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2.函數(shù)與導(dǎo)數(shù)第四篇 回歸教材,糾錯(cuò)例析,幫你減少高考失分點(diǎn)要點(diǎn)回扣易錯(cuò)警示查缺補(bǔ)漏欄目索引要點(diǎn)回扣1.求函數(shù)的定義域,關(guān)鍵是依據(jù)含自變量x的代數(shù)式有意義來列出相應(yīng)的不等式(組)求解,如開偶次方根、被開方數(shù)一定是非負(fù)數(shù);對(duì)數(shù)式中的真數(shù)是正數(shù);列不等式時(shí),應(yīng)列出所有的不等式,不應(yīng)遺漏.對(duì)抽象函數(shù),只要對(duì)應(yīng)關(guān)系相同,括號(hào)里整體的取值范圍就完全相同.問
題
1
函
數(shù)(-1,1)∪(1,+∞)1-xf(x)=
1
+lg(1
+x)的定義域是.2.用換元法求解析式時(shí),要注意新元的取值范圍,即函數(shù)的定義域問題.問題2
已知f(cos
x)=sin2x,則f(x)=1-x2(x∈[-1,1])
.問題
3
已知函數(shù)
f(x)=3x,x≤0,fx-1,x>0,5那么
f(6)的值為.3.分段函數(shù)是在其定義域的不同子集上,分別用不同的式子來表示對(duì)應(yīng)關(guān)系的函數(shù),它是一個(gè)函數(shù),而不是幾個(gè)函數(shù).-12問題
4lg1-x2f(x)=|x-2|-2是函數(shù)(填“奇”“偶”或“非奇非偶”).4.判斷函數(shù)的奇偶性,要注意定義域必須關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,有時(shí)還要對(duì)函數(shù)式化簡(jiǎn)整理,但必須注意使定義域不受影響.解析由1-x2>0,|x-2|-2≠0得定義域?yàn)?-1,0)∪(0,1),lg1-x2lg1-x2f(x)=-x-2-2=
-x.
∴f(-x)=-f(x),f(x)為奇函數(shù).奇問題5x函數(shù)
f(x)=1的減區(qū)間為
(-∞,0),(0,+∞).5.求函數(shù)單調(diào)區(qū)間時(shí),多個(gè)單調(diào)區(qū)間之間不能用符號(hào)“∪”和“或”連結(jié),可用“及”連結(jié),或用“,”隔開.單調(diào)區(qū)
間必須是“區(qū)間”,而不能用集合或不等式代替.6.弄清函數(shù)奇偶性的性質(zhì)奇函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的區(qū)間上若有單調(diào)性,則其單調(diào)
性完全相同;偶函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的區(qū)間上若有單調(diào)性,則其單調(diào)性恰恰相反.若f(x)為偶函數(shù),則f(-x)=f(x)=f(|x|).若奇函數(shù)f(x)的定義域中含有0,則必有f(0)=0.“f(0)=0”是“f(x)為奇函數(shù)”的既不充分也不必要條件.問題
6
已知函數(shù)
y=f(x)是
R
上的偶函數(shù),對(duì)
x∈R
都有
f(x+4)=f(x)+f(2)成立.當(dāng)
x1
,x2∈[0,2]
,且
x1≠x2
時(shí),都有fx1-fx2
x1-x2<0,給出下列命題:①f(2)=0;②直線x=-4是函數(shù)y=f(x)圖象的一條對(duì)稱軸;③函數(shù)y=f(x)在[-4,4]上有4個(gè)零點(diǎn);④f(2
022)=0.其中所有正確命題的序號(hào)為
.解析
令x=-2,得f(-2+4)=f(-2)+f(2),解得f(-2)=0,因?yàn)楹瘮?shù)f(x)為偶函數(shù),所以f(2)=0,①正確;因?yàn)閒(-4+x)=f(-4+x+4)=f(x),f(-4-x)=f(-4-x+4)=f(-x)=f(x),所以f(-4+x)=f(-4-x),即x=-4是函數(shù)f(x)的一條對(duì)稱軸,②正確;1
2
1當(dāng)x
,x
∈[0,2],且x
≠x2
時(shí),都有x1-x2fx1-fx2<0,說明函數(shù)f(x)在[0,2]上是單調(diào)遞減函數(shù),又f(2)=0,因此函數(shù)f(x)在[0,2]上只有一個(gè)零點(diǎn),由偶函數(shù)知函數(shù)f(x)在[-2,0]上也只有一個(gè)零點(diǎn),由f(x+4)=f(x),知函數(shù)的周期為4,所以函數(shù)f(x)在(2,6]與[-6,-2)上也單調(diào)且有f(6)=f(-6)=0,因此,函數(shù)在[-4,4]上只有2個(gè)零點(diǎn),③錯(cuò);對(duì)于④,因?yàn)楹瘮?shù)的周期為4,即有f(2)=f(6)=f(10)=…=f(2
022)=0,④正確.答案
①②④7.求函數(shù)最值(值域)常用的方法(1)單調(diào)性法:適合于已知或能判斷單調(diào)性的函數(shù).(2)圖象法:適合于已知或易作出圖象的函數(shù).(3)基本不等式法:特別適合于分式結(jié)構(gòu)或兩元的函數(shù).(4)導(dǎo)數(shù)法:適合于可導(dǎo)函數(shù).(5)換元法(特別注意新元的范圍).(6)分離常數(shù)法:適合于一次分式.問題
7
函數(shù)
y=2xx2
+1(x≥0)的值域?yàn)?解析
方法一
∵x≥0,∴2x≥1,∴y1-y≥1,1解得
≤y<1.∴其值域?yàn)閥∈
12,1.2方法二
y=1-12x+1,∵x≥0,∴0<12x+12≤1,∴y∈1,1.2
12,18.函數(shù)圖象的幾種常見變換平移變換:左右平移——“左加右減”(注意是針對(duì)x而言);上下平移——“上加下減”.翻折變換:f(x)→|f(x)|;f(x)→f(|x|).對(duì)稱變換:①證明函數(shù)圖象的對(duì)稱性,即證圖象上任意點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱中心(軸)的對(duì)稱點(diǎn)仍在圖象上;②函數(shù)y=f(x)與y=-f(-x)的圖象關(guān)于原點(diǎn)成中心對(duì)稱;③函數(shù)y=f(x)與y=f(-x)的圖象關(guān)于直線x=0
(y軸)對(duì)稱;函數(shù)y=f(x)與函數(shù)y=-f(x)的圖象關(guān)于直線y=0(x軸)對(duì)稱.問題
8
函數(shù)
f(x)=2x+1x+1
的圖象的對(duì)稱中心是.(-1,2)9.有關(guān)函數(shù)周期的幾種情況必須熟記:(1)f(x)=f(x+a)(a>0),fx則f(x)的周期T=a;(2)f(x+a)=
1
(f(x)≠0)或f(x+a)=-f(x)則f(x)的周期T=2a.問題9
對(duì)于函數(shù)f(x)定義域內(nèi)任意的x,都有f(x+2)=-
1fx若當(dāng) 時(shí),
= ,則
=
-22<x<3
f(x)
x f(2016.5)
5
.10.二次函數(shù)問題(1)處理二次函數(shù)的問題勿忘數(shù)形結(jié)合.二次函數(shù)在閉區(qū)間上必有最值,求最值問題用“兩看法”:一看開口方向,二看對(duì)稱軸與所給區(qū)間的相對(duì)位置關(guān)系.(2)若原題中沒有指出是“二次”方程、函數(shù)或不等式,要考慮到二次項(xiàng)系數(shù)可能為零的情形.問題10
若關(guān)于x的方程ax2-x+1=0至少有一個(gè)正根,則a的取值范圍為
-∞,14
.a
Na
alog
M=log
M-log
N,11.(1)對(duì)數(shù)運(yùn)算性質(zhì)已知a>0且a≠1,b>0且b≠1,M>0,N>0.則loga(MN)=logaM+logaN,logaMn=nlogaM,a對(duì)數(shù)換底公式:log
N=blog
Nlogba.推論:loga;log
b=
1
logba.amnalog
NnmN
=(2)指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)可從定義域、值域、單調(diào)性、函數(shù)值的變化情況考慮,特別注意底數(shù)的取值對(duì)有關(guān)性質(zhì)的影響,另外,指數(shù)函數(shù)y=ax的圖象恒過定點(diǎn)(0,1),對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax的圖象恒過定點(diǎn)(1,0).解析
∵y=|log2x-1|x>1,2|log
1-x|x<1,問題11函數(shù)y=|log2|x-1||的遞增區(qū)間是[0,1),[2,+∞)
.作圖可知正確答案為[0,1),[2,+∞).12.冪函數(shù)y=xα(α∈R)
(1)①若α=1,則y=x,圖象是直線.②當(dāng)α=0時(shí),y=x0=1(x≠0)圖象是除點(diǎn)(0,1)外的直線.③當(dāng)0<α<1時(shí),圖象過(0,0)與(1,1)兩點(diǎn),在第一象限內(nèi)是上凸的.④當(dāng)α>1時(shí),在第一象限內(nèi),圖象是下凸的.(2)增減性:①當(dāng)α>0時(shí),在區(qū)間(0,+∞)上,函數(shù)y=xα是增函數(shù);②當(dāng)α<0時(shí),在區(qū)間(0,+∞)上,函數(shù)y=xα是減函數(shù).問題12121函數(shù)f(x)=
x
2
-x
的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為
1
.13.函數(shù)與方程對(duì)于函數(shù)y=f(x),使f(x)=0的實(shí)數(shù)x叫做函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn).事實(shí)上,函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn)就是方程f(x)=0的實(shí)數(shù)根.如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是一條連續(xù)曲線,且有f(a)f(b)<0,那么函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]內(nèi)有零點(diǎn),即
存在c∈(a,b),使得f(c)=0,此時(shí)這個(gè)c就是方程f(x)=0的
根.反之不成立.問題
13若函數(shù)
y=f(x)(x∈R)滿足
f(x+1)=-f(x),且x∈[-1,1]時(shí)
f(x)=1-x2.函數(shù)
g(x)=1lg
xx>0,-xx<0,則函數(shù)h(x)=f(x)-g(x)在區(qū)間[-5,4]內(nèi)的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為
.解析
由f(x+1)=-f(x),可得f(x+2)=-f(x+1)=f(x),所以函數(shù)f(x)的周期為2,求h(x)=f(x)-g(x)在區(qū)間[-5,4]內(nèi)的零點(diǎn),即求f(x)=g(x)在區(qū)間[-5,4]上圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù).畫出函數(shù)f(x)與g(x)的圖象,如圖,由圖可知兩圖象在[-5,4]之間有7個(gè)交點(diǎn),所以所求函數(shù)有7個(gè)零點(diǎn).答案
7(1)基本導(dǎo)數(shù)公式:c′=0(c
為常數(shù));(xm)′=mxm-1
(m∈Q);(sin
x)′=cos
x;(cosx)′=-sin
x;(ex)′=ex;(ax)′=axln
a;a(ln
x)′=1;(log
x)′=1x xln
a(a>0
且a≠1).14.求導(dǎo)數(shù)的方法(2)導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算:(u±v)′=u′±v′;
uv(uv)′=u′v+uv′;
′=u′v-uv′v2(v≠0).(3)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù):yx′=y(tǒng)u′·ux′.如求f(ax+b)的導(dǎo)數(shù),令u=ax+b,則
(f(ax+b))′=f′(u)·a.問題14
f(x)=e-2x,則f′(x)=-2e-2x
.15.利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性:設(shè)函數(shù)y=f(x)在某個(gè)區(qū)間內(nèi)可導(dǎo),如果f′(x)>0,那么f(x)在該區(qū)間內(nèi)為增函數(shù);如果f′(x)<0,那么f(x)在該區(qū)間內(nèi)為減函數(shù);如果在某個(gè)區(qū)間內(nèi)恒有f′(x)=0,那么f(x)在該區(qū)間內(nèi)為常函數(shù).注意:如果已知f(x)為減函數(shù)求字母取值范圍,那么不等式f′(x)≤0恒成立,但要驗(yàn)證f′(x)是否恒等于0.增函數(shù)亦如此.由f′(x)≥0,得a>0,Δ=4-12a≤0,解得a≥13.問題15
函數(shù)f(x)=ax3-x2+x-5在R上是增函數(shù),則a的取值范圍是解析
f(x)=ax3-x2+x-5的導(dǎo)數(shù)f′(x)=3ax2-2x+1.a=1時(shí),f′(x)=(x-1)2≥0,3且只有x=1
時(shí),f′(x)=0,3∴a=1符合題意.1a≥
3
.問題
16
函數(shù)
f(x)=14x4-13x3
的極值點(diǎn)是
.16.導(dǎo)數(shù)為零的點(diǎn)并不一定是極值點(diǎn),例如:函數(shù)f(x)=x3,有f′(0)=0,但x=0不是極值點(diǎn).x=1易錯(cuò)警示易錯(cuò)點(diǎn)1
忽視函數(shù)定義域例1
函數(shù)
y=log1
(x
-5x+6)
的單調(diào)遞增區(qū)間為
.22錯(cuò)因分析
忽視對(duì)函數(shù)定義域的要求,漏掉條件x2-5x+6>0.解析
由x2-5x+6>0知{x|x>3或x<2}.令u=x2-5x+6,則u=x2-5x+6在(-∞,2)上是減函數(shù),2∴y=log
1
(x
-5x+6)
的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,2).2答案
(-∞,2)例
2
定
義
在
R
上
的
函
數(shù)f(x)
滿
足f(x)
=log21-x,x≤0,fx-1-fx-2,x>0,則
f(2
016)的值為
.易錯(cuò)點(diǎn)2
分段函數(shù)意義理解不準(zhǔn)確錯(cuò)因分析
不理解分段函數(shù)的意義,誤認(rèn)為應(yīng)將x=2
016,代入log2(1-x),或者認(rèn)為得不到f(2
016)的值.解析
f(2
016)=f(2
015)-f(2
014)=f(2
014)-f(2
013)-f(2
014)=-f(2
013)=f(2
010)=f(0)=0.答案
0例
3
函數(shù)
f(x)=ax2+1,x≥0,2
axa
-1e
,x<0在(-∞,+∞)上單調(diào),則
a
的取值范圍是
.錯(cuò)因分析
只考慮分段函數(shù)各段上函數(shù)值變化情況,忽視對(duì)定義域的臨界點(diǎn)處函數(shù)值的要求.解析
若函數(shù)在
R
上單調(diào)遞減,則有a<0,2a
-1>0,20a
-1e
≥1,解之得
a≤-
2;a>0,2若函數(shù)在R
上單調(diào)遞增,則有a
-1>0,2
0a
-1e
≤1,2]∪(1,
2].解得1<a≤2,故a
的取值范圍是(-∞,-答案
(-∞,-
2]∪(1,
2]易錯(cuò)點(diǎn)3
函數(shù)零點(diǎn)求解討論不全面例4
函數(shù)f(x)=mx2-2x+1有且僅有一個(gè)正實(shí)數(shù)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是
.錯(cuò)因分析解本題易出現(xiàn)的錯(cuò)誤有分類討論不全面、函數(shù)零點(diǎn)定理使用不當(dāng),如忽視對(duì)m=0的討論,就會(huì)產(chǎn)生漏解.2解析
當(dāng)
m=0
時(shí),x=1為函數(shù)的零點(diǎn);當(dāng)m≠0時(shí),若Δ=0,即m=1時(shí),x=1是函數(shù)唯一的零點(diǎn),若Δ≠0,顯然x=0不是函數(shù)的零點(diǎn),這樣函數(shù)有且僅有一個(gè)正實(shí)數(shù)零點(diǎn)等價(jià)于方程f(x)=mx2-2x+1=0有一個(gè)正根一個(gè)負(fù)根,即mf(0)<0,即m<0.答案
(-∞,0]∪{1}易錯(cuò)點(diǎn)4
混淆“過點(diǎn)”和“切點(diǎn)”例5
求過曲線y=3x-x3上的點(diǎn)(2,-2)的切線方程.錯(cuò)因分析
混淆過一點(diǎn)的切線和在一點(diǎn)處切線,錯(cuò)誤認(rèn)為(2,-2)一定是切點(diǎn).解
設(shè)切點(diǎn)為P(x0,y0),則點(diǎn)P處的切線方程是0y-y0=(3-3x2)(x-x0).∵點(diǎn)A在切線上,0∴-2-y0=(3-3x2)(2-x0).①又∵點(diǎn)P在曲線C上,0∴y0=3x0-x3.②由①②,解得x0=2或x0=-1.當(dāng)x0=2時(shí),P點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,-2),切線方程是9x+y-16=0.當(dāng)x0=-1時(shí),P點(diǎn)的坐標(biāo)為(-1,-2),切線方程是y+2=0.綜上,過點(diǎn)A的曲線C的切線方程是:9x+y-16=0或y+2=0.易錯(cuò)點(diǎn)5
極值點(diǎn)條件不清例6
已知f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處有極值為10,則a+b=
.錯(cuò)因分析
把f′(x0)=0作為x0為極值點(diǎn)的充要條件,沒有對(duì)a,b值進(jìn)行驗(yàn)證,導(dǎo)致增解.2f1=1+a+b+a
=10,f′1=3+2a+b=0,
①②解析
f′(x)=3x2+2ax+b,由x=1時(shí),函數(shù)取得極值10,得聯(lián)立①②得a=4,或a=-3,b=-11,
b=3.當(dāng)a=4,b=-11時(shí),f′(x)=3x2+8x-11=(3x+11)(x-1).在x=1兩側(cè)的符號(hào)相反,符合題意.當(dāng)a=-3,b=3時(shí),f′(x)=3(x-1)2在x=1兩側(cè)的符號(hào)相同,所以a=-3,b=3不符合題意,舍去.綜上可知a=4,b=-11,∴a+b=-7.答案
-7查缺補(bǔ)漏1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12x,x≥0,1.設(shè)函數(shù)
f(x)=
-x,x<0,
若
f(a)+f(-1)=2,則
a=
±1
.解析
依題意,得f(a)=2-f(-1)=2-
--1=1.當(dāng)
a≥0
時(shí),有
a=1,則a=1;當(dāng)
a<0
時(shí),有
-a=1,a=-1.綜上所述,a=±1.1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
122.(2014·山東改編)函數(shù)f(x)=1log2x2-1的定義域?yàn)開.解析
由題意知x>0,22log
x
>1,12解得
x>2
或
0<x<
.
120,
∪(2,+∞)1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12①0.83>0.73;③0.75-0.1<0.750.1;②log0.50.4>log0.50.6;④lg
1.6>lg
1.4.解析
構(gòu)造相應(yīng)函數(shù),再利用函數(shù)的性質(zhì)解決,對(duì)于①,構(gòu)造冪函數(shù)y=x3,為增函數(shù),故①對(duì);對(duì)于②、④,構(gòu)造對(duì)數(shù)函數(shù)y=log0.5x為減函數(shù),y=lg
x為增函數(shù),②、④都正確;對(duì)于③,構(gòu)造指數(shù)函數(shù)y=0.75x,為減函數(shù),故③錯(cuò).3.下列各式中正確的是
①②④
.1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1224.a是
f
x=2x-log
x
的零點(diǎn),若0<x
<a,則f(x
)的值滿足1
0
0f(x0)
<
0(填“>”“<”或“=”).解析在(0,+∞)上是單調(diào)遞增的,這個(gè)函數(shù)有零點(diǎn),這個(gè)零點(diǎn)是唯一的,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,知在(0,a)上,這個(gè)函數(shù)的函數(shù)值小于零,即f(x0)<0.2函數(shù)
f
x=2x-log
x=2x+log
x1
21
2
3
4
5
6
7
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9
10
11
125.(2014·天津改編)函數(shù)
f
x=log
1
(x
-4)
的單調(diào)遞增區(qū)間是2(-∞,-2).2解析
因?yàn)?/p>
y
log1
t
在定義域上是減函數(shù),2所以求原函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,即求函數(shù)t=x2-4的單調(diào)遞減區(qū)間,結(jié)合函數(shù)的定義域,可知所求區(qū)間為(-∞,-2).1
2
3
4
5
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7
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126.已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f′(x)的圖象如圖所示,那么函數(shù)f(x)的圖象最有可能的是
.1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12解析
從導(dǎo)函數(shù)圖象上可以看出函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(-2,0),單調(diào)遞減區(qū)間是(-∞,-2),(0,+∞),故函數(shù)圖象最有可能是圖象①.答案
①1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
127.已知[x]表示不超過實(shí)數(shù)x
的最大整數(shù),如[1.8]=1,[-1.2]x0
0
=-2.若
x
是函數(shù)
f(x)=ln
x-2的零點(diǎn),則[x
]=
2
.解析
∵函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),xx2∴函數(shù)f′(x)=1+2
>0,即函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.由
f(2)=ln
2-2<0,f(e)=ln
e-2
,知
x
∈(2,e),e>0
0∴[x0]=2.1
2
3
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6
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128.若函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),在(-∞,0]上是減函數(shù),且f(2)=0,則使得f(x)<0的x的取值范圍是
(-2,2)
.解析
因?yàn)閒(x)是偶函數(shù),所以f(-x)=f(x)=f(|x|).因?yàn)閒(x)<0,f(2)=0.所以f(|x|)<f(2).又因?yàn)閒(x)在(-∞,0]上是減函數(shù),所以f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù),所以|x|<2,所以-2<x<2.1
2
3
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6
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129.已知函數(shù)
f(x)=log2x,
x>0,x3
,x≤0且關(guān)于
x
的方程
f(x)+x-a=0
有且只有一個(gè)實(shí)根,則實(shí)數(shù)a
的取值范圍是
.解析
方程f(x)+x-a=0的實(shí)根也就是函數(shù)y=f(x)與y=a-x的圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo),如圖所示,作出兩個(gè)函數(shù)圖象,顯然當(dāng)a≤1時(shí),兩個(gè)函數(shù)圖象有兩個(gè)交點(diǎn),1
2
3
4
5
6
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11
12當(dāng)a>1時(shí),兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)只有一個(gè).所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是(1,+∞).答案
(1,+∞)1
2
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1210.(2014·江蘇)已知函數(shù)f(x)=x2+mx-1,若對(duì)于任意x∈[m,解析
作出二次函數(shù)f(x)的圖象,對(duì)于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0,則有fm+1<0,即fm<0,
m2+m2-1<0,2m+1
+mm+1-1<0,2解得-2
<m<0.m+1],都有f(x)<0成立,則實(shí)數(shù)m
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