Question

設(shè)M是由滿足下列兩個條件的函數(shù)f（x）構(gòu)成的集合：
（1）方程f（x）-1=0有實數(shù)解；
（2）函數(shù)f（x）的導(dǎo)數(shù)f'（x）滿足0＜f'（x）＜2，給出如下函數(shù)：
①f（x）=x+sinx；
②f(x)=x+tanx，x∈(-

π

2

，

π

2

)；
③f（x）=x+log₃x，x∈[1，+∞）；
④f（x）=x+2^x．
其中是集合M中的元素的有

 

．（只需填寫函數(shù)的序號）

Answer 1

分析：條件（1）可以利用函數(shù)的零點判斷根的問題，條件（2）先求出每一個函數(shù)導(dǎo)數(shù)，后可以代入特殊值進行檢驗篩選．

解答：解：①∵f（x）=x+sinx，∴由f（x）-1=0，得x-1+sinx=0
分別做出函數(shù)y=x-1和y=sinx的圖象知，二者有一個交點，
∴方程f（x）-1=0有實數(shù)解．即條件（1）成立．
∵f'（x）=1-cosx，-1≤cosx≤1，
∴0≤f（x）≤2，即條件（2）不成立．
故①不是集合M中的元素．
②∵f(x)=x+tanx，x∈(-

π

2

，

π

2

)，
∴由f（x）-1=0，得x+tanx-1=0，
分別做出函數(shù)y=x-1和y=tanx的圖象知，二者有一個交點，
∴方程f（x）-1=0有實數(shù)解．即條件（1）成立．
∵f'（x）=1+

1

cos2x

，∴條件（2）不成立．
故②不是集合M中的元素．
③∵f（x）=x+log₃x，x∈[1，+∞），
∴由f（x）-1=0，得x+log₃x-1=0，
分別做出函數(shù)y=x-1和y=log₃x的圖象知，二者有兩個交點，
∴方程f（x）-1=0有實數(shù)解．即條件（1）成立．
∵f′(x)=1+

1

xln3

，∴條件（2）成立．
故③是集合M中的元素．
④∵f（x）=x+2^x．∴由f（x）-1=0，得x+2^x-1=0，
分別做出函數(shù)y=x-1和y=2^x的圖象知，二者有一個交點，
∴方程f（x）-1=0有實數(shù)解．即條件（1）成立．
∵f'（x）=1+2^xln2，∴條件（2）不成立．
故④不是集合M中的元素．
故答案為③．

點評：本題考查導(dǎo)數(shù)的運算，解題時要認真審題，注意零點的運用．