内容正文:
3.1.1 函数的概念
题型一 函数关系的判断
1.集合,,下列不能表示从到的函数的是( )
A.: B.:
C.: D.:
2.下列图形中,不是以为自变量的函数的图象的是( )
A.B. C.D.
3.已知映射既是单射又是满射,并且满足,则 .
4.已知函数.
(1)点在的图象上吗?
(2)当时,求的值;
(3)当时,求的值;
题型二 求函数值
5.已知函数,则( )
A.4 B.9 C.16 D.25
6.下列函数满足的是( )
A. B.
C. D.
7.如果且,则的值为 .
8.已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)求,的值;
(3)当时,求,的值.
题型三 已知函数值求自变量或参数
9.已知函数,且点,均在此函数的图象上,若,则( )
A. B. C. D.4
10.已知:是集合到集合的函数,如果集合,那么集合可能为( )
A. B. C. D.
11.已知函数,且,则实数 .
12.已知,实数为常数,都为实数,且.
(1)若,求的值;
(2)若,且,比较与的大小.
题型四 区间的定义与表示
13.集合或用区间表示为( ).
A. B. C. D.
14.下列集合不能用区间形式表示的是( )
A. B.
C.或 D.
15.设区间,则使成立的的取值范围为 .
16.已知,关于x的不等式的解集为开区间A.
(1)若,求a、b的值;
(2)若,求A.
题型五 区间的关系与运算
17.已知,集合,则( )
A. B. C. D.
18.已知集合,,则 .
19.已知集合,全集为.
(1)求解出集合并用区间表示;
(2)求阴影部分表示的集合.
题型六 具体函数的定义域
20.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
21.下列函数与函数是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
22.函数的定义域为 .
23.已知函数的定义域为,集合.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
题型七 抽象函数的定义域
24.若的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
25.下列命题是真命题的是( )
A.函数是减函数
B.已知函数,则函数
C.已知,则
D.若函数的定义域为,则函数的定义域为
26.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
27.(1)已知函数的定义域是,求函数的定义域;
(2)求函数的值域.
题型八 复合函数的定义域
28.若函数的定义域为,则函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
29.下列说法正确的是( )
A.若的定义域为,则的定义域为
B.函数在上的值域为
C.函数的值域为
D.函数的值域为
30.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
31.(1)已知y=f(x)的定义域为[0,1],求函数y=f(x2+1)的定义域;
(2)已知y=f(2x﹣1)的定义域为[0,1],求y=f(x)的定义域;
题型九 实际问题的定义域
32.已知等腰三角形的周长为40,设其底边长为ycm,腰长为xcm.则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
33.如图,某小区有一块底边和高均为40m的锐角三角形空地,现规划在空地内种植一边长为x(单位:m)的矩形草坪(阴影部分),要求草坪面积不小于,则x的取值范围为 .
34.如图所示,在一张边长为20cm的正方形铁皮的4个角上,各剪去一个边长是cm的小正方形,折成一个容积是的无盖长方体铁盒,试写出用表示的函数关系式,并指出它的定义域.
题型十 常见(一次函数、二次函数、反比例函数等)的函数值域
35.下列函数中,值域为的是( )
A. B.
C. D.
36.已知集合,则( )
A. B.
C. D.
37.已知集合,,若,则的取值范围为 .
38.已知集合,
(1)求集合;
(2)当时,求;
(3)若集合,求实数的取值范围.
题型十一 复杂(根式型、分式型等)函数的值域
39.函数的值域为( )
A. B. C. D.
40.下列命题正确的是( )
A.已知,则
B.与是同一个函数
C.函数,的值域为
D.若函数的定义域为,则函数的定义域为
41.函数的值域为 .
42.(1)求函数的定义域及值域.
(2)函数对于任意的x都有,求.
(3)已知,求.
题型十二 判断两个函数是否相等
43.下列函数中,与函数为同一函数的是( )
A. B.
C. D.
44.下列函数中与函数是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
45.下列四组函数中,表示的是同一个函数有 (填序号);①;②;③;④.
46.试判断下列各组函数是否表示同一个函数.
(1)与;
(2)与;
(3)与;
(4),与,.
题型十三 根据函数的值域求定义域
47.已知函数的值域为,则的定义域不可能是( )
A. B. C. D.
48.已知函数的值域为,则的定义域可能为( )
A. B. C. D.
49.若函数的值域是,则此函数的定义域为 .
50.(1)已知,,求的值域;
(2)已知的值域为,求此函数的定义域.
题型十四 判别式法求最值
51.若函数的最大值为,最小值为,则( )
A.4 B.6
C.7 D.8
52.设非零实数a,b满足,若函数存在最大值M和最小值m,则 .
53.求函数的最大值、最小值.
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3.1.1 函数的概念
题型一 函数关系的判断
1.集合,,下列不能表示从到的函数的是( )
A.: B.:
C.: D.:
【答案】C
【分析】ABD选项,求出值域均为集合的子集,且对每一个,有唯一确定的与其对应;C选项,求出值域不是集合的子集,故C不能表示从A到B的函数.
【详解】A选项,,当时,,
且对每一个,有唯一确定的与其对应,故A能表示从A到B的函数;
B选项,,当时,,
且对每一个,有唯一确定的与其对应,故B能表示从A到B的函数;
C选项,,当时,,不是的子集,故C不能表示从A到B的函数;
D选项,,当时,,
且对每一个,有唯一确定的与其对应,故D能表示从A到B的函数;
故选:C
2.下列图形中,不是以为自变量的函数的图象的是( )
A.B. C.D.
【答案】BC
【分析】根据函数的定义依次判断各个选项.
【详解】对于AD,均满足函数的定义;
对于B,存在着一个的值对应着多个的值,不符合函数的定义,故它不能表示以为自变量的函数的图象;
对于C,图形与轴有两个交点,即有两个函数值与对应,不满足函数定义,故C不能表示以为自变量的函数的图象.
故选:BC.
3.已知映射既是单射又是满射,并且满足,则 .
【答案】5
【分析】设,可得 即可求得答案.
【详解】设,则由可得,即,经验证满足题意,
所以
故答案为:5.
4.已知函数.
(1)点在的图象上吗?
(2)当时,求的值;
(3)当时,求的值;
【答案】(1)不在;
(2);
(3).
【分析】(1)计算后可得;
(2)代入计算;
(3)方程即得.
【详解】(1),所以点不在的图象上;
(2);
(3),解得.
题型二 求函数值
5.已知函数,则( )
A.4 B.9 C.16 D.25
【答案】A
【分析】令求出,再代入计算可得.
【详解】由,令,解得,
所以.
故选:A.
6.下列函数满足的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】利用函数恒等式进行赋值证明即可作出判断.
【详解】由可知:,故A正确;
由可知:,故B正确;
由可知:,故C错误;
由可知:,故D错误;
故选:AB.
7.如果且,则的值为 .
【答案】2026
【分析】应用计算求解.
【详解】因为且,
所以,
则.
故答案为:2026.
8.已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)求,的值;
(3)当时,求,的值.
【答案】(1)
(2),
(3),
【分析】(1)利用函数有意义列出不等式,求解即得函数的定义域.
(2)(3)代入自变量值,计算得函数值.
【详解】(1)使根式有意义的实数x的集合是,使分式有意义的实数x的集合是.
所以,这个函数的定义域是,
(2);
.
(3)因为,所以,有意义.
;
.
题型三 已知函数值求自变量或参数
9.已知函数,且点,均在此函数的图象上,若,则( )
A. B. C. D.4
【答案】B
【分析】根据点在函数上计算求参即得解析式,再代入计算求解.
【详解】由得,又,得,
所以,故,解得.
故选:B.
10.已知:是集合到集合的函数,如果集合,那么集合可能为( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】由题意可得,解出的值,即得答案.
【详解】解:因为:是集合到集合的函数,集合,
令,
解得或,
所以A可以为.
故选:BCD.
11.已知函数,且,则实数 .
【答案】或4或
【详解】令,则,解得或0.由,得,解得.由得,解得或.
故答案为:或4或
12.已知,实数为常数,都为实数,且.
(1)若,求的值;
(2)若,且,比较与的大小.
【答案】(1)3
(2)
【分析】(1)把代入函数解析式,可求的值;
(2)由,得是方程的根,又,故,由等号不成立,展开可得结论.
【详解】(1),由,解得.
(2)由,得方程,即,
所以是方程的根,有,
由,得,
,故,,
因此,
当且仅当或时取等号,
由于,等号不成立,故,
展开得,即.
题型四 区间的定义与表示
13.集合或用区间表示为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据区间定义即可得答案.
【详解】由区间定义可知,或.
故选:A
14.下列集合不能用区间形式表示的是( )
A. B.
C.或 D.
【答案】ABD
【分析】根据区间的概念及区间形式可以表示连续数集,是无限集,逐个判断即可得出答案.
【详解】区间形式可以表示连续数集,是无限集
A,D是自然数集的子集,都不能用区间形式表示,
B选项,Q是有理数,数轴上大于1的有理数不是连续的,
故只有C可以,区间形式为,
故选:ABD.
15.设区间,则使成立的的取值范围为 .
【答案】
【分析】首先得到,再结合区间表示的集合列不等式组即可求得.
【详解】由可知,,
因,
故可得,,得.
故答案为:
16.已知,关于x的不等式的解集为开区间A.
(1)若,求a、b的值;
(2)若,求A.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)根据已知有是的两个根,利用根与系数关系求参数值;
(2)问题化为不等式与不等式解集相同,进而求出参数值,代入集合中的不等式求集合.
【详解】(1)由已知是的两个根,则;
(2)由,可得,
所以不等式与不等式解集相同,
所以,所以.
题型五 区间的关系与运算
17.已知,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】用区间表示集合的交集.
【详解】,集合,根据交集的定义可知,.
故选:B
18.已知集合,,则 .
【答案】
【分析】根据函数的定义域和值域,分别求解两个集合,再求并集.
【详解】,
,解得:,
即,,
所以.
故答案为:
19.已知集合,全集为.
(1)求解出集合并用区间表示;
(2)求阴影部分表示的集合.
【答案】(1),
(2)阴影部分表示为
【分析】(1)分别求解分式不等式和绝对值不等式得到集合;
(2)由图可得阴影部分表示,利用集合的补集和交集定义运算即得.
【详解】(1)由,解得,即;
又由,可得.
(2)由图知阴影部分表示的集合为,
由(1)可得,故.
题型六 具体函数的定义域
20.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用具体函数的自变量满足的条件求定义域即可.
【详解】函数的自变量满足:
,解得且,
所以函数的定义域为,
故选:C.
21.下列函数与函数是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】判断函数的定义域与解析式是否一致即可.
【详解】函数的定义域为,
对于A:函数的定义域为,不符合题意,故A错误;
对于B:函数定义域为,对用关系与相同,故B正确;
对于C:函数,定义域为,故C正确;
对于D:函数,定义域为,故D正确.
故选:BCD
22.函数的定义域为 .
【答案】
【分析】由题意可得,解之即可求解.
【详解】由题意知,,解得或,
所以的定义域为.
故答案为:
23.已知函数的定义域为,集合.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由求出,再利用即可求出集合最后应用交集定义计算求解;
(2)由题设是的真子集,求出,再利用集合间的包含关系即可求出结果.
【详解】(1)由,解得或,
所以函数的定义域为集合或.
当时,,
所以,
所以,所以.
(2)因为 “”是“”的必要不充分条件,所以是的真子集,
因为,
又因为或,
所以或,解得或,
故的取值范围为.
题型七 抽象函数的定义域
24.若的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】应用抽象函数定义域性质计算求解.
【详解】因为的定义域为,
则满足,所以,
则的定义域为.
故选:C.
25.下列命题是真命题的是( )
A.函数是减函数
B.已知函数,则函数
C.已知,则
D.若函数的定义域为,则函数的定义域为
【答案】BD
【分析】对于A:根据反比例函数的单调性判断;对于B:利用换元法求函数的解析式;对于C:代入求值进行判断;对于D:利用抽象函数求定义域的方法进行求解.
【详解】对于A:函数在,上是减函数,故A选项错误;
对于B:设,则,
所以,
所以,故B正确;
对于C:,所以,
所以,故C错误;
对于D:因为函数的定义域为,
所以,所以,所以函数的定义域为,
故D选项正确;
故选:BD
26.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
【答案】/
【分析】利用抽象函数定义域求解方法求解即可.
【详解】因为函数的定义域为,
所以由即,
所以函数的定义域为,
故答案为:.
27.(1)已知函数的定义域是,求函数的定义域;
(2)求函数的值域.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据题意令,运算求解即可得定义域;
(2)化简分式函数,利用基本不等式求值域.
【详解】(1)因为函数的定义域是,令,解得,
所以函数的定义域是;
(2)因为,则,
可得,
当且仅当,即时,等号成立,
所以函数的值域为.
题型八 复合函数的定义域
28.若函数的定义域为,则函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据复合函数定义域的求法求解.
【详解】因为函数的定义域为,
则对于函数,由,解得,
所以函数的定义域是.
故选:C
29.下列说法正确的是( )
A.若的定义域为,则的定义域为
B.函数在上的值域为
C.函数的值域为
D.函数的值域为
【答案】AD
【分析】利用复合函数求定义域的方法可得选项A正确;利用二次函数的性质可得选项B错误;利用分离常数法化简函数解析式可得选项C错误;利用换元法,结合二次函数性质求值域可得选项D正确.
【详解】A.∵的定义域为,
∴,解得,
∴的定义域为,选项A正确.
B. ∵,对称轴为直线,
∴,
∴函数在上的值域为,选项B错误.
C. ∵ ,
∴,即函数的值域为,选项C错误.
D.令,则,
∴,
∴当时,,即函数值域为,选项D正确.
故选:AD.
30.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据函数解析式求定义域即可.
【详解】要使函数有意义,则
,
解得或.
所以函数的定义域为.
故答案为:.
31.(1)已知y=f(x)的定义域为[0,1],求函数y=f(x2+1)的定义域;
(2)已知y=f(2x﹣1)的定义域为[0,1],求y=f(x)的定义域;
【答案】(1);(2).
【分析】根据函数的定义求解,注意整体思想的应用.
【详解】(1)由题意,解得,所以的定义域是;
(2)由于中,因此,所以的定义域是.
题型九 实际问题的定义域
32.已知等腰三角形的周长为40,设其底边长为ycm,腰长为xcm.则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用三角形三边关系即可得到函数的定义域.
【详解】由题知:,,
根据三角形三边关系得到,
所以函数的定义域为.
故选:A
33.如图,某小区有一块底边和高均为40m的锐角三角形空地,现规划在空地内种植一边长为x(单位:m)的矩形草坪(阴影部分),要求草坪面积不小于,则x的取值范围为 .
【答案】
【分析】由三角形相似得,再根据面积不小于,即可求得x的取值范围.
【详解】设矩形另一边的长为m,
由三角形相似得:,(),
所以,
所以矩形草坪的面积,
解得:.
故答案为:
34.如图所示,在一张边长为20cm的正方形铁皮的4个角上,各剪去一个边长是cm的小正方形,折成一个容积是的无盖长方体铁盒,试写出用表示的函数关系式,并指出它的定义域.
【答案】,定义域为
【详解】试题分析:根据题意确定长方体的长宽高,再根据长方体体积公式得函数关系式,最后根据实际意义得定义域
试题解析: ,
,所以定义域为
题型十 常见(一次函数、二次函数、反比例函数等)的函数值域
35.下列函数中,值域为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】对A,由基本不等式即可得到值域;对B,根据二次函数性质即可得到值域;对CD求出分母的范围即可得到值域.
【详解】对A,当时,,
当时,,
则其值域为,故A错误;
对B,,则其值域为,故B错误;
对C,因为,则,故C错误;
对D,的定义域为,则,则,故D正确.
故选:D.
36.已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】先求出集合A和B,再根据集合的交集、并集和补集的定义即可直接计算判断各选项.
【详解】要使函数有意义,则,
所以,即,
因为,所以,即,
所以,,,
故ABD正确,C错误.
故选:ABD
37.已知集合,,若,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】解一元二次不等式求解集合A,然后根据交集可得,则,进而根据二次函数性质求解范围即可.
【详解】,因为,
又因为,
所以关于的方程有两个实数根,,且,,
所以有,得,所以,解得.
又因为,,
令,,对称轴为,
所以函数在上单调递增,所以函数,
即的取值范围为.
故答案为:
38.已知集合,
(1)求集合;
(2)当时,求;
(3)若集合,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3).
【分析】(1)通过确定函数的值域求出集合;
(2)分别求出集合,进而求出即可
(3)先将转化为,再求出实数的取值范围即可.
【详解】(1)因为,所以,即,
故;
(2)当时,,
故;
(3)因为,所以,
又因为,故,
所以,
综上,实数的取值范围是.
题型十一 复杂(根式型、分式型等)函数的值域
39.函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令,则,可得,可得出,利用二次函数的单调性可求出的值域.
【详解】令,则,可得,
所以,
因为二次函数在上为增函数,
当时,,故函数的值域为.
故选:D.
40.下列命题正确的是( )
A.已知,则
B.与是同一个函数
C.函数,的值域为
D.若函数的定义域为,则函数的定义域为
【答案】CD
【分析】对于A,利用配凑法即可求解;对于B,由同一个函数的定义即可判断;对于C,利用函数的单调性求解即可;对于D,由抽象函数的定义域求解即可.
【详解】对于A,因为,
因为,所以,故A不正确;.
对于B,函数的定义域为,函数的定义域为,
两个函数的定义域不一样,所以两个函数不是同一个函数,故B错误;
对于C,由,函数在上单调递减,
所以当时,;当时,,
所以函数,的值域为,故C正确
对于D,若函数的定义域为,可得,则函数的定义域为,故D正确.
故选:CD.
41.函数的值域为 .
【答案】
【分析】将函数变形为,由可求得答案.
【详解】因为,
又因为,所以,
所以函数的值域为.
故答案为:.
42.(1)求函数的定义域及值域.
(2)函数对于任意的x都有,求.
(3)已知,求.
【答案】(1)定义域为,值域为;(2);(3)
【分析】(1)对原分式进行分离常数后求解;
(2)用替代,构造新的等式,利用方程组求解;
(3)利用即可求解.
【详解】(1),
定义域为,显然,则值域为
(2)由,用替换可得,
则,和相减可得,
解得
(3)取,则,
题型十二 判断两个函数是否相等
43.下列函数中,与函数为同一函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用相同函数的定义逐项判断得解.
【详解】函数定义域为,值域为,
对于A,函数的定义域为,且,与的对应法则相同,A是;
对于B,函数的定义域为,值域为,与的值域不同,B不是;
对于C,函数的定义域为,与的定义域不同,C不是;
对于D,函数的定义域为,与的定义域不同,D不是.
故选:A
44.下列函数中与函数是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】根据函数定义域相同且对应关系相同,逐个分析可得答案.
【详解】对于A,与对应关系不同,所以它们不是相同函数,故A错误;
对于B,函数定义域为,与定义域和对应关系均相同,所以它们是相同函数,故B正确;
对于C,的定义域,与定义域和对应关系均相同,所以它们是相同函数,故C正确;
对于D,的定义域为,与定义域不同,所以它们不是相同函数,故D错误.
故选:BC.
45.下列四组函数中,表示的是同一个函数有 (填序号);①;②;③;④.
【答案】①
【分析】函数相等当且仅当定义域和对应法则都一样,由此即可逐一判断各个序号.
【详解】对于①,的定义域、对应法则都一样,故①符合题意;
对于②,,两函数的定义域分别是,即它们的定义域不相同,故②不符合题意;
对于③,,两函数的定义域分别是,即它们的定义域不相同,故③不符合题意;
对于④,要使得有意义,则,所以,
故的对应法则不一样,故④不符合题意.
故答案为:①.
46.试判断下列各组函数是否表示同一个函数.
(1)与;
(2)与;
(3)与;
(4),与,.
【答案】(1)不是,原因见详解
(2)不是,原因见详解
(3)是,原因见详解
(4)不是,原因见详解
【分析】(1)求两个函数的定义域即可求解;
(2)根据两个函数的对应关系即可求解;
(3)求两个函数的定义域和对应关系即可求解;
(4)根据两个函数的对应关系即可求解.
【详解】(1)函数,定义域为,而函数的定义域为,定义域不同,所以它们不是同一个函数.
(2)因为,,对应关系不同,所以它们不是同一个函数.
(3)因为定义域为,,两个函数的对应关系、定义域均相同,所以它们是同一个函数.
(4)因为,,,,两个函数的对应关系不同,所以它们不是同一个函数.
题型十三 根据函数的值域求定义域
47.已知函数的值域为,则的定义域不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的值域为结合二次函数的对称性可求出相应的定义域.
【详解】令,解得,令,解得,
由函数的图象关于轴对称的性质,得的定义域可能为,或,则BCD可能;
而,的定义域不可能是,A不可能.
故选:A
48.已知函数的值域为,则的定义域可能为( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据函数的值域为结合二次函数的对称性可求出相应的定义域,
【详解】令,解得,
令,解得,
根据的图象关于轴对称的性质,
可得的定义域可能为,或,故B、C、D正确.
故选:BCD.
49.若函数的值域是,则此函数的定义域为 .
【答案】
【分析】分类讨论分两种情况解不等式即可.
【详解】当时,,∴;
当时,,∴,∴.
故答案为:.
50.(1)已知,,求的值域;
(2)已知的值域为,求此函数的定义域.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)将x分别取0,1,2,3时,可得y值依次为,,1,3,即可得答案;
(2)解不等式,即可得答案;
【详解】解:(1)当x分别取0,1,2,3时,y值依次为,,1,3,
的值域为1,.
(2),
,
即
即函数的定义域为.
【点睛】本题考查具体函数的定义域和值域求解,考查运算求解能力,属于基础题.
题型十四 判别式法求最值
51.若函数的最大值为,最小值为,则( )
A.4 B.6
C.7 D.8
【答案】B
【分析】直接用判别式法求函数的最大值和最小值.
【详解】设,,,
时,,
时,因为,所以,解得,即且,
综上,最大值是,最小值是,和为6.
故选:B.
52.设非零实数a,b满足,若函数存在最大值M和最小值m,则 .
【答案】2
【解析】化简得到,根据和得到,解得答案.
【详解】,则,则,
即,,故,
,即,即,
.
故答案为:2.
【点睛】本题考查了函数的最值,意在考查学生的计算能力和转化能力,利用判别式法是解题关键.
53.求函数的最大值、最小值.
【答案】最大值为,最小值为
【分析】将函数式化成关于的方程,且方程有解,用根的判别式求出的取值范围,即得函数的最大值和最小值.
【详解】设恒成立,所以定义域为R,
则,
当时,;
当时,视其为关于x的一元二次方程,且方程有根,
则判别式,解得且,
所以函数的最大值为,最小值为.
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