2016高考数学人教A版(理)复习测试题:第二章 函数与基本初等函数I 第3讲 函数的奇偶性与周期性
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【决胜高考】2016高考数学专题复习导练测 第二章 函数与基本初等函数(I )阶段测试(二)理 新人教A 版(范围:§2.1~§2.3)一、选择题1.函数y =2-x lg x的定义域是( ) A .{x |0<x <2}B .{x |0<x <1或1<x <2}C .{x |0<x ≤2}D .{x |0<x <1或1<x ≤2}答案 D解析 由题意知,要使函数有意义只需⎩⎪⎨⎪⎧ 2-x ≥0,x >0,lg x ≠0,解得0<x <1或1<x ≤2,所以函数y =2-x lg x的定义域为{x |0<x <1或1<x ≤2}. 2.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log 3x , x >0,a x +b , x ≤0且f (0)=2,f (-1)=3,则f (f (-3))等于( )A .-2B .2C .3D .-3答案 B 解析 f (0)=a 0+b =1+b =2,解得b =1;f (-1)=a -1+b =a -1+1=3,解得a =12. 故f (-3)=(12)-3+1=9, f (f (-3))=f (9)=log 39=2.3.已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f (2x -1)<f (13)的x 的取值范围是( ) A .(13,23) B .[13,23) C .(12,23) D .[12,23) 答案 D解析 由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -1≥0,2x -1<13,即12≤x <23. 4.(2014·山东)已知实数x ,y 满足a x <a y (0<a <1),则下列关系式恒成立的是( )A.1x 2+1>1y 2+1 B .ln(x 2+1)>ln(y 2+1)C .sin x >sin yD .x 3>y 3 答案 D解析 因为0<a <1,a x <a y ,所以x >y .采用赋值法判断,A 中,当x =1,y =0时,12<1,A 不成立.B 中,当x =0,y =-1时,ln 1<ln 2,B 不成立.C 中,当x =0,y =-π时,sin x =sin y =0,C 不成立.D 中,因为函数y =x 3在R 上是增函数,故选D.5.设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是( )A .f (π)>f (-3)>f (-2)B .f (π)>f (-2)>f (-3)C .f (π)<f (-3)<f (-2)D .f (π)<f (-2)<f (-3)答案 A解析 因为π>3>2,且当x ∈[0,+∞)时f (x )是增函数,所以f (π)>f (3)>f (2). 又函数f (x )为R 上的偶函数,所以f (-3)=f (3),f (-2)=f (2),故f (π)>f (-3)>f (-2).二、填空题6.(2013·四川)已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x ,那么,不等式f (x +2)<5的解集是________.答案 {x |-7<x <3}解析 令x <0,则-x >0,∵x ≥0时,f (x )=x 2-4x ,∴f (-x )=(-x )2-4(-x )=x 2+4x ,又f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x ),∴x <0时,f (x )=x 2+4x ,故有f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-4x ,x ≥0,x 2+4x ,x <0.再求f (x )<5的解,由⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥0,x 2-4x <5,得0≤x <5;由⎩⎪⎨⎪⎧ x <0,x 2+4x <5,得-5<x <0,即f (x )<5的解为(-5,5).由于f (x )向左平移两个单位即得f (x +2),故f (x +2)<5的解集为{x |-7<x <3}.7.设函数f (x )是定义在R 上的周期为2的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x +1,则f (2015.5)=________.答案 1.5解析 f (2 015.5)=f (-0.5)=f (0.5)=0.5+1=1.5.8.已知函数f (x )在实数集R 上具有下列性质:①直线x =1是函数f (x )的一条对称轴;②f (x +2)=-f (x );③当1≤x 1<x 2≤3时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0,则f (2 015)、f (2 016)、f (2 017)从大到小的顺序为________________.答案 f (2 017)>f (2 016)>f (2 015)解析 由f (x +2)=-f (x )得f (x +4)=f (x ),所以f (x )的周期是4,所以f (2 015)=f (3),f (2 016)=f (0),f (2 017)=f (1).因为直线x =1是函数f (x )的一条对称轴,所以f (2 016)=f (0)=f (2).由1≤x 1<x 2≤3时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0,可知当1≤x ≤3时,函数单调递减,所以f (2 017)>f (2 016)>f (2 015).三、解答题9.已知函数f (x )=2|x -2|+ax (x ∈R )有最小值.(1)求实数a 的取值范围;(2)设g (x )为定义在R 上的奇函数,且当x <0时,g (x )=f (x ),求g (x )的解析式. 解 (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ a +x -4,x ≥2,a -x +4,x <2,要使函数f (x )有最小值,需⎩⎪⎨⎪⎧ a +2≥0,a -2≤0,∴-2≤a ≤2. 即当a ∈[-2,2]时,f (x )有最小值.故a 的取值范围为[-2,2].(2)∵g (x )为定义在R 上的奇函数,∴g (-0)=-g (0),∴g (0)=0.设x >0,则-x <0.∴g (x )=-g (-x )=(a -2)x -4,∴g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ a -x -4, x >0,0, x =0,a -x +4, x <0.10.设函数f (x )在(-∞,+∞)上满足f (2-x )=f (2+x ),f (7-x )=f (7+x ),且在闭区间[0,7]上只有f (1)=f (3)=0.(1)试判断函数y =f (x )的奇偶性;(2)试求方程f (x )=0在闭区间[-2 005,2 005]上的根的个数,并证明你的结论.解(1)∵f(1)=0,且f(x)在[0,7]上只有f(1)=f(3)=0,又∵f(2-x)=f(2+x),令x=-3,f(-1)=f(5)≠0,∴f(-1)≠f(1),且f(-1)≠-f(1).∴f(x)既不是奇函数,也不是偶函数.(2)f(10+x)=f[2+8+x]=f[2-(8+x)]=f(-6-x)=f[7-(13+x)]=f[7+13+x]=f(20+x),∴f(x)以10为周期.又f(x)的图象关于x=7对称知,f(x)=0在(0,10)上有两个根,则f(x)=0在(0,2 005]上有201×2=402个根;在[-2 005,0]上有200×2=400个根;因此f(x)=0在闭区间上共有802个根.。
§2.9函数模型及其应用1.几类函数模型及其增长差异(1)几类函数模型(2)(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型;(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;(3)解模:求解数学模型,得出数学结论;(4)还原:将数学问题还原为实际问题的意义.以上过程用框图表示如下:【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)函数y =2x 的函数值比y =x 2的函数值大.( × ) (2)幂函数增长比直线增长更快.( × ) (3)不存在x 0,使000log x n a ax x <<.( × )(4)美缘公司2013年上市的一种化妆品,由于脱销,在2014年曾提价25%,2015年想要恢复成原价,则应降价25%.( × )(5)某种商品进价为每件100元,按进价增加25%出售,后因库存积压降价,若按九折出售,则每件还能获利.( √ )(6)f (x )=x 2,g (x )=2x ,h (x )=log 2x ,当x ∈(4,+∞)时,恒有h (x )<f (x )<g (x ).( √ )1.(2014·湖南)某市生产总值连续两年持续增加.第一年的增长率为p ,第二年的增长率为q ,则该市这两年生产总值的年平均增长率为( ) A.p +q2B.(p +1)(q +1)-12C.pqD.(p +1)(q +1)-1答案 D解析 设年平均增长率为x ,则(1+x )2=(1+p )(1+q ), ∴x =(1+p )(1+q )-1.2.某公司租地建仓库,已知仓库每月占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月车载货物的运费y 2与仓库到车站的距离成正比.据测算,如果在距离车站10千米处建仓库,这两项费用y 1,y 2分别是2万元和8万元,那么要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车站( ) A .5千米处 B .4千米处 C .3千米处 D .2千米处答案 A解析 由题意得,y 1=k 1x,y 2=k 2x ,其中x >0,当x =10时,代入两项费用y 1,y 2分别是2万元和8万元,可得k 1=20,k 2=45,y 1+y 2=20x +45x ≥220x ·45x =8,当且仅当20x =45x ,即x =5时取等号,故选A.3.某厂有许多形状为直角梯形的铁皮边角料,如图,为降低消耗,开源节流,现要从这些边角料上截取矩形铁片(如图中阴影部分)备用,当截取的矩形面积最大时,矩形两边长x 、y 应为( ) A .x =15,y =12 B .x =12,y =15 C .x =14,y =10 D .x =10,y =14答案 A解析 由三角形相似得24-y24-8=x 20,得x =54(24-y ),∴S =xy =-54(y -12)2+180,∴当y =12时,S 有最大值,此时x =15.4.(2014·北京)加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率p 与加工时间t (单位:分钟)满足函数关系p =at 2+bt +c (a 、b 、c是常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为( )A .3.50分钟B .3.75分钟C .4.00分钟D .4.25分钟答案 B解析 根据图表,把(t ,p )的三组数据(3,0.7),(4,0.8),(5,0.5)分别代入函数关系式,联立方程组得⎩⎪⎨⎪⎧0.7=9a +3b +c ,0.8=16a +4b +c ,0.5=25a +5b +c ,消去c 化简得⎩⎪⎨⎪⎧7a +b =0.1,9a +b =-0.3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-0.2,b =1.5,c =-2.0.所以p =-0.2t 2+1.5t -2.0=-15(t 2-152t +22516)+4516-2=-15(t -154)2+1316,所以当t =154=3.75时,p 取得最大值,即最佳加工时间为3.75分钟.题型一 二次函数模型例1 某跳水运动员在一次跳水训练时的跳水曲线为如图所示的抛物线的一段,已知跳水板AB 长为2 m ,跳水板距水面CD 的高BC 为3 m ,CE =5 m ,CF =6 m ,为安全和空中姿态优美,训练时跳水曲线应在离起跳点h m(h ≥1)时达到距水面最大高度4 m ,规定:以CD 为横轴,CB 为纵轴建立直角坐标系. (1)当h =1时,求跳水曲线所在的抛物线方程;(2)若跳水运动员在区域EF 内入水时才能达到压水花的训练要求,求达到压水花的训练要求时h 的取值范围.解 (1)由题意知最高点为(2+h,4),h ≥1, 设抛物线方程为y =a [x -(2+h )]2+4,当h =1时,最高点为(3,4),方程为y =a (x -3)2+4, 将A (2,3)代入,得3=a (2-3)2+4,解得a =-1. ∴当h =1时,跳水曲线所在的抛物线方程为 y =-(x -3)2+4.(2)将点A (2,3)代入y =a [x -(2+h )]2+4 得ah 2=-1,所以a =-1h2.由题意,得方程a [x -(2+h )]2+4=0在区间[5,6]内有一解. 令f (x )=a [x -(2+h )]2+4=-1h 2[x -(2+h )]2+4,则f (5)=-1h 2(3-h )2+4≥0,且f (6)=-1h2(4-h )2+4≤0.解得1≤h ≤43.所以达到压水花的训练要求时h 的取值范围为[1,43].思维升华 实际生活中的二次函数问题(如面积、利润、产量等),可根据已知条件确定二次函数模型,结合二次函数的图象、单调性、零点解决,解题中一定要注意函数的定义域.某产品的总成本y (万元)与产量x (台)之间的函数关系是y =3 000+20x -0.1x 2(0<x <240,x ∈N *),若每台产品的售价为25万元,则生产者不亏本时(销售收入不小于总成本)的最低产量是( ) A .100台 B .120台 C .150台 D .180台答案 C解析 设利润为f (x )万元,则 f (x )=25x -(3 000+20x -0.1x 2) =0.1x 2+5x -3 000 (0<x <240,x ∈N *). 令f (x )≥0,得x ≥150,∴生产者不亏本时的最低产量是150台. 题型二 指数函数模型例2 (1)一个人喝了少量酒后,血液中的酒精含量迅速上升到0.3 mg/mL ,在停止喝酒后,血液中的酒精含量以每小时25%的速度减少,为了保障交通安全,某地根据《道路交通安全法》规定:驾驶员血液中的酒精含量不得超过0.09 mg/mL ,那么,此人至少经过________小时才能开车.(精确到1小时)(2)里氏震级M 的计算公式:M =lg A -lg A 0,其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅,A 0是相应的标准地震的振幅.假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1 000,此时标准地震的振幅为0.001,则此次地震的震级为________级;9级地震的最大振幅是5级地震最大振幅的________倍. A .6 1 000 B .4 1000 C .6 10 000 D .4 10 000 答案 (1)5 (2)C解析 (1)设经过x 小时才能开车. 由题意得0.3(1-25%)x ≤0.09,∴0.75x ≤0.3,x ≥log 0.750.3≈4.19. ∴x 最小为5.(2)由M =lg A -lg A 0知,M =lg 1 000-lg 0.001=3-(-3)=6,∴此次地震的震级为6级. 设9级地震的最大振幅为A 1,5级地震的最大振幅为A 2,则lg A 1A 2=lg A 1-lg A 2=(lg A 1-lg A 0)-(lg A 2-lg A 0)=9-5=4. ∴A 1A 2=104=10 000, ∴9级地震的最大振幅是5级地震最大振幅的10 000倍.思维升华 一般地,涉及增长率问题、存蓄利息问题、细胞分裂问题等,都可以考虑用指数函数的模型求解.求解时注意指数式与对数式的互化,指数函数的值域的影响以及实际问题中的条件限制.某种病毒经30分钟繁殖为原来的2倍,且知病毒的繁殖规律为y =e kt (其中k 为常数,t 表示时间,单位:小时,y 表示病毒个数),则k =________,经过5小时,1个病毒能繁殖为________个. 答案 2ln 2 1 024解析 当t =0.5时,y =2,∴2=12k e ,∴k =2ln 2,∴y =e 2t ln 2, 当t =5时,y =e 10ln 2=210=1 024. 题型三 分段函数模型例3 中共十八届三中全会提出要努力建设社会主义文化强国.为响应中央号召.某市2016年计划投入600万元加强民族文化基础设施改造.据调查,改造后预计该市在一个月内(以30天计),民族文化旅游人数f (x )(万人)与时间x (天)的函数关系近似满足f (x )=4(1+1x ),人均消费g (x )(元)与时间x (天)的函数关系近似满足g (x )=104-|x -23|.(1)求该市旅游日收益p (x )(万元)与时间x (1≤x ≤30,x ∈N *)的函数关系式;(2)若以最低日收益的15%为纯收入,该市对纯收入按1.5%的税率来收回投资,按此预计两年内能否收回全部投资.解 (1)由题意知p (x )=f (x )g (x )=4(1+1x)(104-|x -23|)(1≤x ≤30,x ∈N *).(2)由p (x )=⎩⎨⎧4(1+1x)(81+x )(1≤x ≤23,x ∈N *),4(1+1x )(127-x )(23<x ≤30,x ∈N *).①当1≤x ≤23时,p (x )=4(1+1x )(81+x )=4(82+x +81x )≥4(82+2x ·81x)=400, 当且仅当x =81x,即x =9时p (x )取得最小值400.②当23<x ≤30时,p (x )=4(1+1x )(127-x )=4(126+127x -x ).设h (x )=127x -x ,则有h ′(x )=-127x 2-1<0, 所以h (x )在(23,30]上为减函数,则p (x )在(23,30]上也是减函数,所以当x =30时,p (x )min =4(126+12730-30)=4001415>400. 所以当x =9时,p (x )取得最小值400万元.则两年内的税收为400×15%×30×12×2×1.5%=648>600,所以600万元的投资可以在两年内收回.思维升华 (1)分段函数的特征主要是每一段自变量变化所遵循的规律不同.分段函数模型的最值问题,应该先求出每一段上的最值,然后比较大小.(2)构造分段函数时,要力求准确、简洁,做到分段合理,保证不重不漏.某学校制定奖励条例,对在教育教学中取得优异成绩的教职工实行奖励,其中有一个奖励项目是针对学生高考成绩的高低对任课教师进行奖励的.奖励公式为f (n )=k (n )(n -10),n >10(其中n 是任课教师所在班级学生参加高考该任课教师所任学科的平均成绩与该科省平均分之差,f (n )的单位为元),而k (n )=⎩⎪⎨⎪⎧0 (n ≤10),100 (10<n ≤15),200 (15<n ≤20),300 (20<n ≤25),400 (n >25).现有甲、乙两位数学任课教师,甲所教的学生高考数学平均分超出省平均分18分,而乙所教的学生高考数学平均分超出省平均分21分.则乙所得奖励比甲所得奖励多( ) A .600元 B .900元 C .1 600元 D .1 700元答案 D解析 ∵k (18)=200(元),∴f (18)=200×(18-10)=1 600(元). 又∵k (21)=300(元),∴f (21)=300×(21-10)=3 300(元),∴f (21)-f (18)=3 300-1 600=1 700(元).故选D.函数应用问题典例:(12分)某工厂统计资料显示,一种产品次品率p 与日产量x (x ∈N *,80≤x ≤100)件之间的关系如下表所示:其中p (x )=1a -x (a 为常数).已知生产一件正品盈利k 元,生产一件次品损失k3元(k 为给定常数).(1)求出a ,并将该厂的日盈利额y (元)表示为日生产量x (件)的函数; (2)为了获得最大盈利,该厂的日生产量应该定为多少件?思维点拨 (1)首先根据图表确定次品率p (x ),利用“日盈利额=正品盈利总额-次品损失总额”求出y 关于x 的函数;(2)求第(1)步建立函数模型的最大值. 解 (1)根据列表数据可得a =108,所以p (x )=1108-x(x ∈N *,80≤x ≤100),[2分]由题意,当日产量为x 时,次品数为1108-x ·x ,正品数为(1-1108-x )·x ,[3分]所以y =(1-1108-x )·x ·k -1108-x ·x ·13k ,[5分] 整理得y =13kx (3-4108-x )(x ∈N *,80≤x ≤100).[6分](2)令t =108-x ,t ∈[8,28],t ∈N *.[7分] 则y =13k (108-t )(3-4t )=13k [328-3(t +144t)]≤13k (328-3×2·t ·144t )=2563k .[10分] 当且仅当t =144t ,即t =12时取得最大盈利,此时x =96.答 为了取得最大盈利,该工厂的日生产量应定为96件.[12分]答题模板解函数应用题的一般程序第一步:审题——弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;第二步:建模——将文字语言转化成数学语言,用数学知识建立相应的数学模型; 第三步:解模——求解数学模型,得到数学结论;第四步:还原——将用数学方法得到的结论还原为实际问题的意义;第五步:反思——对于数学模型得到的数学结果,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.温馨提醒 (1)本题函数模型的建立分为两个阶段:先求次品率p (x ),再求日盈利额关于日产量x 的函数,要在充分理解题意的基础上建模;(2)求函数模型的最值时一定要考虑函数的定义域;解题步骤的最后要对所求问题作答.方法与技巧1.认真分析题意,合理选择数学模型是解决应用问题的基础.2.实际问题中往往解决一些最值问题,我们可以利用二次函数的最值、函数的单调性、基本不等式等求得最值.3.解函数应用题的四个步骤:①审题;②建模;③解模;④还原. 失误与防范1.函数模型应用不当,是常见的解题错误.所以,要正确理解题意,选择适当的函数模型. 2.要特别关注实际问题的自变量的取值范围,合理确定函数的定义域.3.注意问题反馈.在解决函数模型后,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.A 组 专项基础训练(时间:45分钟)1.某家具的标价为132元,若降价以九折出售(即优惠10%),仍可获利10%(相对进货价),则该家具的进货价是( ) A .118元 B .105元 C .106元 D .108元答案 D解析 设进货价为a 元,由题意知132×(1-10%)-a =10%·a ,解得a =108.2.若一根蜡烛长20 cm ,点燃后每小时燃烧5 cm ,则燃烧剩下的高度h (cm)与燃烧时间t (小时)的函数关系用图象表示为( )答案 B解析 根据题意得解析式为h =20-5t (0≤t ≤4),其图象为B.3.利民工厂某产品的年产量在150吨至250吨之间,年生产的总成本y (万元)与年产量x (吨)之间的关系可近似地表示为y =x 210-30x +4 000,则每吨的成本最低时的年产量为( )A .240吨B .200吨C .180吨D .160吨 答案 B解析 依题意,得每吨的成本为y x =x 10+4 000x -30,则yx≥2 x 10·4 000x-30=10, 当且仅当x 10=4 000x,即x =200时取等号,因此,当每吨成本最低时,年产量为200吨,故选B.4.某电信公司推出两种手机收费方式:A 种方式是月租20元,B 种方式是月租0元.一个月的本地网内打出电话时间t (分钟)与打出电话费s (元)的函数关系如图,当打出电话150分钟时,这两种方式电话费相差( ) A .10元 B .20元 C .30元 D.403元 答案 A解析 设A 种方式对应的函数解析式为s =k 1t +20,B 种方式对应的函数解析式为s =k 2t ,当t =100时,100k 1+20=100k 2,∴k 2-k 1=15, t =150时,150k 2-150k 1-20=150×15-20=10. 5.某汽车销售公司在A ,B 两地销售同一种品牌的汽车,在A 地的销售利润(单位:万元)为y 1=4.1x -0.1x 2,在B 地的销售利润(单位:万元)为y 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆),若该公司在两地共销售16辆该种品牌的汽车,则能获得的最大利润是( )A .10.5万元B .11万元C .43万元D .43.025万元答案 C解析 设公司在A 地销售该品牌的汽车x 辆,则在B 地销售该品牌的汽车(16-x )辆,所以可得利润y =4.1x -0.1x 2+2(16-x )=-0.1x 2+2.1x +32=-0.1(x -212)2+0.1×2124+32. 因为x ∈[0,16],且x ∈N ,所以当x =10或11时,总利润取得最大值43万元.6.如图是某质点在4秒钟内作直线运动时,速度函数v =v (t )的图象,则该质点运动的总路程为________cm.答案 11解析 总路程为(2+4)×1×12+4×1+12×2×4=11. 7.一个容器装有细沙a cm 3,细沙从容器底下一个细微的小孔慢慢地匀速漏出,t min 后剩余的细沙量为y =a e -bt (cm 3),经过8 min 后发现容器内还有一半的沙子,则再经过________ min ,容器中的沙子只有开始时的八分之一.答案 16解析 当t =0时,y =a ,当t =8时,y =a e -8b =12a , ∴e -8b =12,容器中的沙子只有开始时的八分之一时, 即y =a e -bt =18a , e -bt =18=(e -8b )3=e -24b ,则t =24,所以再经过16 min.8.某市出租车收费标准如下:起步价为8元,起步里程为3 km(不超过3 km 按起步价付费);超过3 km 但不超过8 km 时,超过部分按每千米2.15元收费;超过8 km 时,超过部分按每千米2.85元收费,另每次乘坐需付燃油附加费1元.现某人乘坐一次出租车付费22.6元,则此次出租车行驶了________ km.答案 9解析 设出租车行驶x km 时,付费y 元,则y =⎩⎪⎨⎪⎧ 9,0<x ≤3,8+2.15(x -3)+1,3<x ≤8,8+2.15×5+2.85(x -8)+1,x >8,由y =22.6,解得x =9.9.某地上 年度电价为0.8元,年用电量为1亿千瓦时.本年度计划将电价调至0.55元~0.75元之间,经测算,若电价调至x 元,则本年度新增用电量y (亿千瓦时)与(x -0.4)(元)成反比例.又当x =0.65时,y =0.8.(1)求y 与x 之间的函数关系式;(2)若每千瓦时电的成本价为0.3元,则电价调至多少时,本年度电力部门的收益将比上年度增加20%?[收益=用电量×(实际电价-成本价)]解 (1)∵y 与(x -0.4)成反比例,∴设y =k x -0.4(k ≠0). 把x =0.65,y =0.8代入上式,得0.8=k 0.65-0.4,k =0.2. ∴y =0.2x -0.4=15x -2, 即y 与x 之间的函数关系式为y =15x -2. (2)根据题意,得(1+15x -2)·(x -0.3) =1×(0.8-0.3)×(1+20%).整理,得x 2-1.1x +0.3=0,解得x 1=0.5,x 2=0.6.经检验x 1=0.5,x 2=0.6都是所列方程的根.∵x 的取值范围是0.55~0.75,故x =0.5不符合题意,应舍去.∴x =0.6.∴当电价调至0.6元时,本年度电力部门的收益将比上年度增加20%.10.“活水围网”养鱼技术具有养殖密度高、经济效益好的特点.研究表明:“活水围网”养鱼时,某种鱼在一定的条件下,每尾鱼的平均生长速度v (单位:千克/年)是养殖密度x (单位:尾/立方米)的函数.当x 不超过4尾/立方米时,v 的值为2千克/年;当4<x ≤20时,v 是x 的一次函数,当x 达到20尾/立方米时,因缺氧等原因,v 的值为0千克/年.(1)当0<x ≤20时,求函数v 关于x 的函数表达式;(2)当养殖密度x 为多大时,鱼的年生长量(单位:千克/立方米)可以达到最大?并求出最大值. 解 (1)由题意得当0<x ≤4时,v =2;当4<x ≤20时,设v =ax +b ,显然v =ax +b 在(4,20]内是减函数,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ 20a +b =0,4a +b =2,解得⎩⎨⎧ a =-18,b =52,所以v =-18x +52, 故函数v =⎩⎪⎨⎪⎧ 2, 0<x ≤4,-18x +52, 4<x ≤20.(2)设年生长量为f (x )千克/立方米,依题意并由(1)可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x , 0<x ≤4,-18x 2+52x , 4<x ≤20, 当0<x ≤4时,f (x )为增函数,故f (x )max =f (4)=4×2=8;当4<x ≤20时,f (x )=-18x 2+52x =-18(x 2-20x )=-18(x -10)2+1008,f (x )max =f (10)=12.5. 所以当0<x ≤20时,f (x )的最大值为12.5.即当养殖密度为10尾/立方米时,鱼的年生长量可以达到最大,最大值为12.5千克/立方米.B 组 专项能力提升(时间:25分钟)11.某种新药服用x 小时后血液中的残留量为y 毫克,如图所示为函数y =f (x )的图象,当血液中药物残留量不小于240毫克时,治疗有效.设某人上午8:00第一次服药,为保证疗效,则第二次服药最迟的时间应为( )A .上午10:00B .中午12:00C .下午4:00D .下午6:00答案 C解析 当x ∈[0,4]时,设y =k 1x ,把(4,320)代入,得k 1=80,∴y =80x .当x ∈[4,20]时,设y =k 2x +b .把(4,320),(20,0)分别代入 可得⎩⎪⎨⎪⎧k 2=-20,b =400.∴y =400-20x . ∴y =f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧80x , 0≤x ≤4,400-20x , 4<x ≤20.由y ≥240, 得⎩⎪⎨⎪⎧ 0≤x ≤480x ≥240或⎩⎪⎨⎪⎧ 4<x ≤20,400-20x ≥240.解得3≤x ≤4或4<x ≤8,∴3≤x ≤8.故第二次服药最迟应在当日下午4:00.故选C.12.我国为了加强对烟酒生产的宏观管理,除了应征税收外,还征收附加税.已知某种酒每瓶售价为70元,不收附加税时,每年大约销售100万瓶;若每销售100元国家要征附加税x 元(叫做税率x %),则每年销售量将减少10x 万瓶,如果要使每年在此项经营中所收取的附加税额不少于112万元,则x 的最小值为( )A .2B .6C .8D .10答案 A解析 由分析可知,每年此项经营中所收取的附加税额为104·(100-10x )·70·x 100,令104·(100-10x )·70·x 100≥112×104,解得2≤x ≤8.故x 的最小值为2. 13.某工厂采用高科技改革,在两年内产值的月增长率都是a ,则这两年内第二年某月的产值比第一年相应月产值的增长率为( )A .a 12-1B .(1+a )12-1C .aD .a -1答案 B解析 不妨设第一年8月份的产值为b ,则9月份的产值为b (1+a ),10月份的产值为b (1+a )2,依次类推,到第二年8月份是第一年8月份后的第12个月,即一个时间间隔是1个月,这里跨过了12个月,故第二年8月份产值是b (1+a )12.又由增长率的概念知,这两年内的第二年某月的产值比第一年相应月产值的增长率为b (1+a )12-b b=(1+a )12-1. 14.某化工厂打算投入一条新的生产线,但需要经环保部门审批后方可投入生产.已知该生产线连续生产n 年的累计产量为f (n )=12n (n +1)(2n +1)吨,但如果年产量超过150吨,将会给环境造成危害.为保护环境,环保部门应给该厂这条生产线拟定最长的生产期限是________年.答案 7解析 设第n (n ∈N *)年的年产量为a n ,则a 1=12×1×2×3=3;当n ≥2时,a n =f (n )-f (n -1)=12n (n +1)·(2n +1)-12n (n -1)(2n -1)=3n 2.又a 1=3也符合a n =3n 2,所以a n =3n 2(n ∈N *).令a n ≤150,即3n 2≤150,解得-52≤n ≤52,所以1≤n ≤7,n ∈N *,故最长的生产期限为7年.15.某厂生产某种产品的年固定成本为250万元,每生产x 千件,需另投入成本为C (x )万元,当年产量不足80千件时,C (x )=13x 2+10x (万元);当年产量不少于80千件时,C (x )=51x +10 000x-1 450(万元).通过市场分析,若每件售价为500元时,该厂年内生产的商品能全部销售完.(1)写出年利润L (万元)关于年产量x (千件)的函数解析式;(2)年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?解 (1)当0<x <80,x ∈N *时,L (x )=500×1 000x 10 000-13x 2-10x -250 =-13x 2+40x -250; 当x ≥80,x ∈N *时,L (x )=500×1 000x 10 000-51x -10 000x+1 450-250 =1 200-(x +10 000x), ∴L (x )=⎩⎨⎧ -13x 2+40x -250(0<x <80,x ∈N *),1 200-(x +10 000x )(x ≥80,x ∈N *).(2)当0<x <80,x ∈N *时,L (x )=-13(x -60)2+950, ∴当x =60时,L (x )取得最大值L (60)=950.当x ≥80,x ∈N *时,L (x )=1 200-(x +10 000x)≤1 200-2 x ·10 000x=1 200-200=1 000,∴当x =10 000x,即x =100时, L (x )取得最大值L (100)=1 000>950.综上所述,当x =100时,L (x )取得最大值1 000, 即年产量为100千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大.。
第二章⎪⎪⎪函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节函数及其表示 突破点(一) 函数的定义域基础联通 抓主干知识的“源”与“流”1.函数与映射的概念 函数映射两集合A ,B设A ,B 是两个非空的数集 设A ,B 是两个非空的集合 对应关系f :A →B如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数f (x )和它对应如果按某一个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应名称 称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数称对应f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个映射记法y =f (x ),x ∈A对应f :A →B(1)函数的定义域、值域:在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域.显然,值域是集合B 的子集.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”求给定解析式的函数的定义域(1)分式函数中分母不等于零.(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0. (3)一次函数、二次函数的定义域均为R. (4)y =x 0的定义域是{x |x ≠0}.(5)y =a x (a >0且a ≠1),y =sin x ,y =cos x 的定义域均为R. (6)y =log a x (a >0且a ≠1)的定义域为(0,+∞).(7)y =tan x 的定义域为⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎭⎬⎫x ≠k π+π2,k ∈Z .[例1] y =x -12x-log 2(4-x 2)的定义域是( ) A .(-2,0)∪(1,2) B .(-2,0]∪(1,2) C .(-2,0)∪[1,2)D .[-2,0]∪[1,2][解析] 要使函数有意义,必须⎩⎪⎨⎪⎧x -12x ≥0,x ≠0,4-x 2>0,∴x ∈(-2,0)∪[1,2).即函数的定义域是(-2,0)∪[1,2). [答案] C [易错提醒](1)不要对解析式进行化简变形,以免定义域发生变化.(2)当一个函数由有限个基本初等函数的和、差、积、商的形式构成时,定义域一般是各个基本初等函数定义域的交集.(3)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.求抽象函数的定义域对于抽象函数定义域的求解(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域. [例2] 若函数y =f (x )的定义域是[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域为________.[解析] 由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧x -1≠0,0≤2x ≤2,解得0≤x <1,即g (x )的定义域是[0,1).[答案] [0,1)[易错提醒]函数f [g (x )]的定义域指的是x 的取值范围,而不是g (x )的取值范围.已知函数定义域求参数[例3] 若函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域为一切实数,则实数m 的取值范围是( )A .[0,4)B .(0,4)C .[4,+∞)D .[0,4][解析] 由题意可得mx 2+mx +1≥0恒成立. 当m =0时,1≥0恒成立;当m ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=m 2-4m ≤0,解得0<m ≤4. 综上可得:0≤m ≤4. [答案] D[方法技巧]已知函数定义域求参数的思想方法已知函数的定义域,逆向求解函数中参数的取值,需运用分类讨论以及转化与化归的思想方法.转化与化归的思想方法是通过某种转化过程,将一个难以解决的问题转化为一个已经解决或者比较容易解决的问题,从而获解.基础联通 抓主干知识的“源”与“流” 1.[考点一]函数y =x ln(2-x )的定义域为( ) A .(0,2) B .[0,2) C .(0,1]D .[0,2]解析:选B 由题意知,x ≥0且2-x >0,解得0≤x <2,故其定义域是[0,2). 2.[考点一](2017·青岛模拟)函数y =1-x 22x 2-3x -2的定义域为( )A .(-∞,1]B .[-1,1]C .[1,2)∪(2,+∞)D.⎣⎡⎭⎫-1,-12∪⎝⎛⎦⎤-12,1 解析:选D 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,2x 2-3x -2≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤1,x ≠2且x ≠-12,即-1≤x ≤1且x ≠-12,所以函数的定义域为⎣⎡⎭⎫-1,-12∪⎝⎛⎦⎤-12,1.故选D. 3.[考点一]函数f (x )=1-|x -1|a x -1(a >0且a ≠1)的定义域为________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 1-|x -1|≥0,a x -1≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,x ≠0,即0<x ≤2,故所求函数的定义域为(0,2].答案:(0,2]4.[考点二]已知函数y =f (x 2-1)的定义域为[-3, 3 ],则函数y =f (x )的定义域为________.解析:∵y =f (x 2-1)的定义域为[-3, 3 ],∴x ∈[-3, 3 ],x 2-1∈[-1,2],∴y =f (x )的定义域为[-1,2].答案:[-1,2]5.[考点三]若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________.解析:函数f (x )的定义域是不等式ax 2+abx +b ≥0的解集.不等式ax 2+abx +b ≥0的解集为{x |1≤x ≤2},所以⎩⎪⎨⎪⎧a <0,1+2=-b ,1×2=b a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-32,b =-3,所以a +b =-32-3=-92.答案:-92突破点(二) 函数的表示方法1.函数的表示方法函数的表示方法有三种,分别为解析法、列表法和图象法.同一个函数可以用不同的方法表示.2.应用三种方法表示函数的注意事项(1)解析法:一般情况下,必须注明函数的定义域;(2)列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征;(3)图象法:注意定义域对图象的影响.与x 轴垂直的直线与其最多有一个公共点. 3.函数的三种表示方法的优缺点(2)求x与y的对应关系时需逐个计算,比较繁杂列表法能鲜明地显示自变量与函数值之间的数量关系只能列出部分自变量及其对应的函数值,难以反映函数变化的全貌图象法形象直观,能清晰地呈现函数的增减变化、点的对称关系、最大(小)值等性质作出的图象是近似的、局部的,且根据图象确定的函数值往往有误差考点贯通抓高考命题的“形”与“神”求函数的解析式[典例](1)如图,修建一条公路需要一段环湖弯曲路段与两条直道平滑连接(相切).已知环湖弯曲路段为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为()A.y=12x3-12x2-xB.y=12x3+12x2-3xC.y=14x3-xD.y=14x3+12x2-2x(2)定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=2f(x).若当0≤x≤1时,f(x)=x(1-x),则当-1≤x ≤0时,f (x )=________.(3)(2017·合肥模拟)已知f (x )的定义域为{x |x ≠0},满足3f (x )+5f ⎝⎛⎭⎫1x =3x +1,则函数f (x )的解析式为________.[解析] (1)设该函数解析式为f (x )=ax 3+bx 2+cx +d ,则f ′(x )=3ax 2+2bx +c , 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=d =0,f (2)=8a +4b +2c +d =0,f ′(0)=c =-1,f ′(2)=12a +4b +c =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-12,c =-1,d =0,∴f (x )=12x 3-12x 2-x .(2)∵-1≤x ≤0,∴0≤x +1≤1,∴f (x )=12f (x +1)=12(x +1)[1-(x +1)]=-12x (x +1).故当-1≤x ≤0时,f (x )=-12x (x+1).(3)用1x代替3f (x )+5f ⎝⎛⎭⎫1x =3x +1中的x ,得3f ⎝⎛⎭⎫1x +5f (x )=3x +1, ∴⎩⎨⎧3f (x )+5f ⎝⎛⎭⎫1x =3x +1, ①3f ⎝⎛⎭⎫1x +5f (x )=3x +1, ②①×3-②×5得f (x )=1516x -916x +18(x ≠0).[答案] (1)A (2)-12x (x +1) (3)f (x )=1516x -916x +18(x ≠0)[易错提醒]1.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1,则f (x )=________. 解析:在f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1中,用1x 代替x ,得f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )1x -1,将f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )1x -1代入f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1中,求得f (x )=23x +13(x >0).答案:23x +13(x >0) 2.函数f (x )满足2f (x )+f (-x )=2x ,则f (x )=________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2f (x )+f (-x )=2x ,2f (-x )+f (x )=-2x ,解得f (x )=2x . 答案:2x3.已知f (x +1)=x +2x ,求f (x )的解析式. 解:设t =x +1,则x =(t -1)2,t ≥1,代入原式有 f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-2t +1+2t -2=t 2-1. 故f (x )=x 2-1,x ≥1.4.已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x )的解析式. 解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx , 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x ,x ∈R.5.已知f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x 2,求f (x )的解析式. 解:由于f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x 2=⎝⎛⎭⎫x +1x 2-2, 所以f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2,故f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2.突破点(三) 分段函数基础联通 抓主干知识的“源”与“流”1.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.2.分段函数的相关结论(1)分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.(2)分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数的值域的并集. 考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”分段函数求值[例1] (1)设f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ≥0,2x ,x <0,则f (f (-2))=( )A .-1 B.14 C.12D.32(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x ,x ≥4,f (x +1),x <4,则f (1+log 25)的值为( ) A.14 B.⎝⎛⎭⎫12错误!未找到引用源。
word1 / 7第二章 基本初等函数(Ⅰ)注意事项:1.答题前,先将自己的某某、某某号填写在试题卷和答题卡上,并将某某号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.()0a a >可以化简为( )A .32aB .18a C .34aD .38a2.三个数21log 5,0.12,0.22的大小关系是( )A .0.10.221log <2<25B .0.20.121log <225<C .0.10.2212<2log 5< D .0.10.2212<log 25< 3.设集合2R {|}x A y y x ∈==,,21{|}0B x x <=-,则A B =( )A .()1,1-B .()0,1C .()1-∞,+D .(0)∞,+4.已知23xy=,则xy=( )A .lg 2lg 3B .lg 3lg 2C .2lg 3D .3lg 25.函数()ln f x x x =的图象大致是( )6.若函数()33x x f x -=+与()33x x g x -=-的定义域均为R ,则( ) A .()f x 与()g x 均为偶函数 B .()f x 为奇函数,()g x 为偶函数 C .()f x 与()g x 均为奇函数 D .()f x 为偶函数,()g x 为奇函数 7.函数121(22)m y m m x -=+-是幂函数,则m =( )A .1B .3-C .3-或1D .28.下列各函数中,值域为(0)∞,+的是( ) A .22x y -=B .12y x =-C .21y x x =++D .113x y +=9.已知函数:①2xy =;②2log y x =;③1y x -=;④12y x =;则下列函数图象(第一象限部分)从左到右依次与函数序号的对应顺序是( )A .②①③④B .②③①④C .④①③②D .④③①②10.设函数()()211log 2121x x x f x x -⎧+-<⎪=⎨≥⎪⎩,则()22log ()12f f -+=( )A .3B .6C .9D .1211.已知函数()22()1122xa xx f x x ⎧-≥⎪=⎨⎛⎫-<⎪ ⎪⎝⎭⎩满足对任意的实数12x x ≠都有word2 / 7()()1212f x f x x x -<0-成立,则实数a 的取值X 围为( )A .()2-∞,B .13,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .(2]-∞,-D .13,28⎡⎫⎪⎢⎣⎭12.如果一个点是一个指数函数与一个对数函数的图象的公共点,那么称这个点为“好点”.在下面的五个点()1,1M ,()1,2N ,()2,1P ,()2,2Q ,1G 2,2⎛⎫⎪⎝⎭中,可以是“好点”的个数为( ) A .0个 B .1个C .2个D .3个二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.已知124(0)9a a =>,则23log a =________.14.已知函数2log 0()30xxx f x x >⎧⎪⎨≤⎪⎩,则14f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭________. 15.若函数212log (35)y x ax =-+在[)1-∞,+上是减函数,则实数a 的取值X 围是________.16.如图,矩形ABCD 的三个顶点A ,B ,C 分别在函数22logy x =,12y x =,22xy ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭的图象上,且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2, 则点D 的坐标为________.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(10分)()31320.5log 511lg3lg91lg 812730.25-⎛⎫++-+-+ ⎪⎝⎭.18.(12分)已知函数1()=2axf x ⎛⎫⎪⎝⎭,a 为常数,且函数的图象过点()1,2-.(1)求a 的值;(2)若()42x g x --=,且g (x )=f (x ),求满足条件的x 的值.word3 / 719.(12分)已知函数f (x )=log a (1+x ),g (x )=log a (1-x ),(a >0,a ≠1). (1)设a =2,函数f (x )的定义域为[3,63],求f (x )的最值; (2)求使f (x )-g (x )>0的x 的取值X 围.20.(12分)求使不等式2821x x a a --⎛⎫> ⎪⎝⎭成立的x 的集合(其中a >0,且a ≠1).word4 / 721.(12分)已知函数f (x )=2x的定义域是[0,3],设g (x )=f (2x )-f (x +2), (1)求g (x )的解析式及定义域; (2)求函数g (x )的最大值和最小值.22.(12分)若函数f (x )满足21(log )1a a f x x x a ⎛⎫=⋅- ⎪-⎝⎭ (其中a >0且a ≠1).(1)求函数f (x )的解析式,并判断其奇偶性和单调性;(2)当x ∈(-∞,2)时,f (x )-4的值恒为负数,求a 的取值X 围.word1 / 72018-2019学年必修一第二章训练卷基本初等函数(二)答案一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.【答案】B【解析】因为0a >,所以B .2.【答案】A【解析】∵21log <05,0.10.2022<<,∴0.10.221log <2<25,故选A .3.【答案】C【解析】{}2R {|}0|x A y y x y y ∈>==,=.2{|}{1011|}B x x x x <<<=-=-, ∴{}0111|{|}{|}AB x x x x x x ><<>=-=-,故选C .4.【答案】B【解析】由23x y =得lg 2lg3x y =,∴lg2lg3x y =,∴lg3lg 2x y =,故选B . 5.【答案】A【解析】由()ln l ()n ||f x x x x x f x --=-=-=-知,函数()f x 是奇函数,故排除C ,D ,又110f e e ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,从而排除B ,故选A .6.【答案】D【解析】因为()()33x x f x f x --=+=,()()33x x g x g x ---==-,所以()f x 是偶函数, ()g x 为奇函数,故选D .7.【答案】B【解析】因为函数121(22)m y m m x -=+-是幂函数,所以2221m m -+=且1m ≠,解得3m =-.故选B .8.【答案】A 【解析】A,22xy x -==⎝⎭的值域为(0)∞,+. B ,因为120x -≥,所以21x ≤,0x ≤,y =(0],-∞, 所以021x <≤,所以0121x ≤-<,所以y =[)0,1. C ,2213124y x x x ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭的值域是3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,D ,因为()()1,00,1x ∈-∞+∞+,所以113x y +=的值域是()0,11()∞,+.故选A .9.【答案】D【解析】根据幂函数、指数函数、对数函数的图象可知选D . 10.【答案】C【解析】221log ()(())223f -+--==,()221216log log 2log 12226f -===, ∴()22log (19)2f f -+=,故选C .11.【答案】B【解析】由题意知函数()f x 是R 上的减函数,于是有()22012212a a -<⎧⎪⎨⎛⎫-⨯≤-⎪ ⎪⎝⎭⎩由此解得138a ≤,即实数a 的取值X 围是13,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,选B .12.【答案】C【解析】设指数函数为()01x y a a a >≠=,,显然不过点M 、P ,若设对数函数为()log 01b y x b b >≠=,,显然不过N 点,故选C .二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)word2 / 713.【答案】4【解析】∵124(0)9a a =>,∴2221223a ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即423a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴422332log log 4.3a ⎛⎫== ⎪⎝⎭14.【答案】19【解析】∵14>0,∴211log 244f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭.则104f ⎛⎫< ⎪⎝⎭,∴211349f f -⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.15.【答案】(]86-,-【解析】令()235g x x ax =-+,其对称轴为直线6a x =,依题意,有()1610ag ⎧≤-⎪⎨⎪->⎩,即68a a ≤-⎧⎨>-⎩,∴86(]a ∈-,-. 16.【答案】11,24⎛⎫⎪⎝⎭【解析】由图象可知,点(),2A A x在函数y x =的图象上,所以2A x =,212A x ==⎝⎭, 点(),2B B x 在函数12y x =的图象上,所以122B x =,4B x =. 点()4C C y ,在函数xy =⎝⎭的图象上,所以414C y ==⎝⎭. 又12D A x x ==,14D C y y ==,所以点D 的坐标为11,24⎛⎫⎪⎝⎭.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.【答案】见解析. 【解析】原式3310.5log 5253log 1431(3)231lg3lg3lg3(3()03).5---++=++-++325log 6362531=+=+=.18.【答案】(1)1;(2)-1. 【解析】(1)由已知得122a-⎛⎫= ⎪⎝⎭,解得a =1.(2)由(1)知1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,又g (x )=f (x ),则1422xx -⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即112=42xx⎛⎫⎛⎫--0 ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2112022x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫--=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,令12xt ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则t 2-t -2=0,即(t -2)(t +1)=0,又t >0,故t =2,即122x⎛⎫= ⎪⎝⎭,解得x =-1.19.【答案】(1)最小值为2,最大值为6;(2)见解析.【解析】(1)当a =2时,f (x )=log 2(1+x ),在[3,63]上为增函数,因此当x =3时,f (x )最小值为2.当x =63时f (x )最大值为6. (2)f (x )-g (x )>0即f (x )>g (x )当a >1时,log a (1+x )>log a (1-x ),满足111010x xx x +>-⎧⎪+>⎨⎪->⎩∴0<x <1当0<a <1时,log a (1+x )>log a (1-x ),满足111010x x x x +<-⎧⎪+>⎨⎪->⎩∴-1<x <0综上a >1时,解集为{x |0<x <1},0<a <1时解集为{x |-1<x <0}. 20.【答案】见解析. 【解析】∵22881x x a a --⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴原不等式化为282x x a a -->,当a >1时,函数y =a x是增函数,∴8-x 2>-2x ,解得-2<x <4; 当0<a <1时,函数y =a x是减函数,∴8-x 2<-2x ,解得x <-2或x >4.故当a >1时,x 的集合是{x |-2<x <4};当0<a <1时,x 的集合是{x |x <-2或x >4}.word3 / 721.【答案】(1)g (x )=2222x x -+,{x |0≤x ≤1}(2)-3,-4. 【解析】(1)∵f (x )=2x,∴g (x )=f (2x )-f (x +2)=2222x x -+.因为f (x )的定义域是[0,3],所以0≤2x ≤3,0≤x +2≤3,解得0≤x ≤1. 于是g (x )的定义域为{x |0≤x ≤1}. (2)设g (x )=(2x )2-4×2x=(2x-2)2-4.∵x ∈[0,1],∴2x∈[1,2],∴当2x=2,即x =1时,g (x )取得最小值-4; 当2x=1,即x =0时,g (x )取得最大值-3. 22.【答案】(1)2()()1x x a f x a a a -=-- (x ∈R ),见解析;(2))(21,23⎡+⎣.【解析】(1)令log a x =t (t ∈R ),则x =a t,∴2()()1t ta f t a a a -=--. ∴2()()1x xa f x a a a -=-- (x ∈R ). ∵()22()()()11x xx x a a f x a a a a f x a a ---=-=--=---,∴f (x )为奇函数. 当a >1时,y =a x为增函数,x y a -=-为增函数,且201aa >-,∴f (x )为增函数.当0<a <1时,y =a x为减函数x y a -=-为减函数,且201aa <-, ∴f (x )为增函数.∴f (x )在R 上为增函数.(2)∵f (x )是R 上的增函数,∴y =f (x )-4也是R 上的增函数. 由x <2,得f (x )<f (2),要使f (x )-4在(-∞,2)上恒为负数, 只需f (2)-4≤0,即2224()1a a a a --≤-,∴422141a a a a ⎛⎫-≤ ⎪-⎝⎭,∴a 2+1≤4a ,∴a 2-4a+1≤0,∴22a ≤≤a ≠1, ∴a的取值X 围为)(21,23⎡+⎣.。
第二章函数与基本初等函数Ⅰ第一节函数的概念及其表示1.函数与映射的概念2.函数的有关概念(1)函数的定义域、值域:在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.显然,值域是集合B 的子集.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应法则.(3)相同函数:如果两个函数的定义域和对应法则完全一致,则这两个函数相同,这是判断两函数相同的依据.(4)函数的表示法表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.[小题体验]1.(教材习题改编)下列五个对应f,不是从集合A到集合B的函数的是________(填序号).①A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,1,32 ,B ={-6,-3,1},f ⎝⎛⎭⎫12 =-6,f (1)=-3,f ⎝⎛⎭⎫32 =1; ②A ={1,2,3},B ={7,8,9},f (1)=f (2)=7,f (3)=8; ③A =B ={1,2,3},f (x )=2x -1; ④A =B ={x |x ≥-1},f (x )=2x +1;⑤A =Z ,B ={-1,1},n 为奇数时,f (n )=-1,n 为偶数时,f (n )=1.解析:根据函数定义,即看是否是从非空数集A 到非空数集B 的映射.③中集合A 中的元素3在集合B 中无元素与之对应,故不是A 到B 的函数.其他均满足.答案:③2.(教材习题改编)若f (x )=x -x 2,则f ⎝⎛⎭⎫12 =________. 解析:f ⎝⎛⎭⎫12 =12-⎝⎛⎭⎫12 2=14. 答案:143.(教材习题改编)用长为30 cm 的铁丝围成矩形,若将矩形面积S (cm 2)表示为矩形一边长x (cm)的函数,则函数解析式为________,其函数定义域为________.解析:矩形的另一条边长为15-x ,且x >0,15-x >0. 故S =x (15-x ),定义域为(0,15). 答案:S =x (15-x ) (0,15) 4.函数f (x )=x -4|x |-5的定义域是________________. 答案:[4,5)∪(5,+∞)1.解决函数的一些问题时,易忽视“定义域优先”的原则.2.易混“函数”与“映射”的概念:函数是特殊的映射,映射不一定是函数,从A 到B 的一个映射,若A ,B 不是数集,则这个映射便不是函数.3.误把分段函数理解为几个函数组成. [小题纠偏]1.函数y =x 与函数y =xx________(填“是”或“不是”)同一函数. 解析:函数y =x 的定义域为[0,+∞),y =xx的定义域为(0,+∞).因为两个函数的定义域不同,所以不表示同一函数.答案:不是2.函数f (x )=x -1·x +1的定义域为________.解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,x +1≥0,所以x ≥1,所以函数f (x )的定义域是[1,+∞).答案:[1,+∞)3.一个面积为100的等腰梯形,上底长为x ,下底长为上底长的3倍,则把它的高y 表示成x 的函数为______________________________________________________________.解析:由x +3x2·y =100,得2xy =100,所以y =50x (x >0). 答案:y =50x (x >0)4.已知f ⎝⎛⎭⎫1x =x 2+5x ,则f (x )=________. 解析:令t =1x ,∴x =1t .∴f (t )=1t 2+5t .∴f (x )=5x +1x 2(x ≠0).答案:5x +1x 2(x ≠0)考点一 函数的定义域(常考常新型考点——多角探明)[命题分析]函数的定义域是使函数有意义的自变量取值的集合,它是函数不可缺少的组成部分,研究函数问题必须树立“定义域优先”的观念.求给定函数的定义域往往转化为解不等式(组)的问题,在解不等式(组)取交集时可借助于数轴.常见的命题角度有:(1)求给定函数解析式的定义域; (2)求抽象函数的定义域; (3)已知定义域确定参数问题.[题点全练]角度一:求给定函数解析式的定义域 1.(2016·南师附中月考)y =x -12x -log 2(4-x 2)的定义域是________. 解析:要使函数有意义,必须⎩⎨⎧x -12x≥0,x ≠0,4-x 2>0,∴x ∈(-2,0)∪[1,2). 答案:(-2,0)∪[1,2) 2.函数f (x )=1-|x -1|a x -1(a >0且a ≠1)的定义域为____________________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1-|x -1|≥0,a x-1≠0⇒⎩⎨⎧0≤x ≤2,x ≠0⇒0<x ≤2,故所求函数的定义域为(0,2]. 答案:(0,2]角度二:求抽象函数的定义域3.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 016],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是________. 解析:令t =x +1,则由已知函数的定义域为[1,2 016],可知1≤t ≤2 016.要使函数f (x +1)有意义,则有1≤x +1≤2 016,解得0≤x ≤2 015,故函数f (x +1)的定义域为[0,2 015].所以使函数g (x )有意义的条件是⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2 015,x -1≠0,解得0≤x <1或1<x ≤2 015.故函数g (x )的定义域为[0,1)∪(1,2 015]答案:[0,1)∪(1,2 015]4.若函数f (x 2+1)的定义域为[-1,1],则f (lg x )的定义域为________. 解析:因为f (x 2+1)的定义域为[-1,1], 则-1≤x ≤1,故0≤x 2≤1, 所以1≤x 2+1≤2.因为f (x 2+1)与f (lg x )是同一个对应法则, 所以1≤lg x ≤2,即10≤x ≤100,所以函数f (lg x )的定义域为[10,100]. 答案:[10,100]角度三:已知定义域确定参数问题 5.(2016·苏北四市调研)若函数f (x )= 2ax ax22+--1的定义域为R ,则a 的取值范围为______________________.解析:因为函数f (x )的定义域为R , 所以222ax ax +--1≥0对x ∈R 恒成立,即2ax ax22+-≥20,x 2+2ax -a ≥0恒成立,因此有Δ=(2a )2+4a ≤0, 解得-1≤a ≤0. 答案:[-1,0][方法归纳] 函数定义域的2种求法考点二 求函数的解析式(重点保分型考点——师生共研)[典例引领](1)已知f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x 2,求f (x )的解析式; (2)已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,求f (x )的解析式;(3)已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x ); (4)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1,求f (x ). 解:(1)由于f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x 2=⎝⎛⎭⎫x +1x 2-2,所以f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2,故f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2. (2)令2x +1=t 得x =2t -1,代入得f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg 2x -1,x >1.(3)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx , 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x ,x ∈R.(4)在f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1中, 用1x 代替x ,得f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )1x-1, 将f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )x -1代入f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1中, 可求得f (x )=23x +13.[由题悟法]求函数解析式的4个方法[即时应用]1.设y =f (x )是二次函数,方程f (x )=0有两个相等实根,且f ′(x )=2x +2,求f (x )的解析式.解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f ′(x )=2ax +b =2x +2, ∴a =1,b =2,f (x )=x 2+2x +c . 又∵方程f (x )=0有两个相等实根,∴Δ=4-4c =0,解得c =1.故f (x )=x 2+2x +1. 2.根据下列条件求各函数的表达式:(1)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x +1)-2f (x -1)=2x +17,求f (x ); (2)已知f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 3+1x 3,求f (x ). 解:(1)设f (x )=ax +b (a ≠0),则3f (x +1)-2f (x -1)=3ax +3a +3b -2ax +2a -2b =ax +b +5a =2x +17,所以a =2,b =7,所以f (x )=2x +7.(2)因为f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 3+1x 3=⎝⎛⎭⎫x +1x 3-3⎝⎛⎭⎫x +1x ,所以f (x )=x 3-3x (x ≥2或x ≤-2).考点三 分段函数(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.已知f (x )=⎩⎨⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0,且f (0)=2,f (-1)=3,则f (f (-3))=________.解析:由题意得f (0)=a 0+b =1+b =2,解得b =1.f (-1)=a -1+b =a -1+1=3,解得a =12.故f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9, 从而f (f (-3))=f (9)=log 39=2. 答案:22.(2015·山东高考改编)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -1,x <1,2x , x ≥1,则满足f (f (a ))=2f (a )的a 的取值范围是________.解析:由f (f (a ))=2f (a )得,f (a )≥1.当a <1时,有3a -1≥1,∴a ≥23,∴23≤a <1.当a ≥1时,有2a ≥1,∴a ≥0,∴a ≥1.综上,a ≥23.答案:⎣⎡⎭⎫23,+∞ [由题悟法]分段函数2种题型的求解策略(1)根据分段函数解析式求函数值首先确定自变量的值属于哪个区间,其次选定相应的解析式代入求解. (2)已知函数值或函数值范围求自变量的值或范围应根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值或范围是否符合相应段的自变量的取值范围.[提醒] 当分段函数的自变量范围不确定时,应分类讨论.[即时应用]1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≥0,3x 2,x <0,且f (x 0)=3,则实数x 0的值为________.解析:由条件可知,当x 0≥0时,f (x 0)=2x 0+1=3,所以x 0=1;当x 0<0时,f (x 0)=3x 20=3,所以x 0=-1,所以实数x 0的值为-1或1.答案:-1或12.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-(x -1)2≥-1,解得-4≤x ≤0或0<x ≤2,故x 的取值范围是[-4,2]. 答案:[-4,2]一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.函数f (x )=x +3+log 2(6-x )的定义域是________.解析:要使函数有意义应满足⎩⎪⎨⎪⎧x +3≥0,6-x >0,解得-3≤x <6. 答案:[-3,6)2.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于________.解析:令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.答案:743.若二次函数g (x )满足g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点,则g (x )的解析式为________________________.解析:设g (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), ∵g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =1,a -b +c =5,c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-2,c =0,∴g (x )=3x 2-2x . 答案:g (x )=3x 2-2x4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -1)x +1,x ≤1,a x -1,x >1,若f (1)=12,则f (3)=________.解析:由f (1)=12,可得a =12,所以f (3)=⎝⎛⎭⎫122=14. 答案:145.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2ax ,x ≥2,2x +1,x <2,若f (f (1))>3a 2,则a 的取值范围是________.解析:由题意知f (1)=2+1=3,f (f (1))=f (3)=32+6a , 若f (f (1))>3a 2,则9+6a >3a 2,即a 2-2a -3<0,解得-1<a <3. 答案:(-1,3)二保高考,全练题型做到高考达标1.函数f (x )=10+9x -x 2lg (x -1)的定义域为________.解析:要使函数f (x )有意义,则x 须满足⎩⎪⎨⎪⎧10+9x -x 2≥0,x -1>0,lg (x -1)≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)(x -10)≤0,①x >1,x ≠2,解①得,-1≤x ≤10.所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,10]. 答案:(1,2)∪(2,10]2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≥0,x 2,x <0,则f (f (-2))=________.解析:因为f (-2)=(-2)2=4,而f (4)=4+1=5,所以f (f (-2))=5. 答案:53.(2016·福建四地六校联考)若f (x )对于任意实数x 恒有2f (x )-f (-x )=3x +1,则f (1)=________.解析:令x =1,得2f (1)-f (-1)=4,① 令x =-1,得2f (-1)-f (1)=-2,② 联立①②得f (1)=2. 答案:24.已知函数f (x ),g (x )分别由下表给出:则满足f (g (x ))>g (f (x ))的x 的值是________.解析:当x =1时,f (g (1))=1,g (f (1))=3,不满足f (g (x ))>g (f (x ));当x =2时,f (g (2))=3,g (f (2))=1,满足f (g (x ))>g (f (x ));当x =3时,f (g (3))=1,g (f (3))=3,不满足f (g (x ))>g (f (x )).答案:25.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x,0≤x ≤1,92-32x ,1<x ≤3,当t ∈[0,1]时,f (f (t ))∈[0,1],则实数t 的取值范围是________.解析:当t ∈[0,1]时,f (t )=3t ∈[1,3];当3t =1,即t =0时,f (1)=3∉[0,1],不符合题意,舍去;当3t ∈(1,3]时,f (3t )=92-32×3t ∈[0,1],由f (3t )=92-32×3t ≥0,得3t ≤3,所以t ≤1;由f (3t )=92-32×3t ≤1,得3t ≥73,所以t ≥log 373.综上所述,实数t 的取值范围是⎣⎡⎦⎤log 373,1. 答案:⎣⎡⎦⎤log 373,1 6.(2016·南京一中检测)已知f (x )=⎩⎨⎧x 12,x ∈[0,+∞),|sin x |,x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,若f (a )=12,则a =________.解析:若a ≥0,由f (a )=12得,a 1212=12,解得a =14;若a <0,则|sin a |=12,a ∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,解得a =-π6. 综上可知,a =14或-π6.答案:14或-π67.已知函数y =f (x 2-1)的定义域为[-3, 3 ],则函数y =f (x )的定义域为________. 解析:∵y =f (x 2-1)的定义域为[-3,3], ∴x ∈[-3, 3 ],x 2-1∈[-1,2], ∴y =f (x )的定义域为[-1,2]. 答案:[-1,2]8.已知函数f (x )=2x +1与函数y =g (x )的图象关于直线x =2成轴对称图形,则函数y =g (x )的解析式为________.解析:设点M (x ,y )为函数y =g (x )图象上的任意一点,点M ′(x ′,y ′)是点M 关于直线x =2的对称点,则⎩⎪⎨⎪⎧x ′=4-x ,y ′=y .又y ′=2x ′+1,∴y =2(4-x )+1=9-2x ,即g (x )=9-2x . 答案:g (x )=9-2x9.规定[t ]为不超过t 的最大整数,例如[12.6]=12,[-3.5]=-4,对任意实数x ,令f 1(x )=[4x ],g (x )=4x -[4x ],进一步令f 2(x )=f 1[g (x )].(1)若x =716,分别求f 1(x )和f 2(x );(2)若f 1(x )=1,f 2(x )=3同时满足,求x 的取值范围. 解:(1)∵x =716时,4x =74,∴f 1(x )=⎣⎡⎦⎤74=1. ∵g (x )=74-⎣⎡⎦⎤74=34.∴f 2(x )=f 1[g (x )]=f 1⎝⎛⎭⎫34=[3]=3. (2)∵f 1(x )=[4x ]=1,g (x )=4x -1, ∴f 2(x )=f 1(4x -1)=[16x -4]=3.∴⎩⎪⎨⎪⎧1≤4x <2,3≤16x -4<4,∴716≤x <12.故x 的取值范围为⎣⎡⎭⎫716,12.10.(1)定义在(-1,1)内的函数f (x )满足2f (x )-f (-x )=lg(x +1),求函数f (x )的解析式; (2)若函数f (x )=xax +b(a ≠0),f (2)=1,且方程f (x )=x 有唯一解,求f (x )的解析式.解:(1)当x ∈(-1,1)时,有 2f (x )-f (-x )=lg(x +1).① 以-x 代x ,得2f (-x )-f (x )=lg(-x +1).② 由①②消去f (-x ),得f (x )=23lg(x +1)+13lg(1-x ),x ∈(-1,1).(2)由f (2)=1,得22a +b=1,即2a +b =2.由f (x )=x ,得xax +b=x ,变形得x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1ax +b -1=0,解此方程得x =0或x =1-ba ,又因为方程有唯一解,故1-ba =0,解得b =1,代入2a +b =2,得a =12,所以f (x )=2xx +2. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2016·金陵中学月考)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(1-2a )x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,那么a 的取值范围是________.解析:要使函数f (x )的值域为R ,需使⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,ln 1≤1-2a +3a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a ≥-1,∴-1≤a <12.即a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫-1,12. 答案:⎣⎡⎭⎫-1,12 2.已知f 是有序数对集合M ={(x ,y )|x ∈N *,y ∈N *}上的一个映射,正整数数对(x ,y )在映射f 下的象为实数z ,记作f (x ,y )=z .对于任意的正整数m ,n (m >n ),映射f 由下表给出:则使不等式f 解析:∵∀x ∈N *,都有2x >x ,∴f (2x ,x )=2x -x , 则f (2x ,x )≤4⇔2x -x ≤4(x ∈N *)⇔2x ≤x +4(x ∈N *), 当x =1时,2x =2,x +4=5,2x ≤x +4成立; 当x =2时,2x =4,x +4=6,2x ≤x +4成立; 当x ≥3(x ∈N *)时,2x >x +4. 故满足条件的x 的集合是{1,2}. 答案:{1,2}3.行驶中的汽车在刹车时由于惯性作用,要继续往前滑行一段距离才能停下,这段距离叫做刹车距离.在某种路面上,某种型号汽车的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)满足下列关系:y =x 2200+mx+n (m ,n 是常数).如图是根据多次实验数据绘制的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)的关系图.(1)求出y 关于x 的函数表达式;(2)如果要求刹车距离不超过25.2米,求行驶的最大速度.解:(1)由题意及函数图象,得⎩⎨⎧402200+40m +n =8.4,602200+60m +n =18.6,解得m =1100,n =0,所以y =x 2200+x 100(x ≥0).(2)令x 2200+x100≤25.2,得-72≤x ≤70.∵x ≥0,∴0≤x ≤70.故行驶的最大速度是70千米/时.第二节 函数的单调性与最值1.函数的单调性(1)单调函数的定义(2)单调区间的定义如果函数y =f (x )在区间D 上是单调增函数或单调减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,单调增区间和单调减区间统称为函数y =f (x )的单调区间.2.函数的最值 [小题体验]1.(教材习题改编)下列函数中,在区间(0,2)上是单调增函数的是________.(填序号) ①y =1-3x ;②y =-1x;③y =x 2+1;④y =|x +1|.解析:y =1-3x 在区间(0,2)上是减函数,故①错误,其余均正确.故填②③④. 答案:②③④2.(教材习题改编)若函数y =ax 2+(2a +1)x 在(-∞,2]上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析:应分函数为一次函数还是二次函数两种情况:①若a =0,则y =x 在(-∞,2]上是增函数,所以a =0符合题意;②若a ≠0,则⎩⎨⎧a <0,-2a +12a ≥2,解得-16≤a <0.综合①②得实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-16,0. 答案:⎣⎡⎦⎤-16,0 3.已知函数f (x )=2x -1(x ∈[2,6]),则函数的最大值为______. 答案:21.易混淆两个概念:“函数的单调区间”和“函数在某区间上单调”,前者指函数具备单调性的“最大”的区间,后者是前者“最大”区间的子集.2.若函数在两个不同的区间上单调性相同,则这两个区间要分开写,不能写成并集.例如,函数f (x )在区间(-1,0)上是减函数,在(0,1)上是减函数,但在(-1,0)∪(0,1)上却不一定是减函数,如函数f (x )=1x .3.两函数f (x ),g (x )在x ∈(a ,b )上都是增(减)函数,则f (x )+g (x )也为增(减)函数,但f (x )·g (x ),1f (x )等的单调性与其正负有关,切不可盲目类比. [小题纠偏]1.函数y =⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x <0,2x 2+x -1,x ≥0的单调增区间是________.解析:由题意画出函数y =⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x <0,2x 2+x -1,x ≥0的图象如图所示,所以函数的单调增区间是(-∞,0)和[0,+∞). 答案:(-∞,0)和[0,+∞)2.设函数f (x )是(-3,3)上的增函数,若f (m -1)>f (2m -1),则实数m 的取值范围是________.解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧m -1>2m -1,-3<m -1<3,-3<2m -1<3,所以-1<m <0.答案:(-1,0)3.设定义在[-1,7]上的函数y =f (x )的图象如图所示,则函数y =f (x )的增区间为________.答案:[-1,1],[5,7]考点一 函数单调性的判断(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.函数y =-(x -3)|x |的递增区间是________.解析:y =-(x -3)|x |=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+3x ,x >0,x 2-3x ,x ≤0.作出该函数的图象,观察图象知递增区间为⎣⎡⎦⎤0,32. 答案:⎣⎡⎦⎤0,32 2.讨论函数f (x )=axx 2-1(a >0)在x ∈(-1,1)上的单调性. 解:法一(定义法): 设-1<x 1<x 2<1, 则f (x 1)-f (x 2)=ax 1x 21-1-ax 2x 22-1 =ax 1x 22-ax 1-ax 2x 21+ax 2(x 21-1)(x 22-1) =a (x 2-x 1)(x 1x 2+1)(x 21-1)(x 22-1). ∵-1<x 1<x 2<1,a >0,∴x 2-x 1>0,x 1x 2+1>0,(x 21-1)(x 22-1)>0.∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),故函数f (x )在(-1,1)上为减函数. 法二(导数法):f ′(x )=a (x 2-1)-2ax 2(x 2-1)2=-a (x 2+1)(x 2-1)2.又a >0, 所以f ′(x )<0,所以函数f (x )在(-1,1)上为减函数.[谨记通法]判断或证明函数的单调性的2种重要方法及其步骤 (1)定义法,其基本步骤:(2)导数法,其基本步骤: 求导函数确定符号得出结论考点二 求函数的单调区间(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]求下列函数的单调区间: (1)y =-x 2+2|x |+1; (2)y =log 12(x 2-3x +2).解:(1)由于y =⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +1,x ≥0,-x 2-2x +1,x <0,即y =⎩⎪⎨⎪⎧-(x -1)2+2,x ≥0,-(x +1)2+2,x <0.画出函数图象如图所示,单调增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调减区间为[-1,0]和[1,+∞).(2)令u =x 2-3x +2,则原函数可以看作y =log 12u 与u =x 2-3x +2的复合函数.令u =x 2-3x +2>0,则x <1或x >2.∴函数y =log 12(x 2-3x +2)的定义域为(-∞,1)∪(2,+∞).又u =x 2-3x +2的对称轴x =32,且开口向上.∴u =x 2-3x +2在(-∞,1)上是单调减函数,在(2,+∞)上是单调增函数. 而y =log 12u 在(0,+∞)上是单调减函数,∴y =log 12(x 2-3x +2)的单调减区间为(2,+∞),单调增区间为(-∞,1).[由题悟法]确定函数的单调区间的3种方法[提醒] 单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用并集符号“∪”联结,也不能用“或”联结.[即时应用]1.若将[典例引领](1)中的函数变为“y =|-x 2+2x +1|”,则结论如何? 解:函数y =|-x 2+2x +1|的图象如图所示.由图象可知,函数y =|-x 2+2x +1|的单调增区间为(1-2,1)和(1+2,+∞);单调减区间为(-∞,1-2)和(1,1+2).2.函数y =⎝⎛⎭⎫13x x 1223-+的单调递增区间为________. 解析:令u =2x 2-3x +1=2⎝⎛⎭⎫x -342-18. 因为u =2⎝⎛⎭⎫x -342-18在⎝⎛⎦⎤-∞,34上单调递减,函数y =⎝⎛⎭⎫13u 在R 上单调递减.所以y =⎝⎛⎭⎫1322x 3x 1-+在⎝⎛⎦⎤-∞,34上单调递增. 答案:⎝⎛⎦⎤-∞,34考点三 函数单调性的应用(常考常新型考点——多角探明)[命题分析]高考对函数单调性的考查多以填空题的形式出现,有时也应用于解答题中的某一问中. 常见的命题角度有: (1)求函数的值域或最值;(2)比较两个函数值或两个自变量的大小; (3)解函数不等式;(4)利用单调性求参数的取值范围或值.[题点全练]角度一:求函数的值域或最值1.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.解析:当x ≥1时,函数f (x )=1x 为减函数,所以f (x )在x =1处取得最大值,为f (1)=1;当x <1时,易知函数f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,为f (0)=2.故函数f (x )的最大值为2. 答案:2角度二:比较两个函数值或两个自变量的大小2.(2016·苏州调研)已知函数f (x )的图象关于直线x =1对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝⎛⎭⎫-12,b =f (2),c =f (e),则a ,b ,c 的大小关系为_____. 解析:因为f (x )的图象关于直线x =1对称.由此可得f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫52.由x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,知f (x )在(1,+∞)上单调递减.∵1<2<52<e ,∴f (2)>f ⎝⎛⎭⎫52>f (e),∴b >a >c . 答案:b >a >c角度三:解函数不等式3.f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,当f (x )+f (x-8)≤2时,x 的取值范围是________.解析:2=1+1=f (3)+f (3)=f (9),由f (x )+f (x -8)≤2,可得f [x (x -8)]≤f (9),因为f (x )是定义在(0,+∞)上的增函数,所以有⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -8>0,x (x -8)≤9,解得8<x ≤9.答案:(8,9]角度四:利用单调性求参数的取值范围或值4.如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是________.解析:当a =0时,f (x )=2x -3, 在定义域R 上是单调递增的, 故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a ,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增, 所以a <0, 且-1a ≥4,解得-14≤a <0.综上所述,实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-14,0. 答案:⎣⎡⎦⎤-14,0 5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -2)x -1,x ≤1,log a x ,x >1,若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围为________.解析:要使函数f (x )在R 上单调递增, 则有⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a -2>0,f (1)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a >2,a -2-1≤0,解得2<a ≤3,即实数a 的取值范围是(2,3]. 答案:(2,3][方法归纳]函数单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)求函数值域或最值.常用方法有:单调性法、图象法、基本不等式法、导数法、换元法.(2)比较大小.比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.(3)解不等式.在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f ”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域.(4)利用单调性求参数.视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数.[提醒] ①若函数在区间[a ,b ]上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的;②分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.已知函数y =f (x )的图象如图所示,那么该函数的单调减区间是________.解析:由函数的图象易知,函数f (x )的单调减区间是[-3,-1]和[1,2]. 答案:[-3,-1]和[1,2]2.函数f (x )=|x -2|x 的单调减区间是________.解析:由于f (x )=|x -2|x =⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥2,-x 2+2x ,x <2.结合图象可知函数的单调减区间是[1,2]. 答案:[1,2]3.(2016·学军中学检测)已知函数f (x )=|x +a |在(-∞,-1)上是单调函数,则a 的取值范围是________.解析:因为函数f (x )在(-∞,-a )上是单调函数,所以-a ≥-1,解得a ≤1. 答案:(-∞,1]4.函数f (x )=1x -1在区间[a ,b ]上的最大值是1,最小值是13,则a +b =________.解析:易知f (x )在[a ,b ]上为减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧f (a )=1,f (b )=13,即⎩⎪⎨⎪⎧1a -1=1,1b -1=13,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =4.∴a +b =6. 答案:65.已知函数f (x )=x 2-2ax -3在区间[1,2]上具有单调性,则实数a 的取值范围为________________.解析:函数f (x )=x 2-2ax -3的图象开口向上,对称轴为直线x =a ,画出草图如图所示.由图象可知,函数在(-∞,a ]和[a ,+∞)上都具有单调性,因此要使函数f (x )在区间[1,2]上具有单调性,只需a ≤1或a ≥2,从而a ∈(-∞,1]∪[2,+∞).答案:(-∞,1]∪[2,+∞) 二保高考,全练题型做到高考达标1.函数f (x )=x -a x 在[1,4]上单调递增,则实数a 的最大值为________.解析:令x =t ,所以t ∈[1,2],即f (t )=t 2-at ,由f (x )在[1,4]上递增,知f (t )在[1,2]上递增,所以a2≤1,即a ≤2,所以a 的最大值为2.答案:22.已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调增区间为________. 解析:设t =x 2-2x -3,由t ≥0, 即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3. 所以函数的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -3的图象的对称轴为x =1,所以函数t 在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增.所以函数f (x )的单调增区间为[3,+∞). 答案:[3,+∞)3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +3a ,x <0,a x ,x ≥0(a >0且a ≠1)是R 上的减函数,则a 的取值范围是________.解析:由f (x )在R 上是减函数,得0<a <1,且-0+3a ≥a 0,由此得a ∈⎣⎡⎭⎫13,1. 答案:⎣⎡⎭⎫13,14.定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于________.解析:由已知得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2, 当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数. ∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6. 答案:65.(2016·南通调研)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3a -1)x +4a ,x <1,log a x ,x ≥1是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是________.解析:当x =1时,log a 1=0,若f (x )为R 上的减函数,则(3a -1)x +4a >0在x <1时恒成立,令g (x )=(3a -1)x +4a ,则必有⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -1<0,g (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧3a -1<0,3a -1+4a ≥0⇒17≤a <13.此时,log a x 是减函数,符合题意. 答案:⎣⎡⎭⎫17,136.函数y =x -x (x ≥0)的最大值为________.解析:令t =x ,则t ≥0,所以y =t -t 2=-⎝⎛⎭⎫t -122+14,结合图象知,当t =12,即x =14时,y max =14.答案:147.已知函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,若f (a 2-a )>f (a +3),则实数a 的取值范围为________.解析:由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a >0,a +3>0,a 2-a >a +3,解得-3<a <-1或a >3.所以实数a 的取值范围为(-3,-1)∪(3,+∞). 答案:(-3,-1)∪(3,+∞) 8.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,g (x )=x 2f (x -1),则函数g (x )的递减区间是________.解析:由题意知g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x >1,0,x =1,-x 2,x <1.函数图象如图所示,其递减区间是[0,1). 答案:[0,1)9.(2016·苏州调研)已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0), (1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )在 ⎣⎡⎦⎤12,2上的值域是⎣⎡⎦⎤12,2,求a 的值. 解:(1)证明:任取x 1>x 2>0,则f (x 1)-f (x 2)=1a -1x 1-1a +1x 2=x 1-x 2x 1x 2,∵x 1>x 2>0,∴x 1-x 2>0,x 1x 2>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0, 即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由(1)可知f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上为增函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫12=1a -2=12,f (2)=1a -12=2, 解得a =25.10.已知f (x )=xx -a(x ≠a ). (1)若a =-2,试证明f (x )在(-∞,-2)内单调递增; (2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:任设x 1<x 2<-2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2). ∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, ∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)上单调递增. (2)任设1<x 1<x 2,则 f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ). ∵a >0,x 2-x 1>0, ∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0在(1,+∞)上恒成立,∴a ≤1. 综上所述,a 的取值范围是(0,1]. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -k ,x ≤0,(1-k )x +k ,x >0是R 上的增函数,则实数k 的取值范围是________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧e 0-k ≤k ,1-k >0,解得12≤k <1.答案:⎣⎡⎭⎫12,12.(2016·泰州中学期中)已知函数y =log 12(x 2-ax +a )在区间(-∞,2]上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析:设y =log 12t ,t =x 2-ax +a .因为y =log 12t 在(0,+∞)上是单调减函数,要想满足题意,则t =x 2-ax +a 在(-∞, 2 ]上为单调减函数, 且t min >0,故需⎩⎪⎨⎪⎧a 2≥ 2,(2)2-2a +a >0,解得22≤a <2+2 2. 答案:[22,22+2)3.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )满足f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2),且当x >1时,f (x )<0.(1)求f (1)的值;(2)证明:f (x )为单调递减函数;(3)若f (3)=-1,求f (x )在[2,9]上的最小值. 解:(1)令x 1=x 2>0, 代入得f (1)=f (x 1)-f (x 1)=0, 故f (1)=0.(2)证明:任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1>x 2, 则x 1x 2>1,由于当x >1时,f (x )<0, 所以f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2<0,即f (x 1)-f (x 2)<0,因此f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数. (3)∵f (x )在(0,+∞)上是单调递减函数. ∴f (x )在[2,9]上的最小值为f (9). 由f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2)得,f ⎝⎛⎭⎫93=f (9)-f (3),而f (3)=-1,所以f (9)=-2. ∴f (x )在[2,9]上的最小值为-2.第三节 函数的奇偶性及周期性1.函数的奇偶性(1)周期函数对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.(2)最小正周期如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做f (x )的最小正周期.[小题体验]1.(教材习题改编)函数f (x )=mx 2+(2m -1)x +1是偶函数,则实数m =________. 解析:由f (-x )=f (x ),得2m -1=0,即m =12.答案:122.(教材习题改编)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 3+x +1,则当x <0时,f (x )=________.解析:若x <0,则-x >0,f (-x )=-x 3-x +1,由于f (x )是奇函数,所以f (-x )=-f (x ),所以f (x )=x 3+x -1.答案:x 3+x -13.若函数f (x )是周期为5的奇函数,且满足f (1)=1,f (2)=2,则f (8)-f (14)=________. 答案:-11.判断函数的奇偶性,易忽视判断函数定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件.2.判断函数f (x )的奇偶性时,必须对定义域内的每一个x ,均有f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x ),而不能说存在x 使f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x ).3.分段函数奇偶性判定时,误用函数在定义域某一区间上不是奇偶函数去否定函数在整个定义域上的奇偶性.[小题纠偏]1.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b =________. 解析:∵f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数, ∴a -1+2a =0,∴a =13.又f (-x )=f (x ),∴b =0,∴a +b =13.答案:132.设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时, f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4x 2+2,-1≤x <0,x , 0≤x <1,则f ⎝⎛⎭⎫32=________. 解析:由题意得,f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫-12=-4×⎝⎛⎭⎫-12 2+2=1. 答案:13.函数f (x )=(2x +2)2+x2-x的奇偶性为________. 解析:由2+x2-x ≥0,得函数f (x )=(2x +2)2+x2-x的定义域为[-2,2),不关于原点对称,所以函数f (x )为非奇非偶函数.答案:非奇非偶考点一 函数奇偶性的判断(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=1-x 2+x 2-1; (2)f (x )=3-2x +2x -3; (3)f (x )=3x -3-x ;(4)f (x )=4-x 2|x +3|-3;(5)(易错题)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x >0,x 2-x ,x <0.解:(1)∵由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1≥0,1-x 2≥0,得x =±1,∴f (x )的定义域为{-1,1}.又f (1)+f (-1)=0,f (1)-f (-1)=0, 即f (x )=±f (-x ).∴f (x )既是奇函数又是偶函数. (2)∵函数f (x )=3-2x +2x -3的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫32,不关于坐标原点对称,∴函数f (x )既不是奇函数,也不是偶函数. (3)∵f (x )的定义域为R ,∴f (-x )=3-x -3x =-(3x -3-x )=-f (x ), 所以f (x )为奇函数.(4)∵由⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,|x +3|-3≠0,得-2≤x ≤2且x ≠0.∴f (x )的定义域为[-2,0)∪(0,2],∴f (x )=4-x 2|x +3|-3=4-x 2(x +3)-3=4-x 2x ,∴f (-x )=-f (x ), ∴f (x )是奇函数.(5)易知函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,又当x>0时,f(x)=x2+x,则当x<0时,-x>0,故f(-x)=x2-x=f(x);当x<0时,f(x)=x2-x,则当x>0时,-x<0,故f(-x)=x2+x=f(x),故原函数是偶函数.[谨记通法]判定函数奇偶性的3种常用方法(1)定义法:(2)图象法:(3)性质法:①设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.②复合函数的奇偶性可概括为“同奇则奇,一偶则偶”.[提醒](1)“性质法”中的结论是在两个函数的公共定义域内才成立的.(2)判断分段函数的奇偶性应分段分别证明f(-x)与f(x)的关系,只有对各段上的x都满足相同的关系时,才能判断其奇偶性.如“题组练透”第(5)题.考点二函数的周期性(题点多变型考点——纵引横联)[典型母题]设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.(1)求函数的最小正周期;(2)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 015).[解](1)∵f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x).∴f(x)的最小正周期为4.(2)f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,f(3)=f(-1)=-f(1)=-1.又∵f(x)是周期为4的周期函数,∴f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=f(4)+f(5)+f(6)+f(7)=…=f(2 012)+f(2 013)+f(2 014)+f(2 015)=0,∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 015)=0.[类题通法]1.判断函数周期性的2个方法(1)定义法.(2)图象法.2.周期性3个常用结论对f(x)定义域内任一自变量的值x:(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a;(2)若f(x+a)=1f(x),则T=2a;(3)若f(x+a)=-1f(x),则T=2a.(a>0)[越变越明][变式1]若母题中条件变为“f(x+2)=-1f(x)”,求函数f(x)的最小正周期.解:∵对任意x ∈R ,都有f (x +2)=-1f (x ),∴f (x +4)=f (x +2+2)=-1f (x +2)=-1-1f (x )=f (x ),∴f (x )的最小正周期为4.[变式2] 若母题条件改为:定义在R 上的函数f (x )满足f (x +6)=f (x ),当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2;当-1≤x <3时,f (x )=x .求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 015)的值.解:∵f (x +6)=f (x ),∴T =6.∵当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2; 当-1≤x <3时,f (x )=x ,∴f (1)=1,f (2)=2,f (3)=f (-3)=-1,f (4)=f (-2)=0,f (5)=f (-1)=-1,f (6)=f (0)=0,∴f (1)+f (2)+…+f (6)=1,∴f (1)+f (2)+…+f (6)=f (7)+f (8)+…+f (12) =…=f (2 005)+f (2 006)+…+f (2 010)=1, ∴f (1)+f (2)+…+f (2 010)=1×2 0106=335. 而f (2 011)+f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)+f (2 015) =f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)=1+2-1+0-1=1. ∴f (1)+f (2)+…+f (2 015)=335+1=336.[变式3] 在母题条件下,求f (x )(x ∈[2,4])的解析式. 解:当x ∈[-2,0]时,-x ∈[0,2],由已知得f (-x )=2(-x )-(-x )2=-2x -x 2, 又f (x )是奇函数, ∴f (-x )=-f (x )=-2x -x 2. ∴f (x )=x 2+2x .又当x ∈[2,4]时,x -4∈[-2,0], ∴f (x -4)=(x -4)2+2(x -4).又f (x )是周期为4的周期函数,∴f (x )=f (x -4)=(x -4)2+2(x -4)=x 2-6x +8. 故x ∈[2,4]时,f (x )=x 2-6x +8. [破译玄机]利用函数的周期性,求函数的解析式,应把问题转化为已知区间上的相应问题,即把区间[2,4]转化为[-2,0]上.考点三 函数性质的综合应用(常考常新型考点——多角探明)[命题分析]函数的奇偶性、周期性以及单调性是函数的三大性质,在高考中常常将它们综合在一起命制试题,其中奇偶性多与单调性相结合,而周期性常与抽象函数相结合,并以结合奇偶性求函数值为主.多以填空题形式出现.常见的命题角度有: (1)奇偶性的应用; (2)单调性与奇偶性结合; (3)周期性与奇偶性结合; (4)单调性、奇偶性与周期性结合.[题点全练]角度一:奇偶性的应用1.已知f (x )是R 上的偶函数,且当x >0时,f (x )=x 2-x -1,则当x <0时,f (x )=________. 解析:∵f (x )是定义在R 上的偶函数, ∴当x <0时,-x >0.由已知f (-x )=(-x )2-(-x )-1=x 2+x -1=f (x ), ∴f (x )=x 2+x -1. 答案:x 2+x -1 2.设函数f (x )=(x +1)(x +a )x为奇函数,则a =________. 解析:∵f (x )=(x +1)(x +a )x 为奇函数,∴f (1)+f (-1)=0,即(1+1)(1+a )1+(-1+1)(-1+a )-1=0,∴a =-1. 答案:-1角度二:单调性与奇偶性结合3.(2016·刑台摸底考试)已知定义在(-1,1)上的奇函数f (x ),其导函数为f ′(x )=1+cos x ,如果f (1-a )+f (1-a 2)<0,则实数a 的取值范围为________.解析:依题意得,f ′(x )>0,则f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数、增函数.不等式f (1-a )+f (1-a 2)<0等价于f (1-a 2)<-f (1-a )=f (a -1),则-1<1-a 2<a -1<1,由此解得1<a < 2.答案:(1,2)角度三:周期性与奇偶性结合4.已知f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,若f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,则实数a 的取值范围为________.解析:∵f (x )是定义在R 上的周期为3的偶函数, ∴f (5)=f (5-6)=f (-1)=f (1), ∵f (1)<1,f (5)=2a -3a +1, ∴2a -3a +1<1,即a -4a +1<0, 解得-1<a <4. 答案:(-1,4)角度四:单调性、奇偶性与周期性结合5.已知函数f (x )是定义在R 上以5为周期的奇函数,若f (-1)>1,f (2 016)=a +3a -3,则a的取值范围是________.解析:因为f (x )的周期为5, 所以f (2 016)=f (1), 又因为f (x )是奇函数, 所以f (-1)=-f (1),即f (2 016)=-f (-1)<-1, 所以a +3a -3<-1,解得0<a <3.答案:(0,3)[方法归纳]函数性质综合应用问题的常见类型及解题策略(1)函数单调性与奇偶性结合.注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.(2)周期性与奇偶性结合.此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.(3)周期性、奇偶性与单调性结合.解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.函数f (x )=1x-x 的图象关于________对称.解析:因为函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且对定义域内每一个x ,都有f (-x )=-1x+x =-f (x ),所以函数f (x )是奇函数,其图象关于原点对称.答案:原点2.下面四个结论:①偶函数的图象一定与y 轴相交;②奇函数的图象一定过原点;③偶函数的图象关于y 轴对称;④没有一个函数既是奇函数又是偶函数.其中正确的结论是________(填序号).解析:函数y =1x 2是偶函数,但不与y 轴相交,故①错;函数y =1x 是奇函数,但不过原点,故②错;由偶函数的性质,知③正确;函数f (x )=0既是奇函数又是偶函数,故④错.答案:③3.(2016·南通调研)设函数f (x )为偶函数,当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x ,则f (-2)=________.解析:因为函数f (x )是偶函数,所以f (-2)=f (2)=log 22=12.答案:124.设奇函数f (x )的定义域为[-6,6].若当x ∈[0,6]时,f (x )的图象如图所示,则不等式f (x )>0的解集是________.解析:奇函数的图象关于原点对称,作出函数f (x )在[-6,0]上的图象(图略),由图象,可知不等式f (x )>0的解集是[-6,-2)∪(0,2).答案:[-6,-2)∪(0,2)5.函数f (x )在R 上为奇函数,且x >0时,f (x )=x +1,则当x <0时,f (x )=________________.解析:∵f (x )为奇函数,x >0时,f (x )=x +1, ∴当x <0时,-x >0,。
第二章综合测试题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.有下列各式:①na n=a;②若a∈R,则(a2-a+1)0=1;③3x4+y3=x43+y;④3-5=6-2.其中正确的个数是导学号 22840880( )A.0 B.1C.2 D.3[答案] B[解析]①na n=⎩⎪⎨⎪⎧|a|,n为偶数,a,n为奇数(n>1,且n∈N*),故①不正确.②a2-a+1=(a-12)2+34>0,所以(a2-a+1)0=1成立.③3x4+y3无法化简.④3-5<0,6-2>0,故不相等.因此选B.2.三个数log215,20.1,20.2的大小关系是导学号 22840881( )A.log215<20.1<20.2B.log215<20.2<20.1C.20.1<20.2<log215D.20.1<log215<20.2[答案] A[解析]∵log215<0,0<20.1<20.2,∴log215<20.1<20.2,选A.3.(2016·山东理,2)设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},则A∪B=导学号 22840881( )A.(-1,1) B.(0,1)C.(-1,+∞)D.(0,+∞)[答案] C[解析]A={y|y=2x,x∈R}={y|y>0}.B={x|x2-1<0}={x|-1<x<1},∴A∪B={x|x>0}∪{x|-1<x<1}={x|x>-1},故选C.4.已知2x =3y,则x y=导学号 22840883( ) A.lg2lg3B.lg3lg2C .lg 23D .lg 32[答案] B[解析] 由2x =3y 得lg2x =lg3y,∴x lg2=y lg3,∴x y =lg3lg2. 5.函数f (x )=x ln|x |的图象大致是导学号 22840884( )[答案] A[解析] 由f (-x )=-x ln|-x |=-x ln|x |=-f (x )知,函数f (x )是奇函数,故排除C ,D ,又f (1e )=-1e<0,从而排除B ,故选A.6.若函数f (x )=3x +3-x 与g (x )=3x -3-x的定义域均为R ,则导学号 22840885( ) A .f (x )与g (x )均为偶函数 B .f (x )为奇函数,g (x )为偶函数 C .f (x )与g (x )均为奇函数 D .f (x )为偶函数,g (x )为奇函数 [答案] D[解析] 因为f (-x )=3-x+3x =f (x ),g (-x )=3-x -3x=-g (x ),所以f (x )是偶函数,g (x )为奇函数,故选D.7.函数y =(m 2+2m -2)x 1m -1 是幂函数,则m =导学号 22840886( ) A .1 B .-3 C .-3或1 D .2[答案] B[解析] 因为函数y =(m 2+2m -2)x 1m -1 是幂函数,所以m 2+2m -2=1且m ≠1,解得m =-3.8.下列各函数中,值域为(0,+∞)的是导学号 22840887( )A .y =2-x2 B .y =1-2xC .y =x 2+x +1D .y =31x +1[答案] A[解析] A ,y =2-x2 =(22)x的值域为(0,+∞).B ,因为1-2x ≥0,所以2x≤1,x ≤0,y =1-2x 的定义域是(-∞,0],所以0<2x≤1,所以0≤1-2x<1, 所以y =1-2x的值域是[0,1).C ,y =x 2+x +1=(x +12)2+34的值域是[34,+∞),D ,因为1x +1∈(-∞,0)∪(0,+∞), 所以y =31x +1 的值域是(0,1)∪(1,+∞).9.已知函数:①y =2x;②y =log 2x ;③y =x -1;④y =x 12 ;则下列函数图象(第一象限部分)从左到右依次与函数序号的对应顺序是导学号 22840888( )A .②①③④B .②③①④C .④①③②D .④③①②[答案] D[解析] 根据幂函数、指数函数、对数函数的图象可知选D.10.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+log 2-x x2x -1x,则f (-2)+f (log 212)=导学号 22840889( )A .3B .6C .9D .12[答案] C[解析] f (-2)=1+log 2(2-(-2))=3,f (log 212)=2log 212-1=2log 26=6,∴f (-2)+f (log 212)=9,故选C.11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -x ,x ≥2,12x-1,x <2满足对任意的实数x 1≠x 2都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0成立,则实数a 的取值范围为导学号 22840890( )A .(-∞,2)B .(-∞,138]C .(-∞,2]D .[138,2)[答案] B[解析] 由题意知函数f (x )是R 上的减函数,于是有⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,a -122-1,由此解得a ≤138,即实数a 的取值范围是(-∞,138],选B.12.(2016·汉中高一检测)如果一个点是一个指数函数与一个对数函数的图象的公共点,那么称这个点为“好点”.在下面的五个点M (1,1),N (1,2),P (2,1),Q (2,2),G (2,12)中,可以是“好点”的个数为导学号 22840891( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .3个[答案] C[解析] 设指数函数为y =a x(a >0,a ≠1),显然不过点M 、P ,若设对数函数为y =log b x (b >0,b ≠1),显然不过N 点,选C.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.已知a 12 =49(a >0),则log 23 a =________.导学号 22840892[答案] 4[解析] ∵a 12 =49(a >0),∴(a 12)2=[(23)2]2,即a =(23)4,∴log 23 a =log 23(23)4=4.14.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x,x ≤0,则f (f (14))=________.导学号 22840893[答案] 19[解析] ∵14>0,∴f (14)=log 214=-2.则f (14)<0,∴f (f (14))=3-2=19.15.若函数y =log 12 (3x 2-ax +5)在[-1,+∞)上是减函数,则实数a 的取值范围是________.导学号 22840894[答案] (-8,-6][解析] 令g (x )=3x 2-ax +5,其对称轴为直线x =a6,依题意,有⎩⎪⎨⎪⎧a 6≤-1,g ->0,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-6,a >-8.∴a ∈(-8,-6].16.(2016·邵阳高一检测)如图,矩形ABCD 的三个顶点A ,B ,C 分别在函数y =log 22x ,y =x 12 ,y =(22)x 的图象上,且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2,则点D 的坐标为________.导学号 22840895[答案] (12,14)[解析] 由图象可知,点A (x A,2)在函数y =log 22 x 的图象上,所以2=log 22 x A ,x A =(22)2=12.点B (x B,2)在函数y =x 12 的图象上, 所以2=x B 12 ,x B =4. 点C (4,y C )在函数y =(22)x的图象上, 所以y C =(22)4=14. 又x D =x A =12,y D =y C =14,所以点D 的坐标为(12,14).三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)计算:10.25+(127)-13 +2-lg9+1-lg 13+810.5log 35.导学号 22840896[解析] 原式=10.5+(3-1)-13 +-2-lg3-1+(34)0.5log 35=2+3+(1-lg3)+lg3+32log 35=6+3log 325=6+25=31.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=(12)ax,a 为常数,且函数的图象过点(-1,2).导学号 22840897(1)求a 的值;(2)若g (x )=4-x-2,且g (x )=f (x ),求满足条件的x 的值. [解析] (1)由已知得(12)-a=2,解得a =1.(2)由(1)知f (x )=(12)x,又g (x )=f (x ),则4-x-2=(12)x ,即(14)x -(12)x -2=0,即[(12)x ]2-(12)x-2=0,令(12)x =t ,则t 2-t -2=0,即(t -2)(t +1)=0, 又t >0,故t =2,即(12)x=2,解得x =-1.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=log a (1+x ),g (x )=log a (1-x ),(a >0,a ≠1).导学号 22840898(1)设a =2,函数f (x )的定义域为[3,63],求f (x )的最值; (2)求使f (x )-g (x )>0的x 的取值范围. [解析] (1)当a =2时,f (x )=log 2(1+x ),在[3,63]上为增函数,因此当x =3时,f (x )最小值为2. 当x =63时f (x )最大值为6. (2)f (x )-g (x )>0即f (x )>g (x ) 当a >1时,log a (1+x )>log a (1-x ) 满足⎩⎪⎨⎪⎧ 1+x >1-x 1+x >01-x >0∴0<x <1当0<a <1时,log a (1+x )>log a (1-x ) 满足⎩⎪⎨⎪⎧1+x <1-x 1+x >01-x >0∴-1<x <0综上a >1时,解集为{x |0<x <1} 0<a <1时解集为{x |-1<x <0}.20.(本小题满分12分)求使不等式(1a)x 2-8>a -2x成立的x 的集合(其中a >0,且a ≠1).导学号 22840899[解析] ∵(1a)x 2-8=a 8-x 2,∴原不等式化为a8-x2>a-2x.当a >1时,函数y =a x是增函数, ∴8-x 2>-2x ,解得-2<x <4; 当0<a <1时,函数y =a x是减函数,∴8-x2<-2x,解得x<-2或x>4.故当a>1时,x的集合是{x|-2<x<4};当0<a<1时,x的集合是{x|x<-2或x>4}.21.(本小题满分12分)(2016·雅安高一检测)已知函数f(x)=2x的定义域是[0,3],设g(x)=f(2x)-f(x+2),导学号 22840900(1)求g(x)的解析式及定义域;(2)求函数g(x)的最大值和最小值.[解析](1)∵f(x)=2x,∴g(x)=f(2x)-f(x+2)=22x-2x+2.因为f(x)的定义域是[0,3],所以0≤2x≤3,0≤x+2≤3,解得0≤x≤1.于是g(x)的定义域为{x|0≤x≤1}.(2)设g(x)=(2x)2-4×2x=(2x-2)2-4.∵x∈[0,1],∴2x∈[1,2],∴当2x=2,即x=1时,g(x)取得最小值-4;当2x=1,即x=0时,g(x)取得最大值-3.22.(本小题满分12分)若函数f(x)满足f(log a x)=aa2-1·(x-1x)(其中a>0且a≠1).导学号 22840901(1)求函数f(x)的解析式,并判断其奇偶性和单调性;(2)当x∈(-∞,2)时,f(x)-4的值恒为负数,求a的取值范围.[解析](1)令log a x=t(t∈R),则x=a t,∴f(t)=aa2-1(a t-a-t).∴f(x)=aa2-1(a x-a-x)(x∈R).∵f(-x)=aa-1(a-x-a x)=-aa-1(a x-a-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数.当a>1时,y=a x为增函数,y=-a-x为增函数,且a2a2-1>0,∴f(x)为增函数.当0<a<1时,y=a x为减函数,y=-a-x为减函数,且a2a2-1<0,∴f(x)为增函数.∴f(x)在R上为增函数.(2)∵f(x)是R上的增函数,∴y=f(x)-4也是R上的增函数.由x<2,得f(x)<f(2),要使f(x)-4在(-∞,2)上恒为负数,只需f(2)-4≤0,即aa2-1(a2-a-2)≤4.∴aa2-1(a4-1a2)≤4,∴a2+1≤4a,∴a2-4a+1≤0,∴2-3≤a≤2+ 3.又a≠1,∴a的取值范围为[2-3,1)∪(1,2+3].。
自主园地 备考套餐加固训练 练透考点1.若函数y =ax 与y =-b x 在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增解析:∵y =ax 与y =-b x 在(0,+∞)上都是减函数,∴a <0,b <0.∴y =ax 2+bx 的对称轴方程x =-b 2a <0.∴y =ax 2+bx 在(0,+∞)上为减函数.答案:B2.若函数f (x )=|2x +a |的单调递增区间是[3,+∞),则a =__________.解析:由f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x -a ,x <-a 2,2x +a ,x ≥-a 2,可得函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,+∞,故3=-a 2,解得a =-6. 答案:-63.定义在R 上的奇函数y =f (x )在(0,+∞)上递增,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,则满足f (log 19x )>0的x 的集合为__________.解析:由奇函数y =f (x )在(0,+∞)上递增,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,得函数y=f (x )在(-∞,0)上递增,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=0.由f (log 19 x )>0,得log 19x >12或-12<log 19x <0,解得0<x <13或1<x <3.所以满足条件的x 的取值集合为{x |0<x <13,或1<x <3}.答案:{x |0<x <13,或1<x <3}4.已知f (x )=x 2+2x +a x(x ≥1),若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,则实数a 的取值范围是__________.解析:用等价转化、构造函数和分离参数的思想解题.在区间[1,+∞)上,f (x )=x 2+2x +a x >0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+2x +a >0,x ≥1⇔⎩⎪⎨⎪⎧a >-(x 2+2x ),x ≥1⇔a 大于函数 φ(x )=-(x 2+2x )在[1,+∞)上的最大值.于是问题转化为求函数φ(x )=-(x 2+2x )在[1,+∞)上的最大值问题.φ(x )=-(x +1)2+1在[1,+∞)上递减,∴x =1时,φ(x )最大值为φ(1)=-3.∴a >-3.答案:a >-3。
阶段性测试题二(函数与基本初等函数)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.(2015·石光中学段测)函数f (x )=x -5+2x-1的零点所在的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4) 2.(2015·重庆南开中学月考)函数f (x )=lg (x 2-1)-x 2+x +2的定义域为( )A .(-∞,-2)∪(1,+∞)B .(-2,1)C .(-∞,-1)∪(2,+∞)D .(1,2)3.(2014·山东省菏泽市期中)若f (x )是R 上周期为5的奇函数,且满足f (1)=1,f (2)=3,则f (8)-f (4)的值为( )A .-1B .1C .-2D .24.(2014·福建省闽侯二中、永泰二中、连江侨中、长乐二中联考)定义在R 上的函数f (x )满足f (x +3)=-f (x ),当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2,当-1≤x <3时,f (x )=x .则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2013)=( )A .338B .337C .1678D .20135.(文)(2015·石光中学段测)函数y =log 5(1-x )的大致图象是( )(理)(2014·山东省德州市期中)函数y =e x +xe x -x的一段图象是( )6.(2014·西安一中期中)P =log 23,Q =log 32,R =log 2(log 32),则( ) A .R <Q <P B .P <R <Q C .Q <R <P D .R <P <Q7.(2015·江西三县联考)设f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,f (x )=2x 2-x ,则f (1)=( ) A .-3 B .-1 C .1 D .38.(2015·许昌、平顶山、新乡三市调研)若x ∈(e -1,1),a =ln x ,b =(12)ln x ,c =e ln x ,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c >b >aB .b >c >aC .a >b >cD .b >a >c9.(2015·沈阳市东北育才中学一模)规定a ⊗b =ab +2a +b ,a 、b ∈R +,若1⊗k =4,则函数f (x )=k ⊗x 的值域为( )A .(2,+∞)B .(1,+∞)C .[78,+∞)D .[74,+∞)10.(2014·北京东城区联考)下列函数中,图象关于坐标原点对称的是( ) A .y =lg x B .y =cos x C .y =|x | D .y =sin x11.(2014·抚顺二中期中)若直角坐标平面内A 、B 两点满足:①点A 、B 都在函数f (x )的图象上;②点A 、B 关于原点对称,则称点(A ,B )是函数f (x )的一个“姊妹点对”.点对(A ,B )与(B ,A )可看作是同一个“姊妹点对”,已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x (x <0)2ex (x ≥0),则f (x )的“姊妹点对”有( )A .0个B .1个C .2个D .3个12.(2015·庐江二中、巢湖四中联考)函数f (x )=(13)x -log 2x ,正实数a ,b ,c 满足a <b <c 且f (a )·f (b )·f (c )<0.若实数d 是方程f (x )=0的一个解,那么下列四个判断:①d <a ②d >a ③d >c ④d <c 中有可能成立的个数为( )A .1B .2C .3D .4第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.) 13.(2015·宝安中学、仲元中学摸底)若f (x )=2x +2-x lg a 是奇函数,则实数a =________.14.(2014·泸州市一诊)设f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=x 2,若对任意x ∈[a ,a +2],不等式f (x +a )≥f (3x +1)恒成立,则实数a 的取值范围是________.15.(2015·洛阳市期中)函数f (x )=x +x 3x 4+2x 2+1的最大值与最小值之积等于________.16.(2013·泗阳中学、盱眙中学联考)在直角△ABC 中,两条直角边分别为a 、b ,斜边和斜边上的高分别为c 、h ,则c +h a +b的取值范围是________.三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17.(本小题满分12分)(2014·甘肃省金昌市二中期中)已知函数f (x )=2ax 2+4x -3-a ,a ∈R . (1)当a =1时,求函数f (x )在[-1,1]上的最大值;(2)如果函数f (x )在R 上有两个不同的零点,求a 的取值范围.18.(本小题满分12分)(2015·濉溪县月考)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且它的图象关于直线x =1对称.(1)求证:f (x )是周期为4的周期函数;(2)若f (x )=x (0<x ≤1),求x ∈[-5,-4]时,函数f (x )的解析式.19.(本小题满分12分)(2015·莆田市仙游一中期中)已知函数g (x )=ax 2-2ax +1+b (a >0)在区间[2,3]上有最大值4和最小值1.设f (x )=g (x )x.(1)求a 、b 的值;(2)若不等式f (2x )-k ·2x ≥0在x ∈[-1,1]上有解,求实数k 的取值范围.20.(本小题满分12分)(文)(2014·长沙调研)已知f (x )=x 2-x +k ,且log 2f (a )=2,f (log 2a )=k (a >0,a ≠1). (1)求a ,k 的值;(2)当x 为何值时,f (log a x )有最小值?并求出该最小值.(理)(2014·南通市调研)设函数f (x )=a x -(k -1)a -x (a >0且a ≠1)是定义域为R 的奇函数.(1)求k 值;(2)若f (1)<0,试判断函数单调性并求使不等式f (x 2+tx )+f (4-x )<0恒成立的t 的取值范围.21.(本小题满分12分)(2014·吉安一中上学期期中考试) 已知a >0且a ≠1,函数f (x )=log a (x +1),g (x )=log a11-x,记F (x )=2f (x )+g (x ). (1)求函数F (x )的定义域D 及其零点;(2)若关于x 的方程F (x )-m =0在区间[0,1)内仅有一解,求实数m 的取值范围.22.(本小题满分14分)(文)(2014·韶关市曲江一中月考)如图是函数f (x )=a3x 3-2x 2+3a 2x 的导函数y =f ′(x )的简图,它与x 轴的交点是(1,0)和(3,0)(1)求函数f (x )的极小值点和单调递减区间; (2)求实数a 的值.(理)(2014·屯溪一中期中)已知函数f (x )=ax +x ln x ,g (x )=x 3-x 2-3.(1)讨论函数h (x )=f (x )x的单调性;(2)如果存在x 1、x 2∈[0,2],使得g (x 1)-g (x 2)≥M 成立,求满足上述条件的最大整数M ; (3)如果对任意s 、t ∈[12,2],都有f (s )>g (t )成立,求实数a 的取值范围.阶段性测试题二(函数与基本初等函数)参考答案CDCBC (D ) AABAD CB13.110 14.(-∞,-5] 15.-14 16.(1,324]17.[解析] (1)当a =1时,f (x )=2x 2+4x -4=2(x 2+2x )-4=2(x +1)2-6. 因为x ∈[-1,1],所以x =1时,f (x )取最大值f (1)=2.(2)∵⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,a ≠0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+3a +2>0,a ≠0,∴a <-2或-1<a <0或a >0,∴a 的取值范围是(-∞,-2)∪(-1,0)∪(0,+∞).18.[解析] (1)证明:由函数f (x )的图象关于直线x =1对称,有f (x +1)=f (1-x ), 即有f (-x )=f (x +2).又函数f (x )是定义在R 上的奇函数,故有f (-x )=-f (x ),即f (x +2)=-f (x ). 从而f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),∴f (x )是周期为4的周期函数. (2)由函数f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (0)=0. 当x ∈[-1,0)时,有-x ∈(0,1],∴f (x )=-f (-x )=--x .故x ∈[-1,0]时,f (x )=--x .当x ∈[-5,-4]时,x +4∈[-1,0], f (x )=f (x +4)=--x -4,从而x ∈[-5,-4],函数f (x )=--x -4.19.[解析] (1)g (x )=a (x -1)2+1+b -a ,因为a >0,所以g (x )在区间[2,3]上是增函数,故⎩⎪⎨⎪⎧ g (2)=1,g (3)=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0. (2)由(1)得g (x )=x 2-2x +1,由已知可得f (x )=x +1x -2,所以f (2x )-k ·2x ≥0可化为2x +12x -2≥k ·2x ,化为1+(12x )2-2·(12x )≥k ,令t =12x ,则k ≤t 2-2t +1,因为x ∈[-1,1],故t ∈[12,2],记h (t )=t 2-2t +1,因为t ∈[12,2],故h (t )max =1,所以k 的取值范围是(-∞,1].20.[解析] (1)由题得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a +k =4 ①(log 2a )2-log 2a +k =k ② 由②得log 2a =0或log 2a =1,解得a =1(舍去)或a =2,由a =2得k =2. (2)f (log a x )=f (log 2x )=(log 2x )2-log 2x +2,当log 2x =12即x =2时,f (log a x )有最小值,最小值为74.(理)[解析] (1)∵f (x )是定义域为R 的奇函数, ∴f (0)=0,∴1-(k -1)=0,∴k =2,当k =2时f (x )=a x -a -x (a >0且a ≠1),f (-x )=-f (x )成立,函数f (x )是奇函数,∴k =2.另解:∵f (x )是定义域为R 的奇函数,∴f (-x )=-f (x ). ∴a -x -(k -1)a x =-a x +(k -1)a -x ,整理得(k -2)(a x +a -x )=0,又∵a x +a -x ≠0,∴k =2.(2)f (x )=a x -a -x (a >0且a ≠1).∵f (1)<0,∴a -1a<0,又a >0,且a ≠1,∴0<a <1.∵y =a x 单调递减,y =a -x 单调递增,故f (x )在R 上单调递减,不等式化为f (x 2+tx )<f (x -4),∴x 2+tx >x -4,即x 2+(t -1)x +4>0恒成立, ∴Δ=(t -1)2-16<0,解得-3<t <5.21.[解析] (1)F (x )=2f (x )+g (x )=2log a (x +1)+log a 11-x (a >0且a ≠1)由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,解得-1<x <1,所以函数F (x )的定义域为(-1,1). 令F (x )=0,则2log a (x +1)+log a 11-x=0(*)方程变为log a (x +1)2=log a (1-x ),(x +1)2=1-x , 即x 2+3x =0, 解得x 1=0,x 2=-3.经检验x =-3是(*)的增根,所以方程(*)的解为x =0, 所以函数F (x )的零点为0.(2)m =2log a (x +1)+log a 11-x (0≤x <1),m =log a x 2+2x +11-x =log a (1-x +41-x -4),a m =1-x +41-x-4,设1-x =t ∈(0,1],则函数y =t +4t 在区间(0,1]上是减函数,当t =1时,x =0,此时y min =5,所以a m ≥1. ①若a >1,则m ≥0,方程有解; ②若0<a <1,则m ≤0,方程有解.22.[解析] (1)由图象可知:当x <1时,f ′(x )>0,f (x )在(-∞,1)上为增函数; 当1<x <3时,f ′(x )<0,f (x )在(1,3)上为减函数; 当x >3时,f ′(x )>0,f (x )在(3,+∞)为增函数;∴x =3是函数f (x )的极小值点,函数f (x )的单调减区间是(1,3).(2)f ′(x )=ax 2-4x +3a 2,由图知a >0且⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)=0,f ′(3)=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a -4+3a 2=0,9a -12+3a 2=0.∴a =1. (理)[解析] (1)h (x )=a x 2+ln x ,h ′(x )=-2a x 3+1x =x 2-2ax3,x ∈(0,+∞),①当a ≤0时,由于x >0所以h ′(x )>0,函数h (x )在(0,+∞)上单调递增;②当a >0时,h ′(x )≥0⇒x ≥2a ,函数h (x )的单调递增区间为(2a ,+∞);h ′(x )≤0⇒0<x ≤2a ,函数h (x )的单调递减区间为(0,2a ).(2)存在x 1、x 2∈[0,2],使得g (x 1)-g (x 2)≥M 成立, 等价于[g (x 1)-g (x 2)]max ≥M .∵g (x )=x 3-x 2-3,∴g ′(x )=3x 2-2x =3x (x -23),当x 变化时,g (x )和g ′(x )的变化情况如下表:由上表可知:g (x )min =g (23)=-8527,g (x )max =g (2)=1,[g (x 1)-g (x 2)]max =g (x )max -g (x )min =11227, 所以满足条件的最大整数M =4.(3)∵x ∈[12,2]时,g (x )的最大值为1,∴问题等价转化为当x ∈[12,2]时,f (x )=ax +x ln x ≥1恒成立,等价于a ≥x -x 2ln x 恒成立. 记h (x )=x -x 2ln x ,所以a ≥h (x )max .h ′(x )=1-2x ln x -x =(1-x )-2x ln x ,h ′(1)=0, 当x ∈[12,1)时,1-x >0,x ln x <0,∴h ′(x )>0,即函数h (x )=x -x 2ln x 在区间[12,1)上递增,当x ∈(1,2]时,1-x <0,x ln x >0,∴h ′(x )<0, 即函数h (x )=x -x 2ln x 在区间(1,2]上递减,∴当x =1时,函数h (x )取得极大值也是最大值h (1)=1, 所以a ≥1.。
第二章 章末检测(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.函数y =ln(x -1)的定义域是( )A .(1,2)B .[1,+∞)C .(1,+∞)D .(1,2)∪(2,+∞)2.若x log 23=1,则3x +9x 的值为( )A .3 B.52 C .6 D.123.已知a >0且a ≠1,下列四组函数中表示相等函数的是( )A .y =log a x 与y =(log x a )-1B .y =a log a x 与y =xC .y =2x 与y =log a a 2xD .y =log a x 2与y =2log a x4.若函数y =a x +m -1 (a >0,a ≠1)的图象在第一、三、四象限内,则( )A .a >1B .a >1,且m <0C .0<a <1,且m >0D .0<a <15.已知函数f (log 4x )=x ,则f ⎝⎛⎭⎫12等于( )A.14B.12 C .1 D .26.已知函数y =log a (3a -1)的值恒为正数,则a 的取值范围是( )A .a >13 B.13<a ≤23C .a >1 D.13<a <23或a >17.已知函数f (x )={ log 3x (x >0)x (x ≤0),则f [f (19)]的值是( )A .9 B.19C .-9D .-198.已知f (x )={ (3a -1)x +4a (x <1)a x (x ≥1)是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是( )A .(0,1) B.⎝⎛⎭⎫0,13C.⎣⎡⎭⎫17,13D.⎣⎡⎭⎫17,19.已知0<a <1,x =log a 2+log a 3,y =12log a 5,z =log a 21-log a 3,则() A .x >y >z B .z >y >xC .y >x >zD .z >x >y10.关于x 的方程a x =log 1a x (a >0,且a ≠1)( )A .无解B .必有唯一解C .仅当a >1时有唯一解D .仅当0<a <1时有唯一解11.函数y =lg(21-x-1)的图象关于( ) A .x 轴对称 B .y 轴对称C .原点对称D .y =x 对称12.设函数f (x )=⎩⎨⎧ 2-x -1 (x ≤0)x 12 (x >0), 若f (x 0)>1,则x 0的取值范围是( )A .(-1,1)B .(-1,+∞)C .(-∞,-2)∪(0,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)13.函数y =log (2x -1)3x -2的定义域是__________________.14.函数f (x )=log 12(x 2-3x +2)的递增区间是__________. 15.已知函数f (x )=a -12x +1,若f (x )是奇函数,则a =________. 16.给出函数f (x )=⎩⎨⎧⎝⎛⎭⎫12x (x ≥4)f (x +1) (x <4), 则f (log 23)=________.三、解答题(本大题共6小题,共74分)17.(12分)计算:(1)⎝⎛⎭⎫-338-23+(0.002)-12-10(5-2)-1+(2-3)0; (2)2lg 5+23lg 8+lg 5·lg 20+lg 22.18.(12分)若函数f (x )=log a (x +1)(a >0且a ≠1)的定义域和值域均为[0,1],求a 的值.19.(12分)已知函数f (x )=-2x 12,求f (x )的定义域,并证明在f (x )的定义域内,当x 1<x 2时,f (x 1)>f (x 2).20.(12分)已知函数f (x )=log a (x +1),g (x )=log a (1-x )(a >0,且a ≠1),令F (x )=f (x )-g (x ).(1)求函数y =F (x )的定义域;(2)判断函数y =F (x )的奇偶性.21.(12分)已知函数f (x )=3x ,且f (a )=2,g (x )=3ax -4x .(1)求g (x )的解析式;(2)当x ∈[-2,1]时,求g (x )的值域.22.(14分)设f (x )=log 12(1-ax x -1)为奇函数,a 为常数. (1)求a 的值;(2)证明f (x )在(1,+∞)内单调递增;(3)若对于[3,4]上的每一个x 的值,不等式f (x )>(12)x +m 恒成立,求实数m 的取值范围.第二章 章末检测 答案1.C2.C [x log 23=1⇒log 23x =1,∴3x =2,9x =(3x )2=22=4,∴3x +9x =6.]3.C [对A ,解析式不同,定义域不同;对B ,定义域不同;对D ,定义域不同;对C ,是相等函数.]4.B [由函数y =a x +m -1 (a >0,a ≠1)的图象在第一、三象限知a >1.又过第四象限内,∴a 0+m -1<0,则有m <0.]5.D [令log 4x =12,则x =412=2.] 6.D [由y >0得:⎩⎪⎨⎪⎧ a >13a -1>1 或⎩⎪⎨⎪⎧0<a <10<3a -1<1, 解得a >1或13<a <23.] 7.B8.C [当x =1时,log a x =0,若为R 上的减函数,则(3a -1)x +4a >0在x <1时恒成立. 令g (x )=(3a -1)x +4a ,则g (x )>0在x <1上恒成立,故3a -1<0且g (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧3a -1<0,3a -1+4a ≥0.⇒17≤a <13,故选C.] 9.C [x =log a 2+log a 3=log a 6,y =12log a 5=log a 5,z log a 21-log a 3=log a 213=log a 7, ∵0<a <1,∴y =log a x 在定义域上是减函数.∴y >x >z .]10.B [在同一平面直角坐标系中分别画出函数y =a x ,y =log 1ax 的图象. 由图象可知方程a x =log 1ax 必有唯一解.] 11.C [f (x )=lg(21-x -1)=lg 1+x 1-x, f (-x )=lg 1-x 1+x =-f (x ),所以y =lg(21-x-1)的图象关于原点对称,故选C.] 12.D [当x ≤0时,由2-x -1>1得x <-1;当x >0时,由x 12>1得x >1.] 13.(23,1)∪(1,+∞) 解析 由题意得0<2x -1<1或2x -1>1,且必须满足3x -2>0,∴x 的取值范围是(23,1)∪(1,+∞). 14.(-∞,1)15.12解析 方法一 函数f (x )=a -12x +1的定义域为R ,且为奇函数, ∴f (0)=0,即a -120+1=0,∴a =12. 方法二 f (-x )=a -12-x +1=a -2x1+2x, ∵f (x )为奇函数,∴f (x )=-f (-x ),∴a -12x +1=-a +2x1+2x. ∴2a =2x +12x +1=1,∴a =12. 16.124解析 ∵log 23<4,∴f (log 23)=f (log 23+1)=f (log 23+3)=f (log 224),∵log 224>4,∴f (log 224)=⎝⎛⎭⎫12log 224=124. 17.解 (1)原式=(-1)-23⎝⎛⎭⎫338-23+⎝⎛⎭⎫1500-12-105-2+1 =⎝⎛⎭⎫278-23+50012-10(5+2)+1 =49+105-105-20+1=-1679. (2)原式=2lg 5+23lg 23+lg 5·lg(4×5)+lg 22 =2lg 5+2lg 2+2lg 5·lg 2+lg 25+lg 22=2(lg 5+lg 2)+2lg 5·lg 2+lg 25+lg 22=2+(lg 5+lg 2)2=2+1=3.18.解 当a >1时,函数f (x )在区间[0,1]上为增函数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (0)=0f (1)=1,解得a =2. 当0<a <1时,函数f (x )在区间[0,1]上为减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (0)=1f (1)=0,方程组无解. 综上可知a =2.19.解 ∵f (x )=-2x 12=-2x , ∴函数f (x )的定义域为[0,+∞),当0≤x 1<x 2时,f (x 1)-f (x 2)=-2x 121+2x 122 =2(x 2-x 1)=2x 2-x 1x 2+x 1, ∵0≤x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,x 2+x 1>0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).20.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>01-x >0,解得-1<x <1, 故函数F (x )的定义域是(-1,1).(2)因为函数F (x )的定义域关于原点对称,且F (-x )=log a (-x +1)-log a (1+x )=log a 1-x 1+x =-log a 1+x 1-x=-[log a (x +1)-log a (1-x )]=-F (x ),所以F (x )是奇函数.21.解 (1)由f (a )=2,得3a =2,a =log 32, ∴g (x )=(3a )x -4x =(3log 32)x -4x=2x -4x =-(2x )2+2x . (2)设2x =t ,∵x ∈[-2,1],∴14≤t ≤2. g (t )=-t 2+t =-(t -12)2+14,由g (t )在t ∈[14,2]上的图象可得, 当t =12,即x =-1时,g (x )有最大值14; 当t =2,即x =1时,g (x )有最小值-2.故g (x )的值域是[-2,14]. 22.(1)解 ∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴log 12(1+ax -x -1)=-log 12(1-ax x -1) ⇔1+ax -x -1=x -11-ax>0 ⇒1-a 2x 2=1-x 2⇒a =±1.检验a =1(舍),∴a =-1.(2)证明 任取x 1>x 2>1,∴x 1-1>x 2-1>0,∴0<2x 1-1<2x 2-1⇒ 0<1+2x 1-1<1+2x 2-1⇒0<x 1+1x 1-1<x 2+1x 2-1⇒log 12x 1+1x 1-1>log 12x 2+1x 2-1, 即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(1,+∞)内单调递增.(3)解 f (x )-(12)x >m 恒成立. 令g (x )=f (x )-(12)x ,只需g (x )min >m , 用定义可以证明g (x )在[3,4]上是增函数,∴g (x )min =g (3)=-98, ∴m <-98时原式恒成立. 即m 的取值范围为(-∞,-98).。
真题演练集训1.[2016·新课标全国卷Ⅰ]若a>b>0,0<c<1,则() A.log a c<log b c B.log c a<log c bC.a c<b c D.c a>c b答案:B解析:对于A,log a c=1log c a,log b c=1log c b.∵0<c<1,∴对数函数y=log c x在(0,+∞)上为减函数,∴若0<b<a<1,则0<log c a<log c b,1log c a>1log c b,即log a c>log b c;若0<b<1<a,则log c a<0,log c b>0,1log c a<1log c b,即log a c<log b c;若1<b<a,则log c a<log c b<0,1log c a>1log c b,即log a c>log b c.故A不正确;由以上解析可知,B正确;对于C,∵0<c<1,∴幂函数y=x c在(0,+∞)上为增函数.∵a >b>0,∴a c>b c,故C不正确;对于D,∵0<c<1,∴指数函数y=c x在R上为减函数.∵a>b>0,∴c a<c b,故D不正确.2.[2014·福建卷]若函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是()A B C D答案:B解析:因为函数y =log a x 过点(3,1),所以1=log a 3,解得a =3,所以y =3-x 不可能过点(1,3),排除A ;y =(-x )3=-x 3不可能过点(1,1),排除C ;y =log 3(-x )不可能过点(-3,-1),排除D.故选B.3.[2015·陕西卷]设f (x )=ln x,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2,r =12[ f (a )+f (b )],则下列关系式中正确的是( )A .q =r <pB .q =r >pC .p =r <qD .p =r >q答案:C解析:∵0<a <b ,∴a +b2>ab , 又∵f (x )=ln x 在(0,+∞)上为增函数,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +b 2>f (ab ),即q >p .又r =12[f (a )+f (b )]=12(ln a +ln b ) =12ln a +12ln b =ln(ab )12=f (ab )=p ,故p =r <q .故选C.4.[2014·天津卷]函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)答案:D解析:函数y =f (x )的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y =f (x )是由y =log 12t 与t =g (x )=x 2-4复合而成,又y =log 12t 在(0,+∞)上单调递减,g (x )在(-∞,-2)上单调递减,所以函数y =f (x )在(-∞,-2)上单调递增.故选D.5.[2016·浙江卷]已知a >b >1.若log a b +log b a =52,a b =b a,则a =________,b =________.答案:4 2解析:设log b a =t ,则t >1,因为t +1t =52,解得t =2,所以a =b 2①,所以a b =(b 2)b =b 2b =b a ②.联立①②结合b >1,解得b =2,a =4.6.[2015·浙江卷]若a =log 43,则2a +2-a =________. 答案:43 3 解析:2a+2-a =2log 43+2-log 43 =2log 23 +2log 233=3+33=433.。
自主园地 备考套餐加固训练 练透考点1.设动直线x =m 与函数f (x )=x 3、g (x )=ln x 的图像分别交于点M 、N ,则|MN |的最小值为( )A.13(1+ln3)B.13ln3 C .1+ln3D .ln3-1 解析:由题意知|MN |=|x 3-ln x |,设h (x )=x 3-ln x ,h ′(x )=3x 2-1x ,令h ′(x )=0,得x =313,易知当x =313时,h (x )取得最小值,h (x )min=13-13ln 13=13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-ln 13>0,故|MN |min =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-ln 13=13(1+ln3). 答案:A2.设点P 在曲线y =12e x 上,点Q 在曲线y =ln(2x )上,则|PQ |的最小值为( )A .1-ln2B.2(1-ln2) C .1+ln2 D.2(1+ln2)解析:显然y =12e x 和y =ln(2x )的图像关于直线y =x 对称,令y ′=12e x =1⇒x =ln2.所以y =12e x 的斜率为1的切线的切点是(ln2,1),到直线y =x 的距离d =1-ln22. 所以|PQ |min =2×1-ln22=2(1-ln2),所以选B. 答案:B3.若商品的年利润y (万元)与年产量x (百万件)的函数关系式为y =-x 3+27x +123(x >0),则获得最大利润时的年产量为( )A .1百万件B .2百万件C .3百万件D .4百万件解析:依题意得,y ′=-3x 2+27=-3(x -3)(x +3),当0<x <3时,y ′>0;当x >3时,y ′<0.因此,当x =3时,该商品的年利润最大.答案:C4.设函数f (x )=x 3-x 22-2x +5,若对任意的x ∈[-1,2],都有f (x )>a ,则实数a 的取值范围为__________.解析:f ′(x )=3x 2-x -2,令f ′(x )=0,得3x 2-x -2=0,解得x =1或x =-23. 又f (1)=72,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=15727,f (-1)=112,f (2)=7,故f (x )min =72,∴a <72.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,72。
2016高考总复习(人教A版)高中数学_第二章_基本初等函数、导数及第二讲函数的定义域和值域(1)分数函数中的分母不等于零。
(2)偶数根函数以大于或等于0的方式打开。
(3)主函数和次函数的定义域是r。
(4) y = ax (a > 0且a≠1),y = sinx,y = cosx,所有域都是r。
π (5) y = tanx的域是{x | x ≠ kπ+,k ∈z}。
22.基本初等函数的范围(1)y = kx+b(k≠0)的值范围是r ,( 2)y = ax2+bx+c(a≠0)是:?4ac-b2??;当a > 0时,范围是?y|y≥4a???4ac-b2??当a k(3)y =(k≠0)的范围是{y | y ≠ 0}。
x(4) y = ax (a > 0且a≠1)的值范围为{y | y > 0}。
(5) y = logax (a > 0且a≠1)的值范围为r(6)y = sinx,y = cos x的值范围为[-1,1]。
(7) y = tan x的取值范围为[做一件事] 1。
(2015年浙江杭州模拟)函数y = 16-4x 的取值范围为()a. [0,+∞) b. [0,4] c. [0,4) d. (0)分析:选择c∶4x > 0,8756;0 ≤ 16-4x 12.函数y = x+1+的定义域是_ _ _ _ _ _ _ _。
2-x答:[-1,2)∞(2,+∞)1.寻找函数域应注意的四点(1)如果没有特殊的解释,函数的定义域是所有实数的集合,它能使解析表达式有意义。
(2)不要简化和变形解析表达式,以免改变域。
(3)当一个函数由两个或两个以上代数表达式的和、差、积和商的形式组成时,定义域是使所有类型有意义的公共部分的集合。
(4)域是一个集合,应该用一个集合或一个区间来表示。
如果用一个间隔来表示一个数字集,它不能用“或”来连接,而应该用联合符号“∪”来连接。
自主园地 备考套餐加固训练 练透考点1.[2014·江西]函数f (x )=ln(x 2-x )的定义域为( ) A .(0,1) B .[0,1]C .(-∞,0)∪(1,+∞)D .(-∞,0]∪[1,+∞)解析:由题意可得x 2-x >0,解得x >1或x <0,所以所求函数的定义域为(-∞,0)∪(1,+∞).答案:C2.若f (x )对于任意实数x 恒有2f (x )-f (-x )=3x +1,则f (x )=( ) A .x -1 B .x +1 C .2x +1D .3x +3解析:2f (x )-f (-x )=3x +1,① 将①中x 换为-x ,则有 2f (-x )-f (x )=-3x +1,②①×2+②得3f (x )=3x +3,∴f (x )=x +1. 答案:B3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x+1,x <1,x 2+ax ,x ≥1,若f (f (0))=4a ,则实数a 等于( )A.12 B.45 C .2D .9解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x <1,x 2+ax ,x ≥1.∵0<1,∴f (0)=20+1=2.∵f (0)=2≥1,∴f (f (0))=22+2a =4a ,∴a =2.故应选C 项. 答案:C4.已知映射f :A →B ,其中A =B =R ,对应法则f :x →y =|x | 12,若对实数k ∈B ,在集合A 中不存在元素x 使得f :x →k ,则k 的取值范围是( )A .k ≤0B .k >0C .k ≥0D .k <0解析:由题易知y =|x | 12的值域为[0,+∞),要使集合A 中不存在元素x 使得f :x →k ,只需k 不在此值域中,即k <0.答案:D5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1 (x ≥0),1 (x <0),则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是__________.解析:当x <-1时有1>1,∴无解. 当-1≤x <0时,有(1-x 2)2+1>1,∴x ≠±1. ∴-1<x <0.当0≤x ≤1时,有(1-x 2)2+1>(2x )2+1, ∴0≤x <2-1.当x >1时有1>(2x )2+1,∴无解. 综上,x 的取值范围是-1<x <2-1. 答案:(-1,2-1)。
【决胜高考】2016高考数学专题复习导练测 第二章 函数与基本初等函数(I )章末检测 理 新人教A 版(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.(2010·某某四县市一中联考)已知集合A ={x |y =lg(2x -x 2)},B ={y |y =2x ,x >0},R 是实数集,则(∁R B )∩A 等于( )A .[0,1]B .(0,1]C .(-∞,0]D .以上都不对2.下列四个函数中,与y =x 表示同一函数的是( )A .y =(x )2B .y =3x 3C .y =x 2D .y =x 2x3.设a =log 3π,b =log 23,c =log 32,则( ) A .a >b >c B .a >c >b C .b >a >c D .b >c >a4.(2010·某某高三联考)由方程x |x |+y |y |=1确定的函数y =f (x )在(-∞,+∞)上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增5.函数f (x )=|x |-k 有两个零点,则( ) A .k =0B .k >0 C .0≤k <1D .k <06.若0<x <y <1,则( )A .3y <3xB .log x 3<log y 3C .log 4x <log 4yD .(14)x <(14)y7.(2011·某某月考)函数y =lg|x |x的图象大致是( )8.(2010·某某)若函数f (x )=212log ,0,log (),0,x x x x >⎧⎪⎨-<⎪⎩若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值X围( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D.(-∞,-1)∪(0,1)9.(2011·某某模拟)已知幂函数f (x )的图象经过点(18,24),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)(x 1<x 2)是函数图象上的任意不同两点,给出以下结论:①x 1f (x 1)>x 2f (x 2); ②x 1f (x 1)<x 2f (x 2);③f x 1x 1>fx 2x 2; ④f x 1x 1<f x 2x 2. 其中正确结论的序号是( ) A .①②B .①③ C .②④D .②③10.(2010·某某某某、某某、晋中5月联考)已知函数f (x )=112log (421)x x +-+的值域为[0,+∞),则它的定义域可以是( )A .(0,1]B .(0,1)C .(-∞,1]D .(-∞,0]11.已知定义在R 上的奇函数f (x ),满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,( )A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11)12.已知a >0且a ≠1,f (x )=x 2-a x,当x ∈(-1,1)时,均有f (x )<12,则实数a 的取值X 围是( )A .(0,12]∪[2,+∞)B.[14,1)∪(1,4]C .[1,1)∪(1,2]D .(0,1]∪[4,+∞)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知对不同的a 值,函数f (x )=2+a x -1(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点P ,则P 点的坐标是________.14.(2011·某某模拟)定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=2log (1),0(1)(2),0x x f x f x x -≤⎧⎨--->⎩,则f (2 011)的值为__________.15.定义:区间[x 1,x 2](x 1<x 2)的长度为x 2-x 1.已知函数y =|log x |的定义域为[a ,b ],值域为[0,2],则区间[a ,b ]的长度的最大值为________.16.(2011·潍坊模拟)设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R 恒有f (x+1)=f (x -1),已知当x ∈[0,1]时f (x )=(12)1-x,则①2是函数f (x )的周期;②函数f (x )在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数;③函数f (x )的最大值是1,最小值是0;④当x ∈(3,4)时,f (x )=(12)x -3.其中所有正确命题的序号是________. 三、解答题(本大题共6小题,共70分) 17.(10分)(2011·某某模拟)对定义在实数集上的函数f (x ),若存在实数x 0,使得f (x 0)=x 0,那么称x 0为函数f (x )的一个不动点.(1)已知函数f (x )=ax 2+bx -b (a ≠0)有不动点(1,1)、(-3,-3),求a 、b ;(2)若对于任意实数b ,函数f (x )=ax 2+bx -b (a ≠0)总有两个相异的不动点,某某数a 的取值X 围.18.(12分)已知f (x )为定义在[-1,1]上的奇函数,当x ∈[-1,0]时,函数解析式f (x )=14x -a2x (a ∈R ). (1)写出f (x )在[0,1]上的解析式; (2)求f (x )在[0,1]上的最大值.19.(12分)已知函数f (x )=2x-12|x |.(1)若f (x )=2,求x 的值;(2)若2tf (2t )+mf (t )≥0对于t ∈[1,2]恒成立,某某数m 的取值X 围.20.(12分)(2011·某某模拟)已知函数f (x )的图象与函数h (x )=x +1x+2的图象关于点A (0,1)对称.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若g (x )=f (x )+a x,g (x )在区间(0,2]上的值不小于6,某某数a 的取值X 围.21.(12分)经市场调查,某城市的一种小商品在过去的近20天内的销售量(件)与价格(元)均为时间t (天)的函数,且销售量近似满足g (t )=80-2t (件),价格近似满足f (t )=20-12|t -10|(元).(1)试写出该种商品的日销售额y 与时间t (0≤t ≤20)的函数表达式; (2)求该种商品的日销售额y 的最大值与最小值.22.(12分)(2011·某某模拟)对于定义域为[0,1]的函数f (x ),如果同时满足以下三条:①对任意的x ∈[0,1],总有f (x )≥0;②f (1)=1;③若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,都有f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2)成立,则称函数f (x )为理想函数.(1)若函数f (x )为理想函数,求f (0)的值;(2)判断函数f (x )=2x-1 (x ∈[0,1])是否为理想函数,并予以证明;(3)若函数f (x )为理想函数,假定存在x 0∈[0,1],使得f (x 0)∈[0,1],且f [f (x 0)]=x 0,求证:f (x 0)=x 0.答案1.B [由2x -x 2>0, 得x (x -2)<0⇒0<x <2,故A ={x |0<x <2},由x >0,得2x>1, 故B ={y |y >1},∁R B ={y |y ≤1}, 则(∁R B )∩A ={x |0<x ≤1}.] 2.B3.A [∵log 32<log 22<log 23,∴b >c . 又∵log 23<log 22=log 33<log 3π, ∴a >b ,∴a >b >c .] 4.B [①当x ≥0且y ≥0时, x 2+y 2=1,②当x >0且y <0时,x 2-y 2=1,③当x <0且y >0时,y 2-x 2=1, ④当x <0且y <0时,无意义.由以上讨论作图如右,易知是减函数.]5.B [令y =|x |,y =k ,由题意即要求两函数图象有两交点,利用数形结合思想,作出两函数图象,得k >0.]6.C [∵0<x <y <1,∴由函数的单调性得3x <3y,log x 3>log y 3,(14)x >(14)y ,即选项A 、B 、D 错,故选C.]7.D8.C [由分段函数的表达式知,需要对a 的正负进行分类讨论.f (a )>f (-a )⇒⎩⎪⎨⎪⎧a >0log 2a >log 12a 或⎩⎪⎨⎪⎧a <0log 12-a >log 2-a ⇒⎩⎪⎨⎪⎧a >0a >1或⎩⎪⎨⎪⎧a <0-1<a⇒a >1或-1<a <0.]9.D [依题意,设f (x )=x α,则有(18)α=24,即(18)α=(18)12,所以α=12,于是f (x )=x 12. 由于函数f (x )=x 12在定义域[0,+∞)内单调递增,所以当x 1<x 2时,必有f (x 1)<f (x 2),从而有x 1f (x 1)<x 2f (x 2),故②正确;又因为f x 1x 1,f x 2x 2分别表示直线OP 、OQ 的斜率,结合函数图象,容易得出直线OP 的斜率大于直线OQ 的斜率,故f x 1x 1>f x 2x 2,所以③正确.]10.A [∵f (x )的值域为[0,+∞),令t =4x -2x +1+1,∴t ∈(0,1]恰成立,即0<(2x )2-2·2x +1≤1恰成立,0<(2x -1)2成立,则x ≠0,(2x )2-2·2x +1≤1可化为2x (2x-2)≤0,∴0≤2x≤2,即0≤x ≤1, 综上可知0<x ≤1.]11.D [因为f (x )满足f (x -4)=-f (x ),所以f (x -8)=f (x ),所以函数是以8为周期的周期函数,则f (-25)=f (-1),f (80)=f (0),f (11)=f (3),又因为f (x )在R 上是奇函数,f (0)=0得f (80)=f (0)=0,f (-25)=f (-1)=-f (1),而由f (x -4)=-f (x )得f (11)=f (3)=-f (-3)=-f (1-4)=f (1),又因为f (x )在区间[0,2]上是增函数,所以f (1)>f (0)=0,-f (1)<0,即f (-25)<f (80)<f (11).]12.C [将f (x )<12化为x 2-12<a x ,利用数形结合,分a >1和0<a <1两种情况求解.结合图象得⎩⎪⎨⎪⎧ a >1a -1≥12或⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1a ≥12,解得1<a ≤2或12≤a <1.]13.(1,3) 14.-1解析 由已知得f (-1)=log 22=1, f (0)=0,f (1)=f (0)-f (-1)=-1, f (2)=f (1)-f (0)=-1,f (3)=f (2)-f (1)=-1-(-1)=0, f (4)=f (3)-f (2)=0-(-1)=1,f (5)=f (4)-f (3)=1,f (6)=f (5)-f (4)=0, 所以函数f (x )的值以6为周期重复性出现, 所以f (2 011)=f (1)=-1. 15.154解析 由0≤|log x |≤2解得14≤x ≤4,∴[a ,b ]长度的最大值为4-14=154.16.①②④解析 由f (x +1)=f (x -1)可得f (x +2)=f [(x +1)+1]=f (x +1-1)=f (x ),∴2是函数f (x )的一个周期.又函数f (x )是定义在R 上的偶函数, 且x ∈[0,1]时,f (x )=(12)1-x ,∴函数f (x )的简图如右图,由简图可知②④也正确. 17.解 (1)∵f (x )的不动点为(1,1)、(-3,-3),∴有⎩⎪⎨⎪⎧a +b -b =1,9a -3b -b =-3,∴a =1,b =3.………………………………………………(4分)(2)∵函数总有两个相异的不动点, ∴ax 2+(b -1)x -b =0,Δ>0,即(b -1)2+4ab >0对b ∈R 恒成立,……………………………………………………(7分)Δ1<0,即(4a -2)2-4<0,………………………………………………………………(9分) ∴0<a <1.………………………………………………………………………………(10分) 18.解 (1)∵f (x )为定义在[-1,1]上的奇函数,且f (x )在x =0处有意义,∴f (0)=0,即f (0)=140-a20=1-a =0.∴a =1.……………………………………………………………………………………(3分)设x ∈[0,1],则-x ∈[-1,0].∴f (-x )=14-x -12-x =4x -2x.又∵f (-x )=-f (x )∴-f (x )=4x -2x.∴f (x )=2x -4x.……………………………………………………………………………(8分)(2)当x ∈[0,1],f (x )=2x-4x=2x-(2x )2,∴设t =2x (t >0),则f (t )=t -t 2. ∵x ∈[0,1],∴t ∈[1,2].当t =1时,取最大值,最大值为1-1=0.……………………………………………(12分)19.解 (1)当x <0时,f (x )=0;当x ≥0时,f (x )=2x-12x .…………………………………………………………………(3分)由条件可知2x -12x =2,即22x -2·2x-1=0,解得2x=1± 2.∵2x>0,∴x =log 2(1+2).……………………………………………………………(6分)(2)当t ∈[1,2]时,2t ⎝⎛⎭⎪⎫22t-122t +m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2t -12t ≥0,即m (22t -1)≥-(24t-1). ∵22t -1>0,∴m ≥-(22t +1).…………………………………………………………(9分)∵t ∈[1,2],∴-(1+22t)∈[-17,-5],故m 的取值X 围是[-5,+∞).……………………………………………………(12分) 20.解 (1)设f (x )图象上任一点坐标为(x ,y ),点(x ,y )关于点A (0,1)的对称点(-x,2-y )在h (x )的图象上,……………………………………………………………………………(2分)∴2-y =-x +1-x +2,∴y =x +1x ,即f (x )=x +1x.……………………………………………………………………………(6分)(2)由题意g (x )=x +a +1x, 且g (x )=x +a +1x≥6,x ∈(0,2]. ∵x ∈(0,2],∴a +1≥x (6-x ),…………………………………………………………(8分)即a ≥-x 2+6x -1.令q (x )=-x 2+6x -1,x ∈(0,2], q (x )=-x 2+6x -1=-(x -3)2+8,∴x ∈(0,2]时,q (x )max =q (2)=7,∴a ≥7.……………………………………………(12分)21.解 (1)y =g (t )·f (t )=(80-2t )·(20-12|t -10|)=(40-t )(40-|t -10|)=⎩⎪⎨⎪⎧30+t 40-t , 0≤t <10,40-t 50-t , 10≤t ≤20.……………………………………………………(4分)(2)当0≤t <10时,y 的取值X 围是[1 200,1 225],在t =5时,y 取得最大值为1 225;……………………………………………………(8分)当10≤t ≤20时,y 的取值X 围是[600,1 200], 在t =20时,y 取得最小值为600.所以第5天,日销售额y 取得最大值为1 225元;第20天,日销售额y 取得最小值为600元.………………………………………(12分) 22.(1)解 取x 1=x 2=0,可得f (0)≥f (0)+f (0)⇒f (0)≤0. 又由条件①得f (0)≥0,故f (0)=0.………………………………………………………(4分)(2)解 显然f (x )=2x-1在[0,1]满足条件①f (x )≥0; 也满足条件②f (1)=1.若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,则f (x 1+x 2)-[f (x 1)+f (x 2)]=2x 1+x 2-1-[(2x 1-1)+(2x 2-1)]=2x 1+x 2-2x 1-2x 2+1=(2x 2-1)(2x 1-1)≥0,即满足条件③,故f (x )是理想函数.………………………………(8分)(3)证明 由条件③知,任给m 、n ∈[0,1], 当m <n 时,n -m ∈[0,1],∴f (n )=f (n -m +m )≥f (n -m )+f (m )≥f (m ). 若x 0<f (x 0),则f (x 0)≤f [f (x 0)]=x 0,前后矛盾. 若x 0>f (x 0),则f (x 0)≥f [f (x 0)]=x 0,前后矛盾.故f (x 0)=x 0.……………………………………………………………………………(12分)。
第3讲 函数的奇偶性与周期性一、选择题1.设f (x )为定义在R 上的奇函数.当x ≥0时,f (x )=2x +2x +b (b 为常数),则f (-1)等于( ).A .3B .1C .-1D .-3 【详细分析】由f (-0)=-f (0),即f (0)=0.则b =-1,f (x )=2x +2x -1,f (-1)=-f (1)=-3. 答案 D2.已知定义在R 上的奇函数,f (x )满足f (x +2)=-f (x ),则f (6)的值为 ( ). A .-1 B .0 C .1 D .2 【详细分析】(构造法)构造函数f (x )=sin π2x ,则有f (x +2)=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2 x +2 =-sin π2x =-f (x ),所以f (x )=sin π2x 是一个满足条件的函数,所以f (6)=sin 3π=0,故选B. 答案 B3.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=f (x +2),当x ∈[3,5]时,f (x )=2-|x -4|,则下列不等式一定成立的是( ).A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π3B .f (sin 1)<f (cos 1)C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π6<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π6D .f (cos 2)>f (sin 2)【详细分析】当x ∈[-1,1]时,x +4∈[3,5],由f (x )=f (x +2)=f (x +4)=2-|x +4-4|=2-|x |,显然当x ∈[-1,0]时,f (x )为增函数;当x ∈[0,1]时,f (x )为减函数,cos 2π3=-12,sin 2π3=32>12,又f⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π3. 答案 A4.已知函数f (x )=⎩⎨⎧1-2-x,x ≥0,2x -1,x <0,则该函数是( ).A .偶函数,且单调递增B .偶函数,且单调递减C .奇函数,且单调递增D .奇函数,且单调递减【详细分析】当x >0时,f (-x )=2-x -1=-f (x );当x <0时,f (-x )=1-2-(-x )=1-2x =-f (x ).当x =0时,f (0)=0,故f (x )为奇函数,且f (x )=1-2-x 在[0,+∞)上为增函数,f (x )=2x -1在(-∞,0)上为增函数,又x ≥0时1-2-x ≥0,x <0时2x -1<0,故f (x )为R 上的增函数. 答案 C5.已知f (x )是定义在R 上的周期为2的周期函数,当x ∈[0,1)时,f (x )=4x-1,则f (-5.5)的值为( )A .2B .-1C .-12 D .1解析 f (-5.5)=f (-5.5+6)=f (0.5)=40.5-1=1. 答案 D6.设函数D (x )=⎩⎨⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数,则下列结论错误的是( ).A .D (x )的值域为{0,1}B .D (x )是偶函数C .D (x )不是周期函数D .D (x )不是单调函数【详细分析】显然D (x )不单调,且D (x )的值域为{0,1},因此选项A 、D 正确.若x 是无理数,-x ,x +1是无理数;若x 是有理数,-x ,x +1也是有理数.∴D (-x )=D (x ),D (x +1)=D (x ).则D (x )是偶函数,D (x )为周期函数,B 正确,C 错误. 答案 C 二、填空题7.若函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则实数a =________.【详细分析】由题意知,函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则f (1)=f (-1),∴1-|1+a |=1-|-1+a |,∴a =0. 答案 08.已知y =f (x )+x 2是奇函数,且f (1)=1.若g (x )=f (x )+2,则g (-1)=________.【详细分析】因为y =f (x )+x 2是奇函数,且x =1时,y =2,所以当x =-1时,y =-2,即f (-1)+(-1)2=-2,得f (-1)=-3,所以g (-1)=f (-1)+2=-1. 答案 -19.设奇函数f (x )的定义域为[-5,5],当x ∈[0,5]时,函数y =f (x )的图象如图所示,则使函数值y <0的x 的取值集合为________.【详细分析】由原函数是奇函数,所以y =f (x )在[-5,5]上的图象关于坐标原点对称,由y =f (x )在[0,5]上的图象,得它在[-5,0]上的图象,如图所示.由图象知,使函数值y <0的x 的取值集合为(-2,0)∪(2,5).答案 (-2,0)∪(2,5)10. 设f (x )是偶函数,且当x >0时是单调函数,则满足f (2x )=f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x +4的所有x 之和为________.解析 ∵f (x )是偶函数,f (2x )=f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x +4, ∴f (|2x |)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x +4, 又∵f (x )在(0,+∞)上为单调函数, ∴|2x |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x +4, 即2x =x +1x +4或2x =-x +1x +4, 整理得2x 2+7x -1=0或2x 2+9x +1=0,设方程2x2+7x-1=0的两根为x1,x2,方程2x2+9x+1=0的两根为x3,x4.则(x1+x2)+(x3+x4)=-72+⎝⎛⎭⎪⎫-92=-8.答案-8三、解答题11.已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对任意x,y,f(x)都满足f(xy)=yf(x)+xf(y).(1)求f(1),f(-1)的值;(2)判断函数f(x)的奇偶性.解(1)因为对定义域内任意x,y,f(x)满足f(xy)=yf(x)+xf(y),所以令x=y =1,得f(1)=0,令x=y=-1,得f(-1)=0.(2)令y=-1,有f(-x)=-f(x)+xf(-1),代入f(-1)=0得f(-x)=-f(x),所以f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数.12.已知函数f(x)对任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y),且x>0时,f(x)<0,f(1)=-2.(1)求证f(x)是奇函数;(2)求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.(1)证明令x=y=0,知f(0)=0;再令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x)=0,所以f(x)为奇函数.(2)解任取x1<x2,则x2-x1>0,所以f(x2-x1)=f[x2+(-x1)]=f(x2)+f(-x1)=f(x2)-f(x1)<0,所以f(x)为减函数.而f(3)=f(2+1)=f(2)+f(1)=3f(1)=-6,f(-3)=-f(3)=6.所以f(x)max=f(-3)=6,f(x)min=f(3)=-6.13.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,且f(x)的图象关于x=1对称,当x∈[0,1]时,f(x)=2x-1,(1)求证:f(x)是周期函数;(2)当x∈[1,2]时,求f(x)的解析式;(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2013)的值.解析(1)证明函数f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x),函数f(x)的图象关于x=1对称,则f(2+x)=f(-x)=-f(x),所以f(4+x)=f[(2+x)+2]=-f(2+x)=f(x),所以f(x)是以4为周期的周期函数.(2) 当x∈[1,2]时,2-x∈[0,1],又f(x)的图象关于x=1对称,则f(x)=f(2-x)=22-x-1,x∈[1,2].(3) ∵f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,f(3)=f(-1)=-f(1)=-1又f(x)是以4为周期的周期函数.∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2013)=f(2 012)+f(2 013)=f(0)+f(1)=1.14.已知函数f(x)的定义域为R,且满足f(x+2)=-f(x).(1)求证:f(x)是周期函数;(2)若f(x)为奇函数,且当0≤x≤1时,f(x)=12x,求使f(x)=-12在[0,2 014]上的所有x的个数.(1)证明∵f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),∴f(x)是以4为周期的周期函数.(2)解当0≤x≤1时,f(x)=12x,设-1≤x≤0,则0≤-x≤1,∴f(-x)=12(-x)=-12x.∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),∴-f(x)=-12x,即f(x)=12x.故f(x)=12x(-1≤x≤1).又设1<x<3,则-1<x-2<1,∴f(x-2)=12(x-2).又∵f(x)是以4为周期的周期函数∴f (x -2)=f (x +2)=-f (x ),∴-f (x )=12(x -2), ∴f (x )=-12(x -2)(1<x <3). ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x ,-1≤x ≤1,-12(x -2),1<x <3.由f (x )=-12,解得x =-1. ∵f (x )是以4为周期的周期函数, ∴f (x )=-12的所有x =4n -1(n ∈Z ). 令0≤4n -1≤2 014,则14≤n ≤2 0154. 又∵n ∈Z ,∴1≤n ≤503(n ∈Z ), ∴在[0,2 014]上共有503个x 使f (x )=-12.。