(2012•江西模擬)設(shè)M是由滿足下列條件的函數(shù)f(x)構(gòu)成的集合:①方程f(x)-x=0有實根;②函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x)滿足0<f′(x)<1.
(1)若函數(shù)f(x)為集合M中的任意一個元素,證明:方程f(x)-x=0只有一個實根;
(2)判斷函數(shù)g(x)=
x
2
-
lnx
2
+3(x>1)
是否是集合M中的元素,并說明理由;
(3)設(shè)函數(shù)f(x)為集合M中的任意一個元素,對于定義域中任意α,β,證明|f(α)-f(β)|≤|α-β|
分析:(1)構(gòu)造函數(shù)h(x)=f(x)-x,由已知可判斷h(x)是單調(diào)遞減函數(shù),由單調(diào)函數(shù)至多有一個零點,及方程f(x)-x=0有實根,可證得答案;
(2)結(jié)合函數(shù)g(x)=
x
2
-
lnx
2
+3(x>1)
,分析條件:①方程g(x)-x=0有實根;②函數(shù)g(x)的導(dǎo)數(shù)g′(x)滿足0<g′(x)<1.兩個條件是否滿足,可得結(jié)論;
(3)不妨設(shè)α≤β,由(1)證得函數(shù)的單調(diào)性,易證明0≤f(β)-f(α)≤β-α,進而根據(jù)絕對值的定義得到結(jié)論.
解答:證明::(1)令h(x)=f(x)-x,則h′(x)=f′(x)-1<0,故h(x)是單調(diào)遞減函數(shù),
所以,方程h(x)=0,即f(x)-x=0至多有一解,
又由題設(shè)①知方程f(x)-x=0有實數(shù)根,
所以,方程f(x)-x=0有且只有一個實數(shù)根…..(4分)
(2)易知,g′(x)=
1
2
-
1
2x
,則0<g′(x)<1,滿足條件②;
令F(x)=g(x)-x=-
x
2
-
lnx
2
+3(x>1)
,
則F(e)=-
e
2
-
lne
2
+3
=-
e
2
+
5
2
>0,F(xiàn)(e2)=-
e2
2
+1
<0,…..(7分)
又F(x)在區(qū)間[e,e2]上連續(xù),所以F(x)在[e,e2]上存在零點x0,
即方程g(x)-x有實數(shù)根x0∈[e,e2],故g(x)滿足條件①,
綜上可知,g(x)∈M…(9分)
(Ⅲ)不妨設(shè)α≤β,∵f′(x)>0,∴f(x)單調(diào)遞增,
∴f(α)≤f(β),即f(β)-f(α)≥0,,
令h(x)=f(x)-x,則h′(x)=f′(x)-1<0,故h(x)是單調(diào)遞減函數(shù),
∴f(β)-β≤f(α)-α,即f(β)-f(α)≤β-α,
∴0≤f(β)-f(α)≤β-α,
則有|f(α)-f(β)|≤|α-β|.…..….(13分)
點評:本題是函數(shù)與方程的綜合應(yīng)用,是函數(shù)零點與方程根關(guān)系的綜合應(yīng)用,其中利用導(dǎo)數(shù)法分析函數(shù)的單調(diào)性,進而判斷函數(shù)零點的個數(shù)及對應(yīng)方程根的個數(shù)難度較大.
練習(xí)冊系列答案
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(2012•江西模擬)球O的球面上有四點S,A,B,C,其中O,A,B,C四點共面,△ABC是邊長為2的正三角形,面SAB⊥面ABC,則棱錐S-ABC的體積的最大值為( 。

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(2012•江西模擬)在△ABC中,P是BC邊中點,角A、B、C的對邊分別是a、b、c,若c
AC
+a
PA
+b
PB
=
0
,則△ABC的形狀為( 。

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(2012•江西模擬)已知數(shù)列{an}是各項均不為0的等差數(shù)列,公差為d,Sn 為其前n項和,且滿足an2=S2n-1,n∈N*.?dāng)?shù)列{bn}滿足bn=
1anan+1
,Tn為數(shù)列{bn}的前n項和.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式和Tn;
(2)是否存在正整數(shù)m,n(1<m<n),使得T1,Tm,Tn,成等比數(shù)列?若存在,求出所有m,n的值;若不存在,請說明理由.

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(2012•江西模擬)已知函數(shù)f(x)=
3
2
sin2x-
1
2
(cos2x-sin2x)-1
,x∈R,將函數(shù)f(x)向左平移
π
6
個單位后得函數(shù)g(x),設(shè)△ABC三個角A、B、C的對邊分別為a、b、c.
(Ⅰ)若c=
7
,f(C)=0,sinB=3sinA,求a、b的值;
(Ⅱ)若g(B)=0且
m
=(cosA,cosB)
,
n
=(1,sinA-cosAtanB)
,求
m
n
的取值范圍.

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(2012•江西模擬)過雙曲線
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的右頂點A作斜率為-1的直線,該直線與雙曲線的兩條漸進線的交點分別為B、C.若
AB
=
1
2
BC
,則雙曲線的離心率是
5
5

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