综合题18.0分
理科数学

对于定义域为的函数,若存在正常数,使得是以为周期的函数,则称为余弦周期函数,且称为其余弦周期.已知是以为余弦周期的余弦周期函数,其值域为.设单调递增,.

27. 验证是以为周期的余弦周期函数;

28. 设.证明对任意,存在,使得

29. 证明:“为方程上得解”的充要条件是“为方程上有解”,并证明对任意都有.

考察知识点

  • 区间与无穷的概念
第1小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)略.

解析

试题分析:(1)根据余弦周期函数的定义,判断cosgx+6π)是否等于cosgx)即可.

证明:(1)易见的定义域为

对任意

所以

是以为余弦周期的余弦周期函数.

考查方向

考查对余弦周期函数定义的理解

解题思路

新定义问题一般先考察对周期定义的理解

易错点

周期定义的理解运用

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

(2)略

解析

试题分析:(2)根据fx)的值域为R,便可得到存在x0,使得fx0)=c,而根据fx)在R上单调递增即可说明x0[ab],从而完成证明;

(2)由于的值域为,所以对任意都是一个函数值,即有,使得.

,则由单调递增得到,与<

考查方向

考查对构造方程解题的方法.

解题思路

新定义问题一般先考察对定义的理解,这时只需一一验证定义中各个条件即可.二是考查满足新定义的函数的简单应用,如在某些条件下,满足新定义的函数有某些新的性质,这也是在新环境下研究“旧”性质,此时需结合新函数的新性质,探究“旧”性质.三是考查综合分析能力,主要将新性质有机应用在“旧”性质,创造性证明更新的性质.

易错点

存在性问题与函数单调性最值的联系

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

(3)略

解析

试题分析:(3)只需证明u0+T为方程cosf(x)=1在区间[T,2T]上的解得出u0为方程cosf(x)=1在[0,T]上的解,是否为方程的解,带入方程,使方程成立便是方程的解.证明对任意x∈[0,T],都有f(x+T)=f(x)+f(T),可讨论x=0,x=T,x∈(0,T)三种情况:x=0时是显然成立的;x=T时,可得出cosf(2T)=1,从而得到f(2T)=2k1π,k1∈Z,根据f(x)单调递增便能得到k1>2,然后根据f(x)的单调性及方程cosf(x)=1在[T,2T]和它在[0,T]上解的个数的情况说明k1=3,和k1≥5是不存在的,而k1=4时结论成立,这便说明x=T时结论成立;而对于x∈(0,T)时,通过考查cosf(x)=c的解得到f(x+T)=f(x)+f(T),综合以上的三种情况,最后得出结论即可.

(3)若上的解,则,且

,即为方程上的解.

同理,若

考查方向

考查知道由cosf(x)=1能得出f(x)=2kx,k∈Z,以及构造方程解题的方法,在证明最后一问时能运用第二问的结论.

解题思路

新定义问题一般先考察对定义的理解,这时只需一一验证定义中各个条件即可.二是考查满足新定义的函数的简单应用,如在某些条件下,满足新定义的函数有某些新的性质,这也是在新环境下研究“旧”性质,此时需结合新函数的新性质,探究“旧”性质.三是考查综合分析能力,主要将新性质有机应用在“旧”性质,创造性证明更新的性质.

易错点

周期定义的理解运用;存在性问题与函数单调性最值的联系;任意性问题成立的条件判断