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高考新情境命题探究(2)
函数单调性的应用——衔接高等数学
A
B
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函数单调性的应用——衔接高等数学
[例] (2025·邢台期末)保定的府河发源于保定市西郊,止于白洋淀藻杂淀,全长26千米.府河作为保定城区主要的河网水系,是城区内主要的排沥河道.府河桥其桥拱曲线形似悬链线,桥型优美,是该市的标志性建筑之一,悬链线函数形式为y= eq \f(a,2)(e eq \s\up6(\f(x,a))+e- eq \f(x,a)),当其中参数a=1时,该函数就是双曲余弦函数cos hx= eq \f(ex+e-x,2),类似的有双曲正弦函数sin hx=
eq \f(ex-e-x,2).设函数f(x)=sin hx· cos hx,若实数x满足不等式f(3x-4)+f(x2)<0,则x的取值范围为( )
A.(-4,1)
B.(-1,4)
C.(-4,-1)
D.(1,4)
审题指导:根据题意,写出函数解析式,由奇偶性和单调性,解不等式即可.
解析:由题意,f(x)=sin hx·cos hx= eq \f(ex-e-x,2)· eq \f(ex+e-x,2)= eq \f(e2x-e-2x,4),函数定义域为R,且为增函数,由f(-x)= eq \f(e-2x-e2x,4)=- eq \f(e2x-e-2x,4)=-f(x),则函数f(x)为奇函数,由f(3x-4)+f(x2)<0,即f(x2)<-f(3x-4)=f(4-3x),所以x2<4-3x,解得-4<x<1,所以x的取值范围为(-4,1).
训练 高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的美誉,用其名字命名的“高斯函数”:设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则y=[x]称为高斯函数,也称取整函数.例如:[-3.7]=-4,[2.3]=2.已知f(x)= eq \f(ex,ex+1)- eq \f(1,2),则函数y=[f(x)]的值域为( )
A.{0}
B.{-1,0}
C.{-2,-1,0}
D.{-1,0,1}
解析:由函数f(x)= eq \f((ex+1)-1,ex+1)- eq \f(1,2)=1- eq \f(1,ex+1)- eq \f(1,2)= eq \f(1,2)- eq \f(1,ex+1),因为ex+1>1,所以-1<- eq \f(1,ex+1)<0,- eq \f(1,2)< eq \f(1,2)- eq \f(1,ex+1)< eq \f(1,2),所以- eq \f(1,2)<f(x)< eq \f(1,2),所以[f(x)]=-1或0,所以y=[f(x)]的值域为{-1,0}.
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