2020高考数学微专题函数与方程(50张)
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2020年全国各地⾼考真题分类汇编—函数1.(2020•海南)已知函数f(x)=lg(x2﹣4x﹣5)在(a,+∞)上单调递增,则a的取值范围是()A.(2,+∞)B.[2,+∞)C.(5,+∞)D.[5,+∞)2.(2020•天津)函数y=的图象⼤致为()A.B.C.D.3.(2020•新课标Ⅱ)设函数f(x)=x3﹣,则f(x)()A.是奇函数,且在(0,+∞)单调递增B.是奇函数,且在(0,+∞)单调递减C.是偶函数,且在(0,+∞)单调递增D.是偶函数,且在(0,+∞)单调递减4.(2020•新课标Ⅱ)若2x﹣2y<3﹣x﹣3﹣y,则()A.ln(y﹣x+1)>0B.ln(y﹣x+1)<0C.ln|x﹣y|>0D.ln|x﹣y|<05.(2020•浙江)函数y=x cos x+sin x在区间[﹣π,π]上的图象可能是()A.B.C.D.6.(2020•海南)若定义在R的奇函数f(x)在(﹣∞,0)单调递减,且f(2)=0,则满⾜xf(x﹣1)≥0的x的取值范围是()A.[﹣1,1]∪[3,+∞)B.[﹣3,﹣1]∪[0,1]C.[﹣1,0]∪[1,+∞)D.[﹣1,0]∪[1,3]7.(2020•新课标Ⅱ)设函数f(x)=ln|2x+1|﹣ln|2x﹣1|,则f(x)()A.是偶函数,且在(,+∞)单调递增B.是奇函数,且在(﹣,)单调递减C.是偶函数,且在(﹣∞,﹣)单调递增D.是奇函数,且在(﹣∞,﹣)单调递减8.(2020•天津)设a=30.7,b=()﹣0.8,c=log0.70.8,则a,b,c的⼤⼩关系为()A.a<b<c B.b<a<c C.b<c<a D.c<a<b9.(2020•新课标Ⅰ)设a log34=2,则4﹣a=()A.B.C.D.10.(2020•新课标Ⅲ)设a=log32,b=log53,c=,则()A.a<c<b B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b11.(2020•新课标Ⅲ)已知55<84,134<85.设a=log53,b=log85,c=log138,则()A.a<b<c B.b<a<c C.b<c<a D.c<a<b12.(2020•新课标Ⅰ)若2a+log2a=4b+2log4b,则()A.a>2b B.a<2b C.a>b2D.a<b213.(2020•天津)已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)﹣|kx2﹣2x|(k∈R)恰有4个零点,则k的取值范围是()A.(﹣∞,﹣)∪(2,+∞)B.(﹣∞,﹣)∪(0,2)C.(﹣∞,0)∪(0,2)D.(﹣∞,0)∪(2,+∞)14.(2020•⼭东)基本再⽣数R0与世代间隔T是新冠肺炎的流⾏病学基本参数.基本再⽣数指⼀个感染者传染的平均⼈数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以⽤指数模型:I(t)=e rt描述累计感染病例数I(t)随时间t(单位:天)的变化规律,指数增⻓率r与R0,T近似满⾜R0=1+rT.有学者基于已有数据估计出R0=3.28,T=6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为()(ln2≈0.69)A.1.2天B.1.8天C.2.5天D.3.5天15.(2020•新课标Ⅲ)Logistic模型是常⽤数学模型之⼀,可应⽤于流⾏病学领域.有学者根据公布数据建⽴了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:I(t)=,其中K为最⼤确诊病例数.当I(t*)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t*约为()(ln19≈3)A.60B.63C.66D.69 16.(2020•北京)函数f(x)=+lnx的定义域是.17.(2020•北京)为满⾜⼈⺠对美好⽣活的向往,环保部⻔要求相关企业加强污⽔治理,排放未达标的企业要限期整改.设企业的污⽔排放量W与时间t的关系为W=f(t),⽤﹣的⼤⼩评价在[a,b]这段时间内企业污⽔治理能⼒的强弱.已知整改期内,甲、⼄两企业的污⽔排放量与时间的关系如图所示.给出下列四个结论:①在[t1,t2]这段时间内,甲企业的污⽔治理能⼒⽐⼄企业强;②在t2时刻,甲企业的污⽔治理能⼒⽐⼄企业强;③在t3时刻,甲,⼄两企业的污⽔排放都已达标;④甲企业在[0,t1],[t1,t2],[t2,t3]这三段时间中,在[0,t1]的污⽔治理能⼒最强.其中所有正确结论的序号是.18.(2020•江苏)已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=x,则f(﹣8)的值是.19.(2020•上海)若函数y=a•3x+为偶函数,则a=.20.(2020•上海)已知f(x)=,其反函数为f﹣1(x),若f﹣1(x)﹣a=f(x+a)有实数根,则a的取值范围为.21.(2020•上海)设a∈R,若存在定义域为R的函数f(x)同时满⾜下列两个条件:(1)对任意的x0∈R,f(x0)的值为x0或x02;(2)关于x的⽅程f(x)=a⽆实数解,则a的取值范围是.22.(2020•上海)已知⾮空集合A⊆R,函数y=f(x)的定义域为D,若对任意t∈A且x∈D,不等式f(x)≤f(x+t)恒成⽴,则称函数f(x)具有A性质.(1)当A={﹣1},判断f(x)=﹣x、g(x)=2x是否具有A性质;(2)当A=(0,1),f(x)=x+,x∈[a,+∞),若f(x)具有A性质,求a的取值范围;(3)当A={﹣2,m},m∈Z,若D为整数集且具有A性质的函数均为常值函数,求所有符合条件的m的值.23.(2020•上海)在研究某市场交通情况时,道路密度是指该路段上⼀定时间内通过的⻋辆数除以时间,⻋辆密度是该路段⼀定时间内通过的⻋辆数除以该路段的⻓度,现定义交通流量为v=,x为道路密度,q为⻋辆密度.v=f(x)=.(1)若交通流量v>95,求道路密度x的取值范围;(2)已知道路密度x=80,交通流量v=50,求⻋辆密度q的最⼤值.24.(2020•上海)有⼀条⻓为120⽶的步⾏道OA,A是垃圾投放点ω1,若以O为原点,OA 为x轴正半轴建⽴直⻆坐标系,设点B(x,0),现要建设另⼀座垃圾投放点ω2(t,0),函数f t(x)表示与B点距离最近的垃圾投放点的距离.(1)若t=60,求f60(10)、f60(80)、f60(95)的值,并写出f60(x)的函数解析式;(2)若可以通过f t(x)与坐标轴围成的⾯积来测算扔垃圾的便利程度,⾯积越⼩越便利.问:垃圾投放点ω2建在何处才能⽐建在中点时更加便利?参考答案与试题解析⼀.选择题(共15⼩题)1.(2020•海南)已知函数f(x)=lg(x2﹣4x﹣5)在(a,+∞)上单调递增,则a的取值范围是()A.(2,+∞)B.[2,+∞)C.(5,+∞)D.[5,+∞)【解答】解:由x2﹣4x﹣5>0,得x<﹣1或x>5.令t=x2﹣4x﹣5,∵外层函数y=lgt是其定义域内的增函数,∴要使函数f(x)=lg(x2﹣4x﹣5)在(a,+∞)上单调递增,则需内层函数t=x2﹣4x﹣5在(a,+∞)上单调递增且恒⼤于0,则(a,+∞)⊆(5,+∞),即a≥5.∴a的取值范围是[5,+∞).故选:D.2.(2020•天津)函数y=的图象⼤致为()A.B.C.D.【解答】解:函数y=的定义域为实数集R,关于原点对称,函数y=f(x)=,则f(﹣x)=﹣=﹣f(x),则函数y=f(x)为奇函数,故排除C,D,当x>0是,y=f(x)>0,故排除B,故选:A.3.(2020•新课标Ⅱ)设函数f(x)=x3﹣,则f(x)()A.是奇函数,且在(0,+∞)单调递增B.是奇函数,且在(0,+∞)单调递减C.是偶函数,且在(0,+∞)单调递增D.是偶函数,且在(0,+∞)单调递减【解答】解:因为f(x)=x3﹣,则f(﹣x)=﹣x3+=﹣f(x),即f(x)为奇函数,根据幂函数的性质可知,y=x3在(0,+∞)为增函数,故y1=在(0,+∞)为减函数,y2=﹣在(0,+∞)为增函数,所以当x>0时,f(x)=x3﹣单调递增,故选:A.4.(2020•新课标Ⅱ)若2x﹣2y<3﹣x﹣3﹣y,则()A.ln(y﹣x+1)>0B.ln(y﹣x+1)<0C.ln|x﹣y|>0D.ln|x﹣y|<0【解答】解:⽅法⼀:由2x﹣2y<3﹣x﹣3﹣y,可得2x﹣3﹣x<2y﹣3﹣y,令f(x)=2x﹣3﹣x,则f(x)在R上单调递增,且f(x)<f(y),所以x<y,即y﹣x>0,由于y﹣x+1>1,故ln(y﹣x+1)>ln1=0.⽅法⼆:取x=﹣1,y=0,满⾜2x﹣2y<3﹣x﹣3﹣y,此时ln(y﹣x+1)=ln2>0,ln|x﹣y|=ln1=0,可排除BCD.故选:A.5.(2020•浙江)函数y=x cos x+sin x在区间[﹣π,π]上的图象可能是()A.B.C.D.【解答】解:y=f(x)=x cos x+sin x,则f(﹣x)=﹣x cos x﹣sin x=﹣f(x),∴f(x)为奇函数,函数图象关于原点对称,故排除C,D,当x=π时,y=f(π)=πcosπ+sinπ=﹣π<0,故排除B,故选:A.6.(2020•海南)若定义在R的奇函数f(x)在(﹣∞,0)单调递减,且f(2)=0,则满⾜xf(x﹣1)≥0的x的取值范围是()A.[﹣1,1]∪[3,+∞)B.[﹣3,﹣1]∪[0,1]C.[﹣1,0]∪[1,+∞)D.[﹣1,0]∪[1,3]【解答】解:∵定义在R的奇函数f(x)在(﹣∞,0)单调递减,且f(2)=0,f(x)的⼤致图象如图:∴f(x)在(0,+∞)上单调递减,且f(﹣2)=0;故f(﹣1)<0;当x=0时,不等式xf(x﹣1)≥0成⽴,当x=1时,不等式xf(x﹣1)≥0成⽴,当x﹣1=2或x﹣1=﹣2时,即x=3或x=﹣1时,不等式xf(x﹣1)≥0成⽴,当x>0时,不等式xf(x﹣1)≥0等价为f(x﹣1)≥0,此时,此时1<x≤3,当x<0时,不等式xf(x﹣1)≥0等价为f(x﹣1)≤0,即,得﹣1≤x<0,综上﹣1≤x≤0或1≤x≤3,即实数x的取值范围是[﹣1,0]∪[1,3],故选:D.7.(2020•新课标Ⅱ)设函数f(x)=ln|2x+1|﹣ln|2x﹣1|,则f(x)()A.是偶函数,且在(,+∞)单调递增B.是奇函数,且在(﹣,)单调递减C.是偶函数,且在(﹣∞,﹣)单调递增D.是奇函数,且在(﹣∞,﹣)单调递减【解答】解:由,得x.⼜f(﹣x)=ln|﹣2x+1|﹣ln|﹣2x﹣1|=﹣(ln|2x+1|﹣ln|2x﹣1|)=﹣f(x),∴f(x)为奇函数;由f(x)=ln|2x+1|﹣ln|2x﹣1|=,∵==.可得内层函数t=||的图象如图,在(﹣∞,)上单调递减,在(,)上单调递增,则(,+∞)上单调递减.⼜对数式y=lnt是定义域内的增函数,由复合函数的单调性可得,f(x)在(﹣∞,﹣)上单调递减.故选:D.8.(2020•天津)设a=30.7,b=()﹣0.8,c=log0.70.8,则a,b,c的⼤⼩关系为()A.a<b<c B.b<a<c C.b<c<a D.c<a<b【解答】解:a=30.7,b=()﹣0.8=30.8,则b>a>1,log0.70.8<log0.70.7=1,∴c<a<b,故选:D.9.(2020•新课标Ⅰ)设a log34=2,则4﹣a=()A.B.C.D.【解答】解:因为a log34=2,则log34a=2,则4a=32=9则4﹣a==,故选:B.10.(2020•新课标Ⅲ)设a=log32,b=log53,c=,则()A.a<c<b B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b【解答】解:∵a=log 32=<=,b=log53=>=,c=,∴a<c<b.故选:A.11.(2020•新课标Ⅲ)已知55<84,134<85.设a=log53,b=log85,c=log138,则()A.a<b<c B.b<a<c C.b<c<a D.c<a<b【解答】解:∵==log53•log58<=<1,∴a<b;∵55<84,∴5<4log58,∴log58>1.25,∴b=log85<0.8;∵134<85,∴4<5log138,∴c=log138>0.8,∴c>b,综上,c>b>a.故选:A.12.(2020•新课标Ⅰ)若2a+log2a=4b+2log4b,则()A.a>2b B.a<2b C.a>b2D.a<b2【解答】解:因为2a+log2a=4b+2log4b=22b+log2b;因为22b+log2b<22b+log22b=22b+log2b+1即2a+log2a<22b+log22b;令f(x)=2x+log2x,由指对数函数的单调性可得f(x)在(0,+∞)内单调递增;且f(a)<f(2b) a<2b;故选:B.13.(2020•天津)已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)﹣|kx2﹣2x|(k∈R)恰有4个零点,则k的取值范围是()A.(﹣∞,﹣)∪(2,+∞)B.(﹣∞,﹣)∪(0,2)C.(﹣∞,0)∪(0,2)D.(﹣∞,0)∪(2,+∞)【解答】解:若函数g(x)=f(x)﹣|kx2﹣2x|(k∈R)恰有4个零点,则f(x)=|kx2﹣2x|有四个根,即y=f(x)与y=h(x)=|kx2﹣2x|有四个交点,当k=0时,y=f(x)与y=|﹣2x|=2|x|图象如下:两图象只有两个交点,不符合题意,当k<0时,y=|kx2﹣2x|与x轴交于两点x1=0,x2=(x2<x1)图象如图所示,两图象有4个交点,符合题意,当k>0时,y=|kx2﹣2x|与x轴交于两点x1=0,x2=(x2>x1)在[0,)内两函数图象有两个交点,所以若有四个交点,只需y=x3与y=kx2﹣2x在(,+∞)还有两个交点,即可,即x3=kx2﹣2x在(,+∞)还有两个根,即k=x+在(,+∞)还有两个根,函数y=x+≥2,(当且仅当x=时,取等号),所以,且k>2,所以k>2,综上所述,k的取值范围为(﹣∞,0)∪(2,+∞).故选:D.14.(2020•⼭东)基本再⽣数R0与世代间隔T是新冠肺炎的流⾏病学基本参数.基本再⽣数指⼀个感染者传染的平均⼈数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以⽤指数模型:I(t)=e rt描述累计感染病例数I(t)随时间t(单位:天)的变化规律,指数增⻓率r与R0,T近似满⾜R0=1+rT.有学者基于已有数据估计出R0=3.28,T=6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为()(ln2≈0.69)A.1.2天B.1.8天C.2.5天D.3.5天【解答】解:把R0=3.28,T=6代⼊R0=1+rT,可得r=0.38,∴I(t)=e0.38t,当t=0时,I(0)=1,则e0.38t=2,两边取对数得0.38t=ln2,解得t=≈1.8.故选:B.15.(2020•新课标Ⅲ)Logistic模型是常⽤数学模型之⼀,可应⽤于流⾏病学领域.有学者根据公布数据建⽴了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:I(t)=,其中K为最⼤确诊病例数.当I(t*)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t*约为()(ln19≈3)A.60B.63C.66D.69【解答】解:由已知可得=0.95K,解得e﹣0.23(t﹣53)=,两边取对数有﹣0.23(t﹣53)=﹣ln19,解得t≈66,故选:C.⼆.填空题(共6⼩题)16.(2020•北京)函数f(x)=+lnx的定义域是{x|x>0}.【解答】解:要使函数有意义,则,所以,所以x>0,所以函数的定义域为{x|x>0},故答案为:{x|x>0}.17.(2020•北京)为满⾜⼈⺠对美好⽣活的向往,环保部⻔要求相关企业加强污⽔治理,排放未达标的企业要限期整改.设企业的污⽔排放量W与时间t的关系为W=f(t),⽤﹣的⼤⼩评价在[a,b]这段时间内企业污⽔治理能⼒的强弱.已知整改期内,甲、⼄两企业的污⽔排放量与时间的关系如图所示.给出下列四个结论:①在[t1,t2]这段时间内,甲企业的污⽔治理能⼒⽐⼄企业强;②在t2时刻,甲企业的污⽔治理能⼒⽐⼄企业强;③在t3时刻,甲,⼄两企业的污⽔排放都已达标;④甲企业在[0,t1],[t1,t2],[t2,t3]这三段时间中,在[0,t1]的污⽔治理能⼒最强.其中所有正确结论的序号是①②③.【解答】解:设甲企业的污⽔排放量W与时间t的关系为W=f(t),⼄企业的污⽔排放量W与时间t的关系为W=g(t).对于①,在[t1,t2]这段时间内,甲企业的污⽔治理能⼒为,⼄企业的污⽔治理能⼒为﹣.由图可知,f(t1)﹣f(t2)>g(t1)﹣g(t2),∴>﹣,即甲企业的污⽔治理能⼒⽐⼄企业强,故①正确;对于②,由图可知,f(t)在t2时刻的切线的斜率⼩于g(t)在t2时刻的切线的斜率,但两切线斜率均为负值,∴在t2时刻,甲企业的污⽔治理能⼒⽐⼄企业强,故②正确;对于③,在t3时刻,甲,⼄两企业的污⽔排放都⼩于污⽔达标排放量,∴在t3时刻,甲,⼄两企业的污⽔排放都已达标,故③正确;对于④,由图可知,甲企业在[0,t1],[t1,t2],[t2,t3]这三段时间中,在[t1,t2]的污⽔治理能⼒最强,故④错误.∴正确结论的序号是①②③.故答案为:①②③.18.(2020•江苏)已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=x,则f(﹣8)的值是﹣4.【解答】解:y=f(x)是奇函数,可得f(﹣x)=﹣f(x),当x≥0时,f(x)=x,可得f(8)=8=4,则f(﹣8)=﹣f(8)=﹣4,故答案为:﹣4.19.(2020•上海)若函数y=a•3x+为偶函数,则a=1.【解答】解:根据题意,函数y=a•3x+为偶函数,则f(﹣x)=f(x),即a•3(﹣x)+=a•3x+,变形可得:a(3x﹣3﹣x)=(3x﹣3﹣x),必有a=1;故答案为:1.20.(2020•上海)已知f(x)=,其反函数为f﹣1(x),若f﹣1(x)﹣a=f(x+a)有实数根,则a的取值范围为[,+∞).【解答】解:因为y=f﹣1(x)﹣a与y=f(x+a)互为反函数,若y=f﹣1(x)﹣a与y=f(x+a)有实数根,则y=f(x+a)与y=x有交点,所以,即a=x2﹣x+1=(x﹣)2+≥,故答案为:[,+∞).21.(2020•上海)设a∈R,若存在定义域为R的函数f(x)同时满⾜下列两个条件:(1)对任意的x0∈R,f(x0)的值为x0或x02;(2)关于x的⽅程f(x)=a⽆实数解,则a的取值范围是(﹣∞,0)∪(0,1)∪(1,+∞).【解答】解:根据条件(1)可得f(0)=0或f(1)=1,⼜因为关于x的⽅程f(x)=a⽆实数解,所以a≠0或1,故a∈(﹣∞,0)∪(0,1)∪(1,+∞),故答案为:(﹣∞,0)∪(0,1)∪(1,+∞).三.解答题(共3⼩题)22.(2020•上海)已知⾮空集合A⊆R,函数y=f(x)的定义域为D,若对任意t∈A且x∈D,不等式f(x)≤f(x+t)恒成⽴,则称函数f(x)具有A性质.(1)当A={﹣1},判断f(x)=﹣x、g(x)=2x是否具有A性质;(2)当A=(0,1),f(x)=x+,x∈[a,+∞),若f(x)具有A性质,求a的取值范围;(3)当A={﹣2,m},m∈Z,若D为整数集且具有A性质的函数均为常值函数,求所有符合条件的m的值.【解答】解:(1)∵f(x)=﹣x为减函数,∴f(x)<f(x﹣1),∴f(x)=﹣x具有A性质;∵g(x)=2x为增函数,∴g(x)>g(x﹣1),∴g(x)=2x不具有A性质;(2)依题意,对任意t∈(0,1),f(x)≤f(x+t)恒成⽴,∴为增函数(不可能为常值函数),由双勾函数的图象及性质可得a≥1,当a≥1时,函数单调递增,满⾜对任意t∈(0,1),f(x)≤f(x+t)恒成⽴,综上,实数a的取值范围为[1,+∞).(3)∵D为整数集,具有A性质的函数均为常值函数,∴当t=﹣2,f(x)=f(x﹣2)恒成⽴,即f(2k)=p(k∈Z),f(2n﹣1)=q(n∈Z),由题意,p=q,则f(2k)=f(2n﹣1),当x=2k,f(x)=f(x+2n﹣2k﹣1),∴m=2n﹣2k﹣1(n,k∈Z),当x=2n﹣1,f(x)=f(x+2k﹣2n+1),∴m=2k﹣2n+1(n,k∈Z),综上,m为奇数.23.(2020•上海)在研究某市场交通情况时,道路密度是指该路段上⼀定时间内通过的⻋辆数除以时间,⻋辆密度是该路段⼀定时间内通过的⻋辆数除以该路段的⻓度,现定义交通流量为v=,x为道路密度,q为⻋辆密度.v=f(x)=.(1)若交通流量v>95,求道路密度x的取值范围;(2)已知道路密度x=80,交通流量v=50,求⻋辆密度q的最⼤值.【解答】解:(1)∵v=,∴v越⼤,x越⼩,∴v=f(x)是单调递减函数,k>0,当40≤x≤80时,v最⼤为85,于是只需令,解得x>3,故道路密度x的取值范围为(3,40).(2)把x=80,v=50代⼊v=f(x)=﹣k(x﹣40)+85中,得50=﹣k•40+85,解得k=.∴q=vx=,①当0<x<40时,令y=,则y'=,若0<x<<1,则y'>0,y单调递增,由于y>0,所以q=100x﹣135•<100;若<x<40,则y'<0,y单调递减,此时有q单调递增,所以q<100×40﹣135×≈4000>100.②当40≤x≤80时,q是关于x的⼆次函数,开⼝向下,对称轴为x=,此时q有最⼤值,为>4000.综上所述,⻋辆密度q的最⼤值为.24.(2020•上海)有⼀条⻓为120⽶的步⾏道OA,A是垃圾投放点ω1,若以O为原点,OA 为x轴正半轴建⽴直⻆坐标系,设点B(x,0),现要建设另⼀座垃圾投放点ω2(t,0),函数f t(x)表示与B点距离最近的垃圾投放点的距离.(1)若t=60,求f60(10)、f60(80)、f60(95)的值,并写出f60(x)的函数解析式;(2)若可以通过f t(x)与坐标轴围成的⾯积来测算扔垃圾的便利程度,⾯积越⼩越便利.问:垃圾投放点ω2建在何处才能⽐建在中点时更加便利?【解答】解:(1)投放点ω1(120,0),ω2(60,0),f60(10)表示与B(10,0)距离最近的投放点(即ω2)的距离,所以f60(10)=|60﹣10|=50,同理分析,f60(80)=|60﹣80|=20,f60(95)=|120﹣95|=25,由题意得,f60(x)={|60﹣x|,|120﹣x|}min,则当|60﹣x|≤|120﹣x|,即x≤90时,f60(x)=|60﹣x|;当|60﹣x|>|120﹣x|,即x>90时,f60(x)=|120﹣x|;综上f60(x)=;(2)由题意得f t(x)={|t﹣x|,|120﹣x|}min,所以f t(x)=,则f t(x)与坐标轴围成的⾯积如阴影部分所示,所以S=t2+=t2﹣60t+3600,由题意,S<S(60),即t2﹣60t+3600<2700,解得20<t<60,即垃圾投放点ω2建在(20,0)与(60,0)之间时,⽐建在中点时更加便利.考点卡⽚1.函数的定义域及其求法【知识点的认识】函数的定义域就是使函数有意义的⾃变量的取值范围.求解函数定义域的常规⽅法:①分⺟不等于零;②根式(开偶次⽅)被开⽅式≥0;③对数的真数⼤于零,以及对数底数⼤于零且不等于1;④指数为零时,底数不为零.⑤实际问题中函数的定义域;【解题⽅法点拨】求函数定义域,⼀般归结为解不等式组或混合组.(1)当函数是由解析式给出时,其定义域是使解析式有意义的⾃变量的取值集合.(2)当函数是由实际问题给出时,其定义域的确定不仅要考虑解析式有意义,还要有实际意义(如⻓度、⾯积必须⼤于零、⼈数必须为⾃然数等).(3)若⼀函数解析式是由⼏个函数经四则运算得到的,则函数定义域应是同时使这⼏个函数有意义的不等式组的解集.若函数定义域为空集,则函数不存在.(4)抽象函数的定义域:①对在同⼀对应法则f下的量“x”“x+a”“x﹣a”所要满⾜的范围是⼀样的;②函数g (x)中的⾃变量是x,所以求g(x)的定义域应求g(x)中的x的范围.【命题⽅向】⾼考会考中多以⼩题形式出现,也可以是⼤题中的⼀⼩题.2.函数的图象与图象的变换【函数图象的作法】函数图象的作法:通过如下3个步骤(1)列表;(2)描点;(3)连线.解题⽅法点拨:⼀般情况下,函数需要同解变形后,结合函数的定义域,通过函数的对应法则,列出表格,然后在直⻆坐标系中,准确描点,然后连线(平滑曲线).命题⽅向:⼀般考试是以⼩题形式出现,或⼤题中的⼀问,常⻅考题是,常⻅函数的图象,有时结合函数的奇偶性、对称性、单调性知识结合命题.【图象的变换】1.利⽤描点法作函数图象其基本步骤是列表、描点、连线.⾸先:①确定函数的定义域;②化简函数解析式;③讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性等).其次:列表(尤其注意特殊点、零点、最⼤值点、最⼩值点、与坐标轴的交点等),描点,连线.2.利⽤图象变换法作函数的图象(1)平移变换:y=f(x)a>0,右移a个单位(a<0,左移|a|个单位) y=f(x﹣a);y=f(x)b>0,上移b个单位(b<0,下移|b|个单位) y=f(x)+b.(2)伸缩变换:y=f(x)y=f(ωx);y=f(x)A>1,伸为原来的A倍(0<A<1,缩为原来的A倍) y=Af(x).(3)对称变换:y=f(x)关于x轴对称 y=﹣f(x);y=f(x)关于y轴对称 y=f(﹣x);y=f(x)关于原点对称 y=﹣f(﹣x).(4)翻折变换:y=f(x)去掉y轴左边图,保留y轴右边图,将y轴右边的图象翻折到左边 y=f(|x|);y=f(x)留下x轴上⽅图将x轴下⽅图翻折上去y=|f(x)|.解题⽅法点拨1、画函数图象的⼀般⽅法(1)直接法:当函数表达式(或变形后的表达式)是熟悉的基本函数或解析⼏何中熟悉的曲线时,可根据这些函数或曲线的特征直接作出.(2)图象变换法:若函数图象可由某个基本函数的图象经过平移、翻折、对称得到,可利⽤图象变换作出,但要注意变换顺序,对不能直接找到熟悉函数的要先变形,并应注意平移变换与伸缩变换的顺序对变换单位及解析式的影响.(3)描点法:当上⾯两种⽅法都失效时,则可采⽤描点法.为了通过描少量点,就能得到⽐较准确的图象,常常需要结合函数的单调性、奇偶性等性质讨论.2、寻找图象与函数解析式之间的对应关系的⽅法(1)知图选式:①从图象的左右、上下分布,观察函数的定义域、值域;②从图象的变化趋势,观察函数的单调性;③从图象的对称性⽅⾯,观察函数的奇偶性;④从图象的循环往复,观察函数的周期性.利⽤上述⽅法,排除错误选项,筛选正确的选项.(2)知式选图:①从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置;②从函数的单调性,判断图象的变化趋势;③从函数的奇偶性,判断图象的对称性.④从函数的周期性,判断图象的循环往复.利⽤上述⽅法,排除错误选项,筛选正确选项.注意联系基本函数图象和模型,当选项⽆法排除时,代特殊值,或从某些量上寻找突破⼝.3、(1)利有函数的图象研究函数的性质从图象的最⾼点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的⾛向趋势,分析函数的单调性、周期性等.(2)利⽤函数的图象研究⽅程根的个数有关⽅程解的个数问题常常转化为两个熟悉的函数的交点个数;利⽤此法也可由解的个数求参数值.4、⽅法归纳:(1)1个易错点﹣﹣图象变换中的易错点在解决函数图象的变换问题时,要遵循“只能对函数关系式中的x,y变换”的原则,写出每⼀次的变换所得图象对应的解析式,这样才能避免出错.(2)3个关键点﹣﹣正确作出函数图象的三个关键点为了正确地作出函数图象,必须做到以下三点:①正确求出函数的定义域;②熟练掌握⼏种基本函数的图象,如⼆次函数、反⽐例函数、指数函数、对数函数、幂函数、形如y=x+的函数;③掌握平移变换、伸缩变换、对称变换、翻折变换、周期变换等常⽤的⽅法技巧,来帮助我们简化作图过程.(3)3种⽅法﹣﹣识图的⽅法对于给定函数的图象,要能从图象的左右、上下分布范围、变化趋势、对称性等⽅⾯来获取图中所提供的信息,解决这类问题的常⽤⽅法有:①定性分析法,也就是通过对问题进⾏定性的分析,从⽽得出图象的上升(或下降)的趋势,利⽤这⼀特征来分析解决问题;②定量计算法,也就是通过定量的计算来分析解决问题;③函数模型法,也就是由所提供的图象特征,联想相关函数模型,利⽤这⼀函数模型来分析解决问题.3.函数单调性的性质与判断【知识点的认识】⼀般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个⾃变量x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数;当x1>x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.若函数f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数f(x)在这⼀区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.【解题⽅法点拨】证明函数的单调性⽤定义法的步骤:①取值;②作差;③变形;④确定符号;⑤下结论.利⽤函数的导数证明函数单调性的步骤:第⼀步:求函数的定义域.若题设中有对数函数⼀定先求定义域,若题设中有三次函数、指数函数可不考虑定义域.第⼆步:求函数f(x)的导数f′(x),并令f′(x)=0,求其根.第三步:利⽤f′(x)=0的根和不可导点的x的值从⼩到⼤顺次将定义域分成若⼲个⼩开区间,并列表.第四步:由f′(x)在⼩开区间内的正、负值判断f(x)在⼩开区间内的单调性;求极值、最值.第五步:将不等式恒成⽴问题转化为f(x)max≤a或f(x)min≥a,解不等式求参数的取值范围.第六步:明确规范地表述结论【命题⽅向】从近三年的⾼考试题来看,函数单调性的判断和应⽤以及函数的最值问题是⾼考的热点,题型既有选择题、填空题,⼜有解答题,难度中等偏⾼;客观题主要考查函数的单调性、最值的灵活确定与简单应⽤,主观题在考查基本概念、重要⽅法的基础上,⼜注重考查函数⽅程、等价转化、数形结合、分类讨论的思想⽅法.预测明年⾼考仍将以利⽤导数求函数的单调区间,研究单调性及利⽤单调性求最值或求参数的取值范围为主要考点,重点考查转化与化归思想及逻辑推理能⼒.4.复合函数的单调性【知识点的认识】所谓复合函数就是由两个或两个以上的基本函数构成,这种函数先要考虑基本函数的单调性,然后再考虑整体的单调性.平常常⻅的⼀般以两个函数的为主.【解题⽅法点拨】求复合函数y=f(g(x))的单调区间的步骤:(1)确定定义域;(2)将复合函数分解成两个基本初等函数;(3)分别确定两基本初等函数的单调性;(4)按“同增异减”的原则,确定原函数的单调区间.【命题⽅向】理解复合函数的概念,会求复合函数的区间并判断函数的单调性.5.函数奇偶性的性质与判断【知识点的认识】①如果函数f(x)的定义域关于原点对称,且定义域内任意⼀个x,都有f(﹣x)=﹣f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数,其图象特点是关于(0,0)对称.②如果函数f(x)的定义域关于原点对称,且定义域内任意⼀个x,都有f(﹣x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数,其图象特点是关于y轴对称.【解题⽅法点拨】①奇函数:如果函数定义域包括原点,那么运⽤f(0)=0解相关的未知量;②奇函数:若定义域不包括原点,那么运⽤f(x)=﹣f(﹣x)解相关参数;③偶函数:在定义域内⼀般是⽤f(x)=f(﹣x)这个去求解;④对于奇函数,定义域关于原点对称的部分其单调性⼀致,⽽偶函数的单调性相反.例题:函数y=x|x|+px,x∈R是()A.偶函数B.奇函数C.⾮奇⾮偶D.与p有关解:由题设知f(x)的定义域为R,关于原点对称.因为f(﹣x)=﹣x|﹣x|﹣px=﹣x|x|﹣px=﹣f(x),所以f(x)是奇函数.故选B.【命题⽅向】函数奇偶性的应⽤.本知识点是⾼考的⾼频率考点,⼤家要熟悉就函数的性质,最好是结合其图象⼀起分析,确保答题的正确率.6.奇偶性与单调性的综合【知识点的认识】对于奇偶函数综合,其实也并谈不上真正的综合,⼀般情况下也就是把它们并列在⼀起,所以说关键还是要掌握奇函数和偶函数各⾃的性质,在做题时能融会贯通,灵活运⽤.在重复⼀下它们的性质①奇函数f(x)的定义域关于原点对称,且定义域内任意⼀个x,都有f(﹣x)=﹣f(x),其图象特点是关于(0,0)对称.②偶函数f(x)的定义域关于原点对称,且定义域内任意⼀个x,都有f(﹣x)=f(x),其图象特点是关于y轴对称.【解题⽅法点拨】参照奇偶函数的性质那⼀考点,有:①奇函数:如果函数定义域包括原点,那么运⽤f(0)=0解相关的未知量;②奇函数:若定义域不包括原点,那么运⽤f(x)=﹣f(﹣x)解相关参数;③偶函数:在定义域内⼀般是⽤f(x)=f(﹣x)这个去求解;④对于奇函数,定义域关于原点对称的部分其单调性⼀致,⽽偶函数的单调性相反例题:如果f(x)=为奇函数,那么a=.解:由题意可知,f(x)的定义域为R,由奇函数的性质可知,f(x)==﹣f(﹣x) a=1【命题⽅向】奇偶性与单调性的综合.不管出什么样的题,能理解运⽤奇偶函数的性质是⼀个基本前提,另外做题的时候多多总结,⼀定要重视这⼀个知识点.7.抽象函数及其应⽤【知识点的认识】抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了⼀些体现函数特征的式⼦的⼀类函数.由于抽象函数表现形式的抽象性,使得这类问题成为函数内容的难点之⼀.【解题⽅法点拨】①尽可能把抽象函数与我们数学的具体模型联系起来,如f (x +y )=f (x )+f (y ),它的原型就是y =kx ;②可通过赋特殊值法使问题得以解决例:f (xy )=f (x )+f (y ),求证f (1)=f (﹣1)=0令x =y =1,则f (1)=2f (1) f (1)=0令x =y =﹣1,同理可推出f (﹣1)=0③既然是函数,也可以运⽤相关的函数性质推断它的单调性;【命题⽅向】抽象函数及其应⽤.抽象函数是⼀个重点,也是⼀个难点,解题的主要⽅法也就是我上⾯提到的这两种.⾼考中⼀般以中档题和⼩题为主,要引起重视.8.指数函数的图象与性质【知识点的认识】1、指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)的图象和性质:y =a xa >10<a <1图象定义域R 值域(0,+∞)性质过定点(0,1)当x >0时,y >1;x <0时,0<y <1当x >0时,0<y <1;x <0时,y >1在R上是增函数在R上是减函数2、底数对指数函数的影响:①在同⼀坐标系内分别作函数的图象,易看出:当a>l时,底数越⼤,函数图象在第⼀象限越靠近y轴;同样地,当0<a<l时,底数越⼩,函数图象在第⼀象限越靠近x轴.②底数对函数值的影响如图.③当a>0,且a≠l时,函数y=a x与函数y=的图象关于y轴对称.3、利⽤指数函数的性质⽐较⼤⼩:若底数相同⽽指数不同,⽤指数函数的单调性⽐较:若底数不同⽽指数相同,⽤作商法⽐较;若底数、指数均不同,借助中间量,同时要注意结合图象及特殊值.9.对数的运算性质【知识点的认识】对数的性质:①=N;②log a a N=N(a>0且a≠1).log a(MN)=log a M+log a N;log a=log a M﹣log a N;log a M n=n log a M;log a=log a M.10.对数值⼤⼩的⽐较【知识点归纳】1、若两对数的底数相同,真数不同,则利⽤对数函数的单调性来⽐较.2、若两对数的底数和真数均不相同,通常引⼊中间变量(1,﹣1,0)进⾏⽐较3、若两对数的底数不同,真数也不同,则利⽤函数图象或利⽤换底公式化为同底的再进⾏⽐较.(画图的⽅法:在第⼀象限内,函数图象的底数由左到右逐渐增⼤)11.对数函数的图象与性质【知识点归纳】12.反函数【知识点归纳】【定义】⼀般地,设函数y=f(x)(x∈A)的值域是C,根据这个函数中x,y的关系,⽤y 把x表示出,得到x=g(y).若对于y在中的任何⼀个值,通过x=g(y),x在A中都有唯⼀的值和它对应,那么,x=g(y)就表示y是⾃变量,x是因变量是y的函数,这样的函数y=g(x)(y∈C)叫做函数y=f(x)(x∈A)的反函数,记作y=f(﹣1)(x)反函数y=f(﹣1)(x)的定义域、值域分别是函数y=f(x)的值域、定义域.【性质】反函数其实就是y=f(x)中,x和y互换了⻆⾊(1)函数f(x)与他的反函数f﹣1(x)图象关于直线y=x对称;函数及其反函数的图形关于直线y=x对称(2)函数存在反函数的重要条件是,函数的定义域与值域是⼀⼀映射;(3)⼀个函数与它的反函数在相应区间上单调性⼀致;(4)⼤部分偶函数不存在反函数(当函数y=f(x),定义域是{0}且f(x)=C(其中C。
函数与导数函数 函数与方程一、具体目标: 了解函数的零点与方程根的个数问题,函数的图象与x 轴交点的横坐标之间的关系; 掌握二分法求方程的近似解;在高中本节主要是研究函数零点个数以及判断函数零点的范围. 考纲要求及重点:1.判断函数零点所在的区间 ;2.二分法求相应方程的近似解 ;3. 备考重点:函数的零点与方程根的分布问题、函数的性质等相结合求解参数问题,更出现了和导数融合的综合性问题.4.函数的零点、方程根的问题也是高考的热点,题型既有选择题、填空题,又有解答题.客观题主要考查相应函数的图象与性质,主观题考查较为综合,在考查函数的零点方程根的基础上,又注重考查函数方程、转化与化归、分类讨论、数形结合的思想方法. 二、知识概述: 1.函数的零点: (1)函数零点的概念对于函数y =f (x ),把使f (x )=0的实数x 叫做函数y =f (x )的零点. (2)函数零点与方程根的关系方程f (x )=0有实数根⇔函数y =f (x )的图象与x 轴有交点⇔函数y =f (x )有零点.2.零点存在性定理:如果函数()y f x =在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有()()0f a f b <,那么,函数()y f x =在区间(a ,b )内有零点,即存在(,)c a b ∈,使得()0f c =,这个c 也就是方程()0f x =的根.3.“二分法”的基本内涵是:把函数f (x )的零点所在的区间[a ,b ](满足f (a )·f (b )<0) “一分为二”:[a ,m ]、[m ,b ],根据“f (a )·f (m )<0”是否成立,取出新的零点所在的区间仍记为[a ,b ];将所得的区间 [a ,b ]重复上述的步骤,直到含零点的区间[a ,b ] “足够小”,使这个区间内的数作为方程的近似解满足给定的精确度d (即a b d -<).4.利用函数处理方程解的问题,方法如下:(1)方程f (x )=a 在区间I 上有解⇔a ∈{y |y =f (x ),x ∈I }⇔y =f (x )与y =a 的图象在区间I 上有交点.【考点讲解】(2)方程f (x )=a 在区间I 上有几个解⇔y =f (x )与y =a 的图象在区间I 上有几个交点.一般地,在探究方程解的个数或已知解的个数求参数的范围时,常采用转化与化归的思想将问题转化为两函数图象的交点个数问题,从而可利用数形结合的方法给予直观解答. 5.已知函数有零点求参数取值范围常用的方法和思路:(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.1. 【2019年高考全国Ⅲ卷文数】函数()2sin sin2f x x x =-在[0,2π]的零点个数为( ) A .2B .3C .4D .5【解析】由()2sin sin 22sin 2sin cos 2sin (1cos )0f x x x x x x x x =-=-=-=,得sin 0x =或cos 1x =,[]0,2πx ∈Q ,0πx ∴=、或2π.()f x ∴在[]0,2π的零点个数是3.故选B .【答案】B2.【2019年高考天津文数】已知函数2,01,()1,1.x x f xx x⎧≤≤⎪=⎨>⎪⎩若关于x 的方程1()()4f x x a a =-+∈R 恰有两个互异的实数解,则a 的取值范围为( )A .59,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .59,44⎛⎤⎥⎝⎦ C .59,{1}44⎛⎤⎥⎝⎦U D .59,{1}44⎡⎤⎢⎥⎣⎦U【解析】作出函数2,01,()1,1x x f x x x⎧≤≤⎪=⎨>⎪⎩的图象,以及直线14y x =-,如图,【真题分析】关于x 的方程1()()4f x x a a =-+∈R 恰有两个互异的实数解,即为()y f x =和1()4y x a a =-+∈R 的图象有两个交点,平移直线14y x =-,考虑直线经过点(1,2)和(1,1)时,有两个交点,可得94a =或54a =,考虑直线1()4y x a a =-+∈R 与1y x =在1x >时相切,2114ax x -=,由210a ∆=-=,解得1a =(1-舍去),所以a 的取值范围是{}59,149⎡⎤⎢⎥⎣⎦U .故选D. 【答案】D3.【2019年高考浙江】已知,a b ∈R ,函数32,0()11(1),032x x f x x a x ax x <⎧⎪=⎨-++≥⎪⎩.若函数()y f x ax b =-- 恰有3个零点,则( )A .a <–1,b <0B .a <–1,b >0C .a >–1,b <0D .a >–1,b >0【解析】当x <0时,y =f (x )﹣ax ﹣b =x ﹣ax ﹣b =(1﹣a )x ﹣b =0,得x ,则y =f (x )﹣ax ﹣b 最多有一个零点;当x ≥0时,y =f (x )﹣ax ﹣bx 3(a +1)x 2+ax ﹣ax ﹣bx 3(a +1)x 2﹣b ,2(1)y x a x =+-',当a +1≤0,即a ≤﹣1时,y ′≥0,y =f (x )﹣ax ﹣b 在[0,+∞)上单调递增,则y =f (x )﹣ax ﹣b 最多有一个零点,不合题意;当a +1>0,即a >﹣1时,令y ′>0得x ∈(a +1,+∞),此时函数单调递增,令y ′<0得x ∈[0,a +1),此时函数单调递减,则函数最多有2个零点.根据题意,函数y =f (x )﹣ax ﹣b 恰有3个零点⇔函数y =f (x )﹣ax ﹣b 在(﹣∞,0)上有一个零点,在[0,+∞)上有2个零点,如图:∴0且()3211(1)1(1)032b a a a b ->⎧⎪⎨+-++-<⎪⎩,解得b <0,1﹣a >0,b (a +1)3,则a >–1,b <0.故选C . 【答案】C4.【2018年理新课标I 卷】已知函数()()()a x x f x g x x x e x f x ++=⎩⎨⎧>≤=,0,ln 0, .若()x g 存在2个零点,则a 的取值范围是( )A. [–1,0)B. [0,+∞)C. [–1,+∞)D. [1,+∞)【解析】该题考查的是有关已知函数零点个数求有关参数的取值范围问题,本题利用两个函数的图象的交点来确定参数的取值范围.在求解的过程中,解题的思路是将函数零点个数问题转化为方程解的个数问题,将式子移项变形,转化为两条曲线交点的问题,画出函数的图像以及相应的直线,在直线移动的过程中,利用数形结合思想,求得相应的结果.画出函数()x f 的图像,x e y =在y 轴右侧的去掉,再画出直线x y -=,之后上下移动,可以发现当直线过点A 时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,即方程()a x x f --=有两个解,也就是函数()x g 有两个零点,此时满足1≤-a ,即1-≥a ,故选C .【答案】C5.【2017年高考全国Ⅲ卷文理】已知函数211()2(e e )x x f x x x a --+=-++有唯一零点,则a =( )A .12-B .13C .12D .1 【解析】函数()f x 的零点满足()2112e e x x x x a --+-=-+,设()11e e x x g x --+=+,则()()21111111e 1eeee ex x x x x x g x ---+----'=-=-=, 当()0g x '=时,1x =;当1x <时,()0g x '<,函数()g x 单调递减; 当1x >时,()0g x '>,函数()g x 单调递增, 当1x =时,函数()g x 取得最小值,为()12g =.设()22h x x x =-,当1x =时,函数()h x 取得最小值,为1-,若0a ->,函数()h x 与函数()ag x -没有交点;A若0a -<,当()()11ag h -=时,函数()h x 和()ag x -有一个交点,即21a -⨯=-,解得12a=.故选C . 6.【2019年高考北京理数】设函数()e e xxf x a -=+(a 为常数).若f (x )为奇函数,则a =________;若f (x )是R 上的增函数,则a 的取值范围是___________.【解析】首先由奇函数的定义得到关于a 的恒等式,据此可得a 的值,然后利用()0f x '≥可得a 的取值范围.若函数()e e xxf x a -=+为奇函数,则()(),f x f x -=-即()ee e e xx x x a a --+=-+,即()()1e e0xxa -++=对任意的x 恒成立,则10a +=,得1a =-.若函数()e e xxf x a -=+是R 上的增函数,则() e e 0x xf x a -'=-≥在R 上恒成立,即2e x a ≤在R 上恒成立,又2e 0x >,则0a ≤,即实数a 的取值范围是(],0-∞. 【答案】(]1;,0--∞7.【2019年高考江苏】设(),()f x g x 是定义在R 上的两个周期函数,()f x 的周期为4,()g x 的周期为2,且()f x 是奇函数.当2(]0,x ∈时,2()1(1)f x x =--,(2),01()1,122k x x g x x +<≤⎧⎪=⎨-<≤⎪⎩,其中k >0.若在区间(0,9]上,关于x 的方程()()f x g x =有8个不同的实数根,则k 的取值范围是 . 【解析】作出函数()f x ,()g x 的图象,如图:由图可知,函数2()1(1)f x x =--的图象与1()(12,34,56,78)2g x x x x x =-<≤<≤<≤<≤的图象仅有2个交点,即在区间(0,9]上,关于x 的方程()()f x g x =有2个不同的实数根,要使关于x 的方程()()f x g x =有8个不同的实数根,则2()1(1),(0,2]f x x x =--∈与()(2),(0,1]g x k x x =+∈的图象有2个不同的交点,由(1,0)到直线20kx y k -+=的距离为1,可得2|3|11k k =+,解得2(0)4k k =>,∵两点(2,0),(1,1)-连线的斜率13k =,∴1234k ≤<,综上可知,满足()()f x g x =在(0,9]上有8个不同的实数根的k 的取值范围为1234⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭,. 【答案】12,34⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭8.【2018年浙江卷】已知λ∈R ,函数()⎩⎨⎧<+-≥-=λλx x x x x x f ,34.42,当2=λ时,不等式()0<x f 的解集是___________.若函数()x f 恰有2个零点,则λ的取值范围是___________.【解析】本题考点是不等式组的求解以及分段函数的零点问题. 由题意可得:⎩⎨⎧<-≥042x x 或⎩⎨⎧<+-<03422x x x 解得2142<<<≤x x 或,所以不等式()0<x f 的解集为()41,. 当4>λ时,()04>-=x x f ,此时()3,1,0342==+-=x x x x f ,即在()λ,∞-上有两个零点;当4≤λ时,()404==-=x x x f ,,由()342+-=x x x f 在()λ,∞-上只能有一个零点得31≤<λ.综上,λ的取值范围为(]()∞+,,431Y . 【答案】()41,,(]()∞+,,431Y9.【2018年江苏卷】若函数()()R a ax x x f ∈+-=1223在()∞+,0内有且只有一个零点,则()x f 在[]11,-上的最大值与最小值的和为________.【解析】本题考点是利用函数零点的条件,确定参数及函数的最值,完成题的要求. 由题意可知:()ax xx f 262-=',由()3,00262a x x ax x x f ===-='可得,因为函数在()∞+,0内有且只有一个零点,并且()10=f ,,03>a 所以有03=⎪⎭⎫ ⎝⎛a f ,因此有0133223=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛a a a ,可得3=a,从而函数()x f 在[]01,-上单调递增,在[]10,上单调递减,所以()()0max f x f =,()()01,41=-=-f f ,()()()()310min max -=-+=+f f x f x f .【答案】–310.【2018年天津卷】已知0>a ,函数()⎩⎨⎧>-+-≤++=0,220,222x a ax x x a ax x x f ,若关于x 的方程()ax x f =恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是______________.【解析】法一:由题意可用分类讨论的方法,即讨论0≤x 和0>x 两种情况.当0≤x时,方程()ax x f =,也就是ax a ax x =++22,整理可得()12+-=x a x ,很明显可知1-=x 不是方程的实数解,有12+-=x x a. 当0>x时,方程()ax x f =,也就是ax a ax x =-+-222,整理可得()22-=x a x ,很明显可知2=x 不是方程的实数解,有22-=x x a ,设()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-≤+-=0,20,122x x x x x x x g ,其中⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++-=+-211112x x x x ,424222+-+-=-x x x x ,原问题等价于函数()x g 与函数a y =有两个不同的的交点,求a 的取值范围.结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数()x g 的图象,同时绘制函数a y=的图象如图所示,考查临界条件,结合0>a 观察可得,实数a 的取值范围是()8,4.【答案】()8,4法二:当0≤x时,方程()ax x f =,也就是ax a ax x =++22,整理可得()12+-=x a x ,很明显可知1-=x 不是方程的实数解,有12+-=x x a .设()12+-=x x x g ,则()()2212++-='x xx x g ,由 ()0>'x g 可得0112<<--<<-x x 或,函数递增,()0<'x g 可得2-<x ,函数递减,所以当2-=x 时,()x g 取得极小值为()42=-g .当0>x时,方程()ax x f =,也就是ax a ax x =-+-222,整理可得()22-=x a x ,很明显可知2=x 不是方程的实数解,有22-=x x a ,设()()222≠-=x x x x h ,则()()2224--='x x x x h ,由 ()0>'x h 可得4>x ,函数递增,()0<'x h 可得4220<<<<x x 或,函数递减,所以当4=x时,()x h取得极小值为()84=h .要使()ax x f =恰有2个互异的实数解,结合图象则a 的取值范围是()8,4.【答案】()8,41.若关于x 的方程|x |x +4=kx 2有四个不同的实数解,则k 的取值范围为________.【解析】当x =0时,显然是方程的一个实数解; 当x ≠0时,方程|x |x +4=kx 2可化为1k =(x +4)|x |(x ≠-4),设f (x )=(x +4)|x |(x ≠-4且x ≠0),y =1k,原题可以转化为两函数有三个非零交点.则f (x )=(x +4)|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x >0,-x 2-4x ,x <0且x ≠-4的大致图象如图所示,由图,易得0<1k <4,解得k >14.所以k 的取值范围为⎝⎛⎭⎫14,+∞. 【答案】⎝⎛⎭⎫14,+∞ 2.若函数错误!未找到引用源。
2020高考真题分类汇编:函数与方程一、选择题1.【2020高考真题重庆理7】已知)(x f 是定义在R 上的偶函数,且以2为周期,则“)(x f 为]1,0[上的增函数”是“()f x 为]4,3[上的减函数”的(A )既不充分也不必要的条件 (B )充分而不必要的条件 (C )必要而不充分的条件 (D )充要条件【答案】D【解析】因为)(x f 为偶函数,所以当)(x f 在]1,0[上是增函数,则)(x f 在]0,1[-上则为减函数,又函数)(x f 的周期是4,所以在区间]4,3[也为减函数.若)(x f 在区间]4,3[为减函数,根据函数的周期可知)(x f 在]0,1[-上则为减函数,又函数)(x f 为偶函数,根据对称性可知,)(x f 在]1,0[上是增函数,综上可知,“)(x f 在]1,0[上是增函数”是“)(x f 为区间]4,3[上的减函数”成立的充要条件,选D.2.【2020高考真题北京理8】某棵果树前n 前的总产量S 与n 之间的关系如图所示.从目前记录的结果看,前m 年的年平均产量最高。
m 值为( )A.5B.7C.9D.11 【答案】C【解析】由图可知6,7,8,9这几年增长最快,超过平均值,所以应该加入,因此选C 。
3.【2020高考真题安徽理2】下列函数中,不满足:(2)2()f x f x =的是( )()A ()f x x = ()B ()f x x x =- ()C ()f x x =+1()D ()f x x =-【答案】C【命题立意】本题考查函数的概念与解析式的判断。
【解析】()f x kx =与()f x k x =均满足:(2)2()f x f x =得:,,A B D 满足条件.4.【2020高考真题天津理4】函数22)(3-+=x x f x 在区间(0,1)内的零点个数是(A )0 (B )1 (C )2 (D )3 【答案】B【解析】因为函数22)(3-+=x x f x的导数为032ln 2)('2≥+=x x f x,所以函数22)(3-+=x x f x 单调递增,又0121)0(<-=-=f ,01212)1(>=-+=f ,所以根据根的存在定理可知在区间)1,0(内函数的零点个数为1个,选B. 5.【2020高考真题全国卷理9】已知x=ln π,y=log 52,21-=ez ,则(A)x <y <z (B )z <x <y (C)z <y <x (D)y <z <x 【答案】D【解析】1ln >=πx ,215log 12log 25<==y ,ee z 121==-,1121<<e ,所以x z y <<,选D.6.【2020高考真题新课标理10】 已知函数1()ln(1)f x x x=+-;则()y f x =的图像大致为( )【答案】B【解析】排除法,因为022ln 1)2(<-=f ,排除A.02ln 12121ln 1)21(<=+=-e f ,排除C,D ,选B.7.【2020高考真题陕西理2】下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( )A. 1y x =+B. 2y x =- C. 1y x=D. ||y x x = 【答案】D.【解析】根据奇偶性的定义和基本初等函数的性质易知A 非奇非偶的增函数;B 是奇函数且是减函数;C 是奇函数且在)0,(-∞,),0(+∞上是减函数;D 中函数可化为⎩⎨⎧<-≥=0,0,22x x x x y 易知是奇函数且是增函数.故选D. 8.【2020高考真题重庆理10】设平面点集{}221(,)()()0,(,)(1)(1)1A x y y x y B x y x y x ⎧⎫=--≥=-+-≤⎨⎬⎩⎭,则A B I 所表示的平面图形的面积为(A )34π (B )35π (C )47π (D )2π【答案】D【解析】由0)1)((≥--x y x y 可知⎪⎩⎪⎨⎧≥-≥-010x y x y 或者⎪⎩⎪⎨⎧≤-≤-010x y x y ,在同一坐标系中做出平面区域如图:,由图象可知B A I 的区域为阴影部分,根据对称性可知,两部分阴影面积之和为圆面积的一半,所以面积为2π,选D. 9.【2020高考真题山东理3】设0a >且1a ≠,则“函数()xf x a =在R 上是减函数 ”,是“函数3()(2)g x a x =-在R 上是增函数”的(A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件 (C )充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件 【答案】A【解析】若函数xa x f =)(在R 上为减函数,则有10<<a 。
2020年湖北高考数学函数与方程高级题及解析在2020年湖北高考的数学考试中,函数与方程是一个重要的考点,涉及到高级题型。
本文将介绍几道高级函数与方程题目,并给出解析,帮助考生更好地理解和掌握相关知识。
题目一:已知函数f(x)=2x^3+3x,其中x为实数。
(1)若f(a+b)=28,且f(a)-f(b)=50,求实数a和b的值。
(2)若函数g(x)=f(x-2)+k,其中k是常数,满足g(0)=0,求函数g(x)的解析式。
解析一:(1)我们根据题意,首先根据f(a+b)=28可以得出等式1:2(a+b)^3+3(a+b)=28。
然后根据f(a)-f(b)=50可以得出等式2:2a^3+3a-2b^3-3b=50。
我们需要解这个方程组,整理得:2(a+b)^3+3(a+b)-50=0,将a+b用x代替,得到2x^3+3x-50=0。
我们将这个方程转化为立方方程组:(2x-5)(x^2+2x+10)=0。
解得x=2或x=-1±3i。
对应到题目中,a+b=2或a+b=-1±3i。
根据实数的定义,我们可以推断出a+b=2。
代入等式1,可以得到2(2)^3+3(2)=28,计算可知等式成立。
所以实数a和b的值分别为2。
(2)我们需要根据题意得到g(x)的解析式,就是将f(x-2)+k表示为一个具体的函数。
根据f(x)=2x^3+3x,将x替换为x-2,得到f(x-2)=2(x-2)^3+3(x-2)。
将其展开并整理,得到f(x-2)=2x^3-18x^2+45x-31。
将此式代入g(x)=f(x-2)+k,得到g(x)=2x^3-18x^2+45x-31+k。
根据g(0)=0,我们可以得到k=31。
所以函数g(x)的解析式为g(x)=2x^3-18x^2+45x,其中x为实数。
题目二:已知函数f(x)=2x^2+px+1,其中p为常数。
(1)若f(1)=7,求p的值。
(2)若f(g(x))=(x+1)^2,其中函数g(x)满足g(f(1))=2,求g(x)的解析式。
题型一:函数与方程※方法与指导:1、已知函数根的关系,求函数值①利用函数的对称轴或者对称中心求根之和(三角函数或者其他周期函数)②利用二次函数写出根之和或根之积③利用有两个根、则满足2、已知函数根的个数求函数根关系的范围①利用均值不等式和基本不等式(可以取到最值)②利用对勾函数的单调性求最值③构造函数求函数最值3、已知根的个数求参数范围①数形结合(第一想到相切、第二极限迫近法)I、如果为非二次函数的函数要想到利用导数求切线(斜率定义)II、如果为二次函数要想到判别式确定根的个数问题III、如果为直线要想到直线过定点和切线或者其他直线斜率进行比较②构造函数I、分离参数求导(求导有时候会复杂)求最值(有时会用到洛必达)II、构造一个函数(会讨论参数范围)注:构造一个函数时,若含有对数函数,应该把对数函数前未知数除掉III、构造两个函数注1、在相同位置取得不同最值,或者在不同位置取得相同最值。
注2、构造函数时一般会出现、、、注3、若有二次函数一般对称轴会和有关4、函数形式:、、的根的个数讨论①画的图像注1.画图时先绝对值再平移变换(去左,右翻左)注2、画图时先平移变换再绝对值(去下,下翻上)注3、基础函数直接画图注4、非基础函数求导画图注5、与()的图像②换元并讨论函数根的个数问题③代入后依据②讨论根的个数(利用分参或者二次函数存在性定理)5、任意存在题型中求函数的值域问题①、有,求函数在定义域上的最值问题②、有,求函数在定义域上的最值问题③,有,求函数在定义域上的最值问题④在上存在()使得求的值域D,且在上有解教学建议:适合中等偏上学生的题,也适合教师的题,一个可以提升自己的题!题型一:函数与方程练习题1.定义域为R的函数,若关于x的方程f2(x)+bf(x)+c=0恰有5个不同的实数解x1,x2,x3,x4,x5,则f(x1+x2+x3+x4+x5)等于()A.0 B.2 C.8 D.102.设x1,x2分别是函数f(x)=x﹣a﹣x和g(x)=x log a x﹣1的零点(其中a>1),则x1+4x2的取值范围是()A.[4,+∞)B.(4,+∞)C.[5,+∞)D.(5,+∞)3.已知函数f(x)=若F(x)=f(x)+m有两个零点x1,x2,则x1x2的取值范围是()A.(﹣∞,e)B.(﹣∞,0)C.[e,0] D.[﹣l,0]4.已知函数f(x)=(a>0,且a≠1)在R上单调递增,且关于x的方程|f(x)|=x+3恰有两个不相等的实数解,则a的取值范围是()A.(,]B.(0,]∪{} C.[,)∪{}D.[,]∪{}5.已知函数f(x)=,函数g(x)=mx,若函数y=f(x)﹣2g(x)恰有三个零点,则实数m的取值范围是()A.(﹣,)B.(﹣,1)C.(﹣)D.(﹣∞,)6.已知函数f(x)=lnx﹣x3+2ex2﹣(a+e2)x在定义域内有零点,则实数a的取值范围为()A.B.C.D.7.若函数f(x)=log2x﹣kx在区间[1,+∞)有零点,则实数k的取值范围是()A.(0,] B.[0,] C.(,] D.[,]8.已知函数f(x)=sin2x的图象与直线2kx﹣2y﹣kπ=0(k>0)恰有三个公共点,这三个点的横坐标从小到大依次为x1,x2,x3,则(x1﹣x2)tan(x2﹣2x3)=()A.﹣2 B. C.0 D.19.已知函数,设1≤x1<x2<…<x n≤16,若|f(x1)﹣f(x2)|+|f(x2)﹣f(x3)|+…+|f(x n﹣1)﹣f(x n)|≤M,则M的最小值为()A.3 B.4 C.5 D.610.已知函数f(x)=,若关于x的方程f(x)=m(m∈R)恰有三个不同的实数根a,b,c,则a+b+c的取值范围是()A.()B.()C.()D.()11.已知函数f(x)=,若关于x的方程f(f(x))=m只有两个不同的实根,则m的取值范围为()A.[1,2] B.[1,2)C.[0,1] D.[0,1)12.已知函数f(x)=,当x∈[m,+∞)时,f(x)的取值范围为(﹣∞,e+2],则实数m的取值范围是()A.(] B.(﹣∞,1] C.[] D.[ln2,1]13.已知函数f(x)=(kx﹣2)e x﹣x(x>0),若f(x)<0)的解集为(s,t),且(s,t)中恰有两个整数,则实数k的取值范围为()A.B.C.D.14.若函数f(x)=cos(2x﹣)﹣a(x∈[0,])恰有三个不同的零点x1,x2,x3,则x+x2+x3的取值范围是()1A.[,)B.[,)C.(,] D.(,]15.记函数f(x)=e x﹣x﹣a,若曲线y=﹣cos2x+2cos x+1上存在点(x0,y0)使得f(y0)=y0,则a的取值范围是()A.(﹣∞,e2﹣4)B.[2﹣2ln2,e2﹣4] C.[2﹣2ln2,e﹣2+4] D.(﹣∞,e﹣2+4)16.若直线y=a分别与直线y=2x﹣3,曲线y=e x﹣x(x≥0)交于点A,B,则|AB|的最小值为()A.6﹣3ln3 B.3﹣ln3 C.e D.0.5e17.已知函数f(x)=,若方程f(x)=ax有四个不等的实数根,则实数a的取值范围是()A.(﹣1,1)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(,e)18.已知函数,若关于x的方程|f(x)﹣a|+|f(x)﹣a﹣1|=1有且仅有两个不同的整数解,则实数a的取值范围是()A.,B., C.[﹣1, D.[0,3]19.已知函数f(x)=的图象上存在两个点关于y轴对称,则实数m的取值范围为()A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(1,2)D.(0,1)20.已知函数只有一个零点,则a的取值范围为()A.B.C.D.21.已知函数,则方程f(x)=kx+1有3个不同的实根,则实数k的取值范围为()A.(﹣∞,0] B.C.D.(0,+∞)22.已知函数f(x)=|lg(x﹣1)|,若1<a<b且f(a)=f(b),则实数2a+b的取值范围是()A.[3+2,+∞)B.(3+2,+∞)C.[6,+∞)D.(6,+∞)23.已知函数,,则方程f(g(x))=a的实根个数最多为()A.6 B.7 C.8 D.924.函数在区间[﹣3,4]上零点的个数为()A.4 B.5 C.6 D.825.已知函数f(x)=,g(x)=(其中e为自然对数的底数).当k∈(0,﹣)时,函数h(x)=f[g(x)]﹣k的零点个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个26.已知a∈Z,若m∈(0,e),x1,x2∈(0,e),且x1≠x2,使得,则满足条件的a的取值个数为()A.5 B.4 C.3 D.227.已知函数.若方程f(x)﹣a=0恰有两个不同的实数根,则实数a的取值范围是()A.B.C.D.28.已知函数f(x)=,当a<0时,方程f2(x)﹣2f(x)+a=0有4个不相等的实数根,则a的取值范围是()A.﹣15≤a<﹣8 B.C.﹣15<a<﹣8 D.29.已知函数,m,n满足f(m2﹣2n)+f(n2﹣2m)≥0,则|m+7n+4|的取值范围是()A.[2,12] B.[2,22] C.[12,22] D.30.已知函数(e为自然对数的底),若方程f(﹣x)+f(x)=0有且仅有四个不同的解,则实数m的取值范围是()A.(0,e)B.(e,+∞)C.(0,2e)D.(2e,+∞)31.设函数f(x)=,则函数g(x)=f(x)﹣ln(x+e2)的零点个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个32.已知定义域为R的函数的满足f(x)=4f(x+2),当x∈[0,2)时,,设f(x)在[2n﹣2,2n)上的最大值为,且{a n}的前n项和为S n,若S n<k对任意的正整数n均成立,则实数k的取值范围为()A.(,+∞)B.[,+∞)C.[2,+∞)D.[,+∞)33.设函数,则f(﹣2)+f(log22019)=()A.1011 B.1010 C.1009 D.101234.已知函数f(x)=,若f(x1)=f(x2)(x1≠x2),则x1+x2的最大值为()A.B.2ln2﹣C.3ln2﹣2 D.ln2﹣135.已知定义在非零实数集上的奇函数y=f(x),函数y=f(x﹣2)与的图象共有4个交点,则该4个交点横坐标之和为()A.2 B.4 C.6 D.836.设函数,若函数g(x)=f2(x)+bf(x)+c有三个零点x1,x2,x3,则x1x2+x2x3+x1x3=()A.12 B.11 C.6 D.337.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且满足,若函数F(x)=f(x)﹣m有6个零点,则实数m的取值范围是()A.B. C.D.38.已知函数,g(x)=f(x)﹣ax,若函数g(x)恰有三个不同的零点,则实数a的取值范围是()A. B. C.(﹣∞,﹣1) D.(7,+∞)39.函数f(x)对于任意实数x,都有f(﹣x)=f(x)与f(1+x)=f(1﹣x)成立,并且当0≤x≤1时,f(x)=x2,则方程f(x)﹣=0的根的个数是()A.2020 B.2019 C.1010 D.100940.已知函数f(x)=,函数g(x)=f(x)+a(a∈R)有三个不同的零点x1,x2,x3,则x1x2x3的取值范围是.参考答案与试题解析题型一:函数与方程1.定义域为R的函数,若关于x的方程f2(x)+bf(x)+c=0恰有5个不同的实数解x1,x2,x3,x4,x5,则f(x1+x2+x3+x4+x5)等于()A.0 B.2 C.8 D.10【解答】解:对于f2(x)+bf(x)+c=0来说,f(x)最多只有2解,又当x不等于2时,x最多四个解,不满足题中的条件.而题目要求5解,即可推断f(2)必为方程的一解.假设f(x)的一个解为A,得f(x)=|x﹣2|=A,推出x1=2+A,x2=2﹣A,∴x1+x2=4.同理可得x3+x4=4,∴x1+x2+x3+x4+x5=4+4+2=10,∴f(x1+x2+x3+x4+x5)=f(10)=|10﹣2|=8,故选:C.2.设x1,x2分别是函数f(x)=x﹣a﹣x和g(x)=x log a x﹣1的零点(其中a>1),则x1+4x2的取值范围是()A.[4,+∞)B.(4,+∞)C.[5,+∞)D.(5,+∞)【解答】解:由设x1,x2分别是函数f(x)=x﹣a﹣x和g(x)=x log a x﹣1的零点(其中a >1),可知x1是方程的解;x2是方程的解;则x1,x2分别为函数的图象与函数y=y=a x和函数y=log a x的图象交点的横坐标;设交点分别为A(x1,),B(x2,)由a>1,知0<x1<1;x2>1;又因为y=a x和y=log a x以及的图象均关于直线y=x对称,所以两交点一定关于y=x对称,由于点A(x1,),关于直线y=x的对称点坐标为(,x1),所以,有x1x2=1,而x1≠x2则x 1+4x2=x1+x2+3x2≥>2+3=5即x1+4x2∈(5,+∞)故选:D.3.已知函数f(x)=若F(x)=f(x)+m有两个零点x1,x2,则x1x2的取值范围是()A.(﹣∞,e)B.(﹣∞,0)C.[e,0] D.[﹣l,0]【解答】解:作出f(x)的图象,F(x)=f(x)+m有两个零点,即f(x)=﹣m有两个不等实根x1,x2,即为﹣m=x1+1=lnx2,可得x1=﹣m﹣1,x2=e﹣m,m≥﹣1,则x1x2=(﹣m﹣1)e﹣m,可设g(m)=(﹣m﹣1)e﹣m,g′(m)=me﹣m,由m>0时,g′(m)>0,g(m)递增,﹣1≤m<0时,g′(m)<0,g(m)递减,即m=0处g(m)取得极小值,且为最小值﹣1,又x1x2≤0,即有x1x2的范围是[﹣1,0].故选:D.4.已知函数f(x)=(a>0,且a≠1)在R上单调递增,且关于x的方程|f(x)|=x+3恰有两个不相等的实数解,则a的取值范围是()A.(,] B.(0,]∪{}C.[,)∪{} D.[,]∪{}【解答】解:∵f(x)是R上的单调递增函数,∴y=1+log a|x﹣1|在(﹣∞,0]上单调递增,可得0<a<1,且0+4a≥1+0,即≤a<1,作出y=|f(x)|和y=x+3的函数草图如图所示:由图象可知|f(x)|=x+3在(0,+∞)上有且只有一解,可得4a≤3,或x2+4a=x+3,即有△=1﹣4(4a﹣3)=0,即有≤a≤或a=;由1+log a|x﹣1|=0,解得x=1﹣≤﹣3,即x≤0时,有且只有一解.则a的范围是[,]∪{}.故选:D.5.已知函数f(x)=,函数g(x)=mx,若函数y=f(x)﹣2g(x)恰有三个零点,则实数m的取值范围是()A.(﹣,)B.(﹣,1)C.(﹣)D.(﹣∞,)【解答】解:由题意,画出函数f(x)=的图象如下图所示:f(x)﹣2g(x)恰有三个零点即f(x)=2g(x)有三个不同交点,即f(x)=2mx有三个不同交点由图象可知,当直线斜率在k OA,k OB之间时,有三个交点即k OA<2m<k OB所以﹣可得故选:A.6.已知函数f(x)=lnx﹣x3+2ex2﹣(a+e2)x在定义域内有零点,则实数a的取值范围为()A.B.C.D.【解答】解:函数f(x)=lnx﹣x3+2ex2﹣(a+e2)x的定义域为(0,+∞),令lnx﹣x3+2ex2﹣(a+e2)x=0,得=x2﹣2ex+ax+e2;设g(x)=,则g′(x)=,则当0<x<e时,g′(x)>0,∴g(x)在区间(0,e)上单调递增;当x>c时,g′(x)<0,∴g(x)在区间(e,+∞)上单调递减;∴x=e时,函数g(x)取得最大值为g(x)max=g(e)=;设h(x)=x2﹣2ex+a+e2=(x﹣e)2+a,则当x=e时,h(x)取得最小值为h(x)min=h(e)=a;要使f(x)在定义域内有零点,则h(x)min≤g(x)max,即a≤,∴实数a的取值范围是(﹣∞,].故选:B.7.若函数f(x)=log2x﹣kx在区间[1,+∞)有零点,则实数k的取值范围是()A.(0,] B.[0,] C.(,] D.[,]【解答】解:根据题意,函数f(x)=log2x﹣kx在区间[1,+∞)有零点等价于函数y=log2x的图象与直线y=kx在[1,+∞)有交点,设过原点的直线y=kx与y=log2x(x∈[1,+∞))的图象相切于点A(x0,y0),由y′=,可得过原点的直线y=kx与y=log2x(x∈[1,+∞))的图象相切于点A的切线方程为:y﹣log2x=,又此直线过点(0,0),所以x0=e,即y′|=,即过原点的直线y=kx与y=log2x(x∈[1,+∞))的图象相切于点A的切线方程为:y=x,由图可知函数y=log2x的图象与直线y=kx在[1,+∞)有交点时,实数k的取值范围是0,故选:B.8.已知函数f(x)=sin2x的图象与直线2kx﹣2y﹣kπ=0(k>0)恰有三个公共点,这三个点的横坐标从小到大依次为x1,x2,x3,则(x1﹣x2)tan(x2﹣2x3)=()A.﹣2 B.C.0 D.1【解答】解:由题意得直线2kx﹣2y﹣kπ=0(k>0)过定点(,0),且斜率k>0,由对称性可知,直线与三角函数图象切于另外两个点,所以x3+x1=π;x2=,f′(x)=2cos2x,则切线方程过点(x1,sin2x1),(x2,sin2x2),所以2(2x3﹣π)cos2x3= 2sin2x3,,而(x1﹣x2)tan(x2﹣2x3)=(﹣x3)tan(﹣2x3)=(π﹣2x3)cot2x3=﹣.故选:B.9.已知函数,设1≤x1<x2<…<x n≤16,若|f(x1)﹣f(x2)|+|f(x2)﹣f(x3)|+…+|f(x n﹣1)﹣f(x n)|≤M,则M的最小值为()A.3 B.4 C.5 D.6【解答】解:由,得f(1)=1,f(2)=0,f(16)=3.∵1≤x1<x2<…<x n≤16,∴|f(x1)﹣f(x2)|+|f(x2)﹣f(x3)|+…+|f(x n﹣1)﹣f(x n)|≤|f(x1)﹣f(x2)+f(x2)﹣f(x3)+…+f(x n﹣1)﹣f(x n)|=|f(x n)﹣f(x1)|≤|f(16)﹣f(2)|=|3﹣0|=3.又|f(x1)﹣f(x2)|+|f(x2)﹣f(x3)|+…+|f(x n﹣1)﹣f(x n)|≤M,则M的最小值为3.故选:A.10.已知函数f(x)=,若关于x的方程f(x)=m(m∈R)恰有三个不同的实数根a,b,c,则a+b+c的取值范围是()A.()B.()C.()D.()【解答】解:作图可得,a,b+c=2,所以a+b+c∈(),故选:D.11.已知函数f(x)=,若关于x的方程f(f(x))=m只有两个不同的实根,则m的取值范围为()A.[1,2] B.[1,2)C.[0,1] D.[0,1)【解答】解:f(f(x))=,画出函数图象,因为关于x的方程f(f(x))=m只有两个不同的实根,x1,x2,所以x1<0,x2>2,∴0≤m<1.故选:D.12.已知函数f(x)=,当x∈[m,+∞)时,f(x)的取值范围为(﹣∞,e+2],则实数m的取值范围是()A.(] B.(﹣∞,1] C.[] D.[ln2,1]【解答】解:当x≥ln2时,f(x)=(x﹣2)(x﹣e x)+3的导数为f′(x)=(x﹣1)(2﹣e x),当ln2≤x≤1时,f′(x)≤0,f(x)递减;x>1时,f′(x)>0,f(x)递增,x=1处f(x)取得极大值2+e,作出y=f(x)的图象,由当x∈[m,+∞)时,f(x)的取值范围为(﹣∞,e+2],由3﹣2x=2+e,可得x=,可得≤m≤1.故选:C.13.已知函数f(x)=(kx﹣2)e x﹣x(x>0),若f(x)<0)的解集为(s,t),且(s,t)中恰有两个整数,则实数k的取值范围为()A.B.C.D.【解答】解:由f(x)=(kx﹣2)e x﹣x<0,得(kx﹣2)e x<x,即kx﹣2<,(x>0),设h(x)=,(x>0),h′(x)==,由h′(x)>0得0<x<1,函数h(x)为增函数,由h′(x)<0得x>1,函数h(x)为减函数,即当x=1时,f(x)取得极大值,极大值为h(1)=,要使kx﹣2<,(x>0),在s,t)中恰有两个整数,则k≤0时,不满足条件.则k>0,当x=2时,h(2)=,当x=3时,h(3)=,即A(2,),B(3,),则当直线g(x)=kx﹣2在A,B之间满足条件,此时两个整数解为1,2,此时满足,即得,即+≤k<1+,即k的取值范围是[+,1+),故选:D.14.若函数f(x)=cos(2x﹣)﹣a(x∈[0,])恰有三个不同的零点x1,x2,x3,则x+x2+x3的取值范围是()1A.[,)B.[,)C.(,] D.(,]【解答】解:设t=2x﹣,因为x∈[0,],所以t∈[﹣,2π],则g(t)=cos t,t∈[﹣,2π],函数f(x)=cos(2x﹣)﹣a(x∈[0,])恰有三个不同的零点x1,x2,x3等价于y =g(t)与直线y=a有三个不同的交点,由图可知:t2+t3=2π,t1∈[﹣,0),即2x2+2x3=2π,2x1∈[﹣,0),即x2+x3=,x1∈[0,),所以x1+x2+x3∈[,),故选:A.15.记函数f(x)=e x﹣x﹣a,若曲线y=﹣cos2x+2cos x+1上存在点(x0,y0)使得f(y0)=y0,则a的取值范围是()A.(﹣∞,e2﹣4)B.[2﹣2ln2,e2﹣4]C.[2﹣2ln2,e﹣2+4] D.(﹣∞,e﹣2+4)【解答】解:y=﹣cos2x+2cos x+1=﹣(cos x﹣1)2+2,∵﹣1≤cos x≤1,∴﹣2≤y≤2,即﹣2≤y0≤2,若f(y0)=y0,有解,等价为f(x)=x,在﹣2≤x≤2上有解,即e x﹣x﹣a=x,即a=e x﹣2x在﹣2≤x≤2上有解,设h(x)=e x﹣2x,则h′(x)=e x﹣2,由h′(x)>0得ln2<x≤2,h(x)为增函数,由h′(x)<0得﹣2≤x<ln2,h(x)为减函数,即当x=ln2时,函数取得极小值同时也是最小值h(ln2)=2﹣2ln2,h(2)=e2﹣4,h(﹣2)=e﹣2+4,则h(﹣2)最大,即2﹣2ln2≤h(x)≤e﹣2+4,要使a=e x﹣2x在﹣2≤x≤2上有解,则2﹣2ln2≤a≤e﹣2+4,即实数a的取值范围是[2﹣2ln2,e﹣2+4],故选:C.16.若直线y=a分别与直线y=2x﹣3,曲线y=e x﹣x(x≥0)交于点A,B,则|AB|的最小值为()A.6﹣3ln3 B.3﹣ln3 C.e D.0.5e【解答】解:作出两个曲线的图象如图,设A(x1,a),B=(x2,a),则x1>x2,则2x1﹣3=e﹣x2,即x1=(e﹣x2+3),则|AB|=x1﹣x2=(e﹣x2+3)﹣x2=(﹣3x2+e+3),设f(x)=(e x﹣3x+3),x≥0,函数的导数f′(x)=(﹣3+e x),由f′(x)>0得x>ln3,f(x)为增函数,由f′(x)<0得0≤x<ln3,f(x)为减函数,即当x=ln3时,f(x)取得最小值,最小值为f(ln3)=(3+3﹣3ln3)=3﹣ln3,故选:B.17.已知函数f(x)=,若方程f(x)=ax有四个不等的实数根,则实数a的取值范围是()A.(﹣1,1)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(,e)【解答】解:方程f(x)=ax有四个不等的实数根等价于y=g(x)=的图象与直线y=a有4个交点,①当x>0时,g′(x)=,易得y=g(x)在(0,1)为增函数,在(1,+∞)为减函数,②当x<0时,g′(x)=2x=,易得y=g(x)在(﹣∞,﹣1)为减函数,在(﹣1,0)为增函数,综合①②得y=g(x)的图象与直线y=a的图象的位置关系如图所示,则实数a的取值范围是0<a<1,故选:B.18.已知函数,若关于x的方程|f(x)﹣a|+|f(x)﹣a﹣1|=1有且仅有两个不同的整数解,则实数a的取值范围是()A.,B.,C.[﹣1,D.[0,3]【解答】解:要使方程|f(x)﹣a|+|f(x)﹣a﹣1|=1则当且仅当f(x)﹣a≥0,且f (x)﹣a﹣1≤0时,方程等价为f(x)﹣a﹣f(x)+a+1=1,即f(x)≥a,且f(x)≤a+1,得a≤f(x)≤a+1,即f(x)的图象夹在平行直线y=a和y=a+1之间的部分只有两个整数解.作出函数f(x)的图象如图:∵f(0)=﹣1,f(1)=0,f(﹣1)=,f(﹣2)=,∴要使a≤f(x)≤a+1的整数解只有两个,则其中一个整数解为x=0,另外一个整数解为﹣1,即满足,得,即﹣≤a<,即实数a的取值范围是[﹣,),故选:A.19.已知函数f(x)=的图象上存在两个点关于y轴对称,则实数m的取值范围为()A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(1,2)D.(0,1)【解答】解:函数f(x)=的图象上存在两个点关于y轴对称,即函数y=﹣x2+m的图象关于y轴对称变换后,与y=e x+,x>0的图象有交点,即方程e x+=﹣x2+m有正根,也即方程m=e x++x2有正根;令g(x)=e x++x2,x>0,则g′(x)=e x﹣e﹣x+2x,令h(x)=e x﹣e﹣x+2x,x>0,则h′(x)=e x+e﹣x+2>0恒成立,∴h(x)是单调增函数,则g′(x)>g′(0)=1﹣1+0=0,∴g(x)是单调增函数,∴g(x)>g(0)=1+1+0=2,∴m的取值范围是(2,+∞).故选:B.20.已知函数只有一个零点,则a的取值范围为()A.B.C.D.【解答】解:∵f(x)=只有一个零点,∴xlnx+a=0只有一解,即a=﹣xlnx只有一解.设g(x)=﹣xlnx(x>0),则g′(x)=﹣lnx﹣1=﹣(lnx+1),∴当0<x<时,g′(x)>0,当x时,g′(x)<0,∴g(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减,∴当x=时,g(x)取得最大值g()=.且当x→0时,g(x)→0,当x→+∞时,g(x)→﹣∞,∵a=g(x)只有一解,∴a≤0或a=.故选:C.21.已知函数,则方程f(x)=kx+1有3个不同的实根,则实数k的取值范围为()A.(﹣∞,0] B.C.D.(0,+∞)【解答】解:∵f(x)=kx+1恒过点(0,1),代入,得.令,解得或(舍去),又易知y=e x在(0,1)处的切线的斜率为1.则当时,f(x)=kx+1有3个不同的实根;当时,f(x)=kx+1有2个不同的实根;当时,f(x)=kx+1有1个或没有的实根;当k≤0时,f(x)=kx+1有2个不同的实根.故选:B.22.已知函数f(x)=|lg(x﹣1)|,若1<a<b且f(a)=f(b),则实数2a+b的取值范围是()A.[3+2,+∞)B.(3+2,+∞)C.[6,+∞)D.(6,+∞)【解答】解:∵f(x)=|lg(x﹣1)|,∵f(a)=f(b),∴|lg(a﹣1)|=|lg(b﹣1)|,又∵1<a<b,∴﹣lg(a﹣1)=lg(b﹣1),∴lg(a﹣1)+lg(b﹣1)=0∴(a﹣1)(b﹣1)=1,整理可得,ab=a+b,∴则2a+b=(2a+b)()=3当且仅当且即a=1+,b=时取等号∴2a+b的取值范围是[3+2,+∞)故选:A.23.已知函数,,则方程f(g(x))=a的实根个数最多为()A.6 B.7 C.8 D.9【解答】解:设t=g(x),则f(t)=a,则方程f(g(x))=a的实根个数为函数t=g(x)的图象与直线t=t1,t=t2,t=t3,t =t4的交点个数之和,要方程f(g(x))=a的实根个数最多,则需f(t)=a的解如图所示,由图(2)可知,函数t=g(x)的图象与直线t=t1,t=t2,t=t3,t=t4的交点个数之和为8,故选:C.24.函数在区间[﹣3,4]上零点的个数为()A.4 B.5 C.6 D.8【解答】解:设g(x)=1+x﹣+﹣+…﹣+,则g′(x)=1﹣x+x2﹣x3+…+x2018=,在区间[﹣3,4]上,>0,故函数g(x)在[﹣3,4]上是增函数,由于g(﹣3)式子中右边x的指数为偶次项前为负,奇数项前为正,结果必负,即g(﹣3)<0,且g(4)=1+4+(﹣+)+(﹣+)+…+(﹣+)>0,故在[﹣3,4]上函数g(x)有且只有一个零点.又y=cos2x在区间[﹣3,4]上有±,±,五个零点,且与上述零点不重复,∴函数f(x)=(1+x﹣+﹣+…﹣+)cos2x在区间[﹣3,4]上的零点的个数为1+5=6.故选:C.25.已知函数f(x)=,g(x)=(其中e为自然对数的底数).当k∈(0,﹣)时,函数h(x)=f[g(x)]﹣k的零点个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个【解答】解:函数f(x)=2|x|﹣x2为偶函数,且f(x)的最大值为1,作出f(x)的图象;由g(x)=的导数为g′(x)=,可得x>﹣1时,g(x)递增,x<﹣2或﹣2<x<﹣1时,g(x)递减,x=﹣1取得极小值,作出g(x)的图象,函数h(x)=f[g(x)]﹣k的零点个数,即为f[g(x)]=k的解的个数,可令t=g(x),k=f(t),若k∈(0,﹣),则k=f(t)有4解,两个负的,两个正的(一个介于(0,),一个大于1),则t=g(x)有4解,符合题意.故选:B.26.已知a∈Z,若m∈(0,e),x1,x2∈(0,e),且x1≠x2,使得,则满足条件的a的取值个数为()A.5 B.4 C.3 D.2【解答】解:令f(x)=ax﹣lnx(0<x<e),(m﹣)2+3=t,则t=f(x)恒有两解,故f(x)在(0,e)上不单调,f′(x)=a﹣,当a≤0时,f′(x)<0,f(x)为减函数,不符合题意;当a>0,令f′(x)=0可得x=,故当≥e时,f(x)为单调函数,不符合题意;故0<<e.∴当x∈(0,)时,f′(x)<0,当x∈(,e)时,f′(x)>0,∴当x=时,f(x)取得最小值f()=1+lna,且x→0时,f(x)→+∞,x→e时,f(x)→ae﹣1,∵t=f(x)恒有两解,∴1+lna<t<ae﹣1恒成立,又m∈(0,e),t=(m﹣)2+3∴3≤t<5,∴,解得:≤a<e2.∵a∈Z,∴a的取值范围为{3,4,5,6,7}.故选:A.27.已知函数.若方程f(x)﹣a=0恰有两个不同的实数根,则实数a的取值范围是()A.B.C.D.【解答】解:的定义域为(0,+∞),∵f′(x)==,令f′(x)≥0可得,0,函数f(x)在(0,)上单调递增,令f′(x)<0可得,x,函数f(x)在(,+∞)上单调递减,当x=时,函数f(x)取极大值,也即为最大值f()=,又∵x→0时,f(x)→﹣∞,x→+∞时,f(x)>0,若方程f(x)=a恰有两个不同的实数根,则0<a<故选:A.28.已知函数f(x)=,当a<0时,方程f2(x)﹣2f(x)+a=0有4个不相等的实数根,则a的取值范围是()A.﹣15≤a<﹣8 B.C.﹣15<a<﹣8 D.【解答】解:令t=f(x),则方程f2(x)﹣2f(x)+a=0可转化为t2﹣2t+a=0,设方程t2﹣2t+a=0的解为t=t1,t=t2,则方程f2(x)﹣2f(x)+a=0有4个不相等的实数根等价于t=f(x)的图象与直线t=t,t=t2的交点共4个,1由函数t=f(x)的图象与直线t=t1,t=t2的位置关系可得:﹣3≤t1,设g(t)=t2﹣2t+a,则,解得:﹣15≤a<﹣8,故选:A.29.已知函数,m,n满足f(m2﹣2n)+f(n2﹣2m)≥0,则|m+7n+4|的取值范围是()A.[2,12] B.[2,22]C.[12,22] D.【解答】解:由题意,,可得f(x)为奇函数,又f(x)是R上的减函数,故f(m2﹣2n)+f(n2﹣2m)≥0f(m2﹣2n)≥﹣f(n2﹣2m)=f(2m﹣n2)m2﹣2n≤2m﹣n2(m﹣1)2+(n﹣1)2≤2,所以满足条件的(m,n)表示的区域是圆(x﹣1)2+(y﹣1)2=2的内部(含边界),则点(m,n)到直线x+7y+4=0的距离,则(﹣)≤|m+7n+4x≤(+),即12﹣10≤|m+7n+4x≤12+10,即2≤|m+7n+4x≤22,所以|m+7n+4|的取值范围是[2,22],故选:B.30.已知函数(e为自然对数的底),若方程f(﹣x)+f(x)=0有且仅有四个不同的解,则实数m的取值范围是()A.(0,e)B.(e,+∞)C.(0,2e)D.(2e,+∞)【解答】解:设F(x)=f(x)+f(﹣x),可得F(﹣x)=F(x),即有F(x)为偶函数,由题意考虑x>0时,F(x)有两个零点,当x>0时,﹣x<0,f(﹣x)=e x﹣mx+,即有x>0时,F(x)=xe x﹣e x+e x﹣mx+=xe x﹣mx+,由F(x)=0,可得xe x﹣mx+=0,由y=xe x,y=m(x﹣)相切,设切点为(t,te t),y=xe x的导数为y′=(x+1)e x,可得切线的斜率为(t+1)e t,可得切线的方程为y﹣te t=(t+1)e t(x﹣t),由切线经过点(,0),可得﹣te t=(t+1)e t(﹣t),解得t=1或﹣(舍去),即有切线的斜率为2e,由图象可得m>2e时,直线与曲线有两个交点,综上可得m的范围是(2e,+∞).故选:D.31.设函数f(x)=,则函数g(x)=f(x)﹣ln(x+e2)的零点个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个【解答】解:函数g(x)=f(x)﹣ln(x+e2)的零点个数即为g(x)=0,即y=f(x)和y=ln(x+e2)的图象交点个数,作出y=f(x)的图象和y=ln(x+e2)的图象,可得它们共有3个交点,即零点个数为3.故选:C.32.已知定义域为R的函数的满足f(x)=4f(x+2),当x∈[0,2)时,,设f(x)在[2n﹣2,2n)上的最大值为,且{a n}的前n项和为S n,若S n<k对任意的正整数n均成立,则实数k的取值范围为()A.(,+∞)B.[,+∞)C.[2,+∞)D.[,+∞)【解答】解:当x∈[0,2)时,,可得0≤x<1时,f(x)的最大值为f()=;1<x≤2时,f(x)的最大值为f()=1,即有0≤x<2时,f(x)的最大值为;当2≤x<4时,f(x)=f(x﹣2)的最大值为;当4≤x<8时,f(x)=f(x﹣2)的最大值为;…可得{a n}为首项为,公比为的等比数列,可得S n==(1﹣)<,由S n<k对任意的正整数n均成立,可得k≥.故选:B.33.设函数,则f(﹣2)+f(log22019)=()A.1011 B.1010 C.1009 D.1012【解答】解:根据题意,10=log21024<log22019<11=log22048,则f(log22019)==,f(﹣2)=+log2(2+2)=,则f(﹣2)+f(log22019)=+=1012,故选:D.34.已知函数f(x)=,若f(x1)=f(x2)(x1≠x2),则x1+x2的最大值为()A.B.2ln2﹣C.3ln2﹣2 D.ln2﹣1【解答】解:设x1<x2,当x<0时,f(x)=2x2,f(x)单调递减,不存在x1<x2<0,使得f(x1)=f(x2),当x≥0时,f(x)=e x,f(x)单调递增,不存在0≤x1<x2,使得f(x1)=f(x2),∴x1<0≤x2,令2x12=e=t,t≥1,则x1=﹣,x2=lnt,x1+x2=lnt﹣,设g(t)=lnt﹣,t≥1,则g′(t)=﹣=,令g′(t)=0,解得t=8,当1≤t<8时,g′(t)>0;当t>8时,g′(t)<0,则g(t)在[1,8)上单调递增,在(8,+∞)上单调递减,可得g(t)max=g(8)=ln8﹣2=3ln2﹣2.故选:C.35.已知定义在非零实数集上的奇函数y=f(x),函数y=f(x﹣2)与的图象共有4个交点,则该4个交点横坐标之和为()A.2 B.4 C.6 D.8【解答】解:函数f(x)为奇函数,则函数f(x﹣2)关于点(2,0)对称,函数也关于点(2,0)对称,所以四个交点的横坐标之和为8,故选:D.36.设函数,若函数g(x)=f2(x)+bf(x)+c有三个零点x1,x2,x3,则x1x2+x2x3+x1x3=()A.12 B.11 C.6 D.3【解答】解:作出函数f(x)的图象如图所示,由图可得关于x的方程f(x)=t的解有两个或三个(t=1时有三个,t≠1时有两个),所以关于t的方程t2+bt+c=0只能有一个根t=1(若有两个根,则关于x的方程f2(x)+bf(x)+c=0有四个或五个根),由f(x)=1,可得x1,x2,x3的值分别为1,2,3,x1x2+x2x3+x1x3=1×2+2×3+1×3=11.故选:B.37.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且满足,若函数F(x)=f(x)﹣m有6个零点,则实数m的取值范围是()A.B.C.D.【解答】解:∵f(x)是定义在R上的偶函数,若函数F(x)=f(x)﹣m有6个零点,∴等价为当x>0时,函数F(x)=f(x)﹣m有3个零点,且0不是函数F(x)=f(x)﹣m的零点,即当x>0时,f(x)=m有3个根,当0≤x<1时,f(x)=x2﹣=(x﹣)2﹣,当x≥1时,f(x)=,则f′(x)==当x>2时,f′(x)<0,函数为减函数,当1≤x<2时,f′(x)>0,函数为增函数,即当x=2时,函数f(x)为极大值,极大值为f(2)=,当x≥1时,f(x)≥0,作出f(x)在x≥0时的图象如图,要使y=m与y=f(x)在x≥0时有三个交点,则0<m<,即实数m的取值范围是(0,),故选:C.38.已知函数,g(x)=f(x)﹣ax,若函数g(x)恰有三个不同的零点,则实数a的取值范围是()A.B.C.(﹣∞,﹣1)D.(7,+∞)【解答】由g(x)=f(x)﹣ax=0得f(x)=ax,若函数g(x)恰有三个不同的零点,则等价为f(x)与y=ax有三个不同的交点,∵f(x)=x2+3x+4=(x+)2+,∴当a≥0,两个函数只有一个交点,不满足条件.∴a<0,要使f(x)与y=ax有三个不同的交点,则等价为当x>a时,y=ax与y=﹣x﹣1,有一个交点,此时a<﹣,当x≤a时,y=ax与f(x)=x2+3x+4有两个交点,则当y=ax与f(x)=x2+3x+4相切时,f(x)=x2+3x+4=ax.即x2+(3﹣a)x+4=0,则判别式△=(3﹣a)2﹣16=0得a﹣3=4或a﹣3=﹣4,则a=7(舍)或a=﹣1,当x=a时,f(a)=a2+3a+4,即A(a,a2+3a+4),当y=ax过点A时,直线y=ax与f(x)有两个交点,此时a2+3a+4=a•a=a2,得3a+4=0得a=﹣,要使当x≤a时,y=ax与f(x)=x2+3x+4有两个交点,则满足﹣≤a<﹣1,又a<﹣,∴﹣≤a<﹣,即实数a的取值范围是[﹣,﹣),故选:B.39.函数f(x)对于任意实数x,都有f(﹣x)=f(x)与f(1+x)=f(1﹣x)成立,并且当0≤x≤1时,f(x)=x2,则方程f(x)﹣=0的根的个数是()A.2020 B.2019 C.1010 D.1009【解答】解:由函数f(x)对于任意实数x,都有f(﹣x)=f(x),则函数f(x)为偶函数,又f(1+x)=f(1﹣x)成立,所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,联立f(﹣x)=f(x)与f(1+x)=f(1﹣x)可得f(x)=f(2+x),即函数f(x)为周期为2的周期函数,则函数y=f(x)的图象与直线y=在[0,1]有两个交点,在(1,3]有两个交点,在(3,5]有两个交点…在(2017,2019]有两个交点,在(2019,+∞)无交点,在(﹣∞,0)无交点,即交点个数为2020,故选:A.40.已知函数f(x)=,函数g(x)=f(x)+a(a∈R)有三个不同的零点x1,x2,x3,则x1x2x3的取值范围是[0,e] .【解答】解:作出函数f(x)的图象如图:则当﹣2≤x≤0时,抛物线的对称轴为x=﹣1,若函数g(x)=f(x)+a有三个不同的零点x1,x2,x3,不妨设x1<x2<x3,即g(x)=f(x)+a=0,f(x)=﹣a有三个不同的根,则0≤﹣a<1,即﹣1<a≤0,当x≤0时,﹣x2﹣2x+a=0,即x2+2x﹣a=0,则x1x2=﹣a,当x>0时,由lnx3+a=0,得lnx3=﹣a,即x3=e﹣a,则x1•x2•x3=﹣ae﹣a,设g(a)=﹣ae﹣a,﹣1<a≤0,则导数g′(a)=﹣e﹣a+ae﹣a=e﹣a(a+1),则当﹣1≤a≤0时,g′(a)≤0恒成立,即此时函数g(a)为减函数,则g(0)=0,g(﹣1)=e,即0≤g(a)≤e,即0≤x1•x2•x3≤e,即x1•x2•x3的取值范围是[0,e],故答案为:[0,e].。
考点11 函数与方程1、若函数y =f (x )(x ∈R )是奇函数,其零点分别为x 1,x 2,…,x 2 017,且x 1+x 2+…+x 2 017=m ,则关于x 的方程2x +x -2=m 的根所在区间是( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3) D .(3,4)【答案】A【解析】因为函数y =f (x )(x ∈R )是奇函数,故其零点x 1,x 2,…,x 2 017关于原点对称,且其中一个为0,所以x 1+x 2+…+x 2 017=m =0.则关于x 的方程为2x +x -2=0,令h (x )=2x +x -2,则h (x )为(-∞,+∞)上的增函数.因为h (0)=20+0-2=-1<0,h (1)=21+1-2=1>0,所以关于x 的方程2x +x -2=m 的根所在区间是(0,1).2、若f (x )是奇函数,且x 0是y=f (x )+e x 的一个零点,则-x 0一定是下列哪个函数的零点( ) A.y=f (-x )e x -1 B.y=f (x )e -x +1C.y=e x f (x )-1D.y=e x f (x )+1【答案】C【解析】由已知可得f (x 0)=-,则·f (x 0)=-1,f (-x 0)=1,故-x 0一定是y=e x f (x )-1的零点. 3、.函数f (x )=2x +log 2|x|的零点个数为( ) A.0B.1C.2D.3【答案】C【解析】函数f (x )=2x +log 2|x|的零点个数,即为函数y=-2x的图像和函数y=log 2|x|的图像的交点个数.如图所示,交点个数为2.故选C .4、设函数f (x )=13x -ln x (x >0),则y =f (x )( )A .在区间⎝⎛⎭⎫1e ,1,(1,e)内均有零点 B .在区间⎝⎛⎭⎫1e ,1,(1,e)内均无零点C .在区间⎝⎛⎭⎫1e ,1内有零点,在区间(1,e)内无零点D .在区间⎝⎛⎭⎫1e ,1内无零点,在区间(1,e)内有零点 【答案】D【解析】由f (x )=13x -ln x (x >0)得f ′(x )=x -33x ,令f ′(x )>0得x >3,令f ′(x )<0得0<x <3,令f ′(x )=0得x =3,所以函数f (x )在区间(0,3)上为减函数,在区间(3,+∞)上为增函数,在点x =3处有极小值1-ln 3<0,又f (1)=13>0,f(e)=e3-1<0,f⎝⎛⎭⎫1e=13e+1>0,所以f(x)在区间⎝⎛⎭⎫1e,1内无零点,在区间(1,e)内有零点.故选D.5、直线y=x与函数f(x)=的图像恰有三个公共点,则实数m的取值范围是.【答案】[-1,2)【解析】直线y=x与射线y=2(x>m)有一个交点A(2,2),且与抛物线y=x2+4x+2在(-∞,m]上的部分有两个交点B、C.由解得B(-1,-1),C(-2,-2).∵抛物线y=x2+4x+2在(-∞,m]上的部分必须包含B、C两点,且点A(2,2)一定在射线y=2(x>m)上,才能使y=f(x)图像与y=x有3个交点,∴实数m的取值范围是-1≤m<2.6、已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=2 016x+log2 016x,则函数f(x)的零点个数是A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】作出函数y=2 016x和y=-log2 016x的图像如图所示,可知函数f(x)=2 016x+log2 016x在x∈(0,+∞)内存在一个零点.∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(x)在x∈(-∞,0)内只有一个零点.又f(0)=0,∴函数f(x)的零点个数是3,故选C.7、已知函数f(x)=|2x-2|+b的两个零点分别为x1,x2(x1>x2),则下列结论正确的是()A.1<x1<2,x1+x2<2B.1<x1<2,x1+x2<1C.x1>1,x1+x2<2D.x1>1,x1+x2<1【答案】A【解析】函数f(x)=|2x-2|+b有两个零点,即y=|2x-2|与y=-b的图像有两个交点,交点的横坐标就是x1,x2(x2<x1),在同一坐标系中画出y=|2x-2|与y=-b的图像(如下),可知1<x1<2.当y=-b=2时,x1=2,两个函数图像只有一个交点,当y=-b<2时,由图可知x1+x2<2.8、已知函数f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点的个数为()A.6 B.7C.8D.9【答案】B【解析】当0≤x<2时,令f(x)=x3-x=0,得x=0或x=1.根据周期函数的性质,由f(x)的最小正周期为2,可知y=f(x)在[0,6)上有6个零点,又f(6)=f(3×2+0)=f(0)=0,∴f(x)在[0,6]上与x轴的交点个数为7.9、已知函数f(x)=ax3-3x2+1,若f(x)存在三个零点,则a的取值范围是()A.(-∞,-2)B.(-2,2)C.(2,+∞)D.(-2,0)∪(0,2)【答案】D【解析】∵函数f (x )=ax 3-3x 2+1在R 上存在三个零点,∴f (x )的极大值与极小值异号,很明显a ≠0,由题意可得:f'(x )=3ax 2-6x=3x (ax-2),则由f'(x )=0可得x 1=0,x 2=, 由题意得不等式:f (x 1)f (x 2)=-+1<0,即:>1,a 2<4,-2<a<2.综上,可得a 的取值范围是(-2,0)∪(0,2).10、已知函数f (x )=若方程f (x )=a 有四个不同的解x 1,x 2,x 3,x 4,且x 1<x 2<x 3<x 4,则x 3(x 1+x 2)+的取值范围是( ) A.(-1,+∞) B.(-1,1] C.(-∞,1) D.[-1,1)【答案】B【解析】作出函数f (x )=的图像如下,由图可知,x 1+x 2=-2,-log 2x 3=log 2x 4,即x 3·x 4=1,当x=0时,f (0)=1,当-log 2x 3=1时,x 3=. 故方程f (x )=a 有四个不同的解时,对应的x 3∈, 又x 3(x 1+x 2)+=-2x 3+,其在x 3∈上是减少的,∴-2+1<-2x 3+≤-1+2,即-1<-2x 3+≤1.∴x 3(x 1+x 2)+ ∈(-1,1].故选B .11、已知函数f (x )=3e |x -1|-a (2x -1+21-x )-a 2有唯一零点,则负实数a =( )A .-13B .-12C .-3D .-2【答案】C【解析】根据函数解析式可知,直线x =1是y =3e |x -1|和y =2x -1+21-x 图象的对称轴,故直线x =1是函数f (x )图象的对称轴.若函数f (x )有唯一零点,则零点必为1,即f (1)=3-2a -a 2=0,又a <0,所以a =-3.故选C.12、设函数f (x )=若关于x 的方程[f (x )]2-af (x )=0恰有三个不同的实数解,则实数a 的取值范围为( )A.(0,1]B.(0,1)C.[1,+∞)D.(-∞,1)【答案】A 【解析】关于x 的方程[f (x )]2-af (x )=0的解为f (x )=0或f (x )=a ,而函数f (x )的图像如图所示,由图像可知,方程f (x )=0只有一解x=1,而原方程有三解,所以方程f (x )=a 有两个不为1的相异的解,即0<a ≤1. 13、已知函数f (x )是奇函数且是R 上的单调函数.若函数y =f (2x 2+1)+f (λ-x )只有一个零点,则实数λ的值是( ) A.14 B .18C .-78D .-38【答案】C【解析】令y =f (2x 2+1)+f (λ-x )=0,则f (2x 2+1)=-f (λ-x )=f (x -λ).因为f (x )是R 上的单调函数,所以2x 2+1=x -λ只有一个实根,即2x 2-x +1+λ=0只有一个实根,则Δ=1-8(1+λ)=0,解得λ=-78.14、定义在R 上的奇函数f (x ),当x ≥0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12(x +1),x ∈[0,1),1-|x -3|,x ∈[1,+∞),则关于x 的函数F (x )=f (x )-a (0<a <1)的所有零点之和为( ) A .2a -1 B .2-a -1C .1-2-aD .1-2a【答案】D【解析】.当-1≤x <0时⇒1≥-x >0; x ≤-1⇒-x ≥1.又f (x )为奇函数,∴x <0时,f (x )=-f (-x )=⎩⎪⎨⎪⎧-log 12(-x +1),x ∈(-1,0),-1+|x +3|,x ∈(-∞,-1],画出y =f (x )和y =a (0<a <1)的图象,如图,共有5个交点,设其横坐标从左到右分别为x 1,x 2,x 3,x 4,x 5,则x 1+x 22=-3,x 4+x 52=3,而-log 12(-x 3+1)=a ⇒log 2(1-x 3)=a ⇒x 3=1-2a ,可得x 1+x 2+x 3+x 4+x 5=1-2a ,故选D.15、已知当x ∈[0,1]时,函数y =(mx -1)2的图象与y =x +m 的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是( ) A .(0,1]∪[23,+∞)B .(0,1]∪[3,+∞)C .( 0, 2 ]∪[23,+∞)D .(0,2]∪[3,+∞)【答案】B【解析】在同一直角坐标系中,分别作出函数f (x )=(mx -1)2=m 2⎝⎛⎭⎫x -1m 2与g (x )=x +m 的大致图象.分两种情形:(1)当0<m ≤1时,1m≥1,如图①,当x ∈[0,1]时,f (x )与g (x )的图象有一个交点,符合题意.(2)当m >1时,0<1m <1,如图②,要使f (x )与g (x )的图象在[0,1]上只有一个交点,只需g (1)≤f (1),即1+m ≤(m -1)2,解得m ≥3或m ≤0(舍去). 综上所述,m ∈(0,1]∪[3,+∞). 故选B.16、已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln x ,x ≥1,1-x2,x <1,若F (x )=f [f (x )+1]+m 有两个零点x 1,x 2,则x 1·x 2的取值范围是( ) A .[4-2ln 2,+∞) B .(e ,+∞) C .(-∞,4-2ln 2] D .(-∞,e)【答案】D【解析】因为函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln x ,x ≥1,1-x 2,x <1,所以F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln (ln x +1)+m ,x ≥1,ln ⎝⎛⎭⎫2-x 2+m ,x <1,由F (x )=0得,x 1=e e -m -1,x 2=4-2e -m ,其中m =-ln ⎝⎛⎭⎫2-x 2<-ln 32,∴m <ln 23.设t =e -m ,则t >32,所以x 1·x 2=2e t -1(2-t ),设g (t )=2e t -1(2-t ),则g ′(t )=2e t -1(1-t ),因为t >32,所以g ′(t )=2e t -1(1-t )<0,即函数g (t )=2e t -1(2-t )在区间⎝⎛⎭⎫32,+∞上是减函数,所以g (t )<g ⎝⎛⎭⎫32=e ,故选D. 17、已知函数f (x )=若函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,则实数m 的取值范围是 . 【答案】(0,1)【解析】因为函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,所以f (x )-m=0有3个根,所以y=f (x )的图像与直线y=m 有3个交点.画出函数y=f (x )的图像,由抛物线顶点为(-1,1),可知实数m 的取值范围是(0,1).18、已知a >0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2ax +a ,x ≤0,-x 2+2ax -2a ,x >0.若关于x 的方程f (x )=ax 恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是________. 【答案】(4,8)【解析】当x ≤0时,由x 2+2ax +a =ax ,得a =-x 2-ax ;当x >0时,由-x 2+2ax -2a =ax ,得2a =-x 2+ax .令g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-ax ,x ≤0,-x 2+ax ,x >0.作出直线y =a ,y =2a ,函数g (x )的图象如图所示,g (x )的最大值为-a 24+a 22=a 24,由图象可知,若f (x )=ax 恰有2个互异的实数解,则a <a 24<2a ,得4<a <8.19、已知函数f (x )=log 2x +2x -m 有唯一零点,若它的零点在区间(1,2)内,则实数m 的取值范围是________. 【答案】(2,5)【解析】因为f (x )在(0,+∞)上单调递增,函数的零点在区间(1,2)内,所以f (1)·f (2)<0,即(log 21+21-m )·(log 22+22-m )<0⇒(2-m )(5-m )<0,解得2<m <5,所以实数m 的取值范围是(2,5). 20、已知二次函数f (x )=x 2+(2a -1)x +1-2a ,(1)判断命题:“对于任意的a ∈R ,方程f (x )=1必有实数根”的真假,并写出判断过程; (2)若y =f (x )在区间(-1,0)及⎝⎛⎭⎫0,12内各有一个零点,求实数a 的取值范围. 【答案】⎝⎛⎭⎫12,34【解析】(1)“对于任意的a ∈R ,方程f (x )=1必有实数根”是真命题.依题意,f (x )=1有实根,即x 2+(2a -1)x -2a =0有实根,因为Δ=(2a -1)2+8a =(2a +1)2≥0对于任意的a ∈R 恒成立,即x 2+(2a -1)x -2a =0必有实根,从而f (x )=1必有实根.(2)依题意,要使y =f (x )在区间(-1,0)及⎝⎛⎭⎫0,12内各有一个零点,只需⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)>0,f (0)<0,f ⎝⎛⎭⎫12>0,即⎩⎪⎨⎪⎧3-4a >0,1-2a <0,34-a >0,解得12<a <34.故实数a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫12,34.21、已知函数f (x )=3x-log 2x 的零点为x 0,若x 0∈(k ,k +1),其中k 为整数,则k =________.【答案】2【解析】由题意得f (x )在(0,+∞)上单调递减,f (1)=3>0,f (2)=32-log 22=12>0,f (3)=1-log 23<0,∴f (2)f (3)<0,∴函数f (x )=3x -log 2x 的零点x 0∈(2,3),∴k =2.22、设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪1-1x (x >0). (1)做出函数f (x )的图象;(2)当0<a <b ,且f (a )=f (b )时,求1a +1b的值;(3)若方程f (x )=m 有两个不相等的正根,求m 的取值范围.【答案】(1)函数f (x )的图象如图 (2) 2 (3) 0<m <1 【解析】(1)函数f (x )的图象如图所示. (2)∵f (x )=⎪⎪⎪⎪1-1x = ⎩⎨⎧1x-1,x ∈,1],1-1x ,x ∈,+,故f (x )在(0,1]上是减函数,在(1,+∞)上是增函数.由0<a <b 且f (a )=f (b ),得0<a <1<b ,且1a -1=1-1b ,所以1a +1b=2.(3)由函数f (x )的图象可知,当0<m <1时,函数f (x )的图象与直线y =m 有两个不同的交点,即方程f (x )=m 有两个。