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1、试题题目:设M是由满足下列条件的函数f(x)构成的集合:“①方程f(x)-x=0有实数..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-03-24 07:30:00

试题原文

设M是由满足下列条件的函数f(x)构成的集合:“①方程f(x)-x=0有实数根;②函数f(x)的导数f′(x)满足0<f′(x)<1”.
(Ⅰ)判断函数f(x)=
x
2
+
sinx
4
是否是集合M中的元素,并说明理由;
(Ⅱ)集合M中的元素f(x)具有下面的性质:若f(x)的定义域为D,则对于任意[m,n]?D,都存在x0∈[m,n],使得等式f(n)-f(m)=(n-m)f'(x0)成立”,试用这一性质证明:方程f(x)-x=0只有一个实数根;
(Ⅲ)设x1是方程f(x)-x=0的实数根,求证:对于f(x)定义域中任意的x2、x3,当|x2-x1|<1,且|x3-x1|<1时,|f(x3)-f(x2)|<2.

  试题来源:惠州二模   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:集合间的基本关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(I)因为f′(x)=
1
2
+
1
4
cosx,所以f′(x)∈[
1
4
3
4
]满足条件0<f′(x)<1

又因为当x=0时,f(0)=0,
所以方程f(x)-x=0有实数根0.
所以函数f(x)=
x
2
+
sinx
4
是的集合M中的元素.(3分)
(II)假设方程f(x)-x=0存在两个实数根α,β(α≠β),
则f(α)-α=0,f(β)-β=0不妨设α<β,根据题意存在数c?(α,β)
使得等式f(β)-f(α)=(β-α)f'(c)成立.
因为f(α)=α,f(β)=β,且α≠β,
所以f'(c)=1,
与已知0<f'(x)<1矛盾,
所以方程f(x)-x=0只有一个实数根;(8分)
(III)不妨设x2<x3,因为f'(x)>0,
所以f(x)为增函数,
所以f(x2)<f(x3),
又因为f'(x)-1<0,
所以函数f(x)-x为减函数,
所以f(x2)-x2>f(x3)-x3
所以0<f(x3)-f(x2)<x3-x2
即|f(x3)-f(x2)|<|x3-x2|,
所以|f(x3)-f(x2)|<|x3-x2|=|x3-x1-(x2-x1)|≤|x3-x1|+|x2-x1|<2(13分)
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“设M是由满足下列条件的函数f(x)构成的集合:“①方程f(x)-x=0有实数..”的主要目的是检查您对于考点“高中集合间的基本关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中集合间的基本关系”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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