(课标通用)北京市202x版高考数学大一轮复习 第二章 7 第七节 函数的图象夯基提能作业本
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高考数学一轮复习:第七节 函数的图像授课提示:对应学生用书第283页[A 组 基础保分练]1.函数y =e cos x (-π≤x ≤π)的图像大致为( )解析:当x =0时,则y =e cos 0=e ;当x =π时,则y =e cos π=1e.故排除A ,B ,D.答案:C 2.(2021·北京模拟)将函数y =(x -3)2图像上的点P (t ,(t -3)2)向左平移m (m >0)个单位长度得到点Q .若Q 位于函数y =x 2的图像上,则以下说法正确的是( ) A.当t =2时,m 的最小值为3 B.当t =3时,m 一定为3 C.当t =4时,m 的最大值为3 D.任意t ∈R ,m 一定为3解析:函数y =(x -3)2图像上的点P (t ,(t -3)2)向左平移3个单位长度得到函数y =x 2的图像,所以任意t ∈R ,m 一定为3. 答案:D 3.(2021·吕梁模拟)函数f (x )=|x |sin x 的图像大致是( )解析:函数f (x )=|x |sin x 为奇函数,图像关于原点对称,可排除B ,C ;又f (π)=|π|sin π=0,故排除D. 答案:A4.若函数f (x )的部分图像如图所示,则函数f (x )的解析式是( )A.f (x )=x +sin xB.f (x )=cos xxC.f (x )=x cos xD.f (x )=x ·⎝⎛⎭⎫x -π2·⎝⎛⎭⎫x -3π2 解析:由图像知函数为奇函数,排除D.又∵f ⎝⎛⎭⎫π2=0,排除A.在⎝⎛⎭⎫0,π2上先增后减,经检验⎝⎛⎭⎫cos x x ′=-sin x ·x -cos x x 2<0,f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2上为减函数.结合选项知C 正确. 答案:C5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|2x -1|,x ≤2,-x +5,x >2.若互不相等的实数a ,b ,c 满足f (a )=f (b )=f (c ),则2a +2b +2c 的取值范围是( )A.(16,32)B.(18,34)C.(17,35)D.(6,7) 解析:画出函数f (x )的图像如图所示.不妨令a <b <c ,则1-2a =2b -1,则2a +2b =2.结合图像可得4<c <5,故16<2c <32, 所以18<2a +2b +2c <34. 答案:B6.若函数f (x )=(ax 2+bx )e x 的图像如图所示,则实数a ,b 的值可能为( )A.a =1,b =2B.a =1,b =-2C.a =-1,b =2D.a =-1,b =-2解析:令f (x )=0,则(ax 2+bx )e x =0,解得x =0或x =-b a ,由图像可知,-ba>1,又当x >-ba 时,f (x )>0,故a >0,结合选项知a =1,b =-2满足题意.答案:B7.若函数f (x )=ax -2x -1的图像关于点(1,1)对称,则实数a =__________.解析:函数f (x )=ax -2x -1=a +a -2x -1(x ≠1),当a =2时,f (x )=2,函数f (x )的图像不关于点(1,1)对称,故a ≠2,其图像的对称中心为(1,a ),即a =1. 答案:18.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <-1,ln (x +a ),x ≥-1的图像如图所示,则f (-3)等于__________.解析:由图像可得a (-1)+b =3,ln (-1+a )=0,所以a =2,b =5,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +5,x <-1,ln (x +2),x ≥-1,故f (-3)=2×(-3)+5=-1. 答案:-19.(2021·许昌模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3-x 2,x ∈[-1,2],x -3,x ∈(2,5].(1)在如图所示的直角坐标系内画出f (x )的图像; (2)写出f (x )的单调递增区间;(3)由图像指出当x 取什么值时f (x )有最值.解析:(1)函数f (x )的图像如图所示.(2)由图像可知,函数f (x )的单调递增区间为[-1,0],[2,5]. (3)由图像知当x =2时,f (x )min =f (2)=-1, 当x =0时,f (x )max =f (0)=3.10.已知函数f (x )的图像与函数h (x )=x +1x+2的图像关于点A (0,1)对称.(1)求f (x )的解析式;(2)若g (x )=f (x )+ax,且g (x )在区间(0,2]上为减函数,求实数a 的取值范围.解析:(1)设f (x )图像上任一点P (x ,y )(x ≠0),则点P 关于(0,1)点的对称点P ′(-x ,2-y )在h (x )的图像上,即2-y =-x -1x +2,即y =f (x )=x +1x(x ≠0).(2)g (x )=f (x )+ax =x +a +1x ,g ′(x )=1-a +1x2.因为g (x )在(0,2]上为减函数,所以1-a +1x2≤0在(0,2]上恒成立.即a +1≥x 2在(0,2]上恒成立,所以a +1≥4,即a ≥3,故实数a 的取值范围是[3,+∞).[B 组 能力提升练]1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≥0,1x,x <0,g (x )=-f (-x ),则函数g (x )的图像是( )解析:由题意得函数g (x )=-f (-x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2,x ≤0,1x ,x >0,据此可画出该函数的图像,如题图选项D 中图像.答案:D2.已知函数f (x )=|x 2-1|,若0<a <b 且f (a )=f (b ),则b 的取值范围是( ) A.(0,+∞) B.(1,+∞) C.(1,2) D.(1,2)解析:作出函数f (x )=|x 2-1|在区间(0,+∞)上的图像如图所示,作出直线y =1,交f (x )的图像于点B ,由x 2-1=1可得x B =2,结合函数图像可得b 的取值范围是(1,2).答案:C 3.(2021·昆明模拟)若平面直角坐标系内A 、B 两点满足:(1)点A 、B 都在f (x )图像上;(2)点A 、B 关于原点对称,则称点对(A ,B )是函数f (x )的一个“和谐点对”,已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x <0,2e x ,x ≥0,则f (x )的“和谐点对”有( )A.1个B.2个C.3个D.4个解析:作出函数y =x 2+2x (x <0)的图像关于原点对称的图像,看它与函数y =2ex (x ≥0)的图像的交点个数即可,观察图像可得交点个数为2,即f (x )的“和谐点对”有2个.答案:B4.已知函数f (x )=a -x 2⎝⎛⎭⎫1e ≤x ≤e ,e 为自然对数的底数与g (x )=2ln x 的图像上存在关于x 轴对称的点,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤1,1e 2+2 B.[1,e 2-2] C.⎣⎡⎦⎤1e 2+2,e 2-2 D.[e 2-2,+∞) 解析:由条件知,方程a -x 2=-2ln x ,即a =x 2-2ln x 在⎣⎡⎦⎤1e ,e 上有解.设h (x )=x 2-2ln x ,则h ′(x )=2x -2x =2(x -1)(1+x )x.因为当x ∈⎣⎡⎭⎫1e ,1时,h ′(x )<0,当x ∈(1,e]时,h ′(x )>0,所以函数h (x )在⎣⎡⎭⎫1e ,1上单调递减,在(1,e]上单调递增,所以h (x )min =h(1)=1.因为h ⎝⎛⎭⎫1e =1e 2+2,h (e )=e 2-2,所以h (e )>h ⎝⎛⎭⎫1e ,所以方程a =x 2-2ln x 在⎣⎡⎦⎤1e ,e 上有解等价于1≤a ≤e 2-2,所以a 的取值范围为[1,e 2-2]. 答案:B5.直线y =k (x +3)+5(k ≠0)与曲线y =5x +17x +3的两个交点坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2+y 1+y 2=__________.解析:因为y =5x +17x +3=2x +3+5,其图像关于点(-3,5)对称.又直线y =k (x +3)+5过点(-3,5),如图所示.所以A ,B 关于点(-3,5)对称,所以x 1+x 2=2×(-3)=-6,y 1+y 2=2×5=10.所以x 1+x 2+y 1+y 2=4. 答案:46.已知函数f (x )在R 上单调且其部分图像如图所示,若不等式-2<f (x +t )<4的解集为(-1,2),则实数t 的值为__________.解析:由题中图像可知不等式-2<f (x +t )<4即为f (3)<f (x +t )<f (0),故x +t ∈(0,3),即不等式的解集为(-t ,3-t ),依题意可得t =1. 答案:17.若关于x 的不等式4a x -1<3x -4(a >0,且a ≠1)对于任意的x >2恒成立,求a 的取值范围.解析:不等式4a x -1<3x -4等价于a x -1<34x -1.令f (x )=a x -1,g (x )=34x -1,当a >1时,在同一坐标系中作出两个函数的图像如图①所示,由图知不满足条件;当0<a <1时,在同一坐标系中作出两个函数的图像如图②所示,当x ≥2时,f (2)≤g (2),即a 2-1≤34×2-1,解得a ≤12,所以a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,12.[C 组 创新应用练]1.如图,有四个平面图形分别是三角形、平行四边形、直角梯形、圆,垂直于x 轴的直线l :x =t (0≤t ≤a )经过原点O 向右平行移动,l 在移动过程中扫过平面图形的面积为y (图中阴影部分),若函数y =f (t )的大致图像如图所示,那么平面图形的形状不可能是( )解析:由函数图像可知,阴影部分的面积随t 增大而增大,图像都是曲线,故选项A 、B 、D符合函数的图像,而C 中刚开始的图像符合,当直线运动到梯形上底边时图像符合一次函数的图像. 答案:C2.(2021·莆田模拟)已知f (x )是R 上的偶函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,0≤x ≤1,⎝⎛⎭⎫12x +1,x >1.若关于x 的方程2[f (x )]2-af (x )=0有三个不相等的实数根,则a 的取值范围为__________. 解析:由方程2[f (x )]2-af (x )=0得f (x )=0或f (x )=a2.因为f (x )是R 上的偶函数,f (0)=0,所以只需当x >0时,f (x )=a2有唯一解即可.如图所示,a2∈(0,1]∪⎣⎡⎦⎤32,2,即a ∈(0,2]∪[3,4].答案:(0,2]∪[3,4]。
第七节函数的图象
A组基础题组
1.为了得到函数y=lg 的图象,只需把函数y=lg x的图象上所有的点( )
A.向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度
B.向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度
C.向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度
D.向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度
答案 C 由y=lg得y=lg(x+3)-1,把函数y=lg x的图象向左平移3个单位长度,得函数y=lg(x+3)的图象,再向下平移1个单位长度,得函数y=lg(x+3)-1的图象.故选C.
2.(2017北京西城一模)函数f(x)=-log2x的零点个数为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
答案 B f(x)=-log 2x的零点个数就是函数y=与y=log2x的图象的交点个数.
如图:
由图知函数f(x)的零点个数为1.故选B.
3.函数y=的图象可能是( )
答案 B 易知函数y=为奇函数,故排除A、C,当x>0时,y=ln x,只有B项符合,故选B.
4.下列y=f(x)的函数图象中,满足f>f(3)>f(2)的只可能是( )
答案 D 因为f>f(3)>f(2),所以函数f(x)有增有减,排除A,B.在C中, f<f(0)=1, f(3)>f(0),所以
f<f(3),排除C,选D.
5.(2015北京丰台期末,6)已知函数y=a+sin(bx)(b>0且b≠1)的图象如图所示,那么函数y=log b(x-a)的图象可能是( )
答案 C 由y=a+sin(bx)的图象可得a>1,且最小正周期T=<π,所以b>2,所以y=log b(x-a)是增函数,排除A和B;当x=2时,y=log b(2-a)<0,排除D,故选C.
6.(2015北京朝阳期末,7)已知定义在R上的函数f(x)=若直线y=a与函数f(x)的图象恰有两个交点,则实数a的取值范围是( )
A.(0,2)
B.[0,2)
C.(0,2]
D.[1,2]
答案 B 由题意得f(x)=在平面直角坐标系中作出函数f(x)的图象如图所示,
由图象易知,若直线y=a与函数f(x)的图象恰有两个交点,则a的取值范围是[0,2),故选B.
7.(2017北京朝阳二模,7)已知函数f(x)=(a>0且a≠1).若函数f(x)的图象上有且仅有两个点关于y轴对称,则a的取值范围是( )
A.(0,1)
B.(1,4)
C.(0,1)∪(1,+∞)
D.(0,1)∪(1,4)
答案 D 因为函数f(x)的图象上有且仅有两个点关于y轴对称,所以y=log a x(x>0)的图象与y=|x+3|(-
4≤x<0)关于y轴对称的图象有且仅有1个交点.由图可知,a∈(0,1)∪(1,4).所以选D.
8.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式<0的解集
为.
答案(-1,0)∪(0,1)
解析因为f(x)为奇函数,所以不等式<0可化为<0,即xf(x)<0, f(x)的大致图象如图所示,所以xf(x)<0的解集为(-1,0)∪(0,1).
9.当x∈(1,2)时,函数y=(x-1)2的图象始终在函数y=log a x的图象的下方,则实数a的取值范围
是.
答案(1,2]
解析如图,在同一平面直角坐标系中画出函数y=(x-1)2和y=log a x的图象,由于当x∈(1,2)时,函数y=(x-1)2的图象恒在函数y=log a x的图象的下方,所以解得1<a≤2.
10.已知函数f(x)=|x2-4x+3|.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)求集合M={m|方程f(x)=m有四个不相等的实根}.
解析f(x)=
作出函数图象如图.
(1)函数的增区间为[1,2],[3,+∞);
函数的减区间为(-∞,1),(2,3).
(2)在同一坐标系中作出y=f(x)和y=m的图象,使两函数图象有四个不同的交点(如图).由图知
0<m<1,∴M={m|0<m<1}.
11.已知函数f(x)的图象与函数h(x)=x++2的图象关于点A(0,1)对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若g(x)=f(x)+,且g(x)在区间(0,2]上为减函数,求实数a的取值范围.
解析(1)设f(x)图象上任一点的坐标为(x,y),则点(x,y)关于点A(0, 1)的对称点(-x,2-y)在h(x)的图象上,∴2-y=-x++2,即y=x+,∴f(x)= x+.
(2)g(x)=f(x)+ =x+,则g'(x)=1-.
∵g(x)在(0,2]上递减,∴g'(x)≤0在(0,2]上恒成立,
即a≥x2-1在(0,2]上恒成立,∴a≥(x2-1)max,x∈(0,2],
∴a≥3.∴实数a的取值范围为[3,+∞).
B组提升题组
12.(2016北京东城一模)函数f(x)的定义域为[-1,1],图象如图1所示;函数g(x)的定义域为[-1,2],图象如图2所示.若集合A={x|f(g(x))=0},B={x|g(f(x))=0},则A∩B中元素的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
答案 C 由题图1知f(x)∈[-1,1],
由题图2知g(x)∈[0,1].
若要解f(g(x))=0,即解g(x)=-1或g(x)=0或g(x)=1,
由题图2得x=0或2或-1或1.即A={0,2,-1,1}.
若要解g(f(x))=0,即解f(x)=0或f(x)=2,
由题图1得x=-1或0或1.
∴B={-1,0,1}.∴A∩B={-1,0,1}.
故A∩B中元素的个数为3.
13.(2018北京丰台一模,13)函数y=f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,函数f(x)的图象由一段抛物线和一条射线组成(如图所示).
①当x∈[-1,1]时,y的取值范围是;
②如果对任意x∈[m,n](n<0),都有y∈[-2,1],那么n的最大值是.
答案①[1,2]②-2
解析y=f(x)的图象如图所示:
①根据f(x)是偶函数,图象关于y轴对称,可知当x∈[-1,1]时,值域为[1,2].
②当x≥0时,设抛物线的方程为f(x)=ax2+bx+c,图象过点(0,1),(1,2),(3,-2),代入计算得a=-1,b=2,c=1, ∴f(x)=-x2+2x+1.
当x<0时,-x>0,∴f(-x)=-x2-2x+1.
令y=1,得x=-2,结合图象得n max=-2.
14.(2018北京朝阳一模,14)已知a∈R,函数f(x)=
(1)当x>0时,函数f(x)的最大值是;
(2)若函数f(x)的图象上有且仅有两对点关于y轴对称,则a的取值范围是.
答案(1) (2)
解析(1)当x>0时, f(x)=,
令f1(x)=2x-1+2-x+1=2x-1+≥2,
当且仅当2x-1=,即x=1时取等号,
∴当x=1时, f1(x)min=2.
令f2(x)=sin,则f2(x)∈[-1,1],
且f2(1)=sin=1=f2(x)max,
∴f(x)max==.
(2)f(x)的图象上有且仅有两对点关于y轴对称,
即f(x)(x<0)的图象关于y轴对称的图象与f(x)(x>0)的图象仅有两个交点,
当x<0时, f(x)=(x+1)2+a,设其关于y轴对称的函数为g(x),则g (x)=f(-x)=(x-1)2+a(x>0).
函数f(x)=(x>0)的近似图象如图所示:
当g(x)与f(x)的图象仅有两个交点时,-1<a<.
综上,a的取值范围是.
思路分析(1)运用基本不等式求得x>0时f(x)分母的最小值,结合正弦函数的值域即可求得x>0时f(x)的最大值.
(2)画出f(x)和g(x)的图象,利用数形结合思想求得a的范围.
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