我们将具有下列性质的所有函数组成集合M:函数y=f(x)(x∈D),对任意x,y,x+y2∈D均满足f(x+y2)≥12

1个回答

  • 解题思路:(1)由题意中所给的定义直接判断f(3)+f(5)与2f(4)大小即可;

    (2)对于函数f1(x)∉M可通过举两个反例,说明其不符合所给的定义可取x=1,y=2,对于f2(x)∈M可按定义规则进行证明,任取x,y∈R+,求出

    f(

    x+y

    2

    )=lo

    g

    a

    x+y

    2

    利用基本不等式,得到

    lo

    g

    a

    x+y

    2

    1

    2

    lo

    g

    a

    (xy)=

    1

    2

    (lo

    g

    a

    x+lo

    g

    a

    y)

    ,即可证明出结论;

    (3)参照(2)的方法,利用所给的定义及基本不等式作出变化,再判断即可得出所求的最值

    (1)

    f(3)+f(5)

    2≤f(

    3+5

    2),即f(3)+f(5)≤2f(4)

    但3≠5,所以f(3)+f(5)<2f(4)

    (若答案写成f(3)+f(5)≤2f(4),扣一分)(4分)

    (2)①对于f1(x)=

    1

    x(x>0),取x=1,y=2,则

    f1(

    x+y

    2)=f1(

    3

    2)=

    2

    3

    [1/2[f2(x)+f2(y)]=

    1

    2(1+

    1

    2)=

    3

    4]

    所以f(

    x+y

    2)<

    1

    2[f(x)+f(y)],f1(x)∉M.(6分)

    ②对于f2(x)=logax(a>1,x>0)任取x,y∈R+,则f(

    x+y

    2)=loga

    x+y

    2

    x+y

    2≥

    xy,而函数f2(x)=logax(a>1,x>0)是增函数

    ∴loga

    x+y

    2≥loga

    xy,即loga

    x+y

    2≥

    1

    2loga(xy)=

    1

    2(logax+logay)

    则f2(

    x+y

    2)≥

    1

    2[f2(x)+f2(y)],即f2(x)∈M.(10分)

    (3)设x=2m,y=2n,则m=log2x,n=log2y,且m+n=1.

    由(2)知:函数g(x)=log2x满足g(

    x+y

    2)≥

    1

    2[g(x)+g(y)],

    得log2

    x+y

    2≥

    1

    2[log2x+log2y],即log2

    1

    2≥

    1

    2(m+n),则m+n≤-2(14分)

    当且仅当x=y,即2m=2n=

    1

    2,即m=n=-1时,m+n有最大值为-2.(16分)

    点评:

    本题考点: 不等式的综合.

    考点点评: 本题考查不等式的综合题,考查了比较大小,基本不等式求最值的运用,对数的运算性质,解答本题关键是理解定义及基本不等式的运用规则,本题考查了理解能力及判断推理的能力,考查了转化的思想,本题综合性强,注意总结本题的做题的规律