ax2 bx c 的根 得a 2 b 4.解析 存在菱形的对角线不垂直
练习 1 + + =0 ꎬ ×1 + (1)
c 即a b c 必要性成立. 或不平分. 任意三角形一条边上的
1.解析 p / q p 不是 q 的充分 ×1+ =0ꎬ + + =0ꎬ (2)
(1)∵ ⇒ ꎬ∴ 充分性 即 若a b c 则x 是 高与中线不相等. 有的正整数小于
条件. (2) ꎬ “ + + =0ꎬ =1 (3)
方程ax2 bx c 的根. 或等于它的倒数. 任意二次函数的
p / q p不是q的充分条件. + + =0 ” (4)
(2)∵ ⇒ ꎬ∴ 由a b c 得c a b ax2 bx c 图象不关于坐标原点中心对称.
p q p是q的充分条件. + + =0ꎬ =- - ꎬ∵ + + =
(3)∵
p
⇒
q
ꎬ∴
p是q的充分条件. 0ꎬ∴
ax2
+
bx
-
a
-
b
=0ꎬ
5.解析
(1)
存在大于
3
的自然数不是不
(4
p
)∵
是q
⇒
的
ꎬ
充
∴
分条件的有 .
即a
(
x2
-1)+
b
(
x
-1)=0ꎬ
故
(
x
-1)(
ax
+
等式x2
>10
的解
ꎬ
假命题.
2.
∴
解析 q p p
(
是
3)(
q
4
的
)
必要
a
+
b
)= 0ꎬ∴
x
=1
是方程 ax2
+
bx
+
c
=0 (2)
任意有序整数组
(
x
ꎬ
y
)
都不满足xy
(1)∵ ⇒ ꎬ∴ 的一个根. x y 假命题.
条件. = + ꎬ
q p p是q的必要条件.
故关于x的方程ax2
+
bx
+
c
=0
有一个根
(3)
有的四边形的四个顶点不共圆
ꎬ
假
(2)∵ ⇒ ꎬ∴ 是 的充要条件为a b c . 命题.
q / p p不是q的必要条件. 1 + + =0
(3)∵ ⇒ ꎬ∴ 探究拓展 所有反比例函数的图象与x轴都没
q p p是q的必要条件. (4)
(4)∵ ⇒ ꎬ∴ 5.解析 p是q的充分条件 p不是q 有公共点 真命题.
p是q的必要条件的有 . (1) ꎬ ꎬ
∴ (1)(2)(4) 的必要条件. 探究拓展
3.答案 / /
(1)⇒ (2)⇒ (3)⇔ (4)⇒ p不是q的充分条件 p是q的必要 6.略.
◆习题2.2 (2) ꎬ
条件. ◆复习题
感受理解
p是q的充要条件.举例略. 感受理解
1.解析 p q q / p p是q的充 (3)
(1)∵ ⇒ ꎬ ⇒ ꎬ∴ 1.答案
分条件 p不是q的必要条件 p不是q ⑥ꎻ①③ꎻ②④⑤
ꎬ ꎬ 2.3 全称量词命题与存在量 2.解析 p 是 q 的充分条件 但 p 不
的充要条件. (1) ꎬ
词命题 是q的必要条件.
p q q p p是q的充分条件
(2)∵ ⇒ ꎬ ⇒ ꎬ∴ ꎬ p是q的充要条件.
p是q的必要条件 p是q的充要条件. (2)
ꎬ 2.3.1 全称量词命题与存在量词 p是q的充要条件.
q 关于x的方程x2 x m 有实 (3)
(3) : +2 + =0 命题 p不是q的充分条件 p是q的必要
数解 Δ m m . (4) ꎬ
ꎬ∴ =4-4 ≥0ꎬ∴ ≤1 条件.
p q p是q的充分条件 p是q的 练习
∴ 件 必 (4 要 ) ⇔ p ∵ 条 是 p ꎬ 件 ⇒ ∴ q / ꎬ q 的 p ꎬ q 必 是 ⇒ 要 q p ꎬ 的 条 ∴ 充 件 p 要 不 p 条 是 不 件 是 q . ꎬ 的 q 充 的 分 充 条 要 1.解 词 词 析 命 命 题 题 . . ( ( 1 3 ) ) 全 全 称 称 量 量 词 词 命 命 题 题 . . ( ( 2 4 ) ) 全 存 称 在 量 量 3. ( ( 解 2 3 析 ) ) 对 任 任 意 (1 意 三 ) 的 存 角 实 在 形 数 正 最 数 x 长 ꎬ 都 x 边 ꎬ 有 使 与 得 x 最 2 + x 短 1 ≤ ≥ 边 x 2 - 的 x 1 . . 和
条 ꎬ 件. ꎬ 2.解析 (1) 真. (2) 真. (3) 假. (4) 真. 不等于第三边的 2 倍.
任意三角形内切圆的半径不等于
∴ p是q的充分条件的有 (1)(2)(3)ꎬ p 2.3.2 全称量词命题与存在 ( 外 4 接 ) 圆半径的一半.
是q的必要条件的有 p是
(2)(3)(4)ꎬ 量词命题的否定 有的反比例函数的图象不关于y轴
q的充要条件的有 . (5)
(2)(3) 练习 对称.
2.答案 /
(1)⇒ (2)⇒ (3)⇔ 1.解析 有的矩形不是平行四边形. 任意等腰三角形都不是直角三
(1) (6)
思
(
考
4)
⇔
运用 (2)
任意一个梯形都不是平行四边形. 角形.
3.解析 p q q p p q p (3)
有的锐角不相等. 思考运用
是q的 充
(1
要
)
条
∵
件
⇒
.
ꎬ ⇒ ꎬ∴ ⇔ ꎬ∴
(4)
任意一个梯形都不是等腰梯形. 4.解析
(1)
性质定理.
(2)
判定定理.
( / 2 p ) . ∵ a p 2 是 <1ꎬ q ∴ 的 - 充 1< 分 a < 条 1 . 件 ∴ p ⇒ 但 q p ꎬ 反 不 之 是 ꎬ q q
2.解
是
析
180 °. (1)
有的三角形的内角和不
定 (3 理 )
性
. (
质
6)
定
性
理
质
.
定 (4 理 ) .
判定定理.
(5)
判定
的
⇒
必
∴
要条件.
ꎬ
(2)
有的正三角形不相似. 5.答案
(1)
充要条件
(2)
充要条件
存在二次函数的值域不是R. 必要条件
(3) 取a =-2ꎬ b =1ꎬ∴ a b =- 1 <1ꎬ 但b (3) 所有的实系数一元二次方程都有 探 ( 究 3) 拓展
2 (3)
a p / q 实数解. 6.略.
> ꎬ∴ ⇒ ꎬ
b 3.D 本章测试
反之 取a b -2 .
ꎬ =-1ꎬ =-2ꎬ∴ a = =2>1 ◆习题2.3 一、填空题
-1
q / p. 感受理解 1.答案 若一个四边形是菱形 则它的对
∴ ⇒ ꎬ
p不是q 的充分条件 p 也不是 q 的 1.解析 全称量词 任一个. 全称 角线互相垂直
∴ ꎬ (1) : (2)
必要条件. 量词 所有. 存在量词 有些. 存 2.答案 x R x
: (3) : (4) ∃ ∈ ꎬ2 +1≤0
q 关于x的方程mx2 x 有 在量词 有的. 全称量词 任意一个. 3.答案 x R x2 x
(4) :∵ +2 +1=0 : (5) : ∀ ∈ ꎬ2 - +3≠0
{m 存在量词 有一个. 4.答案 真
两个实数解 ≠0ꎬ m (6) :
ꎬ∴ Δ m ∴ ≤1 2.解析 真. 假. 假. 真. 5.答案 a 且b
=4-4 ≥0ꎬ (1) (2) (3) (4) =0 =0
且m 思考运用 6.答案 a
≠0ꎬ ≥1
p / q 但 q p p 不是 q 的充分条 3.解析 存在量词命题 真命题. 二、选择题
∴ ⇒ ꎬ ⇒ ꎬ∴ (1) ꎬ
件 但p是q的必要条件. 全称量词命题 真命题. 存在量 7.C 8.A 9.B 10.B
ꎬ (2) ꎬ (3)
3
三、解答题 x x2 x x x2 x . m
∴ ( +1)( - +1)>( -1)( + +1) 若m 那么x .
11.解析 假命题. 4.证明 a b a b <1ꎬ >-m
∵ < <0ꎬ∴ - >- >0ꎬ -1
12.解析
(1)
存在量词命题
ꎬ
命题的否
∴
a2
>
b2. 综上
ꎬ
若m
=1ꎬ
则不等式m
(
x
+2)<
x
+
m
定 所有无限小数都不是有理数.假 5.证明 a b b a 的解集为
: ∵ ≥ >0ꎬ∴ ≤ ꎬ ⌀ꎻ
命题. 两边同时加上b 得b b a b 若m 则不等式m x x m的解
ꎬ + ≤ + ꎻ >1ꎬ ( +2)< +
全称量词命题 命题的否定 存在 两边同时加上a 得a b a a { m }
(2) ꎬ : ꎬ + ≤ + ꎬ 集为 x x
实数x
ꎬ
使得x2
+2≤0
.假命题.
∴2
b
≤
a
+
b
≤2
a
ꎬ
<-m
-1
ꎻ
13.解析 p x x . a b 若m 则不等式m x x m的解
q x :∵ a 4 -3<1ꎬ∴ x < a 1 . 两边同乘 1 ꎬ 得b ≤ + ≤ a ꎬ∴ 原不等 { <1ꎬ m } ( +2)< +
:∵ -(2 +1)<0ꎬ∴ <2 +1 2 2 集为 x x .
由p是q的充分条件 得 a . a 式成立. >-m -1
ꎬ 2 +1≥1∴
. ◆习题3.1 6.解析 ∵ x 、 y均为正数 ꎬ∴0< x < x + y ꎬ
≥0
14.解析 a - b + c =0ꎬ 必要性 :∵ ax2 + bx + c 感受理解 ∴ 1 x >x 1 yꎬ 又 1 y >0ꎬ∴ 1 x + 1 y >x 1 y .
=0 有一 c 个根 即 为 a - b 1ꎬ c ∴ a . (-1) 2 + b 1.解析 不等式 2- x -1 < x +1两边同乘 6ꎬ 思考运用 + +
( 充 - 分 1) 证 + : = ∵ 0 a ꎬ - b + c - = + 0ꎬ = ∴ 0 a (-1) 2 + b 得 12-2( x -1)<3( 3 x +1) 2 ꎬ( 不等式性质 7.解析 y x ∵ -1< x < y <0ꎬ∴ y - x >0ꎬ xy >0ꎬ
(-1)+ c =0ꎬ∴ -1 是 ax2 + bx + c =0 4) ∴ x - y >0ꎬ∴ 1 x - 1 y >0ꎬ∴0> 1 x > 1 y ꎬ
的一个根. 即
12-2
x
+2<3
x
+3ꎬ
综 一 上 个 ꎬ 充 ax 要 2 + 条 bx 件 + 是 c = a 0 - 有 b + 一 c = 个 0 . 根为 -1 的 两 即 边 14 同 -2 加 x < 上 3 x - + 1 3 4 . ꎬ 得 -2 x <3 x +3-14ꎬ( 不 又 ∴ ∵ (- - x 1 ) < 2 > x < ( y - < y 0 ) ꎬ 2 ∴ >0 1 ꎬ >- x >- y >0 .
15.解析 x A 是 x B 的充 等式性质 3) x2 y2 x2 y2 1 1 .
(1)∵ “ ∈ ” “ ∈ ” ∴ > >0ꎬ∴ > > x > y
分条件 ꎬ 即 -2 x <3 x -11 . 8.证明 证法一 a b
A B. 两边同加上 -3 x ꎬ 得 -2 x -3 x <-11ꎬ( 不等 :∵ < <0ꎬ
∴ ⊆ a b
{ a a 式性质 3) ∴ - >- >0ꎬ
1+2 ≥2- ꎬ a 2 b 2
∴ 2- a ≤1ꎬ ∴ a ≥2 . 即 -5 x <-11 .两边同乘 - 1 ꎬ 得 x > 11. ∴ a ( 2 - b ) 2 >(- ) ꎬ
a 5 5 ∴ > ꎬ
1+2 ≥5ꎬ 不等式性质 a2 b2
故a的取值范围是 . ( 4) ∴ - >0ꎬ
x A 是 x
[2ꎬ
B
+∞
的
)
必要条件
2.解析
∵
a
≠
b
ꎬ∴ (
a2
-
ab
)-(
ba
-
b2
)
又a2
+
b2
>0ꎬ
(2
B
)∵
A
“
且
∈
B
” “
.
∈ ” ꎬ
=
a2
-
ab
-
ab
+
b2
∴ (
a2
-
b2
)(
a2
+
b2
)>0ꎬ
∴ { ⊆ a ≠ a ⌀ = a2 -2 ab + b2 ∴ a4 - b4 >0ꎬ
1+ a 2 ≥2- ꎬ 1 a . =( a - b ) 2 >0ꎬ ∴ a4 > b4.
∴ 2- ≥
a
1ꎬ ∴
3
≤ ≤1
∴
a2
-
ab
>
ba
-
b2. 证法二
:∵
a
<
b
<0ꎬ
1+2 ≤5ꎬ [ ] 3.解析 ∵ x ≠0ꎬ ∴ - a >- b >0ꎬ
故a的取值范围是 1 ꎬ1 . ∴ ( x2 +2) 2 -( x4 + x2 +4) ∴ a2 > b2 ꎬ∴ a2 - b2 >0 .
第3 章 不
3
等式 =
x4
+4
x2
+4-
x4
-
x2
-4 ∵
a4
-
b4
=(
a2
+
b2
)(
a2
-
b2
)>0ꎬ
x2 a4 b4.
=3 >0ꎬ ∴ >
x2 2 x4 x2 . 9.证明 a b
3.1 不等式的基本性质 ∴ ( +2) > + +4 (1)∵ > >0ꎬ
4.证明 a b c ac bc. a b
练习 (1)∵ > >0ꎬ >0ꎬ∴ > ∴ - >0ꎬ
1.解析
(1)
不能.当 a
>
b
ꎬ
c
=0
时
ꎬ
ac2
> (
又
2
∵
)∵
c >
a
d
<
ꎬ
b
b
<
>
0
0
ꎬ
.
∴
∴ b
-
c
a
>
>
b
-
d
b
ꎬ
>
∴
0
a
.
c > bd. ∴ (
a
a ) 2 -
b
( b )
a
2 >0
b
ꎬ
bc2 不成立. 又 c d c d ∴ ( + )( - )>0ꎬ
(2) 不能.取a =5ꎬ b =1ꎬ c =-2ꎬ d =-8 . ∵ a < <0ꎬ∴ c - >- b >0ꎬ d 又 a + b >0ꎬ∴ a - b >0ꎬ
∴ (- )(- )>(- )(- )ꎬ
则a c b d a b.
- =5-(-2)=7ꎬ - =1-(-8)=9ꎬ 即ac bd. ∴ >
>
此时a - c > b - d不成立. (3)∵ a > b >0ꎬ c > d >0ꎬ (2) 由 (1) 知 ꎬ 由a > b >0ꎬ 得 a > b.
不能 取a b c d
(3) ꎬ =0ꎬ =-1ꎬ =4ꎬ =-2ꎬ 两边同乘 a 得 a a b a
则ac bd ∴0< a 1 < 1 b ꎬ0< 1 c < d 1 ꎬ∴ a 1 c<b 1 d . ꎬ > ꎬ
=0ꎬ =(-1)×(-2)=2ꎬ 即a ab
此时ac bd不成立. > ꎻ
> 由 得 1 1 两边同乘 b 得 a b b b 即
(4) (3) 0<ac<bdꎬ ꎬ > ꎬ
2.解析 不等式 5 x 两边同乘
10- ≥3 2ꎬ e e ab b.
2 又 e . >
得 x . 不等式性质 ∵ >0ꎬ∴ ac<bd 综上可知 a ab b.
20-5 ≥6( 4) ꎬ > >
两边同加上 得 x 不等 5.解析 由m x x m 移项整理 得
-20ꎬ -5 ≥6-20ꎬ( ( +2)< + ꎬ ꎬ 10.解析 当a b 时 1 1
式性质 m x m. > >0 ꎬ a < b ꎻ
3) ( -1) <-
即 x . 若m 则无论x取任何实数 左边都 当 a b时 a b
-5 ≥-14 =1ꎬ ꎬ 0> > ꎬ0<- <- ꎬ
为 右边都为 则不等式不成立
两边同乘 1 得x 14. 不等式性质 0ꎬ -1ꎬ ꎬ 则 1 1 即 1 1
- ꎬ ≤ ( 4) 即不等式的解集为 - a >- b ꎬ a < b ꎻ
5 5 ⌀ꎻ
3.解析 x x2 x x x2 m
∵ ( +1)( - +1)-( -1)( + 若m 则x 当a b时 1 1
x x3 x3 >1ꎬ <-m ꎻ >0> ꎬ a >0ꎬ b <0ꎬ
+1)=( +1)-( -1)=2>0ꎬ -1
4
教材习题答案
ac a2 c2
则 1
a >
1
b
.
∴1<1+
2
b2 ≤1+ b
+
2 =2
.
x2
1
-1≥2 (
x2
+1)x2
1
-1=1ꎬ
当
+1 +1
综上可知 当a b 时 1 1 即 1<(sin α +cos α ) 2 ≤2ꎬ 且仅当 x =0 时等号成立 ꎬ 故原不等式
ꎬ > >0 ꎬ a < b ꎻ 又 α α 成立.
sin >0ꎬcos >0ꎬ
当 0> a > b时 ꎬ 1 a < 1 b ꎻ ∴1<sin α +cos α ≤ 2 . (2) 设 x2 +2= t ꎬ 则t ≥ 2ꎬ x2 = t2 -2ꎬ 所
3.2.2 基本不等式的应用 x2 t2
以t 1 所以 +3 +1 t 1
当a >0> b时 ꎬ 1 a > 1 b . 练习 ≠ t ꎬ x2 +2 = t = + t >
探究拓展 1.D 2.D
t 1 故原不等式成立.
a a m 2 t =2ꎬ
11.解析 不等关系为 + .证明略. 3.解析 x y x y 当且仅
b <b m 20=2 +5 ≥2 2 5 ꎬ
+ 当x 所 = 以 5ꎬ y xy = 的 2 最 时 大 ꎬ 等 值 号 是 成立 . ꎬ 所以 xy ≤ 4.解析 y =1+2 x2 +x 8 2 =1+2 x2 + 2 1 x 6 2≥1+
a b 10ꎬ 10
3.2 基本不等式 ab≤ + 4.解析 设圆木的半径为R 矩形的一边
ꎬ x2 16
长为x 其邻边长为 y 则 x2 y2 R2 2 2 x2 =9ꎬ
2 ꎬ ꎬ + =4 ꎬ 2
a b≥ x2 y2 当且仅当x 时 等号成立 所以函
( ꎬ 0) S 矩形= xy ≤ + 2 =2 R2 ꎬ 当且仅当x = y = 数的最小值 = 为 ± . 2 ꎬ ꎬ
3.2.1 基本不等式的证明 9
R时取等号 ( )( ) a
2 ꎬ 5.证明 a 1 b 1 ab 1
练习 故横截面为正方形 且其边长为圆木半 + a + b = +ab+ b
ꎬ
1.解析 . . . p p. 径的 倍时 横截面的面积最大. b
(1)5ꎬ4 (2)7 5ꎬ6 (3)5 ꎬ3 2 ꎬ
p2 p. 5.解析 设杠杆的长度为x 则由题意得 + a ꎬ
(4)1+ ꎬ2 ꎬ
2.解析 a2 b2 ab. x Wa mx a b
+ ≥2 Fx Wa mx 即 F a b均是正实数 ab 1 均
= + ꎬ = x + ≥ ∵ 、 ꎬ∴ ꎬabꎬ b ꎬ a
3.证明 a a 与 1 均为正 2 2
(1)∵ >1ꎬ∴ -1 a 为正实数
-1 maW .当且仅当 Wa mx 即 x ꎬ
数 a 1 a 1 2 2 x = 2 ꎬ = b a b a 当且仅当
ꎬ∴ +a -1 = ( -1) +a -1 +1≥ aW ∴ a + b ≥2 a b =2ꎬ
2 时 F 最小 即杠杆的长应
m ꎬ ꎬ
a 1 当且仅当a a b 时 等号成立 ab 1
2 ( -1)a +1=3ꎬ =2 = ꎬ ①ꎬ + ab ≥
-1 aW
时 等号成立 故原不等式成立. 为 2 .
ꎬ ꎬ m
ab 1 当且仅当 ab 时 等
◆习题3.2 2 ab =2ꎬ =1 ꎬ
x x与 1 均为正数 x
(2)∵ <0ꎬ∴ - x ꎬ∴ +
- 感受理解 号成立
[ ] ②ꎬ
1 x 1 1.证明 因为 a2 b2 a b ( )( )
x = - (- )+ x ≤ - 2 × (1) + -(2 +2 -2)= a 1 b 1
- a 2 b 2 所以a2 b2 a ∴ + a + b ≥2+2=4ꎬ
时 ꎬ ( 等 - x 号 ) 成 ( 立 - 1 ꎬ x 故 ) 原 =- 不 2 等 ꎬ 当 式 且 成 仅 立 当 . x =-1 ( ( 2 b 2 - - ) 2 1 因 . ) 为 +( a2 2 + - b 1 2 ) - ≥ (a 0 2 + ꎬ b) 2 = a2 + + b 4 2 - ≥ 2 a 2 b = + 当 即 { 且 a 仅 =1 当 ꎬ时 {a ab = 等 = b ꎬ 1 号成立
a b 2 (a b) 2 a2 b2 b ꎬ ꎬ
4.解析 因为 x2 9 x2 9 ( - ) 所以 + + . =1
4 +x2 ≥2 4 x2 = ≥0ꎬ ≤ ( )( )
4 2 2 a 1 b 1 故原不等式
所以函数的最小值为 .当且仅当 a b ∴ + a + b ≥4ꎬ
12ꎬ 12 因为a b为正数 所以 + ab
(3) ꎬ ꎬ ≥ >
2 成立.
x2 9 即 x 6时 函数取得最 ab
4 = x2ꎬ =± 2 ꎬ 0ꎬ 所以 a 2 b≤ 1 ab .又ab >0ꎬ 所以 a 2 b≤ 6.解析 设OA = x mꎬ 则OB = a2 - x2 m .
小值. + +
5.证明 如图 在 ABC中 α c ab ꎬ 所以 2 ≤ ab. ∴
S
△ ABO = 2
1 x
a2
-
x2
= 2
1
ꎬ Rt△ ꎬsin = b ꎬ 1 a + 1 b (x2 a2 x2 ) 2
a x2 a2 x2 1 + -
α c2 a2 b2. 2.解析 x y 且xy ( - )≤
cos = b ꎬ + = ∵ >0ꎬ >0ꎬ =4ꎬ 2 2
a2 a2
1
1 1 1 1 1 = × = ꎬ
∴ x + y ≥2 x y =2 xy =1ꎬ 2 2 4
{xy 当且仅当x2
=
a2
-
x2
ꎬ
=4ꎬ
当且仅当 即x y 时 等号
1 1 = =2 ꎬ 即x 2a时 S 取得最大值 最大值
x = y ꎬ = ꎬ △ ABO ꎬ
2
α α 2
( c a ) 2 成立
ꎬ 为
a2
.
∴ (sin + cos ) = b + b =
1 1 的最小值为 . 4
(a c) 2 a2 c2 ac b2 ac ac ∴ x + y 1 a c a d
+ + +2 +2 2 . 7.证明 + +
b = b2 = b2 =1+b2 3.证明 因为 x2 所以 x2 与 b c-b d
(1) ≥0ꎬ +1 + +
又 a2 c2 ac 当且仅当 a c时 等 a c b d b c a d
∵ + ≥2 ꎬ = ꎬ 1 为正数 所以 x2 1 x2 ( + )( + )-( + )( + )
号成立 x2 ꎬ +x2 =( +1)+ = b c b d
ꎬ +1 +1 ( + )( + )
5
ab ad bc cd ab bd ac cd 3.3 从函数观点看一元二次
+ + + - - - - 3.3.2 从函数观点看一元二次
= b c b d
( + )( + ) 方程和一元二次不等式
a b d b a c a b d c 不等式
( - ) +( - ) ( - )( - ).
= b c b d = b c b d 3.3.1 从函数观点看一元二次方程 练习
( + )( + ) ( + )( + )
a b c d均为正数 且a b c d 1. C B
∵ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ < ꎬ < ꎬ 练习 (1) (2)
a b d c 2.解析 x x 或x .
∴ - <0ꎬ - >0ꎬ 1.解析 (1){ | >2 <-6}
a c a d .
∴ b + c-b + d<0ꎬ 判 别 (2) { ⌀ }
+ + 式 Δ x x 3 .
a c a d Δ Δ Δ (3) 1< <
∴ b
+
c<b
+
dꎬ =
b2 >0 =0 <0
{
2
}
原 + 不等 + 式成立. -4 ac (4) x x > 4 或x <-1 .
∴ 方 程 有两个相 有两个相 3
思考运用
ax2 + 异的实数 等的实数 没 有 实 (5)
R.
8.解析 时 当 等号 x > 成 0 立 时 ꎬ x + 4 x ≥4ꎬ 当且仅当x 的 b = x 根 + 0 c 根 - b ± x 1ꎬ b a 2 2- = 4 ac 根 =- x 1 b a = x 2 数根 (6) { 1 3 } . { }
=2 ꎬ ꎻ [ ( )] 二 次 2 2 3.解析 (1) x x > 1 或x <- 2 .
当x 时 x 4 x 4 2 3
<0 ꎬ + x =- (- )+ - x ≤ 函 数 .
当且仅当x 时 等号成立. y = (2) { ⌀ }
-4ꎬ =-2 ꎬ
所以x + 4 x 的取值范围为 (-∞ꎬ-4]∪ b
a
x
x2
+ + c (3)
x x
>
-3+
2
13或x
<
-3-
2
13 .
的 x x 或x .
. (4){ | > 5 <- 5}
[4ꎬ+∞) 图象 4.解析 x 或 . x .
9.解析 易知 r R R 则 P (1) =-2 7(2)-2< <7
ꎬ 1ꎬ 2 > 0ꎬ = 二 次 x 或x .
( r + R E 1+ R 2 ) 2 R 2= ( r + R E 1 2R + R 2 2) 2 函 y 数 = 有 点 两 x 个零 有 零点 一 个 5. ( 解 3 析 ) > x 7 (1) x { < x - |- 2 . 4≤ x <-2 或 3< x ≤7} .
= r R 2 E2 b a x x2 + + c - b ± 1ꎬ b a 2 2- = 4 ac x =- b a 无零点 练 ( 习 2){ |1< <5}
( + 1) R r R 的 2 2 1.解析 设今年的产量的最小值为a 则
R + 2+2( + 1) ꎬ
2 零点 后年的产量的最小值为 a 设明 后两
E2 E2
2.解析 列表 年每年的平均增长率至少
2
是
ꎬ
x x
、
≤ r R r R = r R ꎬ : ( >0)ꎬ
当 2 且 ( 仅 + 当 1) ( + r + 2( R 1 + ) 2 1) R 4( 即 + R 1) r R x -2 -1 0 1 2 3 则 . a ( % 1+ 负 x ) 值 2 = 舍 2 去 a ꎬ 所 . 以 注 x 取 = 过 2 剩 - 近 1≈ 似
R
2
= 2ꎬ 2 = + 1 y
=
x2
-
x
-2 4 0 -2 -2 0 4
4
值
143 ( ) ( :
时 等号成立 )
所 ꎬ 以当R 调至 ꎬ r R 时 消耗的电功率 描点 、 连线 ꎬ 画出函数 y = x2 - x -2 的图 所以明 、 后两年每年的平均增长率至少
2 + 1 ꎬ 象 ꎬ 如图所示 : 是 . %.
E2 4143
P最大 最大电功率是 . 2.解析 设该商品的销售金额为S 元
ꎬ r R ( )ꎬ
4( + 1) ( m )
10.解析 设该产品原来的价格为a a 则S a m% b 即 S
( > = (1+ ) 1- ꎬ =
. 150
0) ab
方案甲 两次提价后该产品的价格为 m 2 所以
: [-( -25) +15 625]ꎬ
a p% q% 提价 a p% q% 100×150
(1+ )(1+ )ꎬ ( + 当 m 时 S 有最大值 最大值为
pq‱ =25 ꎬ ꎬ
+ )ꎬ
方案乙 两次提价后该产品的价格为 25ab.
:
a q% p% 提价 a p% q% 24
(1+ )(1+ )ꎬ ( + 由图象得二次函数y x2 x 的图象 R
pq‱ = - -2 3.解析 由题意 得 R
+ )ꎬ 与x轴的两个交点分别为 A ꎬ (100-10 )×70×
方案丙 两次提价后该产品的价格为 (2ꎬ0)ꎬ 100
: B 故函数y x2 x 的零点为 解得 R .
a ( p + q % ) 2 提价 a [ p q % ( 和 -1ꎬ0 . )ꎬ = - -2 ◆ ≥ 习 1 题 12ꎬ 3.3 2≤ ≤8
1+ ꎬ ( + ) 2 -1
2 3.解析 方程 x x 的两 感受理解
p q 2 ] (1) ( +1)( -1)= 0
+ ( + ) ‱ ꎬ 个根分别为x 1=1ꎬ x 2=-1ꎬ∴ -1 和 1 是 1.证明 令y =0ꎬ 则x2 + x +1=0ꎬ∴ Δ =1 2 -
4 [ p q 2 ] 函数y =( x +1)( x -1) 的零点. 4×1×1=-3<0ꎬ
∵ a ( p + q ) % + ( + 4 ) ‱ > a ( p% + (2) 方程x2 -4 x =0 的两个根分别为x 1 ∴ 方程x2 + x +1=0 无实数根.
q% + pq‱ )ꎬ =0ꎬ x 2=4ꎬ∴0 和 4 是函数y = x2 -4 x的 ∴ 二次函数y = x2 + x +1 没有零点.
方案甲和方案乙提价一样且最少 零点. 2.解析 函数y x2 mx 有且只有一
∴ ꎬ ∵ = - +2
方案丙提价最多. 方程 x2 无解 函数y 个零点
(3)∵ -3 -9=0 ꎬ∴ = ꎬ
探究拓展
-3
x2
-9
无零点.
∴
方程 x2
-
mx
+2=0
有两个相等的实
11.解析 甲错 甲所犯错误是未考虑基 方程 x2 x 的根为x x 数根.
ꎬ (4) - +2 -1=0 1= 2=
本不等式等号成立的条件. 是函数y x2 x 的零点. Δ m 2 m .
1ꎬ∴1 =- +2 -1 ∴ =(- ) -4×1×2=0ꎬ∴ =±2 2
6
教材习题答案
3.解析 方程 x2 x k 没有 问题可归结为求一元一次不等式
∵ 4( -3 )+ -3=0 7 . (3)
实数根 = {x {x
ꎬ 12 组 -1>0ꎬ和 -1<0ꎬ的两个
x2 x k 没有实数根 13.解析 设CR x 矩形CRPQ的面积 (1) x (2) x
∴4 -12 + -3=0 ꎬ = mꎬ +3<0 +3>0
Δ 2 k EN 解集的并集
∴ =(-12) -4×4×( -3)<0ꎬ 为 y 作 EN PQ 于点 N 则 ꎬ
k . ꎬ ⊥ ꎬ = 不等式组 无解 不等式组 的解
∴ >12 40 (1) ꎬ (2)
4.证明 设f x x2 x x x x
( )=5 -7 -1ꎬ -140 EN 2 -280 QC 为 x 从而不等式 -1 的解集
ìf ꎬ∴ = ꎬ∴ =160- -3< <1ꎬ x <0
ï(-1)=5+7-1=11>0ꎬ 60 3 +3
ïf x x 为 x x .
í(0)=-1<0ꎬ 2 -280 760-2 { |-3< <1}
∵ ïf = ꎬ 问题可归结为求一元一次不等式
ï(1)=5-7-1=-3<0ꎬ 3 3 (4)
îf x { x { x
(2)=20-14-1=5>0ꎬ y x 760-2 2 x 2 组 1-2 ≥0ꎬ和 1-2 ≤0ꎬ的
且y f x 的图象在区间 和区 ∴ = = - ( -190) (1) x (2) x
= ( ) (-1ꎬ0) 3 3 +4<0 +4>0
间 上是连续不间断的曲线 两个解集的并集.
(1ꎬ2) ꎬ 72200
∴
函数y
=5
x2
-7
x
-1
的一个零点在区 +
3
ꎬ 不等式组
(1)
的解为x
<-4ꎬ
不等式组
间 内 另一个零点在区间 当矩形住宅区的长为 宽为 x
(-1ꎬ0) ꎬ (1ꎬ ∴ 190 mꎬ 的解为 x 1 从而不等式1-2
内. (2) ≥ ꎬ x
5. 2 解 ) 析 x x . 380 m 时 ꎬ 才能使其面积最大 ꎬ 最大面 { 2 } +4
(1){ |0≤ ≤1} 3 的解集为 x x 或x 1 .
≤0 <-4 ≥
(2){ x x | x x <-1 . 或x >5} . 积为72200 m 2. ◆复习题 2
(3){ | =3} 3
{ } 14. 解 析 由 表 中 数 据 可 感受理解
x x 或x 1 . ( 1)
(4) >2 < { a b c 1.证明 a2 b2 c2 d2 ac bd 2
3 36 +6 + =104ꎬ ∵ ( + )( + )-( + ) =
{ x x 3 } . 得 100 a +10 b + c =160ꎬ a2d2 + b2c2 -2 abcd =( ad - bc ) 2 ≥0ꎬ
(5) -2≤ ≤ a b c 原不等式成立.
2 400 +20 + =370ꎬ ∴
(6)
R.
{ } ì ï ï a = 1 ꎬ 2.解析 因为x >0ꎬ 所以y =2-3 x - 4 x =2-
6.解析 R . (1) x x >2 或x <- 2 1 . 解得 î í ï ï b c =6 2 ꎬ . ( 3 x + 4 x ) ≤2-2 3 x 4 x =2-4 3ꎬ 当
(2) { } =50
(3) { x - 2 1 < x <1 . } (2) 设利润 g ( x )= 200× 1 1 0 0 0 0 0 x - 且仅当 3 x = 4 x ( x >0)ꎬ 即x = 2 3 3时 ꎬ 等
(4) x x >1 或x <- 5 . ( 1 x2 x ) 1 x2 x x 号成立.故函数的最大值为 2-4 3 .
7. 值 解 为 析 . (1) 当 当 x =- x 10 3 或 时 x = 函 2 数 时 值 ꎬ 函 为正 数 ≥ 2 0ꎬ x ∈ +6 N ) + ꎬ 50 =- 2 +14 -50( 3.解析 因为x >-1ꎬ 所以x +1>0ꎬx + 1 1 >0ꎬ
0(2) -10< <2 ꎬ 令g x 则x2 x 所以 x 1 x 1
数. 当x 或 x 时 函数值为 ( )>0ꎬ -28 +100<0ꎬ + x = + 1 + x - 1 ≥
(3) <-10 >2 ꎬ x +1 +1
负数. ∴14-4 6< <14+4 6ꎬ
即 . x . . x 1 当且仅
8.解析 设底面矩形的宽是x x 42< <238 2 ( +1)x -1=2-1=1ꎬ
( >0)cmꎬ 该公司每天生产 件到 件 +1
则底面矩形的长是 x ∴ 420 2380
( +10)cmꎬ 产品时 才可以盈利. 当x 1 即x 时 等号成立 故
由题意得 x x ꎬ +1=x ꎬ =0 ꎬ ꎬ
20 ( +10)≥4000ꎬ +1
所以 x x 舍去 所以底面
探究拓展
y .
9.
矩
解
形
析
的 ≥ 宽
关
1 至
于
0( 少
x
应
的
≤ 是
不
-2
等 1
0
0 式 cm x
.
2
)
+
ꎬ
bx + c >0 的
15.解
不
析
等 式
(1
组
) 问题可归
{ 2
结
x -
为
3>
求
0ꎬ
一
和
元一次 4.
距
解 mi
离
析 n=
分
1
别
设
为
半圆
a ꎬ
上
b ꎬ
一
则
点
有
到
a2
直
+ b
径
2 =
两
(2
端
r )
点
2.
的
由
解集是 { x | x <-1 或x >2} . (1) x +1>0 (2) 2( a2 + b2 )-( a + b ) 2 = a2 -2 ab + b2 =( a -
思考运用 { x b 2 可得 a b 2 a2 b2 所以
2 -3<0ꎬ的两个解集的并集. ) ≥0ꎬ ( + ) ≤2( + )ꎬ
10.解析 由题意可得
{Δ
>0ꎬ
x
+1<0
a
+
b
≤ 2(
a2
+
b2
)ꎬ
所以a
+
b
≤2 2
r
ꎬ
故
{Δ m f (1)>0ꎬ 不等式组 (1) 的解为x > 3 ꎬ 不等式组 所求最大值 { 为 2 2 r. }
即 =25-4 >0ꎬ 2 5.解析 x x 1 或x .
m 的解为x 从而不等式 x (1) > <-3
1-5+ >0ꎬ (2) <-1ꎬ (2 -3) 2
{
x x 或x .
解得 m 25. x 的解集为 x x 3 或x (2){ | ≥2 ≤-1}
4< < ( +1)>0 >
4 2 x x 或x .
11.解析 (1) 由 [2( k -1)] 2 -4(3 k2 -11) } . (3){ x | x ≥ 2 . ≤- 2}
得 k . <-1 (4){ | >1}
>0 -3< <2 6.解析 不等式ax2 bx c 的解集是
(2) 由 (-2) 2 -4( k2 -1)<0 得k > 2 或 (2) 问题 { 可 x 归结为求一 { 元一 x 次不等式 { x | x <1 ∵ 或x >3}ꎬ + + >0
k . 组 1- ≥0ꎬ和 1- ≤0ꎬ的两 ax2 bx c 的两个根是 和 且a
<- 2 (1) x (2) x ∴ + + =0 1 3ꎬ
ì ï a <0ꎬ 2+ ≥0 2+ ≤0 >0 .
ïï b
个解集的并集.
ì
ï
b
12.解析 由í- a =3+4ꎬ得 a 1 b 不等式组 的解为 x 不等 ï1+3=- a ꎬ {b a
ï =- ꎬ (1) -2≤ ≤1ꎬ í 解得 =-4 ꎬ
ïï 1 12 式组 (2) 无解 ꎬ 从而不等式 (1- x )(2+ ∴ ï ï c c =3 a ꎬ
î- a =3×4 x 的解集为 x x . î1×3= a ꎬ
)≥0 { |-2≤ ≤1}
7
∴
a
∶
b
∶
c
=1 ∶ (-4) ∶ 3
. 即
0
.
072
v2
=80-5-0
.
8
v
ꎬ 综上 a2 + b2 a + b ab 2 .
7.解析 函数y x2 m x m有两 整理得 v2 v ꎬ > > >
∵ = -( -1) -2 9 +100 -9375=0ꎬ 2 2 1 1
个零点 a + b
ꎬ 解得v 50 25 139
∴
x2
-(
m
-1)
x
-2
m
=0
有两个根
ꎬ
1=-
9
+
9
≈27ꎬ 本章测试
∴ Δ =[-( m -1)] 2 -4×1×(-2 m )>0ꎬ 一、填空题
即m2
+6
m
+1>0ꎬ
v
2=-
50
-
25 139
(
不合题意
ꎬ
舍去
) 1.答案 x x 或x
9 9 { | ≥2 ≤-4}
m 或m . 答 这辆汽车在该路段最大限制速度 2.答案 m m
∴ >-3+2 2 <-3-2 2 : { | <1}
m的取值范围是 m m 或m 约是 . {Δ 2 m
∴ { | >-3+2 2 27 m/s 解析 由题意得 =(-2) -4 >0ꎬ
8.解 <- 析 3-2 由 2 题 } . 意知 当t 时 h v 15.解析 (1)∵ 1 x + 1 y = ( 1 x + 1 y ) 1= 解得 m . 1 2 -2×1+ m <0ꎬ
ꎬ =5 ꎬ (5)=5 - ( ) y x <1
. 解得v . 1 1 x y 3.答案
49×25=245ꎬ =735ꎬ x + y ( + )=1+ x + y +1≥2+ 2+4 3
令 . t . t2 则 t2 t 4.答案
735 -4 9 >245ꎬ -15 +50<0ꎬ 4
解得 t . y x (a b) 2 ( ) 2
5< <10 解析 ab + 4
子弹在 以上的高度能持续 . 2 x y =4ꎬ ∵ ≤ = =4ꎬ
∴ 245m 5s 2 2
9.解析 设每次拖x只小船 c为每只小 当且仅当a b 时 等号成立
ꎬ 当且仅当x y 1 时 等号成立 = =2 ꎬ ꎬ
船的运货量 是一个常数 则运货总量 = = 2 ꎬ ꎬ ab的最大值为 .
ꎬ ꎬ ∴ 4
f ( x )= x ( 16- x - . 4 ) c ꎬ ∴ 1 x + 1 y 的最小值为 4 . 5 6 . . 答 答 案 案 (2-2 2ꎬ2+2 2)
05 ( ) 20
∴ f ( x )=-2 cx2 +24 cx =-2 c ( x -6) 2 +72 c (2) ∵ 1 x + 1 y = 1 x + 1 y 1 = 解析 设一年的总运费与总存储费用
c为大于 的常数
之和为y万元 则
( ∴ 当x =6 时 0 ꎬ f ( x ) 取 ) 得 ꎬ 最大值. ( 1 x + 1 y ) ( x +2 y )=1+ 2 x y + x y +2≥3 y 400 ꎬ x 1600 x
每次拖 只小船时 能使每天运货总 = 4 x + 4 = x + 4 ≥
∴ 6 ꎬ
量最大. y x
2
思考运用 +2 x y =3+2 2ꎬ
2
16
x
00
4
x
=160ꎬ
当且仅当16
x
00
=
10.证明 ∵ b a + c x2 + a b + c y2 + a + c b z2 = 当且仅当 { x y = 2 x y ꎬ即 { x = 2-1ꎬ 时 4 x ꎬ 即x =20 时 ꎬ 等号成立.
( a b x2 + a b y2 ) + ( a c x2 + a c z2 ) + 等号成立 x +2 y =1ꎬ y =1- 2 2 ꎬ 二 故 和 、选 要 最 择 使 小 题 一 ꎬ 则 年 x 的 的 总 值 运 为 费 20 与 . 总存储费用之
ꎬ
( c b ) b a
b
y2
+ c
z2
≥2 a b
xy
+ ∴
1
x +
1
y
的最小值为
3+2 2
. 7
三
.B
、解
8
答
.C
题
9.C 10.B
c a
xz
c b
yz
探究拓展 11.解析
∵
x2
-2
x
-3<0ꎬ∴ -1<
x
<3ꎬ∴
A
2 a c +2 b c a b
xy yz xz
16.解析 GH
=
+
ꎬ
KL
=
ab
ꎬ
EF
=
=(-1ꎬ3) .
=2( + + )ꎬ 2 x2 x x
当且仅当a b c时 等号成立 ∵ + -6<0ꎬ∴ -3< <2ꎬ
11.证 ∴ 明 原不 等
∵
式 ab = 成
+
b 立 = c
+
. cd
+
ꎬ da
-(
a2
+
ꎬ b2
+
c2
+
1 a + 2 1 b ꎬ MN = a2 2 + b2 .由MN > GH > KL 12. ∴ 解 B 析
k
= (-
k
由
2
3ꎬ 题 2
k
) 意 ꎬ∴ 得 A ∩ Δ = B = (
k
( - - k 1 ) ꎬ 2 2 - )
k
4 . ×
的
2
取
×
(- )= +8 <0ꎬ∴ -8< <0ꎬ∴
d2
) a2 b2 a b 值范围是 k k .
EF 可 得 + + ab { |-8< <0}
=- 1 [2 a2 +2 b2 +2 c2 +2 d2 -(2 ab +2 bc + > ꎬ 2 > 2 > 13.证明 1 1 a + b a + b 1 b a
2 a + b = a + b = + a+ b
2 cd +2 da )] > 2 . ( b a 2 ) 2 2 2 2
1 1 1 .
=- 1 [( a - b ) 2 +( b - c ) 2 +( c - d ) 2 +( d - a + b + 2 =1+ 2 a+ 2 b
2 用基本不等式证明如下 b a
a ) 2 ]≤0ꎬ : a b ∵ a >0ꎬ b >0ꎬ∴ a>0ꎬ b>0ꎬ
因为a b为不相等的正数 所以 + 2 2
当且仅当a b c d时 等号成立 ꎬ ꎬ >
= = = ꎬ ꎬ 2 b a
12.答 或 ∴ 案 ab + x bc ( + 1 c ) d { + - d 1 a ꎬ ≤ 1ꎬ a x 2 2 + } b 2 + ( c x 2 2 + ) d { 2 或 x . | x x <-1 ab >0ꎬ 所以 a 2 + b< 1 abꎬ 所以 a 2 + ab b< ∴ 1 a + 1 b ≥ { 1 b +2 a 2 a { 2 a b =2ꎬ
1< <2} (3){ |-1< <1 >2} ab 当且仅当 a= bꎬ即 =1ꎬ时 等号
{ } 即 2 ab. 2 2 b ꎬ
13.答案 m 2 3 m 2 3 abꎬ 1 1 < a + b =2ꎬ =1
(1) - ≤ ≤ a + b 成立
{ } 3 3 a2 b2 (a b) 2 a2 b2 ab ꎬ
m m 2 3 又因为 + + + -2 1 1 .
(2) ≤- - = = ∴ a + b ≥2
3 2 2 4
{ } a b 2 a2 b2 (a b) 2 14.证明 a b a b
m m 2 3 ( - ) 所以 + + 所以 ∵ >0ꎬ >0ꎬ∴ + >0ꎬ
(3) >
3 4
>0ꎬ
2
>
2
ꎬ
∴
a5
+
b5
-
a4b
-
ab4
14.解析 根据题意得
ꎬ
该汽车刹车的最 a2
+
b2 a
+
b
. =
a4
(
a
-
b
)+
b4
(
b
-
a
)
大距离为s . v > a4 a b b4 a b
=80-5-08 ꎬ 2 2 = ( - )- ( - )
8
教材习题答案
=( a - b )( a4 - b4 ) 2.解析 (1) a2 3. (2) a3 2. (3) a3 2. (4) a2 3. 证明 : 设ab = N ꎬ 则b =loga N =loga ab ꎬ 即
=( a - b )( a2 + b2 )( a2 - b2 ) a1 7 2. a7 8. a1 6 3. a7 6b3 2. loga ab = b.
a b 2 a2 b2 a b (5) (6) (7) (8) 证明 设ab N 则b N 所以ab
= 当 ( 且 - 仅 ) 当 ( a = + b时 ) ꎬ ( 等 + 号 ) 成 ≥ 立 0ꎬ ꎬ 3.解析 (1)6 . (2) 1 9 . (3)10 . (4) 7 4 . ( = 2 a ) logaN = N : ꎬ 即al = ogaN ꎬ = N得 = 证 lo . ga ꎬ
a5 b5 a4b ab4.
∴ + ≥ + 1 . 125. 4.2.2 对数的运算性质
15.解析 设地面矩形中与墙相对的边长 (5) (6)
8 8
4.解析 . . . . 练习
为x 则其邻边长为12 又设房屋 (1)1709976(2)46881700
mꎬ x mꎬ . . . . 1.解析 xy2z3 x y z.
(3)11447609(4)582412243 (1)lg( )=lg +2lg +3lg
的
y =
总
1
造
20
价
0×
为
3 x +
y
8
元
00
ꎬ
×
则
2×3× 1 x 2 +5800
5.
(
解
4
析
) a 4b
(
-9
1
.
)
(5
a
)
5 3
4
. (
a
2
2 3
)
b
a
-
1
3 1
7 2.
÷
( ( 3
-
) a
2
13
a
.
-3 1b-3 1
)
= 2.解
(2
析
)lgy x z2 =
2
1 lg x -lg y -2lg z.
5 .
( ) 3 (1)log3(9×27)=log33 =5
=3600 x + 1 x 6 +5800 ( 3 ) a2 3-(-3 1 )b-3 1-(-3 1 ) a. (2)log1 2(4 5 ×8 2 )=-32 .
4× - × =-6 .
2 (3)lg25+lg4=lg100=2
.
≥3600×2
x
1
x
6
+5800 (6)1- a
4 .
(7)4
a
-9
b-2 1.
(8)(
a2
-2+ 3.解
(4
析
)log1 327-l
.
og1 39=
.
log1 33
.
=-1
.
(1)12552(2)18572
=34600ꎬ a-2 a2 a-2 ( a - a-1 ) 2 (3)-0 . 1249 . (4)1 . 1761 .
当 长 立 且 . 是 因 仅 4 此 m 当 ꎬ ꎬ 当 其 x 地 = 邻 面 1 x 边 6 矩 ꎬ 长 即 形 为 中 x 3 = 与 4 m 墙 时 时 相 ꎬ ꎬ 等 房 对 号 屋 的 成 的 边 6.解 a a - + 析 a a ) - - 1 1 ÷ = ( ( a a 1 2 2 - + ) - 1 1 不 . 恒 ) 等 = . ( ( 2 a ) + a 不 -1 恒 )( 等 a - . a ( - 3 1 ) ) 不 = 4. ( 解 3l 2 g 析 ) 3 l g =2 1 2 ( a 8 5 1 + ) = 3 l b l g g . 1 1 0 1 8 8 0 × 0 = 4 l = g( lg 2 ( 2 × 2 3 3 × 3 ) 3 = 2 ) 2 - lg 2 2 = +
总 造 价 最 低 ꎬ 最 低 总 造 价 为 恒等. (4) 不恒等.理由略. 3lg2+2lg3-2=3 a +2 b -2 .
元. 思考运用
34600 5.解析 1 .
第4 章 指数与对数 7.解析 a b. (1)lg 2+lg 5=lg 10=
- 2
8.解析 a a-1 .
(1)∵ + =3ꎬ (2)log345-log35=log35+log39-log35=2
4.1 指数 a1 2 a-2 1 2 a a-1 练习
∴ ( - ) = + -2=3-2=1ꎬ
4.1.1 根式 ∴ a1 2 - a-2 1 =±1 . 1.解析 (1)log25×log54= lg5 × lg4 =2 .
若a1 2 a-2 1 则a3 2 a-2 3 a1 2 lg2 lg5
练习 (2) - =1ꎬ - =( -
a-2 1 a a-1 (2)log23×log34×log45×log56×log67×
)( +1+ )=1×4=4ꎻ
1.解析 (1)5 . (2) 2 . (3)2 . (4) 1 . 若a1 2 a-2 1 则 a3 2 a-2 3 a1 2 log78= lg3 × lg4 × lg5 × lg6 × lg7 × lg8 =
3 2 - =-1ꎬ - =( - lg2 lg3 lg4 lg5 lg6 lg7
2.解析 (1)2- 2 . (2)4 . (3) 2-1 . a-2 1 )( a +1+ a-1 )=-1×4=-4 . lg8 =3 .
3.解析 (1) a -4 . (2)2- a. (3) a +1 . (4)1 . 综上 ꎬ a3 2 - a-2 3 =±4 . lg2
9.解析 x . x . 2.证明 因为 lg4 1 1
4.1.2 指数幂的拓展 (1) =512(2) =16 log34= ꎬ = =
lg3 log43 lg3
练习 4.2 对数 lg4
1.解析
(1)
a.
(2)
5a.
(3)
4a3.
4.2.1 对数的概念
lg4
ꎬ
所以
log34=
1 .
lg3 log43
(4)
5a7.
(5)5
1
a3
.
(6)
1
a3
.
练习
3
4
.
.
解
解
析
析
-12
.
. . . .
(1)30209(2)01464
2.解析 (1) a1 2 ( a >0) . (2) x2 3. (3) a-3 1. 1.答案 2ꎻ 1 ꎻ-1ꎻ0ꎻ1ꎻ-1ꎻ0ꎻ1 (3)1 . 1610 . (4)0 . 6309 .
( (4 m ) > x 0 3 2 ) ( . x ( > 7) 0 ( ) a . ( + 5 b ) ) x 2 3 2 . y3 2 ( y >0) . (6) m3 2 2.答案 a (1) 2 2 4 =16 (2)log3 2 1 7 =-3 5. 1 解 8 析 亿 .由 设经 13 过 (1 x + 年 0 . 后 01 ꎬ 我 ) x 国 = 人 18 口 ꎬ 得 数达 x 到 =
(8) m - n ( m > n ) . (3)5 =25 log1 . 01 18 ≈32 . 7047 .
13
3.解析
(1)5
.
(2)4
.
(3)
2 .
(4)
1 . 3.解析 (1)log3243=5 . (2)log2
25
1
6
=-8 . 答
:
约经过
33
年后
ꎬ
我国人口数达到
3 2 x . x . 亿.
. 8 . . .
(3) =log210(4) =log1 512
◆
1
习
8
题4.2
(5)125(6) (7)9(8)6 æ ö-4
4.解析 a 12 5 6 5 . a1 6. a3 8. a1 2. 4.解析 (1)è ç 1 2 ø ÷ =4 . (2)10 4 =10000 . 感受理解
(5) a
a
b
1 4 5
-
. (
2 1 ( .
1
6
)
)
x3
x
y-
1 2
( 2
y
. 2
4 3
)
.
(3) (4)
5.解
(3
析
)1 0 0 .
(
47
1
7
)
1 =
3 .
a
(
.
2
(
)
4)
1
e b
. (
=
3
1
)
2
-
.
3 . (4)-2 .
1.解析 (1)log39=2 . (2)log7
4
1
9
=-2 .
(7) (8) 2 5 . m.
◆习题4.1 (5)3 . (6)-2 . (3)log832= 3 (4)log32=
感受理解 6.解析 . . . . 2.解析 3 . 1 2 . -2 1
(1)03010(2)06990 (1)2 =8 (2)9 =3 (3)49 =
. . . .
1.解析 . 1 . . (3)00326(4)-00757 1 . 2 . 3219 . 0 . 7782 .
(1)4(2) (3)100 (4)2 =5(5)10 =6
2 7.解析 1 b 7
. . x y. x y . (1)2ꎻ5ꎻ-3ꎻ ꎻ 2 . 3026 .
(4)-01(5) - (6)-(2 + ) 5 (6)e =10
9
3.解析 . . . . . y3z 本章测试
(1)4 (2)-3 (3)1 (4)0 (5)3 y3 z x y z
. (3)lg x =lg +lg -lg =3lg +lg - 一、填空题
(6)3
4.解析 . . . . 1.答案
(1)09542(2)14851 1 x. -2
(3)1 . 5480 . (4)0 . 2386 . 2 lg 2.答案 ( a - b ) 2
5.解析 (1)1 . 7323 . (2)0 . 1761 . x2 y x2 y z3 x 3.答案 (1) a4 3 (2) a1 6 1b5 2
(3)-0
.
3522
.
(4)1
.
6532
. (4)lg z3 =lg +lg -lg =2lg + 4.答案
(1)log264=6 (2)log1 5
N
=
a
6.解析 . . .
(1)2(2)1(3)1 1 y z. 5.答案 -2 1 1 x2
7.解析 a b. a b. a b lg -3lg (1)3 = (2) =10
(1)2 +2 (2)1- + (3) + - 2 3
. a b . 6.解析 . . . . 6.答案
1(4) +2 -1 (1)4(2)-5(3)1(4)1 7
8.解析 设平均每年的增长率为 x 则 二、选择题
ꎬ 7.解析 . 2 .
(1+ x ) 10 =2ꎬ 解得 x = 10 2-1≈0 . 071 8ꎬ (1)0(2) 5 7.A 8.C 9.D 10.D
即平均每年的增长率大约为 7 . 18 %. 8.解析 ∵ a - a-1 =1ꎬ 三、解答题
9.证明 设 loga M = p ꎬloga N = q ꎬ 则ap = M ꎬ ∴ a2 + a-2 =( a - a-1 ) 2 +2=3ꎬ 11.解析 由题意知 æ ç a 1 ö ÷ 2
aq = N ꎬ∵ M N = a a p q = ap - q ꎬ Mn =( ap ) n = anp ꎬ ∴ 原式 = ( a + ( a a - 2 1 + ) a ( - a 2 ) 2 - ( 1 a + + a a - - 2 1 ) ) ( ( a a 2 - + a a - - 1 2 ) -5) 即a 1 (1) 所以a è a-1 + a . ø =9ꎬ
+ a +2=9ꎬ + =7
∴ loga M N = p - q =loga M -loga N ꎬloga Mn = = (3-1) 3× ×( 1 3-5) = 2×( 3 -2) =- 3 4 . (2) a2 + a-2 =( a + a-1 ) 2 -2=49-2=47 .
np = n loga M. 9.解析 (lg2) 3 +3lg2lg5+(lg5) 3 (3) 因为 ( a1 2 - a-2 1 ) 2 = a + a-1 -2=5ꎬ 所
思考运用 =(lg2) 3 +(lg5) 3 +3lg2lg5 以a1 2 a-2 1 所以原式 7
- =± 5ꎬ = =
10.证明 b lg b 1 1 . =(lg 2+lg 5)[(lg 2) 2 -lg 2lg 5+ ± 5
(1)loga = a= a= a 2
lg lg logb (lg5) ]+3lg2lg5 7 5.
b 2 2 ±
lg =(lg2) +2lg2lg5+(lg5) 5
bm lg bm m lg b m b =(lg2+lg5) 2 =(lg10) 2 =1 . 12.解析 (1) 原式 =lg 25+lg 2(lg 50+
(2)logan = an =n a= n loga 思考运用 .
lg lg lg2)=lg25+2lg2=lg100=0
( m ∈ R ꎬ n ∈ R ꎬ n ≠0) . 10.解析 ∵ lg18=lg(9×2)=lg(3 2 ×2)= (2) 原式 =3+4+4=11 .
11.解析 12 2 a b. lg3 2 +lg 2=2lg 3+lg 2=2×0 . 477 1+ 13. 解 析 由 log256
(1)lg24=lg =- +2 . . . log42 56 = =
6 03010=12552 log242
lg12 令 0=lg(12 x ×10)= y b + 由 1 . a 11.解析 (1)∵ x =( 2) 4 ꎬ∴ x =4 . log2(7×2 3 ) = log27+log22 3
(2 b ) 得x lg y 2= a ꎬlg x 3= y ꎬ b lg6= ꎬlg15 (2)∵ lg 2 x =3lg x -3ꎬ∴ lg 2+lg x = log2 b (2×3×7) log22+log23+log27
= + = ꎬ1- + = ꎬ 3lg x -3ꎬ∴ 2lg x =3+lg 2ꎬ∴ lg x2 = =a + b 3 .
解得x = a - b +1 ꎬ y = a + b -1.因此 ꎬlg 24 lg2000ꎬ∴ x2 =2 000ꎬ 又 x >0ꎬ∴ x = 14.解析 + +1
2 2 . ∵ 3- 5+ 3+ 5
x y a b . 20 5
=3lg2+lg3=3 + =2 - +1 x y (3)∵2 x =( x ) 4 ꎬ∴2 x = x2 ꎬ = ( 5-1) 2 + ( 5+1) 2
lg 120 = 2lg 2+lg 3+1 = 2 + +1 又x x . 2 2
a b >0ꎬ∴ =2
3 - +3.
= x y 5-1 5+1
2 12. 证 明 + = +
探究拓展 ∵ loga = 2 2
3
12.解析 分贝. x y 2 = 10ꎬ
20 1 ( + )
◆复习题 2 loga 9 ∴ lg( 3- 5 + 3+ 5 ) = lg 10
感受理解 x y xy xy 1 .
1 + +2 1 9 =
1.解析 5 3 2. = 2 loga 9 = 2 loga 9 15.证明 2 m ax n ay 且mynx a2z
2.解析 1 . = 1 loga xy = 1 loga xy a x ∵ y ay = x ꎬ axy = axy a2 xy a2z = ꎬ
3.解析 . a . 2 4 ∴ ( ) ( ) = = = ꎬ
(3)lo ga
(
1
1
0
)
0
l
=
og b a . 1
(4
=
)
0
lo
(
g
2
a
) N l
=
og
2
a . =1
=
loga x +loga y
ꎬ ∴2
xy
=
2
z ꎬ∴
xyz
=1
.
4.证明 右边 4 第5 章 函数概念与性质
(1)∵ =3log864=3log2364= 原等式成立.
∴
3 左边. 探究拓展
3
log264=log264=
. 13.解析 (1)∵2 100 =(2 10 ) 10 =1024 10 ꎬ 5.1 函数的概念和图象
∴ log264=3log864 练习
100 10
∴ lg 2 =lg 1 024 =10lg 1 024=
(2)∵ 右边 =
3
4 log28=
3
4 ×log22 3 =4ꎬ 左
10(lg1
.
024×10
3
) = 10lg 1
.
024 +
1.解析 所画 “ 箭头图 ” 如下图所示.
边 =log381=log33 4 =4ꎬ 10lg10 3 =10lg 1 . 024+30=lg 1 . 024 10
4 . +30ꎬ
∴ log381= log28 100是 位数.
3 ∴2 31
5.解析 xyz x y z. 当 n 时 N 的小数点后有 n
(1)lg =lg +lg +lg (2) <0 ꎬ
xy-2z-1 x y-2 z-1 位数.
(2)lg =lg +lg +lg =
x y z.
lg -2lg -lg
10
教材习题答案
2.答案
(1)0ꎻ40ꎻ80 (5)
. 区间 . 内的任意一个数
(2)11( (0ꎬ1 2]
都可以 . 区间 . . 内的任意
)ꎻ13( (1 2ꎬ1 5]
一个数都可以
)
3.解析 不是. 是. 不是.
(1) (2) (3)
是.
(4)
4.解析 是. 是. 是. 是.
(1) (2) (3) (4)
不是. 是.
(5) (6) (6)
5.解析 f 2 f 2
(0)= 0-0 =0ꎬ (1)= 1-1 =
( ) ( )
2
f 1 1 1 1 f n
0ꎬ = - = ꎬ ( +1)-
2 2 2 4
f n n n 2 n n2 n.
( )=( +1)-( +1) -( - )=-2
6.解析 R.
(1) 4.解析 不是.函数y x的定义域为
由x2 得x 即定义域为 (1) =
(2) -1≠0 ≠±1ꎬ x2
x x R x 且x . R 而函数y 的定义域为 x x
{ | ∈ { ꎬ x ≠1 ≠-1} 2.解析 图象分别如图所示. ꎬ = x { | ≠0}ꎬ
由 2+ ≥0ꎬ得 x 即定义域 故不是同一个函数.
(3) x -2≤ ≤1ꎬ
1- ≥0 不是.定义域不同.
为 x x . (2)
{ |-2≤ ≤1} 是.定义域和对应关系都相同.
{x (3)
由 ≠0ꎬ 得x 且x 即定 是.定义域和对应关系都相同.
(4) x ≥-1 ≠0ꎬ (4)
+1≥0 思考运用
义域为 x x 且x .
{ | ≥-1 ≠0} 5.解析 由f 得 a b
7.解析 . . (3)=7 3 + =7ꎬ①
(1){2ꎬ6ꎬ12} (2)[-1ꎬ+∞) 由f 得 a b
. (5)=-1 5 + =-1ꎬ②
(3)(2ꎬ3] 由 得a b .
练习 ①② =-4ꎬ =19
1.解析 ∴ f ( x )=-4 x +19ꎬ
(1)
f f .
∴ (0)=19ꎬ (1)=15
6.解析 有且只有一个 坐标为 a a2
ꎬ ( ꎬ +
.
1)
7.证明 f t g t
∵ ( )- ( )
t t
值域是 . = 1+ t- 1- t
(1) {0ꎬ1ꎬ4}
值域是 . t t t t
(2) [1ꎬ4) (1-)-(1+)
(2) ( ] = t2
值域是 1 .
1-
(3) ꎬ1 t t2 t t2 t2
3 - - - 2
值域是 . = t2 =t2 ꎬ
(4) (0ꎬ+∞) 1- -1
3.答案 t2 t2
(1)2ꎻ3ꎻ0 g t2 2
f x f x -2 ( )=-2 t2 =t2 ꎬ
(2) ( 1)<( 2) 1- -1
◆习题5.1 f t g t g t2 .
∴ ( )- ( )=-2 ( )
感受理解
8.答案
3ꎻ2ꎻ3ꎻ4
1.解析 (1) 当 x =0 时 ꎬ y =-2ꎻ 当 x =1 解析 f ( f (1))= f (2)=3ꎻ
时 ꎬ y =3ꎻ 当x =5 时 ꎬ y =23 . f ( g (2))= f (1)=2ꎻ
g f g
当 y 时 x 2 当 y 时 x ( (3))= (4)=3ꎻ
(2) =0 ꎬ = ꎻ =1 ꎬ = g g g .
(3) 5 ( (4))= (3)=4
9.解析 f g x f x x
3 当y 时 x 7 . ( ( ))= (3 -5)=2(3 -5)+
ꎻ =5 ꎬ = x
5 5 3=6 -7ꎻ
2.解析 是. 是. 不是. 是. g f x g x x x
(1) (2) (3) (4) ( ( ))= (2 +3)= 3(2 +3)-5=6
是. .
(5) +4
3.解析 定义域是R 值域是R. 探究拓展
(1) ꎬ
定义域是R 值域是R. 10.解析 是.
(2) ꎬ
定义域是 值 11.解析 是.定义域是
(4) (3) (-∞ꎬ0)∪(0ꎬ+∞)ꎬ {1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5ꎬ6ꎬ7ꎬ
域是 . 值域不一定是
(-∞ꎬ0)∪(0ꎬ+∞) 8ꎬ9ꎬ10}ꎬ {1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5ꎬ
定义域是 值 .
(4) (-∞ꎬ0)∪(0ꎬ+∞)ꎬ 6}
域是 .
(-∞ꎬ1)∪(1ꎬ+∞)
5.2 函数的表示方法
定义域是R 值域是 .
(5) ꎬ (-∞ꎬ1]
定义域是R 值域是 . 练习
(6) ꎬ [-1ꎬ+∞)
它们的图象分别如下. 1.解析 y x x .
=1852 ꎬ >0
11
{x x ì x
2.解析 f x +3ꎬ ≥-3ꎬ的图象如图 ï120ꎬ ∈(0ꎬ20]ꎬ
( )= x x ï x
- -3ꎬ <-3 ï240ꎬ ∈(20ꎬ40]ꎬ
所示. 12.解析 y í x
=ï360ꎬ ∈(40ꎬ60]ꎬ
x
ïï480ꎬ ∈(60ꎬ80]ꎬ
î x .
600ꎬ ∈(80ꎬ90]
图象如图所示.
由图可知f x f x .
3.解析
(1)
S
=
x
(15-
x
)= -
x2
+15
x
ꎬ
x
∈
(1)
不存在.
( 1)<( 2)
其图象如图所示. (2)
(0ꎬ15)ꎬ 6.解析 答案不唯一 例如
ꎬ :
{x x 或x
y ꎬ =1 =3ꎬ
= x x 或x .
+1ꎬ =2 =4
y {x +2ꎬ x =1 或x =3ꎬ 13.解析 无数个.例如 : y = x2 ꎬ x ∈[1ꎬ2]ꎻ
= x x 或x . ( ]
7.解析
-1
f
ꎬ =2
f
=
f
4
f 2
y
=
x2
ꎬ
x
∈ -2ꎬ-
3
∪[1ꎬ2]
.
(2)=2ꎻ ( (-2))= ((-2) ) 2
f .
= (4)=4
8.解析 函数的图象如图所示. 5.3 函数的单调性
l x 2 x .
(2) =2 + x ( >0) 练习
4.答案 1.解析 f x x2 在 上是增
(1)(4) ( )= -1 (0ꎬ+∞)
◆习题5.2 函数.
感受理解 设x
1ꎬ
x
2
为区间
(0ꎬ+∞)
上的任意两个
1.解析 设下落的时间为x 下落的距 值 且x x 则f x f x x2
sꎬ ꎬ 1> 2>0ꎬ ( 1)-( 2)= 1-1-
离为y
mꎬ
y
=
kx2
(
k
≠0)ꎬ
x2
2+1=(
x
1+
x
2)(
x
1-
x
2)
.
当x 时 y k . 解得k . x x x x
=2 ꎬ =4 =196ꎬ =49ꎬ ∵ 1+ 2>0ꎬ 1- 2>0ꎬ
则当x =3 时 ꎬ y = kx2 =4 . 9×3 2 =44 . 1 . ∴ f ( x 1)- f ( x 2)>0ꎬ 即f ( x 1)> f ( x 2) .
答 开始下落的 内物体下落的距离 f x x2 在 上是增函数.
: 3 s ∴ ( )= -1 (0ꎬ+∞)
为 . . 2.解析 函数f ( x )= | x +1| 的图象如图.
441 m
2.解析 若销售价上涨x元/个 x
(0≤ ≤
x N
10ꎬ ∈ )ꎬ
则售价为 x 元/个 销售个数为
(10+ ) ꎬ
x 个
(100-10 ) ꎬ
则有y x x
=(10+ )(100-10 )-8(100-
x x x x2 由图象可知f x 在 上单调递
10 )= (2+ )(100-10 )= -10 + ( ) (-∞ꎬ-1)
x x x N . 减 在 上单调递增.
80 +200(0≤ ≤10ꎬ ∈ ) ꎬ (-1ꎬ+∞)
(1)
用列表法表示如下
:
3.解析 f
(
x
)= -
x2
+2
x 在
(-∞ꎬ0)
上是
增函数.
x元/个
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 思考运用 设x x 为区间 上的任意两个
y元 200 270 320 350 360 350 320 270 200 110 0 9.D 易知y随x的增大而减小 因为跑 值 且 1ꎬ x 2 x (0ꎬ+∞)
ꎬ ꎬ 1< 2<0ꎬ
售 (2 价 )
由
为 (1)
知
元 ꎬ /
当
个时
x
= 每 3 天
时
的 ꎬ
y
销 = 售 35 利 0ꎬ 润
即
为
销 步
该
时
人
的
离
速
单
度
位
要
的
比
距
走
离
路
y的
时
变
的
化
速
是
度快
先 ꎬ 快
所以
后
则f
x (
x
1 x )-
f
( x
x
2) x =-
x2
1+2 x
x
1+ x
x2
2-2
x
2
元.
13
慢 .
“ =(
x
2-
x
1)(
x
1+
x
2)-2( 2- 1)
350
由 知y 时 x 即销售价 10.解
”
析 f x x2 x R .
=(
x
2-
x
1)(
x
1+
x
2-2)ꎬ
(
上
3
涨
)
了
(1)
元.
=360 ꎬ =4ꎬ ①
{
( )
x
= ( ∈ ) ∵
f
2-
x
1>0
f
ꎬ
x
1+ 2-2
即
<0
f
ꎬ
x f x .
3.解析 y 4 { 22-6 x ꎬ0≤ x ≤11ꎬ ② f ( x )= 4 1 ꎬ ꎬ x = = 2 1 . ꎬ ∴ ∴ f ( ( x 1 ) ) = -( - x 2 2 ) + < 2 0 x ꎬ 在 ( ( - 1 ∞ ) ꎬ < 0 ( ) 上 2) 是增
= x . f x x x R . 函数.
-44ꎬ >11 ③( )=3 -2( ∈ )
当x =3 . 5 时 ꎬ y =22-6×3 . 5=1ꎬ 11.解析 (1) C =4 000+1 000×50= 4.解析 ∵ f ( x )=- x2 +2 x =-( x -1) 2 +1ꎬ x
当x 时 y . .
=12 ꎬ =-44 54000 ∈[0ꎬ10]ꎬ
由 n 解得 n f x 的图象以直线 x 为对称轴
4.解析 y x 4 (2) 48 000= 4 000+50 ꎬ ∴ ( ) =1 ꎬ
=120×4+2 ×2×80+2× x ×2× . 且开口向下.
=880
P n n n f x f
x 1280 x . (3) = 90 -(4 000+50 )= 40 - ∴ ( )max= (1)=-1+2×1=1ꎬ
80=480+320 + x ( >0) f x f .
( ) 2 由
40
P
00ꎬ
得n
( )min= (10)=-100+20=-80
5.解析 f x x2 x x 1 5 ≥0 ≥100ꎬ 5.解析 易知 y 1 在 上单调
( )=- + +1=- - + 故每天至少生产 双皮鞋 才能不 = x (-∞ꎬ0)
2 4 100 ꎬ
x 其图象如图所示. 亏本. 递减
(-1≤ ≤1)ꎬ ꎬ
12
教材习题答案
( )
y 1 在 上也单调递减 x3 x3 1 1
∴ = x (-2ꎬ-1] ꎬ =2( 1- 2)- x -x
1 2
x x
y 1 y 1 在 上没 x x x2 x x x2 2- 1
∴ min= =-1ꎬ = x (-2ꎬ-1] =2( 1- 2)( 1+ 1 2+ 2)- x x
-1 1 2
( )
有最大值
ꎬ
但y
<-
1 .
(5) (6) =(
x
1-
x
2) 2
x2
1+2
x
1
x
2+2
x2
2+x
1
x ꎬ
2 单调递增区间为 单调递 1 2
即
大
函
值
数
有
y
最
=
小
1 x
值
在区
.
间 (-2ꎬ-1] 上没有最
小
减 (1
值
区 )
.
间为 [0ꎬ+∞)ꎬ 最 (- 大 ∞ 值 ꎬ 是 0] - ꎬ 1ꎬ 无最 ∵
∴
0
x
1
<
-
x
x
1
2
<
<
x
0
2ꎬ
ꎬ2
x2
1+2
x
1
x
2+2
x2
2+x
1
x >0ꎬ
ꎬ -1 1 2
6.证明 函数f ( x )=-2 x +1 的定义域是 (2) 单调递减区间为 [-1ꎬ1]ꎬ 无单调递 ∴ f ( x 1)- f ( x 2)<0ꎬ∴ f ( x 1)< f ( x 2)ꎬ
增区间 最大值是 最小值是 .
R x .设 则 x 1ꎬ f x x 2 为R f 上 x 的任意 x 两个值 x ꎬ 且x 1 (3) 单调 ꎬ 递增区间 2 为 ꎬ (-∞ꎬ+∞ -2 )ꎬ 无单 ∴ 函数f ( x )= 2 x3 - 1 x 在区间 (0ꎬ+∞)
< 2ꎬ ( 1)-( 2)=-2 1+1+2 2-1= 调递减区间 既无最大值 也无最小值. 上是增函数.
x x . ꎬ ꎬ
2( 2- 1) 单调递减区间为 无单调 7.解析 证明 设x x 为区间
∵ x 2- x 1>0ꎬ 递 (4 增 ) 区间 最大值是 [0 无 ꎬ+ 最 ∞ 小 ) 值 ꎬ . 上的 任 ( 意 1 两 ) 个值 : 且 1 x ꎬ 2 x 则 f ( x 0ꎬ1]
∴ f ( x 1)- f ( x 2)>0ꎬ 单调递 ꎬ 减区间是 0ꎬ 单调递 ꎬ 1< 2ꎬ x ( 1 x )-
即f x f x . (5) (-∞ꎬ0]ꎬ f x x 1 x 1 x x 2- 1
∴ 函
(
数
1)
f (
>
x
(
)=
2)
-2 x +1 是减函数.
增
为
区间
.
是
[0ꎬ+∞)ꎬ
无最大值
ꎬ
最小值 ( 2)= 1+
(
x
1
- 2-
)
x
2
= 1- 2+ x
1
x
2
=
7.解析 f x 的增区间 -2 x x 1
( )
[
:[
]
1ꎬ4
[
)ꎬ[4ꎬ6
]
]ꎻ
(6)
单调递增区间为
(-∞ꎬ+∞)ꎬ
无最 ( 1- 2) 1-x
1
x
2
ꎬ
g x 的增区间 3π 3π . 大值和最小值. x x x x
( ) : - ꎬ0 ꎬ ꎬ3π ∵ 1< 2ꎬ∴ 1- 2<0ꎬ
2 2 4.解析 由题意知a a 所以a .所 又 x x x x
8.解析 +1<2 ꎬ >1 ∵0< 1< 2≤1ꎬ∴0< 1 2<1ꎬ
(1)✕ (2)√ (3)√ 以a的取值范围为 .
(1ꎬ+∞) 1
(4)✕ 5.证明 设x x 为区间 上 ∴1-x x <0ꎬ
◆习题5.3 (1) 1ꎬ 2 (-∞ꎬ0] 1 2
的任意两个值 且 x x 则 f x f x f x 即f x f x
感受理解 ꎬ 1< 2ꎬ ( 1)- ∴ ( 1)-( 2)>0ꎬ ( 1)>( 2)ꎬ
1.解析 f ( x 2 x )= x -2 x . 2 1 因 +3 为 -( x -2 x x 2 2+3) 且 = 2 x ( x x 1+ x 2) ∴ 设 f x ( x ) x 在 为 (0 区 ꎬ1] 间 上是减函数 上 . 的任意两
y kx b y k 所 ( 以f 2- x 1) f x 1 故 + 2 f <0 x 在 2- 1>0ꎬ 个 且 3ꎬ x 4 x [1ꎬ+∞)
函数 = + = x ( 1)< ( 2)ꎬ ( ) (-∞ꎬ0] ꎬ 3< 4ꎬ
k k k k
上是增函数.
则f x f x x 1 x 1 x
>0 <0 >0 <0
设x x 为区间 上的任意
( 3)-( 4)= 3+x - 4-x =( 3-
单调 (2) 1ꎬ 2 (-∞ꎬ0] ( ) 3 4
(-∞ꎬ (-∞ꎬ (-∞ꎬ0)ꎬ (-∞ꎬ0)ꎬ 两个值 且x x 则f x f x x3 x 1 .
区间 +∞) +∞) (0ꎬ+∞) (0ꎬ+∞) ꎬ 1< 2ꎬ ( 1)- ( 2)=- 1 4) 1-x x
x3 x3 x3 x x x2 3 4
在每个单 +1-(- 2+1)= 2- 1=( 2- 1)( 1+ x x x x
单调性 单 增 调 函 递 数 单 减 调 函 递 数
在
间
每
上
个
是
单
单
调
调
区
递 调 是 区 单 间 调 上 递 因
x
1
x
为 2+ x
x2
2)
.
x 所以 x x x2 x2 又
∵
∵
3<
1≤
4ꎬ
x
∴
3< x
3
4
-
ꎬ∴
4<
x
0
3 x
ꎬ
4>1ꎬ
减函数 增函数 1< 2≤0ꎬ 1 2≥0ꎬ 1>0ꎬ 2 1
所以x2 x x x2 .又x x 所 ∴1-x x >0ꎬ
2.解析 单调递减区间为 . ≥ 以 0 f ꎬ x f 1+ x 1 2 故 + 2 f > x 0 在 2- 1>0ꎬ 上 f x 3 4 f x 即f x f x
(1) (-∞ꎬ+∞) ( 1)>( 2)ꎬ ( ) (-∞ꎬ0] ∴ ( 3)-( 4)<0ꎬ ( 3)<( 4)ꎬ
单调递减区间为 和 . 是减函数. f x 在 上是增函数.
(2) (-∞ꎬ0) (0ꎬ+∞) ∴ ( ) [1ꎬ+∞)
单调递减区间是 单调递 设x x 为区间 上的任 由 知 当x 时 f x 取最小
(3) (-∞ꎬ0]ꎬ (3)① 1ꎬ 2 (-∞ꎬ0) (2) (1) ꎬ =1 ꎬ ( )
增区间是 . 意两个值 且x x 则f x f x 值 最小值为 无最大值.
[0ꎬ+∞) ꎬ 1< 2ꎬ ( 1)- ( 2)=2 ꎬ 2ꎬ
( ] ( ) x x 探究拓展
单调递增区间是 1 单调 3 3 1 1 3( 1- 2).因
(4) -∞ꎬ ꎬ -x -2+x =3 x -x = x x 8.解析 单调递增区间为
[ ) 2 为 1 x x 2 x x 2 所 1 以f x 1 2 f x 单调递减区间为 (-∞ꎬ- .图 1) 象 ꎬ( 略 1ꎬ .
递减区间是 1 ꎬ+∞ . 故f 1 x 2> 在 0ꎬ 1- 2<0ꎬ 上是增 ( 函 1) 数 < ( 2) 设 ꎬ +∞)ꎬ (-1ꎬ1)
2 ( ) (-∞ꎬ0) ꎻ②
3.解析 各函数图象如图所示. x x 为区间 上的任意两个 5.4 函数的奇偶性
1ꎬ 2 (0ꎬ+∞)
值 且 x x 则 f x f x 练习
ꎬ 3 < 4ꎬ ( 3) - ( 4) =
x x 1.B
3( 3- 4).因为 x x x x 所以
x x 3 4>0ꎬ 3- 4<0ꎬ 2.解析 f x x2 x的图象关于直线x
3 4 ( )= +2
f x f x 故 f x 在 上是 对称 但它不是偶函数.
( 3)< ( 4)ꎬ ( ) (0ꎬ+∞) =-1 ꎬ
增函数. 3.解析 图象略.
(1) (2) 综上 f x 在 和 上都 因为f x 是偶函数 所以f x 在y
ꎬ ( ) (-∞ꎬ0) (0ꎬ+∞) (1) ( ) ꎬ ( )
是增函数. 轴左侧的图象与y轴右侧的图象关于y
思考运用 轴对称.
6.证明 设x x 为区间 上的任 因为f x 是奇函数 所以f x 在y
1ꎬ 2 (0ꎬ+∞) (2) ( ) ꎬ ( )
意两个值 且x x 则f x f x 轴左侧的图象与y轴右侧的图象关于
ꎬ 1< 2ꎬ ( 1)-( 2)
( ) ( ) 原点对称.
x3 1 x3 1
(3) (4) = 2 1-x - 2 2-x 4.解析
1 2 (1)√ (2)✕ (3)√
13
思考运用
(4)✕
5.证明 f x 的定义域为R 5.解析 函数f x x2 mx 的定义域
∵ ( ) ꎬ ( )= + +1
f x x 3 x x3 x x3 x 是R.
(- )=(- ) -(- )=- + =-( - )
f x f x x 2 mx x2 mx .
=-( )ꎬ (- )=(- ) - +1= - +1
f x x3 x在R上是奇函数. f x 是偶函数
∴ ( )= - ∵ ( ) ꎬ
f x f x
6.解析 f x x 1 的定义域为 ∴ ( )= (- )ꎬ
(1)∵ ( )= + x 即x2
+
mx
+1=
x2
-
mx
+1
对任意x
∈
R都
y
{x2
-
x
ꎬ
x2
-
x
≥0ꎬ
{ f ( x - | x x ) ≠ = 0 - ꎬ x x - ∈ 1 x R = }ꎬ - ( x + 1 x ) =- f ( x )ꎬ 6.解 成 奇 析 立 函数 ꎬ ∴ . 令 m = h ( 0 x . )= ax3 - bx ꎬ 易知h ( x ) 为 (2) = ì ï ï ( - x ( - x 1 2 - ) x 2 ) - ꎬ x 1 2 - ꎬ x x < ≤ 0 0 ꎬ 或x ≥1ꎬ
即y í 2 4
∴ f ( x )= x + 1 x 是奇函数. ∵ f h (-2)=-1ꎬ f 即h (-2 . )=-2ꎬ = î ï ï - ( x - 1 ) 2 + 1 ꎬ0< x <1 .
∴ (2)=2ꎬ∴ (2)=3 2 4
f x x4 -1的定义域为 x x 7.解析 f x 是R上的奇函数 图象如图所示.
(2)∵ ( )= x2 { | ≠0ꎬ
f x
∵ (
f
)
x 且f .
ꎬ
∴ -( )= (- )ꎬ (0)=0
x R
∈ }ꎬ 又 x 时 f x
∵ >0 ꎬ ( )=1ꎬ
f x (- x ) 4 -1 x4 -1 f x 设x 则 x
(- )= (- x ) 2 = x2 = ( )ꎬ ∴ f x <0ꎬ . - >0ꎬ
f x
x4
-1是偶函数.
∴
f
(
x
- )=
f
1
x .
∴ ( )= x2 ∴ ( )= { -(- x )=-1
f x 的定义域为R 1ꎬ >0ꎬ
(3)∵ ( ) ꎬ f x x
f x x x f x ∴ ( )= 0ꎬ =0ꎬ 3.解析 f x x
(- )=2|- |-3=2| |-3= ( )ꎬ x . ∵ ( )=2 +1ꎬ
f x x 是偶函数. -1ꎬ <0 f x x
∴ ( )=2| |-3 8.解析 证明 f x 的定义域为R 关 ∴ (2 -3)=2(2 -3)+1ꎬ
7.证明 f x 的定义域为R (1) :( ) ꎬ f x x x .
(1)∵ ( ) ꎬ 于原点对称. ∴ (2 -3)=4 -5ꎬ2≤ ≤4
f x x x x x 4.解析 由题意设f x a x 2 a
(- )= |- +3|+|- -3|=| +3|+| -3| g x f x f x g x ( )= ( -1) +16(
f x ∵ (- )= (- )+( )= ( )ꎬ
= ( )ꎬ g x 为R上的偶函数. ≠0)ꎬ
f x 是R上的偶函数. ∴ ( ) 顶点为A 且图象在x轴上截
∴ ( ) 证明 易知h x 的定义域为R. ∵ (1ꎬ16)ꎬ
g x 的定义域为R (2) : ( ) 得的线段长为
(2)∵ ( ) ꎬ h x f x f x h x 8ꎬ
g x x x x x ∵ (- )= (- )-( )=- ( )ꎬ 其与x轴的交点分别为
(- )= |- +3|-|- -3|=-| +3|+| h x 为奇函数. ∴ (-3ꎬ0)ꎬ(5ꎬ
g x ∴ ( ) 将点 代入f x a x 2
-3|=- ( )ꎬ g x 为偶函数 h x 为奇函数 0)ꎬ (-3ꎬ0) ( )= ( -1) +
g x 是R上的奇函数. (3)∵ ( ) ꎬ ( ) ꎬ 得a .
∴ ( ) g x h x g x h x 16ꎬ =-1
◆习题5.4 且f ( x )= ( )+ ( ) = ( ) + ( ) ꎬ ∴ f ( x )=-( x -1) 2 +16=- x2 +2 x +15 .
感受理解 定义在R上 2 的函数f x 2 能表 2 示为一 5.解析 y = x (20-2 x ) 2 ꎬ
1.解析 (1)∵ f ( x ) 的定义域为R ꎬ f (- x ) 个
∴
奇函数和一个偶函数
(
的
)
和. 其中
{x
>0ꎬ 即 x .
=2(- x ) 2 -7= f ( x )ꎬ 探究拓展 20-2 x >0ꎬ 0< <10
( ∴ 5 x 2 f ) = ( ∵ - x ) f f ( 为 ( x x ) 偶 ) ꎬ 的 函 定 数 义 . 域为R ꎬ f (- x )=- x3 - 9. A f 解 ( 中 a 析 - 任 x ) 意 ( = 1 f x ) ( ∵ a 都 + 函 有 x ) 数 ꎬ f ( a y - = x f ) ( - x f ) ( 对 a + 于 x ) 定 = 义 0ꎬ 即 域 6.解 则 -1 析 0 y ) 与 2 ꎬ 分 定 x之 别 义 间 令 域 的 为 f ( 函 { x ) x 数 = |0 关 - < 1 x 系 ꎬ < 2 1 式 ꎬ 0 5 } 为 ꎬ . 8ꎬ y 由 =4 f ( x ( x ) x
( ∴ 3 f ) ( ∵ x ) f 为 ( x 奇 ) 的 函 定 数 义 . 域为R ꎬ f (- x )=-5 x - ∴ 函数的图象关于 x = a - x + 2 a + x = a =2 x +3 可得对应的 { x =-2ꎬ- 2 1 ꎬ1ꎬ } 5 2 ꎬ
3ꎬ∴ f ( x ) 既不是奇函数也不是偶函数. 对称. 则函数的定义域为 1 5 .
2.解析 f ( x ) 的定义域为 R ꎬ f (- x )= (2)∵ f ( a - x )+ f ( a + x )=0ꎬ 7.解析 图象如图所示 - . 2ꎬ- 2 ꎬ1ꎬ 2
(-
x
)
2
-2|-
x
|-1=
x2
-2|
x
|-1=
f
(
x
)ꎬ ∴
函数的图象关于点
(
a
ꎬ0)
对称.
则f x 是偶函数 图象略. ◆复习题
( ) ꎬ
3.证明 函数的定义域为 感受理解
(-∞ꎬ0)∪(0ꎬ
. 1.解析 由 x 得定义域
+∞) (1) 3 +5≥0
æ ö [ )
f x x 3 1 çx3 1 ÷ 为 5 .
∵ (- )=(- ) + x 3 =-è +x3 ø = - ꎬ+∞
(- ) 3
f x {x
-( )ꎬ 由 +1≥0ꎬ得定义域为 .
函数f x 为奇函数 (2) x [-1ꎬ+∞)
∴ ( ) ꎬ +2≠0
( )
∴
函数f
(
x
)=
x3
+x
1
3
的图象关于原点
(3)
由
3-2
x
>0
得定义域为
-∞ꎬ
3
2
.
f (-2)=-1ꎬ f (1)=-1ꎬ
对称. {x f f f .
由 -1≥0ꎬ得定义域为 . ( (2))= (8)=188
4.证明 函数的定义域为R. (4) x [1ꎬ+∞) 8.解析 当a 时 y ax3 为增函数 当
+4≠0 >0 ꎬ = ꎻ
∵ g (- x )=|- x |+(- x ) 2 =| x |+ x2 = g ( x )ꎬ 2.解析 y { 1+ x ꎬ x ≥0ꎬ a <0 时 ꎬ y = ax3 为减函数 ꎬ 下面用定义
函数g x x x2 为偶函数 (1) = x . 法给出证明.
∴ ( )= | |+ ꎬ 1ꎬ <0
函数的图象关于y轴对称. 图象如图所示. 设x x 为R上的任意两个值 且x
∴ 1ꎬ 2 ꎬ 1<
14
教材习题答案
x 令y f x ax3
2ꎬ = ( )= ꎬ
则f x f x ax3 ax3 a a3 x3
( 1)-( 2)= 1- 2= ( 1- 2)
a x x x2 x2 x x
= ( 1- 2)( 1+ 2+ 1 2) [( ) ]
2 a x x x 1 x 3 x2
= ( 1- 2) 1+ 2 + 2 ꎬ 2 4
x x
∵ 1< 2ꎬ
( )
2 x x x 1 x 3 x2 .
∴ 1- 2<0ꎬ 1+ 2 + 2>0 2 4
当a 时 f x f x 即f x ∴ >0 ꎬ ( 1)-( 2)<0ꎬ ( 1)
f x 此时f x 为增函数 <( 2)ꎬ ( ) ꎻ
当a 时 f x f x 即f x
<0 ꎬ ( 1)- ( 2)>0ꎬ ( 1)>
f x 此时f x 为减函数.
( 2)ꎬ ( )
9.证明 a c b且f x 在 a c 上是减
∵ < < ( ) [ ꎬ ]
函数
ꎬ
对区间 a c 内的任一个 x 均有
∴ [ ꎬ ] ꎬ
f x f c .
( )≥( )
又 函数f x 在 c b 上是增函数
∵ ( ) [ ꎬ ] ꎬ
对区间 c b 内的任一个 x 均有
∴ [ ꎬ ] ꎬ
f x f c 综上知对 a b 内的任一
( )≥( )ꎬ [ ꎬ ]
个x 均有f x f c 故f x 在x c
ꎬ ( )≥ ( )ꎬ ( ) =
时取得最小值.
思考运用
10.解析 y x2 的值域是 分别
∵ = {1ꎬ4}ꎬ
令y 得x x . =1ꎬ4ꎬ =±1ꎬ =±2
函数的定义域为 .
∴ {-1ꎬ1ꎬ2ꎬ-2}
11.解析 令t x 得x t 原函
(1) =1+ ꎬ = -1ꎬ
数化为f t t t 即函
( )=3( -1)+2=3 -1ꎬ
数f x x x R.
( )=3 -1ꎬ ∈
m
令m x 得 x 原函数化为
(2) =2 ꎬ = ꎬ
2
(m) 2 f m 3 m2 即函数
( )=3 +1= +1ꎬ
2 4
f x 3 x2 x R.
( )= +1ꎬ ∈
4
12.解析 对于 A 中的任意一个 x 由
ꎬ
f x g x 得x2 x 解得x
( )= ( ) +1=3 +5ꎬ =4 或x 集合A .
=-1ꎬ∴ ={-1ꎬ4}
13.解析 f x x
∵ ( )= +1ꎬ
f f f x f f x f x
∴ ( ( ( )))= ( ( +1))= ( +2)=
x .
+3
猜想 f f f f : ( ( ( (
15
þ ï ý ï ü
12.解析 S x x x .
= (200-4 )ꎬ0< <50
13.解析 M N .
(1) =[1ꎬ3]ꎬ =[2ꎬ+∞)
M N M N .
(2) ∩ =[2ꎬ3]ꎬ ∪ =[1ꎬ+∞) 14.证明 设x x 为区间 上的任
1ꎬ 2 (0ꎬ2)
意两个值 且x x 则f x f x ꎬ 1< 2ꎬ ( 1)- ( 2)=
( ) ( ) x x x x
x 4 x 4 ( 1- 2)( 1 2-4).
1+x - 2+x = x x
1 2 1 2
由 x x 可得x x x x 0< 1< 2<2ꎬ 1- 2<0ꎬ0< 1 2<
所以 f x f x 即 f x f 4ꎬ ( 1)- ( 2)>0ꎬ ( 1)>
探究拓展 x 故 f x x 4 在区间 上 ( 2)ꎬ ( )= + x (0ꎬ2)
15.解析 证明 令x y 得 f
(1) : = =0ꎬ (0+ 是减函数.
f f
0)= (0)+(0)ꎬ { x
f . 15.解析 f x -5ꎬ <-2ꎬ
∴ (0)=0 (1) ( )= x x .
令y x 得f f x f x 2 -1ꎬ ≥-2
=- ꎬ (0)= ( )+(- )ꎬ 图象略.单调增区间为
f (2) [-2ꎬ+∞)ꎬ
∵ (0)=0ꎬ 值域为 .
f x f x [-5ꎬ+∞)
∴ ( )+(- )=0ꎬ 第6 章 幂函数、指数函数
f x f x
∴ (- )=-( )ꎬ
又 f x 的定义域为R 和对数函数
∵ ( ) ꎬ
f x 是奇函数.
∴ ( )
例如 f x x f x x. 6.1 幂函数
(2) :( )= ꎬ ( )=3
本章测试
练习
一、填空题 1.解析 R 偶函数.
(1) ꎬ { }
是非奇非偶函数. 1.答案 x x R且x 1 (2)[0ꎬ+∞)ꎬ
∈ ≠- 奇函数. 2 (3)(-∞ꎬ0)∪(0ꎬ+∞)ꎬ
解析 由 x 得x 1 . R 偶函数.
2 +1≠0 ≠- (4) ꎬ
2 2.解析 y x1 2.
2.答案 =
[0ꎬ+∞) 3.解析 如图 单调递增区间为
解析 由 x 得y . ꎬ (-∞ꎬ
2 -1≥0 ∈[0ꎬ+∞) 无单调递减区间.
3.答案 +∞)ꎬ
1
解析 由题意得f
(3)=-1ꎬ
f f f . ∴ ( (3))= (-1)=1
4.答案
[-3ꎬ-1]ꎬ[1ꎬ3]
解析 由题中图象可得函数的减区间
为 .
[-3ꎬ-1]ꎬ[1ꎬ3]
5.答案
0
解析 由f x f x 得m .
6.答案 (- )= ( ) =0 4.解析 (1)2 . 2 1 5 <2 . 3 1 5.
(-∞ꎬ-4] ( ) ( )
m 1 -2 1 -2 .
解析 由 得m . (2) <
- ≥2 ≤-4 2 3
2 二、选择题 . -2 1 . -2 1.
(3)12 >13
f ( x )))))= x + n 7.C 易知f ( x ) 在 [0ꎬ2] 上单调递增 ꎬ (4)0 . 2 5 <0 . 3 5. n个f f x f f x f ◆习题6.1
(
n
∈
N∗
)
.
=
∴
5
(
ꎬ
)min= (0)= -3ꎬ ( )max= (2)
感受理解
14.解析 (1) 函数 y = f ( x ) 与函数 y = ∴ 函数f ( x ) 的值域为 [-3ꎬ5] . 1.解析 (1) R ꎬ 奇函数.
f ( 象 函 ( 2 - 关 数 ) x 函 ) 于 y 的 数 x f 图 y 轴 x = 象 对 - 关 f 称 ( 于 x ꎻ 的 ) 与 y 图 轴 函 象 对 数 可 称 y 由 = . f 函 ( x 数 ) 的 y 图 8 9 . . D D +∞ 得 ) 由 由 上 2 f 单 符 × ( 0 x 调 合 - ) 递 . 1 是 = 减 偶 -1 ꎬ 函 ꎬ 故 2 数 × D 1 ꎬ 成 - 得 1 立 = f . 1 ( ꎬ x 2 ) × 在 2- ( 1 0 = ꎬ ( ( ( 4 2 3 ) ) ) ( [ ( 0 0 - ꎬ ꎬ ∞ + + ∞ ∞ ꎬ0 ) ) ) ꎬ ∪ ꎬ 是 是 ( 非 非 0ꎬ 奇 奇 +∞ 非 非 ) 偶 偶 ꎬ 偶 函 函 函 数 数 数 . . .
= ( )+1 = 3ꎬ D 2.解析 . 1 2 . 1 2.
f
(
x
)
的图象向上平移
1
个单位长度 10.A 当x
>0
时
ꎬ
f
(
x
)=
x3
+
x
+1ꎬ
当x
<0 .
(
-
1
1
)5
.
23
-1
<
.
524
得到 时 x 得f x x3 x (2)026 >027
函数 ꎻ y f x 的图象可由函数 y ꎬ f - x > 是 0ꎬ 奇函 ( 数 - )=- - +1ꎬ (3)1 . 4 -2 3 >1 . 7 -2 3.
= ( -2) = ∵ ( ) ꎬ
f x 的图象向右平移 个单位长度 f x f x x3 x . (4)(-0 . 72) 3 >(-0 . 75) 3.
( ) 2 ∴ ( )=-(- )= + -1
得到 三、解答题 3.解析 函数 y x2 3 是偶函数 在区间
ꎬ = ꎬ
故函数 的图象对应如图 11.解析 f x x2 x A f x x x 上是增函数 在区间
①、②、③、④ ( )= ꎬ ∈ ꎻ ( )= 0| |ꎬ [0ꎬ+∞) ꎬ (-∞ꎬ0]
所示的 . A. 答案不唯一 上是减函数.图象如图所示.
①、②、③、④ ∈ ( )
6.解析 a . a . a .
(1)0< <1 (2)0< <1 (3) >1
6.2 指数函数 a .
(4) >1
练习
7.解析 由 x 1 2得x 1 .
(1) 2 = 2=2 =
( ) 2 3 ( )-3 7 2
1.解析 大于 的有 6 3
1 :
5
ꎬ
4
ꎻ
(2)
由
4
x
=8=4
3 2得x
=
3 .
小于 1 的有 :
(
5
)-6 5
ꎬ(0 . 16) 0 . 2. (3) 由指数函数的图象过
2
点 (0ꎬ1) 知方
4.解析 3 程 x x 有唯一解x .
2.解析 单调增函数. 单调减函 2 =3 =0
(1) (2) 8.解析 由 x 2 得x .
(1) 数. 单调减函数. 单调减函数. (1) 3 <9=3 <2
(3) (4)
3.C 由 0< a -1<1 得 1< a <2 . (2) 由 2 x > 1 =2 -3得x >-3 .
4.解析 (1)3 . 1 0 . 5 <3 . 1 2 . 3. (2) ( 3 ) -1 . 5 > (3) ( 1 )x = 8 3 - x ꎬ 3 9=3 2 3 ꎬ
( ) -1 . 8 ( 2 ) -0 . 3 ( 3 )x
3 . (3)0 . 6 2 >0 . 6 3. (4) 2 > 又 ∵ 1 > 3 9ꎬ 即 3 - x >3 2 3 ꎬ
当 当 0 x ≤ =1 x < 时 1 ꎬ 时 x1 2 ꎬ = x x 1 2 < 1 3 x ꎻ 1 3 ꎻ ( 3 2 2 ) -0 . 24 . (5)0 . 5 3 . 2 <1 . 3 2 . 1. (6) 3 2 . 3 -2 . 5 < ∴ - x > 3 3 2 ꎬ 即x <- 3 2 .
当x 时 x1 2 x1 3. . -0 . 1. ( )x
>1 ꎬ > 02 由 x x 得 7
5.解析 a . a . a . a (4) 3 >7 1> ꎬ
(2) (1) >1(2) >1 (3) <1 (4) 3
. 解得x .
<1 <0
6.解析 . . 9.证明 左边 x y x + y 右边
(1)(3ꎬ+∞) (2)(-∞ꎬ-3) (1) =3 ×3 =3 ꎬ =
( ) x + y 左边 右边 等式成立.
1 . . 3 ꎬ∴ = ꎬ∴
(3) -∞ꎬ- (4)(-∞ꎬ-1) f x x
2 左边 ( ) 3 x - y 右边 x - y
7.A (2) =f y = y =3 ꎬ =3 ꎬ
( ) 3
练习 左边 右边
∴ = ꎬ
当x
<1
时
ꎬ
x-2
>
x-1
ꎻ
当x
=1
时
ꎬ
x-2
=
x-1
ꎻ
1.y
=
a
(1+
b
)
x
ꎬ
x
∈
N∗.
∴
等式成立.
当x
>1
时
ꎬ
x-2
<
x-1. 2.y
=10000×0
.
9
x
ꎬ
x
∈
N∗. 10.解析
(1)
设经过x年
ꎬ
电子元件的年
5.证明 任取 x
2>
x
1≥0ꎬ
因为 f
(
x
2)-
3.y
=10×1
.
07
x
ꎬ
x
∈
N∗
ꎬ5
年后的还款总 产量为y个
ꎬ
则
x x 额约为 . 万元. 经过一年 电子元件的年产量为 y
f x x x 2- 1 所以 14026 ꎬ =
( 1)= 2 - 1 = x 2+ x 1 >0ꎬ ◆习题6.2 经 a ( 过 1+ 两 p% 年 )ꎬ 电子元件的年产量为 y
幂函数 y x在区间 上是增 感受理解 ꎬ =
函数. = [0ꎬ+∞) 1.解析 y x x N∗. a (1+ p% )(1+ p% )= a (1+ p% ) 2 ꎬ
思考运用 =2 ꎬ ∈ ( )x 经过三年 ꎬ 电子元件的年产量为 y =
6.解析 设正比例系数为k 车身长为l 2.解析 由题意知 ꎬ y = 1 ( x ∈ N )ꎬ 由 a (1+ p% ) 2 (1+ p% )= a (1+ p% ) 3 ꎬ
ꎬ ꎬ 4
则 0 4 5 . ꎬ 0 解 5 d 1 ( 6 = 得 k v k m 2 l . v k / 2 令 = h ꎬ ) 0 依 . . 0 0 所 . 题 0 0 4 以 1 意 ꎬ 6 所 v d 有 2 = 以 = { 14 0 2 0 d . . ꎬ . 0 4 = 0 5 1 × < 0 6 × 4 . v v 0 < 2 4 = 0 ꎬ 5 ꎬ 4 k v v 则 ≥ 5 2 ꎬ 5 6 v 0 4 5 2 = = × . 3. 至 解 ( ( 2 1 4 少 析 )0 ) 漂 . . 8 x ≤ m ( 洗 -0 1 . 1 0 ) < 4 . 0 . 1 0 次 1 . . m 7 8 ꎬ - . m - 1 借 0 < . . 2 1 助 . . 7 计 m +1 算 . 器得 x ≥4ꎬ 即 经 ( a 本 且 ( 2 为 过 ) 1 x + 设 ∈ p z x % 经 N 元 年 ∗ ) 过 ꎬ ) ꎬ x 则 ( . 电 x 1≤ z 年 子 = x 后 a 元 ≤ ( ꎬ 1 件 m 电 - ꎬ p 的 子 且 % 年 元 ) x x ∈ 件 产 (1 N 的 量 ≤ ∗ 单 为 ) x ≤ . 价 y m 成 = ꎬ
f x f x x x (3)09 <09 11.解析 由题中图象可以看出函数y
7.解析 ( 1)+( 2) 1+ 2 . 1 . 9 . 1 . 8. =
∵
2
=
2
>0ꎬ
4.解
(4
析
)0618 <
由
061
2 .
8
1 1 . 9 . 2 . 1 得
ka- x的图象经过点
(0ꎬ8)
和
(3ꎬ1)ꎬ
f
æ
ç
x
1+
x
2
ö
÷
x
1+
x
2 . 2 . 1
(
1 . 9
1)
2 . 1.
2 >2 >1ꎬ0 3 <1
所以
{
8=
k
a0
ꎬ 解得
{k
=8ꎬ
æ è ç è x 2 1+ 2 ø x = 2 ö ø ÷ 2 - æ è ç 2 x > 1 0 + 2 ꎬ x 2 ö ø ÷ 2 0 ( ( 2 3 1 ) ) 由 < 2 2 . 5 2 2 . < 5 . 2 > 0 1ꎬ2 2 . . 5 5 . 0 =1ꎬ ( 1 2 ) 2 . 5 <1 得 12.解 象 是 位 增 析 于 函 1 数 由 = x k 轴 ꎬ 题 ∴ 下 中 a a - 方 > 图 3 ꎬ 1 象 ꎬ 即 又 可 函 ∵ 知 数 a 当 函 = 值 x 2 数 . = 小 0 y 于 时 = a 的 x + 图 b
x x x x x x <25 <2 ꎬ 0ꎬ∴
= 1+ 2+2 1 2 - 1+ 2 2 由 . 0 . 8 . 0 . 9 . 0 . 8 得 . 0 . 9 a0 + b <0ꎬ 即b <-1 .
4 2 (3) 1>08 >0 8 ꎬ1 2 >1 0 8 思考运用
( x 1- x 2) 2 <0 . 8 0 . 8 <1 . 2 0 . 8. 13.解析 函数f x 的定义域是R 且
=- ≤0ꎬ ( ) 2
3
( )-3 2 ( ) 2
3
∵ ( ) ꎬ
4 由 3 2 得 3 是奇函数
æ x x ö2 æ x x ö2 (4) = > ꎬ
∴ è ç
x
1+
2 x
2 ø ÷ ≤
x
è ç
x
1+
2
2 ø ÷ ꎬ (
2
)-3 1
>1
2
ꎬ 又 ∵
(
5
3 )-3 2
<1ꎬ
2
∴
f
(0)=0ꎬ
即a
+ 4 0
1
+1 =0ꎬ
即 1+ 2 1+ 2 3 3 a 1 .
≤ ꎬ ( )-3 2 ( )-3 1 ( ) 2 3 ∴ =-
2 2 5 2 3 . 2
f x f x æx x ö ∴ < < x
即 ( 1)+( 2) fç 1+ 2÷. 3 3 2 14.解析 f x 2 +1-2 2 .
≤ è ø 5.解析 m n. m n. m n. ( )= x =1- x
2 2 (1) < (2) > (3) > 2 +1 2 +1
16
教材习题答案
任取x x 且x x f x f x æx x ö
1、 2∈(-∞ꎬ+∞)ꎬ 1< 2ꎬ 当x x 时 ( 1)+( 2) fç 1+ 2÷ (4)∵ e>1ꎬ
1= 2 ꎬ = è øꎻ y x在 上是增函数
则 f x f x 2 2 2 2 ∴ =ln (0ꎬ+∞) ꎬ
( 1) - ( 2) = 2 x 2+1 - 2 x 1+1 当x 1≠ x 2 时 ꎬ 又 ∵0 . 55<0 . 56ꎬ
= (2 x 2 2+ (2 1) x 1- ( 2 2 x x 2 1 ) +1) . f ( x 1)+ 2 f ( x 2) > f æ è ç x 1+ 2 x 2 ö ø ÷ ꎬ 5. ∴ 解析 ln 0 . 5 ( 5 1 < ) l 由 n0 原 . 5 方 6 . 程得 3 x =2 x +1ꎬ 解得
∵ f x 1< x x 2ꎬ∴ f 2 x x 1-2 x 2 < 即 0ꎬ f x f x . 所以 f ( x 1)+ f ( x 2) ≥ f æ è ç x 1+ x 2 ö ø ÷ ꎬ 当且仅 x =1 由 .经 原 检 方 验 程 ꎬ x 得 =1 x 是原方 x2 程的 即 解 x . 2 x
∴ ( 1)-( 2)<0ꎬ ( 1)<( 2) 2 2 (2) 2 +1= -2ꎬ -2 -
x 当x x 时 等号成立. 解得x 或x 经检验 x
∴ 函数f ( x )= 2 x -1在R上是增函数. 1= 2 ꎬ 是 3= 原 0ꎬ 方程的解 =3 x = 不 -1 是 ꎬ 原方程的 ꎬ 解 =3 .
2 +1 ꎬ =-1
15.解析 因为y f x 是定义在R上的 6.3 对数函数 由原方程得 x x .
= ( ) (3) -1= -1
奇函数 所以f 画出 点. 练习 两边平方 得x x 2.
ꎬ (0)=0ꎬ (0ꎬ0) ꎬ -1=( -1)
先在坐标系中画出函数 y x 的图 1.解析 图象如图所示 两函数的图象关 即 x x .
=2 ꎬ ( -1)( -2)=0
象 再向上平移 个单位长度 取y轴 于x轴对称. 解得x 或x .
ꎬ 1 ꎬ =1 =2
左侧部分 不包括y轴上的点 然后 经检验 x 是原方程的解 x 不是
( )ꎬ ꎬ =2 ꎬ =1
作出其关于原点的对称图象 所得图 原方程的解.
ꎬ
象就是函数 y f x 的图象 包括原 ◆习题6.3
= ( ) (
点 如图所示. 感受理解
)ꎬ
1.解析 图象如图所示
ꎬ
2.解析 由 x 得x 1
(1) 2 +1>0 >- ꎬ
2
函数 y x 的定义域
∴ = log2(2 + 1)
( )
为 1 .
- ꎬ+∞
2
由 x 得x 3
(2) 2 -3>0 > ꎬ
2
函数 y x 的定义域 这两个函数的图象关于x轴对称.
16.解析 令u . t
∴
(
=
)
log0 . 5(2 -3)
共同点 定义域都是 x x 值域都
(1) =-00025 ꎬ 为 3 . : { | >0}ꎬ
u . t随t的增大而减小 且 ꎬ+∞ 是R 都过点 .
∵ =-00025 ꎬ 2 ꎬ (1ꎬ0)
由 x 得x 不同点 y x是定义域上的增函数
e>1ꎬ (3) 2- >0 <2ꎬ : =log4 ꎬ
∴ e -0 . 0025 t的值也随t的增大而减小. ∴ 函数 y = log1 2 (2- x ) 的定义域为 y =log1 4 x是定义域上的减函数.
∴
随时间t的增加
ꎬ
臭氧的含量减少.
(-∞ꎬ2)
.
2.解析 由 x 得x 2
(1) 5 +2>0 >- ꎬ
(2) 由题意得 1 2 Q 0 = Q 0e -0 . 0025 t ꎬ 即 (4) 由 x - 1 1 >0 得x >1ꎬ ∴ ( 函数 y = ) log2(5 x + 2) 的 5 定义域
2
由 e
7
-0
7
计 . 00
年
2 算 5 t
以
= 器
后
2 1 计
将
ꎬ 算
会
得
有一
t
≈ 半 2 的 77 臭 ꎬ
所
氧消
以
失
大
.
约 3.解 ∴
+∞
析 函
)
数
上
(
单
y 1 =
调
) lg 由
递
x - 1
增
2 1 > 的
.
1 定 得 义 y 域 = 为 lo ( g2 1 x ꎬ+ 在 ∞ ( ) 0 . ꎬ 为 (
∴
2
函
) - 由
数 .
5 2 x ꎬ
y
- + 3
=
∞ >
lo
0
g
. 得
1 3 (
x
x
>
-
3
3
ꎬ
) 的定义域为 (3ꎬ
探究拓展 由 3 得y x在 +∞)
f x f x x x (2) 0< 5 <1 =log3 5 (0ꎬ+∞) 由 x 得 x 1 函数 y
17.解析 ( 1)+( 2) = 2 1+2 2 = 1 2 x 1 上单调递减. (3) 3 -1>0 > 3 ꎬ∴ =
2 2 2 由 得 y x 在 ( )
+ 1 2 x 2 ꎬ f æ è ç x 1+ x 2 ö ø ÷ =2 x1+ 2 x2 ꎬ ( ( 3) 1 7> ) 上 1 单调递 = 增 lo . g7(2 + 1) ln(3 x -1) 的定义域是 1 3 ꎬ+∞ .
2 2 - ꎬ+∞
则 f ( x 1)+ 2 f ( x 2) - f æ è ç x 1+ 2 x 2 ö ø ÷ ( ( 4) 2 由 1 3 0> ) 上 1ꎬ 单 -2 调 < 递 0 得 减. y =lg(3-2 x ) 在 (4) 由 2 4 x 2 - 的 3 定 > 义 0 得 域是 x > ( 3 4 3 ꎬ∴ 函 ) . 数 y =
= = = 2 2 2 1 1 1 2 2 2 x x 1 1 x 2 + - 1 ( 2 2 1 1 2 x 2 1 - 2 2 2 x x1+ 2 2 x x - 2 2 2 + ) 2 2 x 1 1 + + 2 x2 2 1 2 x 2- 2 2 1 x 2 2 ( 2 2 x 2 2 x1+ 2 - x2 4.解 ( 又 + 2 ∞ - 析 ∵ ) ∞ ) ∵ 5 ꎬ 上 . 0 4 2 < 是 ( < 1 5 3 1 增 ) . 5 < ∵ 函 ꎬ 1 ∴ ꎬ 数 3 l > o ꎬ g 1 3 ꎬ 5 ∴ . 4< y lo = g3 lo 5 g . 5 3 x . 在 (0ꎬ 3. 上 ( l 解 又 + o 2 ∞ g 是 析 ) 4 7 ) ∵ . 4 增 8 上 x < 0 - 函 7 < 是 ( 3 . 0 1 9 数 增 . ) ꎬ 3 ∴ ꎬ < ∵ 函 又 1 l 数 ꎬ o 5 g 3 ∴ > 5 ꎬ > 7 1 y 2 . ꎬ 8 = ꎬ ∴ < ∴ lo lo g 4 l y g o 0 . 5 = g 3 ꎬ 7 x 0 + . l . 3 o 9 在 ∞ 3 g . < 5 ( x lo 0 g 在 ꎬ 0 . + 3 ( 2 ∞ . 0ꎬ )
2 x 2 1 ) ∴ y =log1 3 x在 (0ꎬ+∞) 上是减函数 ꎬ (3)∵ ln0 . 32<0ꎬlg2>0ꎬ
又 . .
1 x 2 1 x 2 2 x 2 1 x 2 2 ∵ π>eꎬ ∴ ln032<lg2
= (2 -2 )(2 -2 ) .
2 ∴ log1 3π<log1 3e (4)∵ log65<log66=1ꎬlog78>log77=1ꎬ
= 1 (2 x 2 1 -2 x 2 2 ) 2 ≥0 . (3)∵ . lg0 . 02< . 0ꎬl . g3 . 12>0ꎬ 4. ∴ 证 l 明 og65 易 <lo 知 g7 函 8 . 数y x 的定义
2 ∴ lg002<lg312 =log0 . 5(3 -2)
17
( ) ( x) -1 x ◆复习题
域是 2 令y f x . 1- 1- f x 函数
ꎬ+∞ ꎬ = ( ) lg x =-lg x=- ( )ꎬ∴ 感受理解
3 1+ 1+
( ) f x 为奇函数.
任取x 1ꎬ x 2∈ 2 ꎬ+∞ ꎬ 且x 1< x 2 . 思考 ( ) 运用 1.解析 (1)∵2 x > 1 =2 -3 ꎬ∴ x >-3 .
3 8
则 log0 f . 5( ( 3 x x 2 1 ) - - 2) f = ( l x o 1 g ) 0 . 5 = 3 x x l 2 o - g0 2 . 5 . (3 x 2 -2) - 1 1 2 1 . . 解 解 0ꎬ 析 析 ∴ 0< 由 b < 题 a 原 < 中 1 方 < 图 d 程 < 象 c 等 . 知 价 c 于 > d >1ꎬ x 1> a > b > (2)∵ ( 1 2 )x > 3 4=4 1 3 =2 2 3 = ( 2 1 )-3 2 ꎬ
( ) 3 1-2 x (1) . 1- =log25ꎬ ∴ x <- 2 .
x x 2 且x x ∴ =1-log25 3
∵ 1ꎬ 2∈ ꎬ+∞ ꎬ 1< 2ꎬ
3 原方程等价于 x 9 x 1 x .
∴3
x
2-2>3
x
1-2>0ꎬ
(2) 5 =
10
ꎬ (3)∵ log2 <
2
=log2 2ꎬ∴0< < 2
x
∴
3
x
2-2
>1
.
∴
x
=log5
9 .
(4)∵ log1 3
x
>2=log1 3
1
ꎬ∴0<
x
<
1 .
3 1-2 10 9 9
又 0<0 . 5<1ꎬ 13.解析 (1) 两边取以 5 为底的对数得 2.解析 (1) 函数y = x5 6 在 [0ꎬ+∞) 上为
∴ log0 . 5 3 3 x x 2 1 - - 2 2 <0ꎬ ( x + 2) 2> 两 lo 边 g52 取 ꎬ∴ 以 x 3 >l 为 og5 底 2- 的 2 . 对数得 3- x < 增函 函 数 数 ꎬ 且 y 0 . 3 x 1 - < 3 1 在 0 . 35ꎬ∴0 . 31 上 5 6 < 为 0 . 3 减 5 5 6 函 .
即f x f x 即x (2) = (0ꎬ+∞)
( 2)<( 1)ꎬ log36ꎬ >3-log36=3-(log33+log32) 数 且
( )
ꎬ 2< 3ꎬ
∴
是
函
减
数
函数
y =
.
log0 . 5(3 x -2) 在 2
3
ꎬ+∞ 上 =
∴
2 x -
>
l
原
2
o
-
g
不
3
lo
2
g
ꎬ
等
32
.
式等价于 x
∴ (
函
2)
数
-3 1
y
>(
x
3
1 . 5
)
在
-3 1.
上是增函
(3) log3( +2)> (3) = (0ꎬ+∞)
5.解析 x (1) 原方 x 程可 2 化 . 为 3 3 x +5 =3 3 ꎬ 上 log 是 33 增 3 ꎬ∵ 函 3 数 > ꎬ 1 x ꎬ + ∴ 2 y > = 3 3 lo ꎬ g ∴ 3 x x 在 >2 ( 5 - . 2ꎬ+∞) 数 ∴ ꎬ ( 且 a +1 a ) + 1 1 . 5 > > a a ꎬ 1 . 5.
∴3 +5=3ꎬ∴ =- 3 (4) 原不等式等价于 lg( x -1)<lg10ꎬ (4)∵ a >0ꎬ∴2+ a >2ꎬ
(2)
两边取常用对数得
2
x
lg2=lg12ꎬ ∵10>1ꎬ
又函数y
=
x-3 2在
(0ꎬ+∞)
上是减函数
ꎬ
∴ x =
2
lg
lg
12
2
=1+
2
l
l
g
g
3
2
=1+
2
1 log23 . ∴ y =
x
lg x在 (1ꎬ+∞) 上是增函数 ꎬ ∴ (2+ a ) -3 2 <2 -3 2.
(3) 由 3 1- x -2=0 得 3 1- x =2ꎬ ∴0< x -1< . 10ꎬ 3.解析 (1) 由 4+3 x >0 得x >- 4 ꎬ
∴1< <11 3
两边取常用对数得 (1- x )lg3=lg2ꎬ 探究拓展 ( )
f x 的定义域为 4 .
6.解 ∴ 析 x = 1- 图 l l g g 象 2 3 如 =1 图 -l 所 og 示 32 .
ꎬ
14.
l
解
g
析
x 1 x 2
f
ꎬ
( x
f æ è ç
1)
x 1
+ 2
+ 2
f (
x 2
x
ö ø ÷
2)
=l
=
g
l
x
g
1+ 2
x
x
1+ 2
2.
lg x 2 =
4.解
∴ (
义
2
析 域
) ( 由
为
)
{
4
[ (
x
2 1
-
ꎬ ) x
1
+ 令
6
∞
≥
y ) =
0
. f (
得
x )
- x
=
≥ 3
lg
ꎬ 2
(
+ ꎬ
1
∞ ∴
+ x
f (
)
x
+
)
lg
的
(1
定
-
x x x x x x x 由 1+ >0ꎬ得 f x 的定义域为
1+ 2 x x 1-2 1 2+ 2 )ꎬ x ( )
∵ - 1 2 = 1- >0
2 2 关于原点对称.
x x 2 (-1ꎬ1)ꎬ
( 1- 2) 当仅且当 x x 又f x x x f x
= ≥0( 1= 2 (- )=lg(1- )+lg(1+ )= ( )ꎬ
2 f x 为偶函数.
函数y x 的图象是由函数y 时取等号 ∴ ( )
=log2( -1) = )ꎬ x
x 的图象向右平移 个单位长 x x 令y f x 1-
l 度 og 得 2( 到 + 的 1) . 2 ∴ 1+ 2 2 ≥ x 1 x 2 . (2) x = ( )=ln 1+ xꎬ
7.解析 ∵5>4=2 2 ꎬ∴ log25>log22 2 =2 . ∵10>1ꎬ∴ f ( x )=lg x为 (0ꎬ+∞) 上的 由1 1 - + x>0 得 ( x +1)( x -1)<0ꎬ
2 2 x x 即 x
∵8<25=5 ꎬ∴ log58<log55 =2ꎬ∴ log25 增函数 1+ 2 x x . -1< <1ꎬ
. ꎬ∴ lg ≥lg 1 2 函数f x 的定义域为 x x
>log58 2 ∴ ( ) { |-1< <1}ꎬ
8.解析 由题中图象知 ꎬ 函数y =loga( x + f æ ç x 1+ x 2 ö ÷ f ( x 1)+ f ( x 2) 当且仅当 关于原点对称.
b 的图象经过点 和 所以 ∴ è ø≥ ꎬ 又f x f x
) (-2ꎬ0) (0ꎬ2)ꎬ 2 2 (- )+( )
{ loga( b -2)=0ꎬ解得 { a = 3ꎬ x 1= x 2 时取等号. 1+ x 1- x
b b . 15.解析 xy xy =ln x+ln x
loga =2ꎬ =3 (1)∵ =eꎬ∴ ln =ln eꎬ 1- 1+
9.证明 由f x x得f x f y y x ( x x)
(1) ( )=log3 ( )+( ) ∴ ln =1ꎬ
=ln
1+
x
1-
x =ln1=0ꎬ
= f ( ( 2 l x o ) y g ∵ ) 3 x = f + ( l l o x o g ) g 3 3 ( - y f x ( = y y ) lo ) ꎬ g = ∴ 3( l 等 o x g y 3 ) 式 x ꎬ - 成 lo 立 g3 y . =log3 x y ꎬ 将 ∴ (2 y ) c = f 视 ( f ( x 为 ) x ) 在 常 = 定 数 ln 1 义 x e ( ꎬ 域 b x 上 > 视 0 是 为 且 减 自 x 函 ≠ 变 数 1 量 ) . . x ꎬ 则a 5.解 ∴ ∴ 析 f 函 (- 数 1 x - ) ∵ f = ( a x - ) = 1 f 为 ( + 0 x . 3 奇 ) 2 ꎬ = 函 0 数 . 09 . ꎬ
( x ) x 为x的函数 记为y yx x y b 0 . 3 0 且b 0 . 3 1 2
f 等式成立. ꎬ ꎬ∴ =eꎬ∴ ln = =2 >2 =1 =2 <2 = 2ꎬ
y =log3 y ꎬ∴
y 1 y 1x. c log22 1
10.证明 函数f x 的定义域为 1ꎬ∴ ln = x ꎬ∴ =e =log22= = =2ꎬ
( ) (-1ꎬ1
x
)ꎬ
性质 在定义域上为减函数 是非奇非
log2 2 1
关于原点对称 f x 1+ : ꎬ 2
ꎬ∵ (- )= lg x= 偶函数. c b a.
1- ∴ > >
18
教材习题答案
6.解析 利用计算器计算 可列表如下 x x
x ꎬ : (2) 函数y =log1 2 1 x 的图象由函数y = log x 2 1 = log x 2 2.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2
y =2 x 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 11. l 解 og 析 1 2 x的 两 图 个 象 函 关 数 于 的 x 图 轴 象 对 如 称 图 得 所 到 示 . 它 可 (1) 以 证 设 明 : 为 根据 C 题 x 意 ꎬ C ꎬ D x 两点 D 的坐 x 标
y
=log2
x
0 1 1
.
6 2 2
.
32
.
6 2
.
8 3 3
.
2 3
.
3 们恰 有两个公共点 坐标分别是
ꎬ
x .
( 1ꎬ log2 1)ꎬ ( 2ꎬ
y
=
x2
1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 和 所以方
ꎬ
程f x g x
(1ꎬ log2 2)
x x
指数函数成倍增长 ꎬ 增长得最快 ꎬ 其次 2 的 ) 解为 (2ꎬ x 4 = ) 1 ꎬ 或x =2 . ( )- ( )= 0 ∵ log x 2 1 = log x 2 2 ꎬ
是幂函数 对数函数增长最慢. 1 2
ꎬ O C D三点在同一条直线.
7.解析 由题中图象知 f x ax b的图 ∴ ꎬ ꎬ
ꎬ( )= + 当BC x轴时 有 x x
象过点 两点
(2) ∥ ꎬ log8 2=log2 1ꎬ
(0ꎬ-1)ꎬ(1ꎬ0) ꎬ x x3
{a0
+
b
=-1ꎬ
{b
=-2ꎬ ∴
x
2=
x3
1ꎬ∴
log
x
2 1
=
log
x
2
3
1
ꎬ∴
x2
1=3
.
∴ a b ∴ a . 1 1
+ =0ꎬ =2
( M) 又x x x 1 .
8.解析 1>0ꎬ∴ 1= 3ꎬ∴ log8 1= log83
2000ln 1+m =12000ꎬ ( ) 2
( M) 点A的坐标为 1 .
∴ 3ꎬ log83
∴ ln 1+m =6ꎬ 2
12.解析 y x x 本章测试
M M (1)∵ =lg(1+ )+lg(1- )=
∴1+m =e
6
ꎬ∴ m =e
6
-1≈403
.
43-1= lg[(1-
x
)(1+
x
)]=lg(1-
x2
)ꎬ
一、填空题
设u x2 x u . 1.答案
. . =1- ꎬ ∈(-1ꎬ1)ꎬ ∈(0ꎬ1] <
40243 u x2 在 上是增函数 ( )x
故当燃料质量是火箭质量的 6 ∵ =1- (-1ꎬ0] ꎬ 解析 y 1 是减函数 .
(e -1) 在 上是减函数 而y u在定 ∵ = ꎬ-1 5>
倍 即约为 . 倍时 火箭的最大速 (0ꎬ1) ꎬ =lg 3
ꎬ 40243 ꎬ 义域上是增函数 ( ) -1 . 5 ( ) -1 . 9
度可以达到 . ꎬ . 1 1 .
12 km/s y在 上是增函数 在 -19ꎬ∴ <
思考运用 ∴ (-1ꎬ0] ꎬ (0ꎬ1) 3 3
( )
上是减函数.
9.解析 2.答案 3
(1) x -∞ꎬ
令v 1- 2 易知此函数 4
(2) = x=-1+x ꎬ
1+ +1 解析 由 x 得x 3 .
在区间 上为减函数 而函数y 3-4 >0 <
(-1ꎬ1) ꎬ 4
v为增函数
3.答案
=l 函 n 数y 1- ꎬ x 在区间 上为 4.答案 2 1000×1 . 05 x
∴ =ln x (-1ꎬ1) 5.答案
1+ 2
减函数. 解析 当a 时 a1 a0 解得a
>1 ꎬ + =3ꎬ =2ꎻ
13.证明 设x
=
alogcb
ꎬ
y
=
blogca
ꎬ
对这两个等 当
0<
a
<1
时
ꎬ
a0
+
a1
=3ꎬ
解得a
=2ꎬ
不符
函数y x的图象上所有点向右平移 式的两边取以 c 为底数的对数 得 合题意 舍去.所以a .
= 1 ꎬ ꎬ =2
个单位得到函数y = x -1 的图象. logc x =logc b logc a ꎬlogc y =logc a logc b ꎬ 所 6.答案
(2)
以
logc
x
= logc
y
ꎬ
即 x
=
y
ꎬ
所以 alogcb
blogca.
=
探究拓展
14.解析 f x 在 上是增函
∵ ( ) [0ꎬ+∞)
数 且f x 是偶函数 f x 在
ꎬ ( ) ꎬ∴ ( ) (-∞ꎬ
上是减函数 且有f f
0] ꎬ (1)= (-1)ꎬ
f f x 等 价 于 二、选择题
∴ ( 1) < ( lg )
{ x { x 7.D y x 在 上是增函数 y
先将y x的图象上所有点向右平移 lg ≥0ꎬ 或 lg <0ꎬ =2 (0ꎬ+∞) ꎻ =
个单位 = 再关于 x 轴作对称图形 就得 1 f (1)< f (lg x ) f (-1)< f (lg x )ꎬ lg x在 (0ꎬ+∞) 上是增函数 ꎻ y = x3 在
ꎬ ꎬ { x { x
到函数y
=-
x
-1
的图象. 即 lg ≥
x
0ꎬ或 lg <0ꎬ
x
(0ꎬ+∞) 上是增函数 ꎻ y = 1 x 在 (0ꎬ+∞)
10.解析 1<lg { - x 1>lg ꎬ 上是减函数.
{x 0< <1ꎬ
≥1ꎬ或 8.A 由f f 且 得 a .
(2)>(3) 2<3 0< <1
∴ x x 1
>10 0< < ꎬ 9.B 当x 时 y取最大值 最大值为 .
10 =0 ꎬ ꎬ 1
10.D 令 x t 则x t t
x 或 x 1 10 = ꎬ =lg ( >0)ꎬ
∴ >10 0< < ꎬ f t t f .
10 ∴ ( )=lg ꎬ∴ (5)=lg5
( ) 三、解答题
x的取值范围是 1 .
15.解
∴
析 由于A B 是
0ꎬ
过
10
原点
∪(
O
10
的
ꎬ+
直
∞)
线 1
1
2
1
.
.
证
解
明
析 2
易
3
知
>
f
3>
x
lo
的
g23
定
.
义域为R.
ꎬ ( )
与函数y
=log8
x 的图象的交点
ꎬ
因此
f x
a- x
-
ax ax
-
a- x
f x
函数y x 的图象由函数y 可设 A点坐标为 x x B 点坐 ∵ (- )= =- =-( )ꎬ
(1) =log1 2 +1 ( 1ꎬlog8 1)ꎬ 2 2
x 的图象上所有点向上平移 x x 函数f x 是奇函数.
=log1 2 1 标为 x x 则log8 1 log8 2 ∴ ( )
个单位得到. ( 2ꎬlog8 2)ꎬ x = x ⇒ 13.解析 指数函数y x 在R上
1 2 (1)∵ =2
19
是增函数
ꎬ 2π. 3π.
y x 在R上是增函数 (5) (6)
= -5 ꎬ 3 2
函数 f x x x 在 R 上是增 2.解析 °. °. °.
∴ ( )= 2 + -5 (1) 360 (2) 90 (3) 30
函数. °.
(4)120
由 可知 f x f
(2) (1) ꎬ ( )min = (-1)= 3.解析
(1)
5π.
(2)-
7π.
(3)
3π.
(4)
π.
12 6 4 8
- 1
2
1 ꎬ f ( x )max= f (2)=2 2 +2-5=1ꎬ 4.解析
(1)15
°.
(2)72
°.
(3)-240
°.
最大值 与 最 小 值 的 差 为 °.
∴ 1 - (4)-2160 { }
( )
5.解析 α α k π k Z .
- 11 = 13. 故 °角为第四象限角 ° (1) =2 π+ ꎬ ∈
2 2 (1)330 ꎻ(2)-200 { 4 }
14.解析
(1)
图象如图所示. 角
限
为
角
第二象限角
°角 ꎻ( 为 3 第 )9 一 45 象
°角
限
为
角
第
.
三象
(2) α α =2 k π+ 5π ꎬ k ∈ Z .
ꎻ(4)-650 6
5.解析 因为 ° ° ° 6.解析 α α k k Z .
(1) -55 =-1×360 +305 ꎬ (1){ | = πꎬ ∈ }
{ }
所以 °角和 °角的终边相同 是
-55 305 ꎬ α α k π k Z .
第四象限角. (2) = π+
2
ꎬ ∈
因为 ° ′ ° ° ′ 所以 7.A
(2) 395 8 =1×360 +35 8 ꎬ
° ′角和 ° ′角的终边相同 是第 8.解析 此弧所对的圆心角的弧度数为
395 8 35 8 ꎬ
依题意 不妨设a b 因为 a 一象限角.
(2) ꎬ < ꎬ |lg |= 500 25.
|lg b |ꎬ 由图象可知 0< a <1ꎬ b >1ꎬ 所以 (3) 因为 1 563 ° =4×360 ° +123 ° ꎬ 所以 240 = 12
a b 可得 a b 即 ab °角和 °角的终边相同 是第二 ◆习题7.1
-lg =lg ꎬ lg +lg =0ꎬ lg 1563 123 ꎬ
故ab . 象限角. 感受理解
=0ꎬ =1
15.解析 因为f x 是奇函数 所以 6.C 第一象限角可能为负角 如 ° 1.解析 ° ° ° 于是
(1) ( ) ꎬ ꎬ -330 (1)-265 =-360 +95 ꎬ
m 角就是第一象限角 故 错误 锐角是 °角与 °角的终边相同 它们是
f 所以m . ꎬ A ꎻ -265 95 ꎬ
(0)=1- =0ꎬ =2 大于 °且小于 °的角 小于 °的角 第二象限角.
2 0 90 ꎬ 90
证明 任取 x x 且 x x 则 包括锐角 零角和负角 而零角和负角 ° ° ° 于是 °
(2) : 1ꎬ 2ꎬ 1< 2ꎬ 、 ꎬ (2)3900 =10×360 +300 ꎬ 3900
都不是锐角 故 错误 第二象限角的 角与 °角的终边相同 它们是第四象
f x f x 2 2 ꎬ B ꎻ 300 ꎬ
( 1) - ( 2 ) = - 5 x 1+1 + 5 x 2+1 集合是 { α | k 360 ° +90 ° < α < k 360 ° + 限角.
x x ° k Z 当k 时 角的集合为 α ° ′ ° ° ′ 于是
2(5 1-5 2 ) 180 ꎬ ∈ }ꎬ =0 ꎬ { | (3)-840 10 =-3×360 +239 50 ꎬ
= x x ꎬ ° α ° 钝角 因此钝角一定 ° ′角与 ° ′角的终边相同
(5 1+1)(5 2+1) 90 < <180 }={ }ꎬ -840 10 239 50 ꎬ
因为x x 所以 x x x 是第二象限角 故 正确 第一象限角 它们是第三象限角.
1< 2ꎬ 5 1-5 2 <0ꎬ5 1+1>0ꎬ ꎬ C ꎻ
5 所 x 2 以 +1> f ( 0 x ꎬ ) 所 是 以 R f ( 上 x 的 1) 增 - f ( 函 x 2 数 )< . 0ꎬ 的 k ∈ 集 Z 合 }ꎬ 是 如 { - α 3 | 0 k 0 °角 36 和 0 ° 3 < 9 α 0 < °角 k 都 3 是 60 第 ° + 一 90 象 ° ꎬ 5 ( 6 4 0 ) ° 2 5 4 6 ′ 0 角 ° 2 与 4 ′ 2 = 00 3 ° 6 2 0 4 ° ′角 + 的 200 终 ° 边 24 相 ′ ꎬ 同 于 ꎬ 是 它
因为f x 是R上的增函数 所以 限角 但它们都不是锐角 故 错误. 们是第三象限角.
(3) ( ) ꎬ ꎬ ꎬ D
7.解析 因为 ° ° ° 2.解析 α α k ° ° k
(1) 1140 =3×360 +60 = (1){ | = 360 +60 ꎬ ∈
f x f 2 f x f
( )min= (-1)=-
3
ꎬ( )max= (2)=
4×360
°
-300
°
ꎬ
所以与
1 140
°角终边相 Z
}ꎬ
当k
=-1
时
ꎬ
α
=-300
°
ꎬ
当k
=0
时
ꎬ
同的最小正角为 °角 最大负角为 α °.
12 f 12 所以函数 f x 的取值 60 ꎬ =60
ꎬ(2)= ꎬ ( ) °角. α α k ° ° k Z 当k
13 13 -300 (2){ | = 360 -75 ꎬ ∈ }ꎬ =
[ ) 因为 ° ° ° 时 α ° 当k 时 α °.
范围为 2 12 . (2) 1 680 = 4×360 +240 = 0 ꎬ =-75 ꎬ =1 ꎬ =285
- ꎬ ° ° 所以与 °角终边相 α α k ° ° k Z 当k
3 13 5×360 -120 ꎬ 1 680 (3){ | = 360 +90 ꎬ ∈ }ꎬ =
第7 章 三角函数 同的最小正角为 °角 最大负角为 时 α ° 当k 时 α °.
240 ꎬ -1 ꎬ =-270 ꎬ =0 ꎬ =90
°角. α α k ° ° k Z 当k
-120 (4){ | = 360 -180 ꎬ ∈ }ꎬ
因为 ° ° ° 时 α ° 当k 时 α °.
7.1 角与弧度 (3) -1290 =-3×360 -210 =-4 =0 ꎬ =-180 ꎬ =1 ꎬ =180
° ° 所以与 °角终边相
×360 +150 ꎬ -1 290 3.解析 ° ′ . ° . π
7.1.1 任意角 同的最小正角为 °角 最大负角为 (1)12 30 =12 5 =12 5×
150 ꎬ 180
°角.
练习 -210 5π.
因为 ° ° ° ° =
1.解析 ° ° ° 答案不唯 (4) -1510 =-4×360 -70 =-5×360 72
420 ꎬ-300 ꎬ-660 ( ° 所以与 °角终边相同的最小
一 . +290 ꎬ -1510 ° π 10π.
) 正角为 °角 最大负角为 °角. (2)-200 =-200× =-
2.解析 ° ° °角 290 ꎬ -70 180 9
(2)-330 ꎬ(3)390 ꎬ(4)750 8.解析 若α是第四象限角 则 α是第
与
30
°角的终边相同.
一象 限角 ° α是第二象
ꎬ
限
-
角 ° (3)355
°
=355×
π
=
71π.
3.解析 终边为y轴负半轴的角的集 ꎬ180 + ꎬ180 180 36
(1) α是第三象限角.
合为 α α k ° ° k Z . - (4)-186 ° 45 ′ =-186 . 75 ° =-186 . 75× π
终 { 边 | 落 = 在 坐 36 标 0 轴 -9 上 0 的 ꎬ 角 ∈ 的 } 集合为 7.1.2 弧度制 180
(2) 83π.
α α k ° k Z . 练习 =-
{ | = 90 ꎬ ∈ } 80
4.解析 作出角的终边分别如图中 °
(1) 1.解析 . π. π. π. 4.解析 5π 5π 180 °.
所示. (1)π (2) (3) (4) (1)- =- × =-75
(2)(3)(4) 2 4 6 12 12 π
20
教材习题答案
° 度旋转 所以飞轮 秒钟转 转.由于 θ θ
8π 8π 180 °. ꎬ 1 5 ° n ° n Z 因此 是
(2) = × =480 飞轮作逆时针旋转 因此飞轮 内转 < <150 + 360 ꎬ ∈ ꎬ
3 3 π ꎬ 1 s 3 3
° ( )° 过的弧度数为 . 第二象限角
2 2 180 120 . °. 10π ꎻ
(3) = × = ≈3820 根据弧长公式l α r 得l 若k n n Z 则 ° n °
3 3 π π (2) =| | ꎬ =10π ③ =3 +2ꎬ ∈ ꎬ 240 + 360
° ( )° . θ θ
. . 180 252 . °. 12 .故轮周上一点 内所 ° n ° n Z 因此 是
(4)14=14× = ≈8021 × =6π(m) 1 s < <270 + 360 ꎬ ∈ ꎬ
π π 2 3 3
5.解析 终边落在射线 y x x 经过的路程是 . 第三象限角.
(1) = ( ≥0) 6π m
上的角的集合是 α α ° k ° k 思考运用 θ
{ | =45 + 360 ꎬ 由 可得 是第一或第二或第
Z ①②③
∈ }ꎻ 10.解析 如图 由图可知角β和π角的 3
终边落在射线y x x 上的角 ꎬ 三象限角.
(2) = ( ≤0) 3
的集合是 α α ° k ° k Z . 终边相同
{ | =225 + 360 ꎬ ∈ } ꎬ 7.2 三角函数概念
因此 终边落在直线 y x 上的角的集
ꎬ =
合是 α α ° k ° k Z α
{ | =45 + 360 ꎬ ∈ }∪{ | 7.2.1 任意角的三角函数
α ° k ° k Z
=225 + 360 ꎬ ∈ }ꎬ 练习
即 α α ° n ° n Z .
{ | =45 + 180 ꎬ ∈ } 1.解析 因为 x y 所以 r
(1) =3ꎬ =4ꎬ =
6.解析 23π 11π 则23π角和
(1) 6 =2π+ 6 ꎬ 6 3 2 +4 2 =5ꎬ 所以 sin α = y r = 4 ꎬcos α
5
11π角的终边相同 它们是第四象限角.
ꎬ x y
6 { = r = 3 ꎬtan α = x = 4 .
5 3
(2)-1 500 ° =- 25 3 π =-10π+ 5 3 π ꎬ 则 因此角β的集合是 β β =2 k π+ π 3 ꎬ k (2) 因为 x = - 3ꎬ y = 4ꎬ 所以 r =
} y
-1500 °角和5π角的终边相同 ꎬ 它们是 ∈ Z . (-3) 2 +4 2 =5ꎬ 所以 sin α = r = 4 ꎬ
5
3
第四象限角. 11.解析 (1) 用角度制表示 :{ α |45 ° + k cos α = x r = -3 =- 3 ꎬtan α = y x = 4 =
° α ° k ° k Z 5 5 -3
18π 10π 则 18π角和10π 360 ≤ ≤90 + 360 ꎬ ∈ }∪
(3)- =-4π+ ꎬ - α ° k ° α ° k 4 .
7 7 7 7 { |225 + 360 ≤ ≤270 + -
角的终边相同 它们是第三象限角. ° k Z α ° n ° α 3
ꎬ 360 ꎬ ∈ }={ |45 + 180 ≤ ≤
° 56π 26π 则 °角和 90 ° + n 180 ° ꎬ n ∈ Z } . (3) 因为x =0ꎬ y =5ꎬ 所以r = 0 2 +5 2 =
(4)672 = =2π+ ꎬ 672 { y x
15 15 用弧度制表示 : α π + n π≤ α ≤ π 5ꎬ 所以 sin α = r = 5 =1ꎬcos α = r =
26π角的终边相同 它们是第四象限角. 4 2 5
ꎬ }
15 0 α不存在.
7.解析 由题意得α =120 ° + k 360 ° ( k ∈ + n πꎬ n ∈ Z . 5 =0ꎬtan
Z 则 α ° k ° k Z . (2) 用角度制表示 :{ α |-150 ° + n (4) 因为x =2ꎬ y =0ꎬ 所以r = 2 2 +0 2 =
)ꎬ =60 + 180 ( ∈ )
2 360 ° ≤ α ≤120 ° + n 360 ° ꎬ n ∈ Z } . 所以 α y 0 α x
α { 2ꎬ sin = r = =0ꎬcos = r =
(1) 设k =2 n ( n ∈ Z )ꎬ 则 = n 360 ° + 用弧度制表示 α 5π n α 2
2 : - +2 π≤ ≤ y
6 2 α 0 .
α } =1ꎬtan = x = =0
60 ° ( n ∈ Z )ꎬ 与 60 °角的终边相同 ꎬ 2π n n Z . 2 2
是第一象限角 2 3 +2 πꎬ ∈ 2.解析 r = (- x ) 2 +(-6) 2 = x2 +36ꎬ
ꎻ 探究拓展 根据余弦函数的概念可得 α
α cos =
设k n n Z 则 n ° 12.解析 θ是第一象限角 k ° x
(2) =2 +1( ∈ )ꎬ = 360 ∵ ꎬ∴ 360 - 5 解得 x 5 故 x 的值
α
2
<
θ
<90
°
+
k
360
°
ꎬ
k
∈
Z. x2
+36
=-
13
ꎬ =
2
ꎬ
° n Z 与 °角的终边相 k ° θ ° k ° k
+240 ( ∈ )ꎬ 240 (1)2 360 <2 <180 +2 360 ꎬ 为 5 .
2 Z.
同 是第三象限角. ∈ 2
ꎬ θ可能是第一象限角 也可能是第 3.解析
α ∴2 ꎬ
故 是第一或第三象限角. 二象限角 也可能终边与y轴正半轴
2 重合 故 ꎬ θ 一定不是第三或第四象 角α 0 ° 30 ° 45 ° 60 ° 90 ° 180 ° 270 ° 360 °
ꎬ 2 角α的
8.解析 60 °的弧度数为π ꎬ 根据扇形的 限角. 弧度数 0 π π π π π 3π 2π
3 6 4 3 2 2
k θ k
弧长公式 l = | α | r ꎬ 得 l = π 3 ×10= (2) 3 360 ° < 3 <30 ° + 3 360 ° ꎬ k sin α 0 1 2 2 2 2 3 1 0 -1 0
Z
10π . ∈ ꎬ α 3 2 1
3 (cm) 若k n n Z 则 n ° θ cos 1 2 2 2 0 -1 0 1
① =3 ꎬ ∈ ꎬ 360 < < 不存 不存
根据扇形的面积公式 S 1 rl 得 S 3 α 3
= 2 ꎬ = 30 ° + n 360 ° ꎬ n ∈ Z ꎬ tan 0 3 1 3 在 0 在 0
θ 4.解析 因为α是三角形的一个内角 所
1 rl 1 10π 50π 2 . 因此 是第一象限角 ꎬ
= ×10× = (cm ) ꎻ α
2 2 3 3 3 以 α 则 π 则 α
9.解析 因为飞轮以 转/分的速 若k n n Z 则 ° n ° 0< <πꎬ 0< < ꎬ sin >0ꎬ
(1) 300 ② =3 +1ꎬ ∈ ꎬ 120 + 360 2 2
21
α 7.2.2 同角三角函数关系 若角 θ 是第三角限角 则 θ
. (2) ꎬ cos =
tan >0
2 练习
1 5
- =- ꎬ
当π α 时 α α .故有 1.证明 设点 P x y 为角 α 终边上一 5 5
< <π ꎬcos <0ꎬtan <0 ( ꎬ )
2 æ ö
可能取负值的是 cos α和 tan α. 点 ꎬ 点P到原点的距离r = x2 + y2 >0 . sin θ =2cos θ =2×è ç - 5 ø ÷ =- 2 5.
5.解 所 析 以 (1 ° ) 角 因为 是 8 第 85 二 ° = 象 2× 限 36 角 0 ° + 所 165 以 ° ꎬ 根据三角函数的概念知 :sin α = y r ꎬ 5.解析 (1)cos α tan α 5 =cos α 5 sin α α=
885 ꎬ x y cos
° ° ° . α α 则 α.
sin885 >0ꎬcos885 <0ꎬtan885 <0 cos = r ꎬtan = x ꎬ sin
(2) 因为 -395 ° =-2×360 ° +325 ° ꎬ 所以 ( y ) 2 ( x ) 2 2cos 2α -1 2cos 2α -(sin 2α +cos 2α )
-395 °角是第四象限角 ꎬ 所以 sin(-395 ° )< (1) sin 2α +cos 2α = r + r = (2) 1-2sin 2α = (1-sin 2α )-sin 2α
0ꎬco 因 s( 为 -3 1 95 9 ° π )>0ꎬtan 7 ( π -395 ° )<0 . x2 r + 2 y2 =1 . = c c o o s s 2 2 α α - - s s i i n n 2 2 α α =1 .
(3) 6 =2π+ 6 ꎬ 由正切函数的概念可以看出点 6.证明 证法一 左边 sin 2α
所以19π角是第三象限角
(
P
2)
x y 的横坐标x不能为 即当α
(1) : =1+
cos
2α=
6
ꎬ ( ꎬ ) 0ꎬ ≠
y cos
2α
+sin
2α
1 右边.故原式成立.
所以 sin 19 6 π <0ꎬcos 19 6 π <0ꎬtan 19 6 π >0 . k π+ π 2 ( k ∈ Z ) 时 ꎬ 有 tan α = y x = x r 证法 co 二 s 2α 右边 = co c s o 2 s α 2α = +sin 2α sin 2α
因为 25π 5π 所以 25π
r : =
cos
2α =1+
cos
2α=
( 角 4 是 ) 第四 - 象限 3 角 =- 所 10 以 π+ 3 ( ꎬ 25π - ) 3 = c si o n s α α . 证 1+ 法 tan 三 2α : = 因 左边 为 .故 (1 原 + 式 ta 成 n 2 立 α ) . cos 2α =
cos
(
-
25π )
>0ꎬta
ꎬ
n
(
-
25π sin )
<
-
0
. 3 <0ꎬ 2.解
=1
析
-c os
因 2α 为
=1
s
-
in ( 2
-
α + 4 co ) s 2 2
=
α = 9 1 . ꎬ 所以 sin 2α æ è ç 1+ c si o n s 2 2 α α ö ø ÷ cos 2α =cos 2α +sin 2α =1ꎬ 所
6.解析
3
由
cos
α
<0
可知
3
α的终边在第 又α为第三象限角
5
ꎬ
所以
2
s
5
in
α
<0ꎬ
以
1+tan
2α
=
co
1
s
2α
.
二或第三象限或终边与x轴负半轴重 证法一 左边 2α 2α
故 α 9 3 (2) : =(sin +cos )
合 由 α 可知α的终边在第二或 sin =- =- ꎬ 2α 2α 2α 2α 右边.故
ꎻ tan <0 25 5 (sin -cos )=sin -cos =
第四象限. α ( ) 原式成立.
于 是 α sin 3
综上 角α是第二象限角. tan = α = - × 证法二 右边 2α 2α
ꎬ cos 5 : = 1(sin -cos )=
练习 ( ) 2α 2α 2α 2α 4α
5 3 . (sin +cos )(sin -cos )= sin -
1.解析 如图 图中的 MP OM AT分别 - = 4α 左边.故原式成立.
ꎬ 、 、 4 4 cos =
为各角的正弦线
、
余弦线
、
正切线.
3.解析 因为 α 1 且 α (3)
左边
-
右边
=tan
2α
sin
2α
-(tan
2α
-
sin =-
2
<0ꎬ sin ≠
2α 2α 2α 2α sin
2α
-1ꎬ
所以α是第三或第四象限角. sin )=tan (sin -1)+sin =
cos
2α
若α是第三象限角 则 2α 2α 2α 2α
(1) ꎬ (-cos )+sin =-sin +sin =0ꎬ
α 2α
(
1
)
2
故
tan
2α
sin
2α
=tan
2α
-sin
2α.
cos =- 1-sin =- 1- - =
2 7.2.3 三角函数的诱导公式
α - 1 练习
3 α sin 2 3.
- ꎬtan = α= = ( )
2 cos 3 3 1.解析 π π 2.
- (1)sin - =-sin =-
2 4 4 2
若α是第四象限角 则
(2) ꎬ ° ° 1 .
(2)cos(-60 )=cos60 =
( ) 2 2
α 2α 1 3 ( )
cos = 1-sin = 1- - = ꎬ
2 2 (3)tan 7π =tan π+ π =tan π = 3.
6 6 6 3
1
2.解析 当 α [ k k π ] k Z α sin α - 2 3. (4)sin225 ° =sin(180 ° +45 ° )=-sin 45 °
∈ 2 πꎬ2 π+ ꎬ ∈ tan = α= =-
2 cos 3 3 2.
时 α的值随α的增大而增大 当α =-
ꎬsin ꎻ 2 2
[ ] θ 2.解析 ° ° °
k π k k Z 时 α 4.解析 由sin θ 可得 θ (1)sin 150 =sin(180 -30 )=
∈ 2 π+ ꎬ2 π+π ꎬ ∈ ꎬsin θ=tan =2ꎬ sin =
2 cos ° 1 .
的值随 α 的增大而减小 ꎻ 当 α ∈ 2cos θ.又 sin 2θ +cos 2θ =1ꎬ 所以 (2cos θ ) 2 sin30 = 2
[ ] ° ° °
k k 3π k Z 时 α 的 2θ 即 2θ 1 .由 θ (2)tan 1 020 =tan(3×360 -60 )=
2 π+πꎬ2 π+ ꎬ ∈ ꎬsin +cos =1ꎬ cos = tan =2>0ꎬ ° ° .
2 5 tan(-60 )=-tan60 =- 3
值随 α 的 增 大 而 减 小 当 α 知θ是第一或第三象限角. ( ) ( )
ꎻ ∈ 3π 3π π
[ ] 若角 θ 是第一象限角 则 θ (3)sin - =-sin =-sin π-
k 3π k k Z时 α的 (1) ꎬ cos = 4 4 4
2 π+ ꎬ2 π+2π ꎬ ∈ ꎬsin
2 1 5 θ θ 5 2 5. π 2.
值随α的增大而增大. = ꎬsin =2cos =2× = =-sin =-
5 5 5 5 4 2
22
教材习题答案
° ° ( ) [ ( )]
(4)sin(-750 )= -sin 750 =-sin(2× π x π π x
∴ sin + = sin - - =
° ° ° 1 . 4 2 4
360 +30 )=-sin30 =- ( )
2 π x 2 6.
3.解析 原式 α α α cos - =
(1) =-sin cos +(-sin ) 4 5
α . 6.解析 ° α ° ° ° α
(-cos )=0 ∵90 < <180 ꎬ∴ -140 <40 -
原式 α α α ° ° α
(2) =sin (-cos )(-tan )= <-50 ꎬ∴ sin(40 - )<0ꎬ
α
sin α cos α sin α=sin 2α. ∴ sin(40 ° - α )= - 1-cos 2 (40 ° - α )= 4.解析 (1)5sin90 ° +2sin0 ° -3sin270 ° +
cos ( ) 2 ° .
4.解析 因为 f x 的定义域为 R 3 4 10cos180 =5+3-10=-2
(1) ( ) ꎬ - 1- =- ꎬ
f (- x )= |sin(- x )|=|-sin x |=|sin x |= 5 ° α 5 ° ° α (2)sin π -cos 2 π cos π- 1 tan 2 π -
f x 所以f x x 是偶函数. ∴ cos(50 + )=cos[90 -(40 - )]= 6 4 3 6
( ( 2) ) 因 ꎬ 为f ( x ( ) 的 )= 定 |s 义 in 域 | 为R ꎬ f (- x )= sin(40 ° - α )=- 4 . cos π+sin π = 1 + 1 - 1 × æ è ç 3 ö ø ÷ 2 +1+
sin(- x )cos(- x )=-sin x cos x =- f ( x )ꎬ ◆习题7.2 5 2 2 2 3 3
所以f ( x )=sin x cos x是奇函数. 感受理解 1=3- 1 = 26.
练习 9 9
1.解析 x y r
( ) (1)∵ = -8ꎬ = -6ꎬ∴ =
5.解析 π 为第二象
1.解析 (1)sin π - α =cos α = a. (-8) 2 +(-6) 2 =10ꎬ (1)∵ 2 <2<πꎬ∴ 2
( ) 2 y x 限角
α -6 3 α -8 ꎬ
( ( 3 2 ) ) s s i i n n ( 5 π 2 2 π + + α α ) = = c si o n s ( α π 2 = + a. α ) =cos α = a. ∴ =- sin 5 4 ꎬt = an r α = = 1 y x 0 = = - - - 6 8 5 = ꎬ 4 3 co . s = r = 10 ∴ (2 s ) in ∵ 2 3 > 2 π 0 < . 6<2πꎬ∴6 为第四象限角 ꎬ
( ) ( ) x y r .
α 3π 3π α (2) ∵ = 3ꎬ = - 1ꎬ ∴ = ∴ cos6>0
(4) sin - = - sin - = y
2 2 2 2 α -1 π 为第二象限角
( ) ( 3) +(-1) =2ꎬ∴ sin = r = (3)∵ <3<πꎬ∴3 ꎬ
π α α a. 2 2
sin - =cos = x y .
2 1 α 3 α -1 ∴ cos3<0ꎬ∴ cos(-3)=cos3<0
2.解析 . ° . =- ꎬcos = r = ꎬtan = x = =
∵ sin5313 =08ꎬ 2 2 3 5π 为第二象限角
. ° ° . ° (4)∵ <8<3πꎬ∴8 ꎬ
∴ cos 143 13 =cos(90 +53 13 )= 3. 2
. ° . - .
-sin5313 =-08ꎻ 3 ∴ tan8<0ꎬ∴ tan(-8)=-tan8>0
. ° ° . ° ( ) ( )
cos 216 87 = cos(180 +36 87 ) = x y r 2 2 6.解析 f π π π
. ° ° . ° (3)∵ =-1ꎬ =1ꎬ∴ = (-1) +1 = (1) = sin + +
-cos3687 = -cos(90 - 53 13 ) = y 4 4 4
. ° . . α 1 2 ( ) ( )
-sin5313 =-08 2ꎬ∴ sin = r = = ꎬ π π π
( ) [ 2 2 2sin - - 4cos 2× +
3. 证 明 cos 3π - α = cos π + α x -1 2 α y 1 ( 4 4 ) 4
( π α ) ] 2 ( π α ) α cos = r = 2 =- 2 ꎬtan = x = -1 = 3sin π 4 + 3 4 π =sin π 2 +2sin 0-4cos π 2
- =-cos - =-sin ꎻ . .
2 2 -1 +3sin π=1+0-0+0=1
( 3π α ) [ ( π α )] (4)∵ x =0ꎬ y =-2ꎬ∴ r = 0 2 +(-2) 2 f ( 3π ) ( 3π π ) ( 3π
sin - = sin π+ - = (2) =sin + +2sin -
-sin ( 2 π 2 - α ) =- α cos α. 2 ( ) ∴ =2 s ꎬ in α = y r = - 2 2 =-1ꎬcos α = x r = 2 0 = π 4 ) -4 4 cos ( 2× 3 4 π 4 ) +3 4 sin ( 3 4 π + 3 4 π 4 ) =
4.解析 cos( -π) α π α不存在.
(1) sin(π- α ) sin - 2 0ꎬtan sinπ+2sin π -4cos 3π +3sin 3π =0+2-
( ) α [ ( ) 2.解析 在角5π的终边上任取一点 不 2 2 2
π α cos(π- ) π α ꎬ .
cos + = α -sin - 4 0-3=-1
2 sin(π- ) 2 妨 取 点 则 r 7.解析 正. 负.
( ) ] α ( - 1ꎬ - 1 )ꎬ = (1) (2)
π α -cos α 8.解析 第四象限角.
cos + = α (-cos ) (-1) 2 +(-1) 2 = 2ꎬ (1)
2 sin 第一或第三象限角.
(-sin
α
)=-cos
2α.
∴ sin 5π =
y
r = -1 =- 2 ꎬcos 5π =
x
r =
(2)
第一或第四象限角.
(2) cos ( (2π- α ) )sin(π+ α ) 4 2 y 2 4 ( ( 3 4 ) ) 第一 、 二象限角或终边在 x 轴或 y
sin π + α tan(3π- α ) -1 =- 2 ꎬtan 5π = x = -1 =1 . 轴的正半轴上的角.
α 2 α α 2 2 4 -1
cos(- )(-sin ) sin α. 3.解析 如图 图中的 MP OM AT分别 9.解析 θ 12 且θ为第四象
= α α = α=cos ꎬ 、 、 (1)∵ cos = ꎬ
cos (-tan ) sin 为各角的正弦线 余弦线 正切线. 13
α 、 、 限角
cos ꎬ
( )
5.解析 ∵0< x < π ꎬ∴ - π < π - x < π ꎬ ∴ sin θ =- 1-cos 2θ =- 1- 12 2 =
( ) 2 4 4 ( 4 ) 13
π x π x
∴ cos - > 0ꎬ ∴ cos - = 5
4 4 θ -
5 θ sin 13 5 .
( ) ( ) 2 - ꎬtan = θ= =-
2 π x 1 2 6. 13 cos 12 12
1-sin - = 1- - =
4 5 5 13
23
x x 2 x a
x 1 x为第三或第四象 (cos -sin ) 3 θ 4 4 .
(2)∵ sin =- ꎬ∴ = x x x x = ꎬcos = r = a=-
3 (cos -sin )(cos +sin ) 5 -5 5
限角. x x { }
cos -sin 18.解析 α α k 7π k Z
= x x (1) =2 π+ ꎬ ∈
cos +sin 6
当x 为第三象限角时 x 2 2 { }
ꎬcos =- 3 ꎬ = 1-tan x x ∪ α α =2 k π+ 11π ꎬ k ∈ Z .
1+tan
{
6
}
x 2. 右边
tan = = ꎬ α k π α k 7π k Z .
4 原等式成立. (2) 2 π- 6 < <2 π+ 6 ꎬ ∈
∴
当x为第四象限角时 x 2 2 x 思考运用 19.解析 由 α α 两边平
ꎬcos = ꎬtan (1) sin +cos = 2ꎬ
3 14.解析 α α α. 方得 α α
∵ tan =3ꎬ∴ sin =3cos 1+2sin cos =2ꎬ
=- 2. 又 sin 2α +cos 2α =1ꎬ 则 sin α cos α = 1 .
4 2
10.解析 ( 17π ) 17π ∴10cos 2α =1ꎬ 即 cos 2α = 1 . 所以 sin 4α +cos 4α =(sin 2α +cos 2α ) 2 -
(1)cos - =cos = 10
4 4 2α 2α 1 1 .
( ) α 3π α 10. 2sin cos =1-2× =
π π 2. ∵ π< < ꎬ∴ cos =- 4 2
cos 4π+ =cos = 2 10
4 4 2 由 α α 1 两边平方并整
( ) α 3 10. (2) sin +cos = 5 ꎬ
26π 2π 2π ∴ sin =-
(2)sin =sin 8π+ =sin = 10 理得 α α 12.
3 3 3 æ ö sin cos =-
( ) α α 10 ç 3 10÷ 10. 25
π π 3. ∴ cos -sin =- -è- ø=
sin π- =sin = 10 10 5 所以 α α是方程x2 1 x 12
3 3 2 α α sin ꎬcos - - =
° ° ° 15.解析 α sin +cos 5 25
(3)cos 1 650 =cos(4×360 +210 )= (1)∵ tan =2ꎬ∴ α α
cos210 ° =cos(180 ° +30 ° )= -cos 30 ° = α sin -cos 0 的两个实数根 ꎬ 解方程得x 1= 5 4 ꎬ x 2
tan +1 2+1 .
- 3. = tan α -1 = 2-1 =3 =- 3 .又 0< α <πꎬ 所以 sin α >0ꎬcos α
2 5
(4)sin1 740 ° =sin(4×360 ° +300 ° )= (2)∵ tan α =- 2 1 ꎬ <0 .
° ° ° °
sin300 =sin(360 -60 )=-sin 60 = 1 则 sin α = 4 ꎬcos α =- 3 ꎬ 故 tan α =
∴ 2α α α 2α 5 5
3. sin -sin cos -2cos
- 2α 2α 4 .
2 sin +cos -
11.证明 x a θ y b θ = 2α α α 2α 3
∵ = cos ꎬ = sin ꎬ sin -sin cos -2cos 探究拓展
x y 2α
θ θ tan +1 20.解析 因为 α β 所以角α与
∴ a =cos ꎬ b =sin ꎬ = 2α α sin =sin ꎬ
tan -tan -2 角β的终边相同或角 α与角 β 的
( x ) 2 ( y ) 2 ( ) 2 π-
2θ 2θ 1 终边相同 由此可得 α k β k
∴ a =cos ꎬ b =sin ꎬ - +1 ꎬ =2 π+ ( ∈
( x ) 2 ( y ) 2 =( ) 2 2 ( ) =-1 . Z ) 或α =2 k π+π- β ( k ∈ Z )ꎬ 即α - β =
2θ 2θ 即 1 1 k k Z或α β k k Z.
∴ a + b =cos +sin =1ꎬ - - - -2 2 πꎬ ∈ + =2 π+πꎬ ∈
x2 y2 2 2 ( ) 21.解析 如图 ꎬ 设角α的终边交单位圆
a2 +b2 =1 . 16.解析 ∵ 5π - x =π- π + x ꎬ 于点P ꎬ 过点 P 作 PM ⊥ x 轴 ꎬ 垂足为
6 6
12.解析 θ为第二象限角 ( ) [ ( )] M ꎬ 过点A (1ꎬ0) 作单位圆的切线 ꎬ 交
∴ tan θ (1) 1- ∵ sin 2θ = c si o n s θ θ|co ꎬ s θ | ∴ s ( in π 5 x 6 π ) - x 1 = . sin π- π 6 + x = O AT P 分 的 别 延长 是 线 角 于 α 点 的 T 正 ꎬ 则 弦 有 线 向 、 线 正 段 切 M 线 P ꎬ 、
= sin θ θ(-cos θ )=-sin θ. sin 6 + = 4 ( ) 连 | M 接 P | P = A M . P =sin α ꎬ| AT | = AT =tan α ꎬ
cos 又π x π x π
(2)∵ α是第四象限角 ꎬ 3 - ( = 2 - ) + 6 [ ꎬ ( )] 因为S △ OAP< S 扇形AOP< S △ OATꎬ
1-cos α 1+cos α ∴ sin 2 π - x =sin 2 π - x + π = 所以 1 | OA || MP |< 1 α | OA | 2 <
∴ α+ α 3 2 6 2 2
1+cos 1-cos ( ) ( )
= (1- α cos α ) 2 α + cos 2 x + π 6 =1-sin 2 x + π 6 = 1 1 6 5 ꎬ 则 2 1 | M O P A | α | AT A | T ꎬ 即MP α AT 所以
(1+cos )(1-cos ) 原式 1 15 19. | |< <| |ꎬ < < ꎬ
(1+cos α ) 2 ∴ = 4 + 16 = 16 sin α < α <tan α.
α α 17.解析 因为x a y a a 所以
(1-cos )(1+cos ) =4 ꎬ =-3 ꎬ ≠0ꎬ
α α r a .
1-cos 1+cos 2 . =5| |
= -sin α + -sin α =- sin α 当a 时 r a θ y -3 a
13.证明 左边 2α 2α 2 (1) >0 ꎬ =5 ꎬsin = r = a
(1)∵ =(sin +cos ) - 5
2α 2α 2α 2α 右边 x a
2sin cos =1-2sin cos = ꎬ 3 θ 4 4 .
原等式成立. =- ꎬcos = r = a=
∴ 5 5 5
2x 2x x x y a
左边 sin +cos -2sin cos 当a 时 r a θ -3
(2)∵ = x x x x (2) <0 ꎬ =-5 ꎬsin = r = a
(cos -sin )(cos +sin ) -5
24
教材习题答案
7.3 三角函数的图象和性质
由π k x π 3π k k Z
+2 π≤ + ≤ +2 π( ∈ )ꎬ
2 4 2
7.3.1 三角函数的周期性
得π k x 5π k k Z .
练习 +2 π≤ ≤ +2 π( ∈ )
4 4
( )
1.解析 正确.根据周期函数的概念
(1) ꎬ 故函数y x π 的单调递增区间
知存在非零的常数 T 使得 f x T
=sin +
ꎬ ( + )= [ 4 ]
举 即 f ( x 要 出 ) 恒 说 一 成 明 个 立 一 反 ꎬ 个 例 那 数 就 么 不 可 T 是 以 就 函 了 是 数 .题 的 f ( 目 x 周 中 ) 期 的 说 ꎬ 周 明 只 期 要 了 . 4.解 有点 析 向 上 (1 平 ) 把 移 函数 个 图 y 单 = 2 位 co 长 s x 度 的 即 图 得 象上 y 所 递 为 减 - 区 3 4 π 间 +2 为 k π [ ꎬ π π 4 +2 k k π 5 ( π k ∈ k Z ) ] ꎻ 单 k 调
( ) 1 ꎬ =1 +2 πꎬ +2 π ( ∈
当x = π 时 ꎬsin π + 2π ≠sin π ꎬ 因 +cos x的图象 ꎬ 如图 1 . Z ) . 4 4
3 3 3 3
函数y x 的单调递增区间为
此2π不是函数y x的周期. (2) =3cos
=sin k k k Z 单调递减
3 [π+2 πꎬ2π+2 π]( ∈ )ꎻ
不正确.某个自变量使得f x T 区间为 k k k Z .
(2) ( + )= [2 πꎬπ+2 π]( ∈ )
f x 不能说明T就是函数的周期. 8.解析 因为 ° ° °
( )ꎬ (1) 180 <250 <260 <
° 正弦函数在 ° x °时单调
2.解析 T 2π. T . 270 ꎬ 180 < <270
(1) = (2) =6π 递减 所以 ° °.
3 图 ꎬ sin250 >sin260
1 ( )
3.解析 由题意知 T 2π 2π 解得 k 把函数y x的图象上所有点向 15π π π
ꎬ = k = ꎬ (2) =cos (2)cos =cos 2π- = cos ꎬ
3 8 8 8
. 左平移π 个单位长度 即得函数 y ( )
=3 ꎬ = 14π 4π 4π.
4.解析 由题图可知该函数的周期 3 cos =cos 2π- =cos
(1) ( ) 9 9 9
是 . x π 的图象 如图 .
4 cos + ꎬ 2 由于π 4π 且 π 4π
设弹簧振子对平衡位置的位移x 3 < ꎬ ∈[0ꎬπ]ꎬ ∈[0ꎬ
(2) = 8 9 8 9
f t 由函数 f t 的周期为 可得 而余弦函数在 上是减函数
( )ꎬ ( ) 4ꎬ π]ꎬ [0ꎬπ] ꎬ
f . f . f .
(105)= (25+2×4)= (25)=-8ꎬ 因此 π 4π. 故 15π
故t . 时弹簧振子对平衡位置的 cos > cos cos >
=105 s 8 9 8
位移是 .
-8 cm 14π.
cos
9
7.3.2 三角函数的图象与性质
练习
图
练习 2 1.解析 x x k k Z .
5.解析 函数y x的最小值为 (1){ | = πꎬ ∈ }
1.解析 不成立.因为 x 所以 (1) =-2sin { }
(1) 2cos =3ꎬ 取得最小值 时 x 的取值集合 x π k x k k Z .
-2ꎬ -2 (2) - + π< < πꎬ ∈
x 3 又 x 而 3 { } 2
cos = ꎬ cos ∈[-1ꎬ1]ꎬ ∉ 是 x x π k k Z .
2 2 = +2 πꎬ ∈ 2.解析 由 x k π k Z 得x
故不成立. 2 (1) 3 ≠ π+ ꎬ ∈ ꎬ ≠
[-1ꎬ1]ꎬ x 2
(2) 成立.因为 sin 2x =0 . 5ꎬ 所以 sin x = (2) 函数y =2-cos 的最小值为 1ꎬ 此 k π π k Z 定义域为 { x x R
3 + ꎬ ∈ ꎬ∴ ∈ ꎬ
x 3 6
± 2 ꎬ 又 sin x ∈[-1ꎬ1] 且 ± 2 ∈[-1ꎬ 时 =2 k πꎬ k ∈ Z ꎬ 得 x 的取值集合是 且x k π π k Z } .
2 2 3 ≠ + ꎬ ∈
故成立. x x k k Z . 3 6
1]ꎬ { | =6 πꎬ ∈ }
2.解析 y x的图象是轴对称图 6.B 根据正弦函数的图象可知 当 x 由x π k π k Z 得x k
(1) =sin ꎬ = (2) + ≠ π+ ꎬ ∈ ꎬ ≠ π+
3 2
形 它的一条对称轴为直线x π. π时 函数取最小值 1 当x π时 函 {
ꎬ = ꎬ ꎻ = ꎬ π k Z 定义域为 x x R 且 x
2 6 2 2 ꎬ ∈ ꎬ∴ ∈ ꎬ
y x的图象是中心对称图形 它 数取最大值 .因此 函数 y x 6
(2) =sin ꎬ 1 ꎬ = sin }
的一个对称中心为 . ( ) [ ] k π k Z .
(0ꎬ0) π x 2π 的值域是 1 故 ≠ π+ ꎬ ∈
3.解析 函数y x的图象上所有 ≤ ≤ ꎬ1 ꎬ 6
(1) =sin 6 3 2 k
点向下平移 个单位长度 即得到函数 选 . 由 x π k π k Z 得x π
1 ꎬ B (3) 3 + ≠ π+ ꎬ ∈ ꎬ ≠
y x 的图象 如图 . 3 2 3
=sin -1 ꎬ 1 7.解析 令u x π 函数y u的
(1) = + ꎬ =sin π k Z
4 + ꎬ ∈ ꎬ
[
18
单调递增区间为 π k π { k
- +2 πꎬ + 定义域为 x x R 且x π π k
] 2 2 ∴ ∈ ꎬ ≠ + ꎬ
3 18
k k Z 单调递减区间为 }
2 π ( ∈ )ꎬ Z .
[ ] ∈
π +2 k πꎬ 3π +2 k π ( k ∈ Z ) . 3.解析 ° ° ° °
(1)∵ 90 <138 <180 ꎬ90 <
2 2
图 ° ° 且y x在 ° x °
1 由 π k x π π k k Z 143 <180 ꎬ =tan 90 < <180
函数y x的图象上各点的横坐 - +2 π≤ + ≤ +2 π( ∈ )ꎬ 上是增函数
(2) =sin 2 4 2 ꎬ
标不变 纵坐标变为原来的 倍 即得 ° °
ꎬ 2 ꎬ 得 3π k x π k k Z ∴ tan138 <tan143 ꎬ
到函数y x的图象 如图 . - +2 π≤ ≤ +2 π( ∈ )ꎻ ° ° 故原式的符号
=2sin ꎬ 2 4 4 ∴ tan138 -tan 143 <0ꎬ
25
为负. 列表如下
向右平移π个单位长度 (4) :
( ) ( ) y x
=sin 4
13π 17π 3π
(2)tan - -tan - =tan - (2) 的图象 → x π π 7π 5π 13π
4 5 4 12 3 12 6 12
3π. ( ) 横坐标变为原来的 倍
tan y x π 2 x π π 3π
5 =sin - 纵坐标不变 → 2 - 0 π 2π
( ) 4 6 2 2
∵ y =tan x在 π 2 ꎬ 3 2 π 上是增函数 ꎬ 且 y =sin ( 1x - π ) 纵坐标 横 变 坐 为 标 原 不 来 变 的 2 倍 → 3sin ( 2 x - π 6 ) 0 3 0 -3 0
2 4
3π 3π 描点绘图 如图 .
> ꎬ ( x ) ( )
4 5 y π
=2sin -
3π 3π 2 4
∴ tan >tan ꎬ
4 5 函 数 的 单 调 递 减 区 间 为
( ) ( ) (3)
13π 17π . [ ]
∴ tan - -tan - >0 k 3π k 7π k Z .
4 5 4 π+ ꎬ4 π+ ( ∈ )
故原式的符号为正. 2 2
◆习题7.3
7.3.3 函数y=A (ωx+φ) 感受理解
sin
练习 3.解析 由 x 得 x
1.解析 8π. π. . . (1) 1-cos ≠0ꎬ cos ≠1ꎬ
1.解析 图象略. (1)
3
(2)
2
(3)4π(4)π
∴
x
≠2
k
π(
k
∈
Z
)
.
( ) 2.解析 列表如下 函数的定义域为 x x R 且 x
y x π 的图象是由 y x (1) : ∴ { | ∈ ꎬ ≠
(1) =sin - =sin k k Z .
5 2 πꎬ ∈ }
x π 3π
0 π 2π
的图象上所有点向右平移π个单位长 2 2 由x π k π 得x k π k
(2) + ≠ π+ ꎬ ≠ π+ (
5 6 2 3
度得到的. cos x +2 3 2 1 2 3 Z
∈ )ꎬ
( ) {
y x π 的图象是由 y x 描点绘图 ( 如图 ) . 函数的定义域为 x x R 且 x
(2) =sin + =sin ∴ ∈ ꎬ ≠
5
}
的图象上所有点向左平移π个单位长 k π k Z .
π+ ꎬ ∈
5 3
度得到的. 4.解析 当 x 即 x k
(1) cos =-1ꎬ =2 π+
y x的图象是由y x的图
(3) =2sin =sin k Z 时 y 1 x 取得最大
象上各点的纵坐标变为原来的 倍 横 π( ∈ ) ꎬ =1- cos
2 ( 2
坐标不变 ) 得到的. (2) 列表如下 : 值 3 ꎻ
y x的图象是由y x的图 2
(4) =sin2 =sin 当 x 即x k k Z 时 y
x π 3π cos =1ꎬ =2 π( ∈ ) ꎬ =1-
象上各点的横坐标变为原来的 1 纵 0 π 2π
( 2 2 1 x取得最小值 1 .
2
cos
坐标不变 得到的. x 2 2
) 4sin 0 4 0 -4 0 ( )
当 x 2π 即 x 2π k
2.答案 向右平移π个单位长度 描点绘图 如图 . (2) sin 2 - =1ꎬ 2 - =2 π
(1) ( ) 3 3
5
π 即 x k 7π k Z 时 y
向左平移π个单位长度 横坐标变 + ꎬ = π+ ( ∈ ) ꎬ =
(2) ꎬ 2 12
5 ( )
x 2π 取得最大值
为原来的 1 纵坐标不变 3sin 2 - 3ꎻ
ꎬ 3
2 ( )
当 x 2π 即 x 2π k
向左平移π个单位长度 纵坐标变 sin 2 - =-1ꎬ 2 - =2 π-
(3) ꎬ 列表如下 3 3
5
(3) :
π 即 x k π k Z 时 y
为原来的 4 倍 横坐标不变 ꎬ = π+ ( ∈ ) ꎬ =
ꎬ x π π π 2π 2 12
3 0 ( )
3.答案 y x y x 6 3 2 3 x 2π 取得最小值 .
=sin2 ꎻ =sin4 3sin 2 - -3
4.C 由函数 y A ωx 变换到 y x π 3π 3
= sin = 3 0 π 2π 5.解析 ° ′ ° ′
A ωx φ 需向左 或向右 平移 2 2 (1)sin 103 45 =sin 76 15 ꎬ
sin( + )ꎬ ( ) ° ′ ° ′.
φ 1 x 1 1 1 sin164 30 =sin15 30
个单位长度. cos3 0 - 0 y x在 ° x °时是增函数
ω 2 2 2 2 ∵ =sin 0 ≤ ≤90 ꎬ
° ′ ° ′ 即 ° ′
5.解析 如图. 描点绘图 如图 . ∴ sin76 15 >sin 15 30 ꎬ sin 103 45
(1) ( ) ° ′.
>sin164 30
( )
47π π
(2) ∵ cos - = cos > 0ꎬ
4 4
( )
44π π
cos - =-cos <0ꎬ
9 9
( ) ( )
47π 44π .
∴ cos - >cos -
4 9
26
教材习题答案
° ° °
(3)∵ sin 508 =sin 32 ꎬsin 144 = 曲线上每一个点向右平移π个单位长
° 且 ° ° °
sin36 ꎬ sin32 <sin36 ꎬ∴ sin508 < 8
°. 度 再将图象上所有点的横坐标变为原
sin144 ꎬ
° ° ° 来的 倍 纵坐标不变 最后将所得图
(4)cos 760 =cos 40 ꎬcos(-770 )= 4 ( )ꎬ
° 象上所有点的纵坐标变为原来的 倍
cos50 ꎬ 8
当 ° x °时 y x是减函数 横 坐 标 不 变 得 到 函 数 y
∵ 0 < <90 ꎬ =cos ꎬ ( )ꎬ =
( )
° °
即 ∴ cos40 > ° cos50 ꎬ ° . 8sin 1 x - π 的图象. 图 2
cos760 >cos(-770 ) 4 8
( )
(5)∵ 当x ∈ - π ꎬ π 时 ꎬ y =tan x是 (2) T = 2 3 π ꎬ A = 3 1 ꎬ φ = π 7 .将正弦曲线 7.4 三角函数应用
2 2
增函数 上每一个点向左平移 π 个单位长度 练习
ꎬ ꎬ
7
且π π 3π π 再将图象上所有点的横坐标变为原来 1.解析 振幅A 2 .周期T .初相位
>- >- >- ꎬ = =4π
2 5 7 2 3
( ) ( )
的 1 纵坐标不变 最后将所得图象
π 3π . ( )ꎬ φ π.
∴ tan - >tan - 3 =
5 7 3
( ) 上所有点的纵坐标变为原来的 1 横
当x π π 时 y x是 ( 2.解析 当t 时 θ 1 π 1 .
(6)∵ ∈ - ꎬ ꎬ =tan 3 (1) =0 ꎬ = sin =
2 2 ( 2 2 2
坐标不变 得到函数 y 1 x
增函 数 且 7π π )ꎬ = sin 3 + 单摆的周期T 频率f 1 .
ꎬ tan = - tan = 3 (2) =πꎬ =
8 8 ) π
( ) π 的图象. 由 知单摆完成 次完整摆动需
π π π π π (3) (2) 1
tan - ꎬ- <- < < ꎬ 7 则单摆完成 次完整摆动共需
8 2 8 16 2 思考运用 π sꎬ 5
( ) .
π π 9.解析 使得 x 成立的x的 5π s
∴ tan - <tan ꎬ (1) tan =-1
8 16 { } 3.解析 由题意知T 2π .
集合为 x x π k k Z . = =16
即 7π π. =- + πꎬ ∈ π
tan <tan 4
8 16 8
( )
6. 解 析 单 调 递 增 区 间 是 使得 x 1 成立的 x 的集合为
(1) (2) sin = 当 x 时 y 3π 3π
[ ] 2 =6 ꎬ =10sin + +20=
k π k π k Z 单调递 { } { 4 4
2 π- ꎬ2 π+ ( ∈ )ꎬ x x π k k Z x x 5π
2 2 = +2 πꎬ ∈ ∪ = + 3π
[ ] 6 6 10sin +20=10ꎻ
减区间是 k π k 3π k } 2 ( )
2 π+ 2 ꎬ2 π+ 2 ( ∈ 2 k πꎬ k ∈ Z . 当x =14 时 ꎬ y = 10sin 7π + 3π +20=
Z ) . 单调递增区间是 k k k 10.解析 ( (1)(2 k πꎬ2 k π+π ) )ꎬ k ∈ Z. 5π .且 4 4 T
∈ (2 Z ) )ꎬ 单调递减区间 [ 是 2 [ π 2 k ꎬ π 2 - π π + ꎬ π 2 k ] π ( ] (2) 2 k π+ π 2 ꎬ2 k π+ 3 2 π ꎬ k ∈ Z. 则 10 当 sin x 2 +2 时 0= y 30 14- 当 6= x 8= 2 时 ꎬ y
k Z . 探究拓展 =6 ꎬ min=10ꎬ =14 ꎬ max
( ∈ ) 最大温差为 . 时达到
7.解析 列表 11.解析 选用的材料至少应是长为 =30ꎬ 30-10=2014
(1) : 最高气温.
宽为 的矩形.应按图
x π 3π 5π 7π 9π 9π cmꎬ ( 21 cm 2 4.解析 x πt.
8 8 8 8 8 中的曲线 它是余弦函数 y (1) =5sin
= 2 ( )
2 x - π 4 0 π 2 π 3 2 π 2π . 2 x 的图象 ) 剪开 才能既省 (2) 令 t =7 . 5ꎬ 得 x =5sin π 2 ×7 . 5 =
( ) 45cos ꎬ
9
3sin 2 x - π 4 0 3 0 -3 0 工又节俭. 5sin 15π =- 5 2.
可简证如下 在图 中 设以OA为始 4 2
( ) : 1 ꎬ 故该物体在t . 时的位置是在点O
描点画图 得函数 y x π 在 边 OP 为终边的角为 θ θ =75 s
ꎬ =3sin 2 - ꎬ ( ∈[0ꎬ
4 x x 的左侧且与点O的距离为5 2 .
[ ] 易知θ 2 故y . θ cm
π 9π 上的图象如图. 2π])ꎬ =OP= ꎬ =45cos 2
ꎬ 9 ◆习题7.4
8 8
. 2 x. 感受理解
=45cos
9
1.解析 周期T 1 .
(1) = s
50
频率f .
=50 Hz
当t 时 I
(2) =0 ꎬ =0ꎻ
当t 1 时 I
结合图象 可知函数的单调递增区 = ꎬ =5ꎻ
(2) ꎬ 200
[ ]
间为 k π k 3π k Z. 当t 1 时 I
π- ꎬ π+ ꎬ ∈ = ꎬ =0ꎻ
8 8 100
8.解析 T A φ π.将正弦 图 当t 3 时 I 当t 1 时 I .
(1) =8πꎬ =8ꎬ =- 1 = ꎬ =-5ꎻ = ꎬ =0
8 200 50
27
图象如图. ) 因为 月 日的序号x 所以
(3) π 则点 P 距地面的高度 h (3) 7 8 =188ꎬ
ꎬ =40 ( )
2 白昼时间 t . 2π
( ) = -6 905cos ×188 +
2πt π . 365
sin - +50(m) . .
3 2 12495≈1937(h)ꎬ
( )
故该地 月 日的白昼时间约为
根据题意得 πt π 7 8
(2) 40sin - +50≥ . .
( ) 15 2 1937 h
◆复习题
即 πt π 1 解得 k
2.解析 D处. 70ꎬ sin - ≥ ꎬ 30 +10
15 2 2 感受理解
3.解析 设气温 C A ωt φ b ω t k k Z.又 k k
= sin( + )+ ꎬ = ≤≤30 +20ꎬ ∈ 30 +20-(30 + 1.解析 β β k k Z .
. . 所以在摩天轮转动的一圈内 (1){ | =2 π+4ꎬ ∈ } 4-
2π π A 2945-183 . b 10)=10ꎬ ꎬ .
= ꎬ = = 5 575ꎬ = 有 点P距离地面超过 . 2πꎬ4ꎬ4+2π
12 6 2 10 min 70 m { }
. . β β k 2π k Z . 2π
2945+183 . . 6.解析 函数 p t 的周期 T 2π (2) =2 π- ꎬ ∈ - ꎬ
=23875 (1) ( ) = 3 3
2 160π
( ) 4π 10π.
C . πt φ . . 1 . ꎬ
∴ =5575sin + +23875 = 3 3
6 80 { }
又当t 时 气温最高 此人每分钟心跳的次数为 . β β k 12π k Z . 8π
=6 ꎬ ꎬ (2) 80 (3) =2 π+ ꎬ ∈ - ꎬ
图略. 5 5
π φ π 即φ π (3)
∴ ×6+ = ꎬ =- ꎬ p t p t 2π 12π.
6 2 ( ) 2 (4) ( )max . = 故 1 此 15 人 + 的 25 血 = 压 140 显 ꎬ 示 ( 在 ) 血 min 压 = 5 ꎬ 5
C . πt π . t 115-25=90 β β k k Z . .
∴ =5575sin 6 - 2 +23 875ꎬ =1ꎬ 计上的读数为 140 / 90 mmHgꎬ 均高于相 (4){ | =2 π ( ꎬ ∈ } ) -2πꎬ0ꎬ2π
2ꎬ3ꎬꎬ12 . 应的标准值. 2.解析 54 ° = π ×54 rad= 3π radꎬ 则
其图象如图所示. 探究拓展 180 10
扇形 弧 长 l α R 3π
7.解析 设白昼时间为t 日期序 = = × 15 =
(1) (h)ꎬ 10
号为x 根据题意列表如下 . .
ꎬ : 1413(cm)
月 月 月 月 月
日期 1 2 3 4 5 扇形面积 S 1 lR 1 .
日 日 日 日 日 = = ×14 13×15≈
1 28 21 27 6 2 2
x 105 . 98(cm 2 ) .
0 58 79 116 125
所以这个扇形的弧长为 . 面积
4.解析 小球摆动的周期 T 2π t/ . . . . . 1413 cmꎬ
(1) = g h 559 1023 1238 1639 1726 约为 . 2.
10598 cm
l 月 月 月 月 月
gl 日期 2 6 1 日 1 8 4 日 2 9 3 日 1 2 0 5 日 1 2 1 1 日 3.解 析 (1) sin 25π + cos 25π +
2π . 6 3
= g x ( )
171 225 265 297 324 25π π π 3π .
t/ . . . . . tan - =sin +cos +tan =0
由 2π 解得 l 980 h 1940 1634 1201 848 613 4 6 3 4
(2) 1 = 980 ꎬ = 4π 2 ≈ 描点 画散点图如图. (2)sin2+cos3+tan4≈1 . 077 .
l ꎬ
4.解析 3π .
. 即线的长度约为 . . (1)∵ π<4< ꎬ∴ sin4<0
248(cm)ꎬ 248 cm 2
思考运用
π .
5.解析 设摩天轮沿逆时针方向旋 (2)∵
2
<2<πꎬ∴ cos2<0
(1)
转 以O为坐标原点 建立如图所示的
π .
ꎬ ꎬ (3)∵ <3<πꎬ∴ tan3<0
平面直角坐标系. 设白昼时间 t 和日期序号 x 之 2
(2) (h)
间的函数关系式为 t A ωx φ 3π .
= sin( + )+ (4)∵ <5<2πꎬ∴ tan5<0
( ) 2
b ω >0ꎬ| φ |≤ π . 5.解析 sin φ φ φ 1
2 ∵ φ=tan ꎬcos = ꎬ
cos 4
由题意知T 则ω 2π
=365ꎬ = ꎬ φ φ φ 1 φ.
365 ∴ sin =cos tan = tan
4
A 1 . . . b 1 又 2φ 2φ
= ×(19 40-5 59)= 6 905ꎬ = × cos +sin =1ꎬ
设初相位 φ π 因为摩天轮每 2 2 ( ) 2 ( ) 2
=- ꎬ 30 . . . . 1 1 φ
2 (1940+559)=12495 ∴ + tan =1ꎬ
4 4
转一圈 所以T ω 2π π.OP 又当x 时 t . 所以φ π φ 若 φ 在第一象限 则
min ꎬ =30ꎬ = T = =0 ꎬ =559ꎬ =- ꎬ ∴ tan =± 15( ꎬ
15 2
在t 内转过的角为 π t 则以 x 轴非 故所求函数解析式为 t = 6 . 905 tan φ = 15ꎬ 若φ在第四象限 ꎬ 则 tan φ
min ꎬ ( ) .
15 2πx π . =- 15)
sin - +12495ꎬ
负半轴为始边 OP为终边的角为πt 365 2 6.解析 由 α 1 得 α
ꎬ - sin(π+ )= - ꎬ sin
15 即t . 2πx . x N x 2
( =-6 905cos +12 495( ∈ ꎬ
π 所以P点的纵坐标为 πt 365 1 .
ꎬ 40sin - . =
2 15 ≤364) 2
28
教材习题答案
( )
α α α 1 k 3π k Z 时 y取最大值 f x πx φ .
(1)∵ cos(2π- )=cos ꎬsin = ꎬ =4 π+ ( ∈ ) ꎬ 2ꎬ ∴ ( )=3sin +
2 2 4
所以使函数取得最大值的x的集合为
∴ cos α =± 1-sin 2α =± 3 ꎬ { } 又π ×(-1)+ φ =0ꎬ∴ 初相位φ = π.
2 x x k 3π k Z . 4 4
=4 π+ ꎬ ∈ 思考运用
2
α α 3.
∴ cos(2π- )=cos =± 2 当 1 x - π =2 k π( k ∈ Z )ꎬ 即x =4 k π- 16.解析 列表如下 :
α 2 4
α α sin 3. t π π 3π 5π 7π
(2)tan( -7π)=tan = α=± π k Z 时 y取最小值 所以使 -
cos 3 ( ∈ ) ꎬ -2ꎬ 4 4 4 4 4
α 2
7.解析 α sin α { t π π 3π
(1)∵ tan = α=3ꎬ∴ sin = 函数取得最小值的x的集合为 x x + 0 π 2π
cos 4 2 2
3cos α.又 sin 2α +cos 2α =1ꎬ∴ 10cos 2α = } ( t π )
k π k Z . 2sin + 0 2 0 -2 0
1ꎬ∴ cos α =± 1 1 0 0. ∴ sin α =± 3 10 10. 12.解 =4 析 π- 令 2 ꎬ f ∈ x x2 x x R 且 描点绘图 4 如图
( )= +cos ꎬ ∈ ꎬ ( )ꎬ
α α 5 10 9 10 f (- x )=(- x ) 2 +cos(- x )= x2 +cos x =
∴ 5cos +3sin = + = f x
10 10 ( )ꎬ
f x 是偶函数.
7 10或 α α 7 10. ∴ ( )
5
5cos +3sin =-
5 (2)
令f
(
x
)=
x2
sin
x
ꎬ
x
∈
R
ꎬ
且f
(-
x
)=
α α 2α 3 . (- x ) 2 sin(- x )=- x2 sin x =- f ( x )ꎬ
(2)sin cos =3cos = f x 是奇函数.
10 ∴ ( )
° °
8. 解 析 1-2sin10 cos10 13.解析 因为 9π π π
cos10 ° - 1-cos 2 170 ° = (1) ( -π< ) - 17 <- 2 ꎬ 2 < (1) t =0 时 ꎬ h = 2ꎬ 即小球在平衡位置
° ° 2 8π 所以 9π 8π. 上方 处.
(cos10 -sin10 ) . <πꎬ sin - <0<sin 2 cm
° ° =1 9 17 9 小球的最高点和最低点与平衡位
cos10 -sin10 ( ) (2)
9.证明 右边 2α 2α 因为 4π π 置的距离都是 .
(1) = 1+sin +cos - (2) cos = cos π- = 2 cm
α α α α α 5 5
2sin +2cos -2sin cos =2(1-sin ( ) ( ) 周期T 2π 即经过 小
α α α α α π 17π 2π (3) = =2πꎬ 2π s
+cos -sin cos )= 2[1-sin +cos -cos ꎬcos - =cos -3π- = 1
α α α 5 5 5 球往复振动一次.
(1-sin )]=2(1-sin )(1+cos )
左边 原式成立. 2π
= ꎬ∴ -cos 5 ꎬ 每秒钟小球能够振动 1 次.
左边 2α 2β 2α (4)
(2) = sin +sin (1-sin ) + 且 π 2π 2π
2α 2β 2α 2α 2β -cos <-cos ꎬ x
cos cos = sin + cos sin + 5 5 17.证明 由x θ a得 1
2α 2β 2α 2α 2β 2β ( ) cos = a = θꎬ
cos cos =sin +cos (sin +cos ) 所以 4π 17π . cos
2α 2α 右边 原式成立. cos <cos - y θ
=sin +cos =1= ꎬ∴ 5 5 由y b θ得 θ sin
x 因为 ° ° = tan b =tan = θꎬ
10.解析 由 k π得x k (3) tan 1 320 =tan(3×360 + cos
(1) ≠ π+ ≠2 π+ ° ° ° ° x2 y2 2θ 2θ
2 2 240 )= tan 240 =tan(180 +60 )= 则 1 sin 1-sin .
k Z 函数的定义域为 x x ° 且 ° ° a2 -b2 = 2θ- 2θ= 2θ =1
π( ∈ )ꎬ∴ { | ∈ tan60 ꎬ tan60 <tan70 ꎬ cos cos cos
R且x k k Z . 所以 ° °. 18.解析 如图所示.
≠ { 2 π+π x ꎬ ∈ } tan1320 <tan70 (1)
1-tan ≠0ꎬ 因为3π 23π 所以 23π
由 得x k π且x (4) < <2πꎬ sin <0
(2) x k π ≠ π+ 2 13 13
≠ π+ ꎬ 2
2 23π.
<cos
k π k Z 13
≠ π+ ( ∈ )ꎬ 14. 解 析 单 调 递 增 区 间 为
4 { [ (1) ]
函数的定义域为 x x R且 x k 5π k π k Z
∴ ∈ ≠ 2 π- ꎬ2 π+ ꎬ ∈ ꎬ
} 6 6
单 调 递 减 区 间 为
k π且x k π k Z .
π+ ≠ π+ ꎬ ∈ [ ]
2 4
11.解析 (1)∵ -1≤cos x ≤1ꎬ∴ -2≤ 2 k π+ π ꎬ2 k π+ 7π ꎬ k ∈ Z. (2) 最高温度为 31 ℃ꎬ 最低温度为
6 6
x y . [ ] .
-2cos ≤2ꎬ∴ ∈[1ꎬ5] 单调递增区间为 k π k k 19 ℃
当 x 即x k k Z 时 (2) π- ꎬ π ꎬ 当t 即 时 出现最高温
cos =-1ꎬ =2 π+π( ∈ ) ꎬ 2 (3) =6ꎬ 15:00 ꎬ
y取得最大值 所以使函数取得最大 Z 度.当t 即凌晨 时 出现最低
5ꎬ ∈ ꎬ =18ꎬ 3:00 ꎬ
值的 x 的集合为 x x k k [ ] 温度.
{ | =2 π+πꎬ ∈ 单调递减区间为 k k π k
Z . πꎬ π+ ꎬ
} 2 由 πt 得 πt
当 x 即x k k Z 时 y取 Z. (4)① 27=25+6sin ꎬ sin =
cos =1ꎬ =2 π( ∈ ) ꎬ ∈ 12 12
最小值 所以使函数取得最小值的x 15.解析 由图象可知振幅 A 周期 T
1ꎬ =3ꎬ 1 πt . 或 πt . 则t
的集合为 x x k k Z . ꎬ ≈034 π- ≈034ꎬ ≈
{ | =2 πꎬ ∈ } =2×[3-(-1)]=8ꎬ 3 12 12
. 或t . 在 或 时
当 1 x π k π k Z 即x 频率f 1 1 ω 2π π 13 ≈107ꎬ∴ 10:18 19:42
(2) - =2 π+ ( ∈ )ꎬ = T = ꎬ = T = ꎬ 温度为 .
2 4 2 8 4 27 ℃
29
θ k
由 π t 得 π t 2tan +1 2×2+1 5 . x π π k Z 即定义域为
② 20=25+6sin ꎬ sin = θ = = ≠ + ( ∈ )ꎬ
12 12 3tan -2 3×2-2 4 2 12
{ k }
5 由 α 5 得α . 则πt 6.答案 7 x x π π k Z .周期T π.
- ꎬ sin = ꎬ ≈0985ꎬ ≠ + ꎬ ∈ =
6 6 12 5 2 12 2
. 或π t . 所以t 解析 ∵ (sin α +cos α ) 2 =1+2sin α 由k π x π k π k Z 得
=π+0985 =2π-0 985ꎬ ≈ π- <2 + < π+ ( ∈ )ꎬ
12 α 1 α α 24 2 3 2
. 或t . . cos = ꎬ∴2sin cos =- ꎬ k k
158 ≈202 25 25 π 5π x π π k Z 即函数的
∴ 为 在凌 . 晨 0:48 或 5:12 时温度 ∴ (sin α -cos α ) 2 =1-2sin α cos α =1+ 2 - 12 < < 2 + 12 ( ( k ∈ )ꎬ k )
探究 2 拓 0℃ 展 24 = 49.又由α是第二象限角 ꎬ 知 sin α 单调递增区间为 2 π - 5 1 π 2 ꎬ 2 π + 1 π 2 ( k
25 25
19.解析 证明 如图. α ∈
Z
)ꎬ
无单调递减区间.
(1) : >0ꎬcos <0ꎬ
15.解析 因为 π x π 所以 π
α α α α 7 . - ≤ ≤ ꎬ - ≤
∴ sin -cos >0ꎬ∴ sin -cos = 4 4 2
5
二、选择题 x π 所以 x 的值域为
2 ≤ ꎬ sin 2 [-1ꎬ
7.B 2
若a 则f x b 不符合题意
1]ꎬ =0ꎬ ( )= ꎬ ꎻ
BC CE 1 . 2 6 8.A ∵ π< α < 3π ꎬ∴ cos α =- 1-sin 2α { a b { a 3
= θ= θ= θꎬ 2 若a 则 2 + =1ꎬ 解得 = ꎬ
cos cos 5cos α >0ꎬ a b 2
AD . 9 4 α sin 3 . -2 + =-5ꎬ b
AB 18 9 =- 1- =- ꎬ∴ tan = α= =-2ꎻ
= θ= θ= θꎬ 25 5 cos 4 {
sin sin 5sin 9.C { a b a 3
若a 则 2 + =-5ꎬ解得 =- ꎬ
棒长 L θ AC AB BC 9 <0ꎬ a b 2
∴ ( )= = + = θ 10.C ° ° -2 + =1ꎬ b .
5sin ∵ 1-2sin40 cos40 =-2
6 . = (sin40 ° -cos40 ° ) 2 综上 a 3 b 或a 3 b .
+ θ ° ° ꎬ = ꎬ =-2 =- ꎬ =-2
5cos =|sin40 -cos40 |ꎬ 2 2
图象略. 且 ° ° ° ° 第8 章 函数应用
(2) 0<40 <45 ꎬ∴ cos40 >sin40 ꎬ
L θ . .
(3) 若 ( 铁 ) 棒 min 长 =4 不 2 大 14 于 m L 则铁棒能在这 ∴ 1-2sin40 ° cos40 ° = cos 40 ° - 8.1 二分法与求方程近似解
(4) ꎬ °.
个直角走廊拐弯 若铁棒长大于L 则 sin40
ꎻ ꎬ 三、解答题 8.1.1 函数的零点
铁棒不能在这个直角走廊拐弯 故 L
ꎬ 11.解析 由题意知 x y r
是能够通过这个直角走廊的铁棒的长 = -2ꎬ = 1ꎬ = 练习
y
度的最大值. (-2) 2 +1 2 = 5ꎬ 则 sin α = r = 1 1.解析 配方 得y ( x 1 ) 2 9 .
20.解析 用计算器计算 可得 . 5 ꎬ = + -
ꎬ sin 0 9≈ 2 4
. 与题中所给结果之差 5 列表
0783326 909ꎬ = ꎬ :
的绝对值小于 . . 5
00001 x x 1
本章测试 α -2 2 5 -2 -1 - 0 1
cos = r = =- ꎬ 2
一、填空题 5 5
y y 0 -2 - 9 -2 0
1.答案 11π tan α = x =- 1 . 4
2 描点作图
2.答案 6 12.证明 (1)(sin α +cos α ) 2 =sin 2α + :
3.答案
π
cos
2α
+2sin
α
cos
α
=1+2sin
α
cos
α.
解析 (
(
1
1
)
)∵
<
18
(
0
2 ° )
<
>
250
°
<260
°
<270
°
ꎬ (2)1+tan
2α
=1+
sin 2
2
α
α=
cos 2α +
2
s
α
in 2α
° °. cos cos
∴ cos250 <cos260
1 .
(2)∵
3π
<
14π
<
15π
<2πꎬ
=
cos
2α
2 9 8 ( )
13.解析 α 3π α 1 则
15π 14π. cos - =-sin = ꎬ
∴ sin >sin 2 5
8 9
4.答案 - a sin α =- 1 .因为α是第三象限角 ꎬ 所 方程x2 + x -2=0 的两根是x 1=-2ꎬ x 2=
解析 f x 的定义域为R 且f x 5 函数y x2 x 的零点为 和 .
∵ ( ) ꎬ (- ) 1ꎬ∴ = + -2 -2 1
x x x x
=-3sin +4tan =-(3sin -4tan )= 以 α 2α 2 6 2.解析 由 x 得x 3 .
- f ( x )ꎬ∴ f ( x ) 为奇函数 ꎬ∴ f (-1)= cos =- 1-sin =- 5 ꎬ (1) 2 +3=0ꎬ =- 2
- f (1)=- a. 所以f ( α )= sin(π- α ( )cos(π ) + α ) (2) 由 由 x2 x +4 x =0ꎬ 得 得 x x =0 . 或x =-4 .
5.答案 5 4 cos 3 2 π - α ( ( 4 3 ) ) 由 3 log - 1 2 9 x = = 0 0 ꎬ ꎬ 得x = = 2 1 .
θ α α
sin -sin cos α 2 6. 3.解析 f -1 2 1
θ θ 2× θ+1 = α =cos =- (-1)= 3 -(-1) = -1=
解析 2sin +cos cos -sin 5 3
θ θ = θ =
3sin -2cos sin 14.解析 由 x π k π k Z 得 2 f 0 2 且f x 在
3× θ-2 2 + ≠ π+ ( ∈ )ꎬ - <0ꎬ (0)=3 -0 =1>0ꎬ ( )
cos 3 2 3
30
教材习题答案
上的图象是不间断的 f x 似值都为 . 所以此方程的近似解为 ( )
[-1ꎬ0] ꎬ∴ ( )= 0 6ꎬ f 15
在 上有实数解. . . π <0ꎬ
0 [-1ꎬ0] 06 64
4.证明 证法一 Δ 2 3.略. ( )
(1) :∵ =6 -4×1×4= x 15 31
4.解析 解法一 因式分解法 ∴ 0∈ πꎬ π ꎬ
36-16=20>0ꎬ ( ): ( 64 ) 128
∴
原函数有两个不同的零点.
2
x2
-3
x
+1=0⇒(2
x
-1)(
x
-1)=0⇒2
x
- 又f 61 61 61
证法二 : 设f ( x )= x2 +6 x +4 . 或x x 1 x . ( 25 ) 6 π = 256 π-cos 256 π>0ꎬ
∵
f
(
x
)
的图象开口向上
ꎬ
且f
(-3)=9-
1=0 -1=0ꎬ∴ 1=
2
ꎬ 2=1
f 15
π <0ꎬ
解法二 二分法 64
18+4=-5<0ꎬ ( ): ( )
f x 的图象与 x 轴有两个不同的 设f x x2 x 则f f x 15 61
∴
交点
(
.
)
(
( )=
)
2 -
(
3 +
)
1ꎬ
2
(0)=1ꎬ (1)= ∴ 0∈
64
πꎬ
256
π ꎬ
f 1 1 1 .
原函数有两个不同的零点. 0ꎬ =2× -3× +1=0 61 . 15 . .
∴ 2 2 2 ∴ π≈07486ꎬ π≈07363
f f 又 f x 至多有两根 256 64
(2) (0)=-1<0ꎬ (1)= 1+3-1=3>0ꎬ ∵ ( )=0 ꎬ 精确到 . 的近似值都为 .
而函数f x x3 x 在区间 上 ∵ 01 07ꎬ
( )= +3 -1 [0ꎬ1] x 1 x . 此方程的近似解为 . .
的图象是不间断的 所以此函数图象在 ∴ 1= ꎬ 2=1 ∴ 07
ꎬ 2 ◆习题8.1
区间 上一定穿过x轴 即在区间 5.解析 解法一 设f x x3 x .因为
(0ꎬ1) ꎬ : ( )= -2 -1 感受理解
上存在零点. f 所以x 是方程x3 x
(0ꎬ1) (-1)=0ꎬ 1=-1 -2 -1 1.解析 因为f f
5.解析 f (1)=4×1 3 +1-15=-10<0ꎬ =0 的解.又因为f (-0 . 5)= -0 . 125<0ꎬ 且 (1 f ) x 在 (1) ( 上 3) 的 = 图 -3 象 × 是 (l 不 g 3 间 +
f 3 f . . 所以 x 1)<0ꎬ ( ) (1ꎬ3)
(2)=4×2 +2-15=19>0ꎬ (-075)= 0 078 125>0ꎬ 2∈ 断的 所以函数f x 在区间 上存
且f x 在 上的图象是不间断的 . . .又因为 f . ꎬ ( ) (1ꎬ3)
( ) [1ꎬ2] ꎬ (-075ꎬ-05) (-0 625)≈ 在零点.
函数f x x3 x 在区间 . 所 以 x .
∴ ( )= 4 + -15 [1ꎬ2] 0005859>0ꎬ 2 ∈ (-0625ꎬ 因为f f 且 f x
上有零点. . 又因为f . . (2) (1) (2)= -4×1<0ꎬ ( )
-05)ꎬ (-05625)≈-005298 在 上的图象是不间断的 所以函
所以x . . x (1ꎬ2) ꎬ
6.证明 ∵ f (-1)=2 -1 -1= 1 -1=- 1 < <0 . ꎬ .同理可 2∈ 求 ( 得 -0 x 625ꎬ . -0 . 562 5)ꎬ 2≈ 数f ( x ) 在区间 (1ꎬ2) 上存在零点.
2 2 -06 3≈16 因为f f 且 f x
0ꎬ f (0)=2 0 +0=1>0ꎬ 解法二 : 设f ( x )= x3 -2 x -1 .因为f (-1) 在 (3) 上 ( 的 0) 图 ( 象 1) 是 = 不 -1 间 ×1 断 < 的 0ꎬ 所以 ( 函 )
不 且函 间 数 断的 f ( ꎬ x ∴ ) 在 函 区 数 间 f ( ( - x 1 ) ꎬ = 0) 2 上 x + 的 x 在 图 区 象 间 是 =0ꎬ x 所以x x 1 2 = x -1 是方 由 程 x 的 2 解 x ꎬ 所以f 得 ( x ) x 数 ( f ( 0ꎬ x 1 ) ) 在区间 (0ꎬ1) 上存在零点 ꎬ .
上有零点 函数f x x x =( +1)( - -1)ꎬ - -1=0ꎬ f f 且f x 在 上
(-1ꎬ0) ꎬ∴ ( )= 2 + (4)∵ (0) (π)<0ꎬ ( ) (0ꎬπ)
在R上有零点. 1± 5 即x . x . . 的图象是不间断的 函数f x 在区间
=
2
ꎬ 2≈-06ꎬ 3≈16
上存在零点.
ꎬ∴ ( )
8.1.2 用二分法求方程的近似解 6.解析 设f x x x f (0ꎬπ)
( )= -cos ꎬ∵ (0)=-1< 2.证明 因为Δ 2 所以
( ) =1 -4×1×1=-3<0ꎬ
练习 f π π π π . 方程无实数根.
0ꎬ = -cos = >0
1.解析 设f x x3 x 2 2 2 2
( )= +3 -1ꎬ f x 有解 设为x . 3.解析 当m 时 x 1 满足条件 当
∵ f (0)=-1<0ꎬ f (1)=3>0ꎬ ∴ ( ( ) )=0 ꎬ 0 =0 ꎬ = 3 ꎬ ꎻ
在区间 上 x3 x 有解 f π π π f
∴ (0ꎬ1) ꎬ +3 -1=0 ꎬ = -cos >0ꎬ(0)<0ꎬ m 时 Δ m 所以m 9 所
设为x . 4 4 4 ≠0 ꎬ =36-8 =0ꎬ = ꎬ
1 ( ) 2
f f . . x x π .
(0)=
.
-1<0ꎬ (0 5)= 0 625>0⇒ 1∈ ∴ 0∈ 0ꎬ
4
以m
=0
或m
=
9 .
(0ꎬ05)ꎬ ( ) ( ) 2
(
f (
0
0
. 2
. 2
5
5
ꎬ0
)
.
<
5)
0
ꎬ
ꎬ f (0 . 5)= 0 . 625>0⇒ x 1∈ 又f π
8 (
= π
8
-
)
cos π
8
<0ꎬ f π
4
>0ꎬ 4.解
k >
析
12 ꎬ 所
由
以
Δ
k
=
的
(-
取
12
值
)
范
2 -
围
16(
是
k
(
-
1
3
2
)
ꎬ
<
+
0
∞
ꎬ 解
) .
得
f . f . x x π π 5.证明 设f x x2 x .因为f
( . 0 25) . < 0ꎬ (0 375) > 0⇒ 1 ∈ ∴ 0∈ 8 ꎬ 4 ꎬ f ( )=5 -7 所 - 以 1 原方程 ( 的 -1 一 )
(025ꎬ0375)ꎬ ( ) ( ) =11>0ꎬ (0)=-1<0ꎬ
f . f . x 又f 3 3 3 f π 根在区间 内 又因为f
(0
.
312 5)
.
<0ꎬ (0 375)>0⇒ 1∈
16
π =
16
π-cos
16
π<0ꎬ
4 f
(-1ꎬ0
所
)
以
ꎬ
原方程的
(
另
1)
一
=
根
-3
在
<
(03125ꎬ0375)ꎬ 0ꎬ (2)=5>0ꎬ
f (0
.
. 312 5)
.
<0ꎬ f (0 .
.
343 75)>0⇒ x 1∈ >0
x
ꎬ (
3 π
)
. 6.
区
解
间
析
(1ꎬ
令
2)
f
内.
x x2 x 设两根为
(03125ꎬ034375) ∴ 0∈ πꎬ ( )= -2 -2ꎬ
因为 0 . 3125 与 0 . 343 75 精确到 0 . 1 的 ( 1 ) 6 4 ( ) x 1、 x 2ꎬ
为 近似 . 值 . 都为 0 . 3ꎬ 所以此方程的近似解 ∵ f 3 7 2 π = 3 7 2 π-cos 3 7 2 π<0ꎬ f π 4 ∵ f f (-1)=1 f +2-2= . 1>0ꎬ f (0)=-2<0ꎬ
03 ∴ (-1)(0)<0
2.解析 设f ( x )=lg x +2 x -1ꎬ∵ f (0 . 5)< >0ꎬ ( ) ∴ x 1∈(-1ꎬ0) .
0ꎬ f (1)>0ꎬ∴ 在区间 [0 . 5ꎬ1] 上 ꎬlg x = ∴ x 0∈ 3 7 2 πꎬ π 4 . ∵ f (2)=-2<0ꎬ f (3)=9-6-2=1>0ꎬ
x有解 设为x . ( ) f f .
f 1 ( - 0 2 . 5)<0ꎬ f ꎬ (0 . 75)> 1 0⇒ x 1∈(0 . 5ꎬ0 . 75)ꎬ 又f 1 6 5 4 π = 6 1 4 5 π-cos 1 6 5 4 π<0ꎬ ∴ ∴ x ( 2∈ 2) ( 2ꎬ ( 3 3 ) ) ꎬ <0
f . f . x . . ( ) 用二分法可求得x . x . .
(05)<0ꎬ (0625)>0⇒ 1∈(05ꎬ0625)ꎬ x 15 π . 1≈-07ꎬ 2≈27
f
(0
.
562 5)<0ꎬ
f
(0
.
625)>0⇒
x
1∈
∴ 0∈
64
πꎬ
4
7.解析 解法一
(
因式分解法
):
. . . ( ) x2 x x x
(05625ꎬ0625) 又 f 31 31 31 -3 -10=0⇒( +2)( -5)=0ꎬ
因为 . 与 . 精确到 . 的近 π = π-cos π>0ꎬ x x .
0562 5 0 625 0 1 128 128 128 ∴ 1=-2ꎬ 2=5
31
解法二 公式法 下面用二分法求x x . [f a f b ] 2
( ): 1、 2 ( )-( ) 又因为 f a f b
先求x 列表如下 - ꎬ ( )≠ ( )ꎬ
x2 x Δ x 3±7 1ꎬ : 2
-3 -10=0ꎬ =9+40=49ꎬ = ꎬ 区间中点 中点处函数值的符号 取区间 所以F a F b 所以 F x 在区
2 ( ) ( )<0ꎬ ( )
x x . 间 a b 上有零点.
∴ 1=-2ꎬ 2=5 1 . 5 f (1 . 5)<0 (1 . 5ꎬ2) ( ꎬ )
思考运用
. f . . .
8.解析 设f
(
x
)= 7
x2
-(
m
+13)
x
-
m
-2ꎬ
1
.
75
f
(1
.
75)>0 (1
.
5ꎬ1
.
75) 8.2 函数与数学模型
{f 1625 (1625)>0 (15ꎬ1625)
(0)>0ꎬ . f . . . 8.2.1 几个函数模型的比较
15625 (15625)>0 (15ꎬ15625)
则 f 所以 m 所以实数
(1)<0ꎬ -4< <-2ꎬ .
9.
m
解
的
析
f (
取
2)
值
∵
>
范
函
0ꎬ
围
数
为
f ( ( x - ) 4 = ꎬ- x 2 2 ) -
.
2 x + k 在区间 1
1
.
.
5
5
4
3
6
1
8
2
7
5
5 f
f
(
(
1
1
.
.
5
5
4
3
6
1
8
2
7
5
5
)
)
<
<
0
0 (
(
1 1
1 1
. .
.
5 5
5 5
4 6
6 3
6 2
2 1
8 5
5 2
7 )
) 5
5
ꎬ
ꎬ
1 练 .解 习 析
x 10 20 100 365 730
y . x . . . . .
. =099 09044 08179 03660 00255 00007
[-1ꎬ0] 上单调递减 ꎬ f (-1)= 1 + k ꎬ 1 . 5546875 f (1 . 5546875)<0 (15 . 546875ꎬ y =1 . 01 x 1 . 1046 1 . 2202 2 . 7048 37 . 78341427 . 5879
2 15625)
f k . . . 精确到 . 的 2.略.
(0)= -1
∵1554 687 5ꎬ1 562 5 0 1
∵ y = f ( x ) 在 [-1ꎬ0] 上有零点 ꎬ 近似值都是 1 . 6ꎬ 8.2.2 函数的实际应用
f f x . .
∴
(
(-1)
)
(0)≤0ꎬ ∴ 1≈16 练习
说明 当计算到第 次时 所得区间长
k 1 k : 3 ꎬ .
∴ + ( -1)≤0ꎬ 度为 . . . 它的一半为 1.解析 设山高为 h 则 h 26-146
2 1 625-1 5=0 125ꎬ mꎬ = . ×
. . 已满足精确度 此时区间 06
1 k . 00625<01ꎬ ꎬ 即山高为 .
∴ - ≤ ≤1 中点x . . 已符合要求 用 100=1900ꎬ 1900 m
2 =1562 5≈1 6 ꎬ 2.解析 慢车所行路程与时间的函数为
10.解析 Δ a2 此法可以减少运算次数 但有时近似
∵ = +4>0ꎬ ꎬ y . x x 快车所行路程与
函数 f x 的图象与 x 轴有两个 程度不高. =045 (0< ≤16)ꎬ
∴ ( ) 慢车行驶时间的函数关系式为 y
交点. 再求x 列表如下
2ꎬ : { x
由题意知f f 0ꎬ0< ≤3ꎬ
(-1)(2)<0ꎬ 区间中点 中点处函数值的符号 取区间 . x x
a a = 072( -3)ꎬ3< ≤13ꎬ
∴ (3-2 )<0ꎬ -3 . 5 f (-3 . 5)<0 (-4ꎬ-3 . 5) . x .
72ꎬ13< ≤16
∴ a > 3 或a <0 . -3 . 75 f (-3 . 75)<0 (-4ꎬ-3 . 75) 设两车在慢车出发 x min 时相遇 ꎬ 则
当a 2 时 x2 x 所以f x -3 . 875 f (-3 . 875)<0 (-4ꎬ-3 . 875) 0 . 45 x =0 . 72( x -3)ꎬ 解得x =8ꎬ y =3 . 6 .
=0 ꎬ -1=0ꎬ =±1ꎬ ( ) . f . . 3.解析 由S f t g t 得 S
在x 上有两根 -39375 (-39375)<0 (-4ꎬ-39375) = ( ) ( ) ꎬ =
=0 ∈[-1ꎬ2] ꎬ . f . . ì( )( )
当 =2 a ꎬ 所 = 以 2 3 时 f ( ꎬ x x ) 2 - =0 2 3 在 x -1 x ∈ =0 [ ꎬ - x 1 1 = ꎬ2 - ] 2 1 上 ꎬ 有 x 2 都 ∵ -3 x 为 - 96 4 8 - ꎬ 7 4 - 5 . 3 0 . ꎬ . 96 . ( 8 -3 75 96 精 87 确 5)< 到 0 0 . ( 1 - 的 4ꎬ- 近 396 似 87 值 5) î í ï ï ïï ( - 4 1 2 t t + + 2 5 2 2 )( - - 3 1 3 1 t t + + 1 1 3 0 3 0 9 9 ) ( ( 1 4 ≤ 1≤ t ≤ t ≤ 40 1 ꎬ 0 t 0 ∈ ꎬ t N ∈ ) N ꎬ )ꎬ
两
a
根
ꎬ 3 或a .
∴
综上
2≈
ꎬ 所
-4
求
0
方程 3 x = x +4 的近似解为 即S
ì
í ï ï- 1 1 2 t2 + 4 7 t + 23 3 98 (1≤ t ≤40ꎬ t ∈ N )ꎬ
11.解 ∴ 析 > 2 (1) 设 <0 f ( x )=lg(2 x )+ x -1 .结合 x ( 1 3 ≈ ) 先 1 . 6 画 ꎬ x 出 2≈ y - = 4 2 . x 0 - . 1 与 y =cos x 的图 = î ïï1 6 t2 - 7 2 1t + 56 3 68 (41≤ t ≤100ꎬ t ∈ N ) .
图象知f ( x )=0 只有一解 ꎬ 设为x. 由
象
( 图
图
象
略
可 ) 知 ꎬ
设
f
f
( x
x
)=2
x
只 -c 有 os 一
x
- 个 1ꎬ 解 设
4.解析 设
(
这两筐
)
椰子原来共有x个
ꎬ
由
∵ f (0 . 5)=0 . 5-1=-0 . 5<0ꎬ f (1)=lg 2 为x ꎬ ( )= 0 ꎬ 题意得 30 x 0 +1 ( x -12)-300=78ꎬ
>0ꎬ f
0ꎬ
f 解得x 舍负
f . f . ∵ (0)=-2<0ꎬ(1)=1-cos1>0ꎬ =120( )ꎬ
∴ (05)(1)<0 x . 所以两筐椰子原来共有 个.
x . .下面用二分法求x . ∴ 0∈(0ꎬ1) 120
∴ ∈(05ꎬ1) 0 下面用二分法求x . 5.解析 设衰变率为 a 则 a 100
区间中点中点处函数值的符号 取区间 0 ꎬ (1- ) =
区间中点 中点处函数值的符号 取区间 .
. f . . 09576ꎬ
0 . 75 f (0 . 75)<0 ( . 075ꎬ . 1) 0 . 5 f (0 . 5)<0 (0 . 5ꎬ1) 所以 1- a =0 . 9576 10 1 0.所以y =0 . 9576 10 x 0 ꎬ
0 . 875 f (0 . 875)>0 (0 . 75ꎬ0 . 875) 0 . 75 f (0 . 75)<0 (0 . 75ꎬ1) ∴ 关系式为y =0 . 9576 10 x 0.
08125 (08125)>0 (075ꎬ08125) . f . . . ◆习题8.2
0875 (0875)>0 (075ꎬ0875)
. . . .
∵075≈08ꎬ08125≈08ꎬ . f . . . 感受理解
x . 即所求方程的近似解为 . . 08125 (08125)<0 (08125ꎬ0875)
∴ ≈
设
0
f
8ꎬ
x x x 结合y x 与
08
y . f . (0
.
8125ꎬ
1.解析 y
=
m
(1+20
%
)
x
(
x
∈
N∗
)
.
(2) ( )=3 - -4ꎬ =3 084375 (084375)>0 0 . 84375)
x 的图象 图略 可知方程 x x 2.解析 y 1 x 3 x x .
= +4 ( )ꎬ 3 = . 和 . 精确到 . 的近 = + 3- (0≤ ≤3)
有两解 设为x x . ∵08125 084375 01 5 5
+4 ꎬ 1、 2 似值均为 . 3.解析 y % x.
f f 08ꎬ (1) =1000(1-10 )
∵ (1)=3-1-4=-2<0ꎬ (2)=9-2-4 所求方程的近似解为 . . 由题意得 % x
∴ 08 (2) 1000(1-10 ) =1 000×
=3>0ꎬ 探究拓展
∴ x 1∈(1ꎬ2) . 12. 证 明 因 为 F
(
a
)
F
(
b
) = 2
1 ꎬ 化简 ꎬ 得 0 . 9 x =
2
1 ꎬ 即 x =log0 . 9 1
2
=
∵ f (-4)=3 -4 >0ꎬ f (-3)=3 -3 -1<0ꎬ [ f a f ( a )+ f ( b ) ] [ f b f ( a )+ f ( b ) ] -lg2 . 即这种放射性元素的半
x . ( )- ( )- = ≈66ꎬ
∴ 2∈(-4ꎬ-3) 2 2 2lg3-1
32
教材习题答案
衰期约为 . 年. 时 可提高抗压强度 . 2. 的图象 图略 可知
66 ꎬ 03 kg/m 2 ( ) ꎬ
思考运用 当 x 时 y 的预测值为 . 方程 x x 有两个解 设为x x .
(2) =225 ꎬ 78 1 2 - -2=0 ꎬ 1ꎬ 2
4.解析 设f ( x )= px2 + qx + r ( p ≠0)ꎬ kg/m 2. ∵ f (2)=2 2 -2-2=0ꎬ∴ x 1=2 .
g ( x )= abx + c ꎬ 则 7.解析 画散点图. 又 ∵ f (-2)=2 -2 +2-2>0ꎬ f (-1)=2 -1 +1
{p q r f
+ + = (1)=10000ꎬ -2<0ꎬ
p q r f x .
4 +2 + = (2)=12000ꎬ ∴ 2∈(-2ꎬ-1)
p q r f 下面用二分法求x
{
9
ab
+
c
3 +
g
= (3)=13000ꎬ 2ꎬ
+ = (1)=10000ꎬ 区间中点 中点处函数值的符号 取区间
ab2 c g
+ = (2)=12000ꎬ . f . .
-15 (-15)<0 (-2ꎬ-15)
ab3 c g .
+ = (3)=13000 . f . . .
{p {a -175 (-175)>0 (-175ꎬ-15)
=-500ꎬ =-8000ꎬ .
q b . . f . (-175ꎬ
∴ =3500ꎬ =05ꎬ -1625 (-1625)<0 .
-1625)
r c
=7000ꎬ =14000ꎬ .
∴ f ( x )=-500 x2 +3500 x +7000ꎬ -1 . 6875 f (-1 . 6875)<0 - ( 1 - . 6 1 87 75 5 ꎬ )
g x . x .
( )=-800005 +14000 . f . (-1 . 71875ꎬ
f g . -171875 (-171875)>0 .
∴ (4)=13000ꎬ (4)=13500 -16875)
经比较 用y . x 作 差值越来越小 由对数函数图象知 x
为模拟 ꎬ 函数较 = 好 -8 . 0000 5 +14 000 越大图象越趋于 ꎬ 平缓 ꎬ ꎬ -1 . 703125 f (-1 . 703125)>0 (- - 1 1 . . 7 6 0 8 3 7 1 5 2 ) 5ꎬ
5.解析 设该单位购买 x 个该型号的移 故预测 7 月盈利 76 . 1 万元 ꎬ8 月盈利 . f . (-1 . 6953125ꎬ
动硬盘 甲 乙两商场的差价为y元 则 . 万元. -16953125 (-16953125)>0 .
ꎬ 、 ꎬ 772 -16875)
去甲商店买共花费 x x元 由 拓展探究 .
(800-20 ) ꎬ . f . (-169140625ꎬ
800-20 x ≥440ꎬ 得 1≤ x ≤18( x ∈ N )ꎬ 8.略. -169140625 (-169140625)>0 -1 . 6875)
去乙商店买花费 %x x x ◆复习题 . 和 . 精确到
800×75 =600 ( ∈ ∵ -1 691 406 25 -1 687 5
N 感受理解 . 均为 .
)ꎬ 001 -169ꎬ
当 x x N 时 1.解析 由f x 得x . x . .
∴ 1≤ ≤18( ∈ ) ꎬ (1) ( )=0ꎬ =4 ∴ 2≈-169
y
=(800-20
x
)
x
-600
x
=200
x
-20
x2
= (2)
由f
(
x
)=
x2
-2
x
-8=0ꎬ
得x
=4
或x
(3)
设f
(
x
)=log2
x
+
x
-2
.
x x . . 由y x与y x的图象 图略 可
20 (10- ) =-2 =log2 =2- ( )
当x 时 y 知 f x 有一个根 设为x
当 当 当 1 x x 0
<
> = <
1
1 1
0
8 x 0 ≤ 时 时 1
ꎬ
ꎬ 8 ꎬ y y 时
>
= =
0
4 ꎬ 0
ꎬ
4 y ꎬ 0 < x 0 - . 600 x =-160 x <0 . ( ( 0ꎬ 3 4 得 ) )
由
由 x = 4 lo x 1 g - . 2 2
x
x - - 2
1
2= = 0 0 ꎬ ꎬ 即
得
(
x
2 = x -2 2 )
.
(2 x +1)= 下 ∵ ∴ 面 f x
ꎬ
( 0
(
∈ 1 用 ) (
)
= 二 1
=
- ꎬ 分
0
1 2) < 法 . 0 求 ꎬ f 解 (2 x )=
ꎬ
. 1>0ꎬ
0ꎬ
综上可知 若购买少于 个 去乙商店 由x x 得x . 0
ꎬ 10 ꎬ (5) +ln -1=0ꎬ =1 区间中点 中点处函数值的符号 取区间
花费较少 若购买 个 甲 乙商店消 由 x x 得x .
ꎻ 10 ꎬ 、 (6) 2 +2 -8=0ꎬ =2 . f . .
费一样多 若购买超过 个 去甲商店 2.解析 速度函数的图象如图 . 15 (15)>0 (1ꎬ15)
ꎻ 10 ꎬ 1 . f . . .
花费较少. 125 (125)<0 (125ꎬ15)
6.解析 画散点图 选模型. 1 . 375 f (1 . 375)<0 (1 . 375ꎬ1 . 5)
ꎬ
. f . . .
14375 (14375)<0 (14375ꎬ15)
.
. f . (14375ꎬ
146875 (146875)>0 .
146875)
.
. f . (1453125ꎬ
图 1453125 (1453125)<0 1 . 46875)
1
.
路程函数的图象如图 . . f . (1453125ꎬ
2 14609375 (14609375)>0 1 . 4609375)
.
. f . (1453125ꎬ
145703125 (145703125)>0 .
145703125)
.
. f . (1455078125ꎬ
1455078125 (1455078125)<0 .
145703125)
由散点图可知抗压强度基本符合线性 . 和 . 精确
∵1455 078 125 1 457 031 25
规律 设y kx b k 到 . 均为 .
ꎬ = + ( ≠0)ꎬ 图 001 146ꎬ
将 . . 代入 2 x . .
(170ꎬ616)ꎬ(180ꎬ646) ꎬ ∴ 0≈146
得 { 170 k + b =61 . 6ꎬ解得 {k =0 . 3ꎬ 3.解析 (1)∵ x2 - x -3=0ꎬ (4) 设f ( x )= x2 -cos x ꎬ
k b . b . 由y x2 和y x的图象 图略 可知
180 + =646ꎬ =106ꎬ x 1+ 13 x 1- 13 = =cos ( )
y . x . .将其他点代入 基本符 ∴ 1= ꎬ 2= ꎬ f x 有一个根 设为x
∴ =0 3 +10 6 ꎬ 2 2 ( )=0 ꎬ 0ꎬ
合该函数模型. x . x . . f f
∴ 1≈230ꎬ 2≈-130 ∵ (0)= 0-cos 0=-1<0ꎬ (1)= 1-
每立方米混凝土中增加 水泥 设f x x x 由y x 和y x x .
(1) 1 kg (2) ( )=2 - -2ꎬ =2 = + cos1>0ꎬ∴ 0∈(0ꎬ1)
33
下面用二分法求解x . 7.解析 设日销售额为F t 元. 由 知 当 p 时
0 ( ) (3) (1) ꎬ = 560 ꎬ560
区间中点 中点处函数值的符号 取区间 ① 当 0≤ t <20 ( ꎬ t ∈ N时 ) ꎬ ( ) =760e -50 h 0ln 3 3 5 8 ꎬ
. f . .
05 (05)<0 (05ꎬ1) F t 1 t 1 t 43 14
. f . . ( ) = +11 - + = -500ln
0 . 75 f (0 . 75)<0 ( . 075ꎬ . 1) ( ) 2 2 3 3 ∴ h = 19.
0875 (0875)>0 (075ꎬ0875) 1 t 21 4225. 35
. f . . . - - + ln
08125 (08125)<0 (08125ꎬ0875) 6 2 24 38
. 当t 或t 时 F t . 当大气压强是 时 该处的
. f . (08125ꎬ ∴ =10 =11 ꎬ ( )max=176 ∴ 560 mmHg ꎬ
084375 (084375)>0 . 当 t t N时 F t t
084375) ② 20≤ ≤40ꎬ ∈ ꎬ ( )=(- + 14
. ( ) -500ln
0 . 828125 f (0 . 828125)>0 0 ( . 8 0 2 8 8 1 1 2 2 5 5 ꎬ ) 41) - 1 t + 43 = 1 ( t -42) 2 - 1 ꎬ 高度是 19 m .
3 3 3 3 35
0 . 8203125 f (0 . 8203125)<0 (0
0
. . 8
8
2
2
0
8
3
1
1
2
2
5)
5ꎬ ∴
又
当t =20 时 ꎬ F ( t )max=161 .
10.解析 C
ln 38
的实际意义是安装这种
. 176>161ꎬ (0)
. f . (082421875ꎬ 所以 当t 或t 时 日销售额最 太阳能电池板的面积为 时每年消耗
082421875 (082421875)<0 0 . 828125) 大 最 ꎬ 大值 = 为 10 . =11 ꎬ 的电费 0
0 . 826171875 f (0 . 826171875)>0 ( . 0 . 82421875ꎬ 8.解 ꎬ 析 过 176 点 D 作 DE AB 连 即未安 ꎬ 装太阳能电池板时每年消耗的
0826171875) (1) ⊥ ꎬ
. 接BD. 电费.
. f . (08251953125ꎬ
08251953125 (08251953125)<0 . k
0826171875) 由C 得k .
. 和 . 精 (0)= =24ꎬ =2400
∵ 0 825 195 312 5 0 826 171 875 100
确到 . 均为 .
001 083ꎬ ∴ F =15× 2 x 400 +0 . 5 x = 1 x 800 +0 . 5 x ꎬ
x . . 20 +100 +5
∴ 0≈083 x .
4.解析
①
函数f
(
x
)=
x2
-
kx
+1
的对称
∵
AB为直径
ꎬ∴ ∠
ADB
=90
°
ꎬ
≥0
k 在 ADB与 AED中 令F 1800 . x 1
轴为直线x Rt△ Rt△ ꎬ (2) = x +05 ≤ ×24×15ꎬ
= ꎬ ADB ° AED BAD DAE. +5 6
2 ∠ =90 =∠ ꎬ∠ =∠ 则x2 x
k ADB AED. -115 +3000≤0ꎬ
当 即k 时 f k ∴ Rt△ ∽Rt△ x .
<-1ꎬ <-2 ꎬ(-1)>0ꎬ∴ +2 AD AB AD2 ∴40≤ ≤75
2 即AE 要使F不超过安装太阳能供电设备
k 无解. ∴ AE=ADꎬ = ABꎬ ∴
>0ꎬ∴ >-2ꎬ
k x2 前消耗电费的 1 x的取值范围是
当 即 k 时 Δ k2 又AD x AB R AE CD ꎬ 40
② -1≤ ≤1ꎬ -2≤ ≤2 ꎬ = = ꎬ =2 ꎬ∴ = Rꎬ∴ = 6
2 2 x .
k . x2 ≤ ≤75
-4<0ꎬ∴ -2< <2 AB AE R 探究拓展
k -2 =2 -Rꎬ
③
当
>1ꎬ
即k
>2
时
ꎬ
f
(1)= 1-
k
+1> y AB BC CD AD R x
11.解析 设f
(
x
)=
x2
-(
a
+2)
x
+
a.
k 2 无解. ∴ ( = x2 ) + + + = 2 + + ∵ Δ =( a +2) 2 -4 a = a2 +4>0ꎬ
综
0ꎬ
上
∴
可
<
知
2ꎬ
k . 2
R
-R +
x
=-R
1 x2
+2
x
+4
R.
∴
函数f
(
x
)=
x2
-(
a
+2)
x
+
a与x轴有
ꎬ ∈(-2ꎬ2) 两个不同的交点.
思考运用 AD AE CD
5.解析 x a 在区间 上
∵
ì ï x >
>
0
0
ꎬ
ꎬ >0ꎬ >0ꎬ 当
上无
a
= 解 0 .
时
ꎬ
方程为x2
-2
x
=0ꎬ
在
(0ꎬ2)
∵ - x +1=0 (-1ꎬ1) ï
ï
x2
当a 时 f a f a
有两个解 íR>0ꎬ ≠0 ꎬ∵ (0)= ꎬ (2)=- ꎬ
ꎬ ∴ ï f f a2 且f x 的图象
∴
x2
+
x
-
a
=0
在
(-1ꎬ1)
上有两个解
ꎬ
且
ïï R
x2 ∴
是连
(0
续
)
不间
(2
断
)=
的
- <0ꎬ ( )
x 令f x x2 x a î2 -R>0ꎬ ꎬ
≠0ꎬ ( )= + - ꎬ 函数f x 在 上有 个零点
{Δ a x R. ∴ ( ) (0ꎬ2) 1 ꎬ
=1+4 >0ꎬ ∴0< < 2 方程x2 a x a 在 上
∴ f a ∴ -( +2) + =0 (0ꎬ2)
{
(-1)=1-1- >0ꎬ
(2)∵
y
=-R
1 x2
+2
x
+4
R 有
1
个解.
a 1 综上 当a 时 方程x2 a x a
>- ꎬ 1 a . ꎬ =0 ꎬ -( +2) +
∴ 4 ∴ - < <0 1 x R 2 R x R . 在区间 上无解 当a 时
a 4 =-R( - ) +5 (0< < 2 ) =0 (0ꎬ2) ꎻ ≠0 ꎬ
<0ꎬ 方程x2 a x a 在区间
当 x R 时 y 取得最大值 最大值 -( +2) + =0 (0ꎬ2)
6.解析 x π x π ∴ = ꎬ ꎬ 上有 个解.
∵0≤ ≤ ꎬ∴ 0≤2 ≤πꎬ ≤ 为 R. 1
2 6 5 12.解析 f x 2x x a 2x
梯形周长的最大值为 R. ( )=cos -sin + =-sin -
x π 7π ∴ 5 x a .
2 + ≤ ꎬ 9.解析 大气压强p与高度h之间 sin + +1
6
( x
6
π ) [ 1 ] 的关 系
(
为
1)
p
∵
=760e - hk ꎬ
令t
=sin
x
ꎬ
f
(
x
( )=
g
(
t
) )ꎬ∴
g
(
t
)=-
x2
-
∴ sin 2 + ∈ - ꎬ1 ꎬ 当h 时 p x a x π t
[ 6 ] 2 =500 ꎬ =700ꎬ + +1ꎬ∵ ∈ 2 ꎬπ ꎬ∴ ∈(0ꎬ1)ꎬ
∴ f ( x )∈ - 1 ꎬ1 ꎬ ∴700=760e -500 k ꎬ∴ k =- 1 ln 35. 对称轴为直线t 1
又f x t t 2 R 在区间 [ π ] 上有 由 知 p -50 h 0 5 l 0 n 0 3 3 5 8 38 当t 时 =- g 2 t ꎬ 单调递减.
( )= ( ∈ ) 0ꎬ (2) (1) ꎬ =760e ꎬ ∴ ∈(0ꎬ1) ꎬ ( )
唯一解 由图象 图略 可知 2 当h =1000 时 ꎬ p =760e -2ln 3 3 5 8. ① 当g (0)>0ꎬ 且g (1)<0ꎬ 即 -1< a <1
[ ꎬ ] ( ) ꎬ ∴ 1 000 m 高空处的大气压强为 时 ꎬ 有 1 个零点 ꎻ
t ∈ - 1 ꎬ 1 . -2ln 3 3 5 8 . ② 当g (0) g (1)≥0ꎬ 即 ( a +1)( a -
2 2 760e mmHg
34
教材习题答案
即a 或a 时 无零点. 象 类似于指数函数 分析选项可知模 上单调递增 其图象是连续不间断的
1)≥0ꎬ ≥1 ≤-1 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
综上 当 a 时 f x 在区间 拟函数为y a bx 故选 . 所以方程 x x 在区间 上
ꎬ -1< <1 ꎬ ( ) = + ꎬ B 2 + -5=0 (1ꎬ2)
( ) 有零点.
π 上有 个零点
ꎬπ 1 ꎻ 13.解析 当x 时 x
2 <0 ꎬ- >0ꎬ
当a 或 a 时 f x 在区间 f x - x
≥1 ≤-1 ꎬ ( ) ∴ (- )=2 -3ꎬ
( ) 又f x 是定义在R上的奇函数
π 上无零点. ( ) ꎬ
ꎬπ f f x f x
2 ∴ (0)=0ꎬ (- )=-( )ꎬ
13.解析 (1)∵ f ( x )= x2 - mx + m在区间 ∴ - f ( x )=2 - x -3ꎬ
上有唯一的零点
[-1ꎬ2] {Δ ꎬ m2 m ∴ f ( x )=- 1 x+3( x <0) .
= -4 =0ꎬ 2
f f 或 m ì x x
∴ (-1)(2)<0 ï2 -3ꎬ >0ꎬ
-1≤ ≤2ꎬ ï x
2 f x í0ꎬ =0ꎬ
∴ (2
m
+1)(4-
m
)<0
或m
=0
或m
=4
.
8.B 当x 时 由f x x2 x x
∴ ( )=ï
ï 1 x .
≤0 ꎬ ( )= + -6=( - î- x+3ꎬ <0
m 或m 1 或m x 得x x 舍去 . 2
∴ ∴ m ∈ ≥ f 4 ( - x ∞ꎬ- x < 2 - 2 1 m 2 ) x ∪ m {0 在 = }∪ 0 区 ꎬ [ 间 4ꎬ+∞) . 得 ∴ 当 2) 零 ( x x > = 点 + 0 2 3 个 ꎬ 时 )= 数 ꎬ 由 0 为 ꎬ f ( 2ꎬ x 故 ) = = 选 - l 3 o ( B g2 . ( = x 2 +2)- ) 2=0ꎬ ( 则 当 2) x x 当 = = l 0 o x g 时 > 2 0 3 ꎬ . 时 f ( ꎬ x 令 )= 2 0 x . -3=0ꎬ
( 上 2 有
ì ï
)
Δ
∵ 两
=
( 个
m2
零 )
-
=
4
点
m >
ꎬ -
0ꎬ
+ [-2ꎬ4] 9. 即 A x2 当
+
a x
<
≤
2
x 0 在 时 ꎬ x x
∈
2 -
(
2
-
x
∞
+ a
ꎬ
<
0
0
]
上 有 有 解 解 ꎬ
ꎬ
当x <0 时 ꎬ 令 - 2 1 x+3=0ꎬ
ïï m 由图象 ( 图略 ) 可知a <1ꎬ 故选 A . 则x =log2 1 .
í-2< <4ꎬ 10.C 设f x x2 ax a. 3
∴ ï f 2 ⇒ 方程x ( 2 )= ax - a 2 + 在 上有 综上 f x 的零点是 1 .
î
ïï
f (
(
4
-
)
2
≥
)≥
0
0ꎬ ∵
两个不相等
-2
的实
+
数
=
解
0
ꎬ
(-1ꎬ1)
14.解析
ꎬ(
设
)
这种放射性
0
物
ꎬlo
质
g2
最
3ꎬ
初
log
的
2
质 3 量
ì ï m >4 或m <0ꎬ ∴ 函数f ( x ) 的图象与x轴有 2 个不同 为 经过x年后 剩留量是y 则有y
ì í ï ï ï m - m 4 > < 4 m 或 <8 m ꎬ <0ꎬ ⇒ í ï ï ï m -4 ≥ < m - < 4 8 ꎬ ꎬ 的交 ì ï ïf - 点 1< ꎬ a <1ꎬ =0 1 . 7 ꎬ 5 x ꎬ 依题意 ꎬ 得 ꎬ 1 3 =0 . 75 x ꎬ ꎬ
ï3 +4≥0ꎬ 3 í(-1)>0ꎬ
î 16-3 m ≥0 î ï ïm ≤ 16 ꎬ ∴ î ï ï f Δ (1)>0ꎬ ∴ x = lg . 1 3 = -lg3 = lg3 ≈
3 >0ꎬ lg075 lg3-lg4 2lg2-lg3
∴ - 3 4 ≤ m <0 或 4< m ≤ 1 3 6. ì ï ï - a 1< a <1ꎬ ì ï ïïa -1< a 1 <1ꎬ 2×0 . 0 3 . 0 4 - 8 0 . 48 =4 .
m 的 取 值 范 围 是 í3 +1>0ꎬ í >- ꎬ 大约经过 年 该物质的剩留量是
∴ [ ) ( ] ∴ ï ï1- a >0ꎬ ∴ ï a 3 ∴ 4 ꎬ
- 4 ꎬ0 ∪ 4ꎬ 16 . î 4 a2 -4 a >0ꎬ î ïï a <1ꎬ 或a 原来的 1 .
3 3 >1 <0ꎬ 3
本章测试 15.解析 函数 f x x a 是 R
1 a (1)∵ ( )= | - |
一、填空题 ∴ - < <0ꎬ 上的偶函数
3 ꎬ
1.答案 故选 . 对任意的实数x 都有f x f x
2 C ∴ ꎬ (- )= ( )
解析 令 x 解得 x 函 三、解答题 成立 即 x a x a
log2 -1=0ꎬ =2ꎬ∴ ꎬ |- - |=| - |ꎬ
数的零点是 . 11.解析 当每个标准客房的价格为 x a x a恒成立或x a a x恒成
2 100 ∴ + = - + = -
2.答案 b 元时 客房的收入y % 立 a .
≥0 ꎬ =150×85 ×100= ꎬ∴ =0
3.答案 元 当a 时 x a ax 有两个解
-3 12750( )ꎻ (2) >0 ꎬ| - |- =0
4.答案 当每个标准客房的价格为 元时 等价于方程 x a 2 a2x2 在
1 120 ꎬ ( - ) - =0 (0ꎬ
5.答案 客房的收入 y % 上有两个解
150 = 150×75 ×120 = +∞) ꎬ
解析 由题意知 销售收入为 x 万 元 即 a2 x2 ax a2 在 上有
ꎬ 25 13500( )ꎻ ( -1) +2 - =0 (0ꎬ+∞)
元 总成本为 x . x2 万元 当每个标准客房的价格为 元时 两个解 令h x a2 x2 ax a2
ꎬ (3000+20 -01 ) ꎬ 140 ꎬ ꎬ ( )=( -1) +2 - ꎬ
∴25
x
≥3000+20
x
-0
.
1
x2
ꎬ
客房的收入 y
= 150×65
%
×140 = ∵
h
(0)=-
a2
<0ꎬ
解得x
≥150
或x
≤-200ꎬ 13650(
元
)ꎻ
ì
ï
a2
-1<0ꎬ
又x x N x x N. 当每个标准客房的价格为 元时 ï a
∈(0ꎬ240)ꎬ ∈ ꎬ∴ ≥150ꎬ ∈ 160 ꎬ í
最低产量是 台. 客房的收入 y % ∴ ï a2>0ꎬ
∴ 150 = 150×55 ×160 = ï1-
6.答案 a 元 . îΔ a2 a2 a2
<0 13200( ) =4 +4 ( -1)>0ꎬ
解析 x x +1 a 有实数解 故当每个标准客房的价格为 元 故 a .
∵4 +2 + =0 ꎬ 140 0< <1
a x 2 x 有实数解 时 每天的营业额最高. 同理 当a 时 得到 a .
∴ =-(2 ) -22 ꎬ ꎬ ꎬ <0 ꎬ -1< <0
a x 2 有实数解 12.解析 函数 f x x x 在 当a 时 f x x g x 显然
∴ =-(2 +1) +1 ꎬ (1) ( )= 2 + -5 =0 ꎬ ( )= | |= ( )=0ꎬ
x x 2 a . 上是单调递增函数. 不符合题意 舍去.
∵2 >0ꎬ∴ -(2 +1) +1<0ꎬ∴ <0 (-∞ꎬ+∞) ꎬ
二、选择题 证明 因为f f 综上可知 实数a的取值范围是
(2) : (1)=-2<0ꎬ (2)=1 ꎬ (-1ꎬ
7.B 由题表中数据画散点图 观察图 f f 且函数f x 在R .
ꎬ >0ꎬ (1)(2)<0ꎬ ( ) 0)∪(0ꎬ1)
35