高考数学大二轮专题复习 第二编 专题整合突破 专题二 函数与导数 第一讲 函数的图象与性质适考素能特
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第1讲 函数的图象与性质[考情考向·高考导航]1.高考对函数的三要素,函数的表示方法等内容的考查以基础知识为主,难度中等偏下.2.对图象的考查主要有两个方面:一是识图,二是用图,即利用函数的图象,通过数形结合的思想解决问题.3.对函数性质的考查,主要是将单调性、奇偶性、周期性等综合在一起考查,既有具体函数也有抽象函数.常以选择题、填空题的形式出现,且常与新定义问题相结合,难度较大.[真题体验]1.(2018·全国Ⅲ卷)下列函数中,其图象与函数y =ln x 的图象关于直线x =1对称的是( )A .y =ln(1-x )B .y =ln(2-x )C .y =ln(1+x )D .y =ln(2+x )解析:B [y =ln x 过点(1,0),(1,0)关于x =1的对称点是(1,0),而只有B 选项过此点,故选B.]2.(2019·全国Ⅱ卷)设f (x )为奇函数,且当x ≥0时,f (x )=e x-1,则当x <0时,f (x )=( )A .e -x-1 B .e -x+1 C .-e -x -1D .-e -x+1解析:D [当x <0时,-x >0,∴f (-x )=e -x-1, 又∵f (-x )=-f (x ),∴-f (x )=e -x-1, 即f (x )=-e -x+1.]3.(2018·全国Ⅱ卷)函数f (x )=e x-e -xx2的图象大致为( ) 解析:B [∵f (-x )=e -x -e x -x 2=-e x -e -xx 2=-f (x ), ∴f (x )是奇函数,排除选项A ;又∵f (1)=e -1e>1,排除选项C 、D ,故选B.]4.(2018·全国Ⅰ卷)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)解析:D [画出函数f (x )的图象如图,①当2x <0,x +1≥0时f (x +1)<f (2x )成立,∴-1≤x <0.②当2x ≤0,x +1≤0时,要使f (x +1)<f (2x )成立,只需x +1>2x ,∴x ≤-1.由①②知满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是(-∞,0).][主干整合]1.函数的图象对于函数的图象要会作图、识图、用图.作函数图象有两种基本方法:一是描点法,二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.2.函数的性质 (1)单调性对于函数y =f (x )定义域内某一区间D 上的任意x 1,x 2,(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0(<0)⇔y =f (x )在D 上是增(减)函数;对于函数y =f (x )定义域内某一区间D 上的任意x 1,x 2,f x 1-f x 2x 1-x 2>0(<0)⇔y=f (x )在D 上是增(减)函数.(2)奇偶性对于定义域(关于原点对称)内的任意x ,f (x )+f (-x )=0⇔y =f (x )是奇函数; 对于定义域(关于原点对称)内的任意x ,f (x )-f (-x )=0⇔y =f (x )是偶函数. (3)周期性①若函数f (x )满足f (x +a )=f (x -a ),则f (x )是周期函数,其中一个周期是T =2a (a ≠0);②若满足f (x +a )=-f (x ),则f (x )是周期函数,其中一个周期是T =2a (a ≠0); ③若满足f (x +a )=1f x,则f (x )是周期函数,其中一个周期是T =2a (a ≠0); ④若函数满足f (x +a )=-1f x,则f (x )是周期函数,其中一个周期是T =2a (a ≠0).(4)对称性①若函数y =f (x )满足f (a +x )=f (a -x ),即f (x )=f (2a -x ),则f (x )的图象关于直线x =a 对称.提醒:函数y =f (a +x )与y =f (a -x )的图象对称轴为x =0,并非直线x =a .②若f (x )满足f (a +x )=f (b -x ),则函数f (x )的图象关于直线x =a +b2对称.③若函数y =f (x )满足f (x )=2b -f (2a -x ),则该函数图象关于点(a ,b )成中心对称.热点一 函数及其表示[题组突破]1.(2020·苏州模拟)函数f (x )的定义域是[0,3],则函数y =f 2x -1lg 2-x的定义域是____________________.解析:因为函数f (x )的定义域是[0,3],所以由⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x -1≤3,2-x >0,lg 2-x ≠0,得⎩⎪⎨⎪⎧12≤x ≤2,x <2,x ≠1.即12≤x <2且x ≠1, 即函数的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x <2且x ≠1. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x <2且x ≠12.(2018·江苏卷)函数f (x )满足f (x +4)=f (x )(x ∈R ),且在区间(-2,2]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cos πx2,0<x ≤2,⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +12,-2<x ≤0,则f (f (15))的值为________.解析:因为f (x +4)=f (x ),函数的周期为4,所以y =sin(2x +4),f (15)=f (-1),f (-1)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-1+12=12,∴f (f (15))=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=cos π4=22. 答案:223.(2017·课标全国Ⅲ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x,x >0,则满足f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12>1的x的取值范围是________.解析:由题意:g (x )=f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12=⎩⎪⎨⎪⎧2x +32,x ≤02x+x +12,0<x ≤122+12x -1,x >12,函数g (x )在区间(-∞,0],⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12,⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞三段区间内均单调递增,且:g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=1,20+0+12>1,(2+1)×20-1>1,据此x 的取值范围是:⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,+∞.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,+∞4.(多选题)在下列四组函数中,f (x )与g (x )表示同一函数的是( )A .f (x )=x -1,g (x )=x 2-1x +1B .f (x )=|x +1|,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≥-1,-1-x ,x <-1C .f (x )=1,g (x )=(x +1)0D .f (x )=x2x,g (x )=x x2解析:BD [本题考查判断两个函数是否相同.对于A ,函数f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为{x |x ≠-1},f (x )与g (x )的定义域不相同,则不是同一函数;对于B ,函数f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为R ,f (x )与g (x )的定义域相同,f (x )=|x +1|=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≥-1,-1-x ,x <-1,对应关系相同,则f (x )与g (x )是同一函数;对于C ,函数f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为{x |x ≠-1},f (x )与g (x )的定义域不相同,则不是同一函数;对于D ,函数f (x )=x2x=1(x >0),g (x )=x x2=1(x >0)的定义域与对应法则均相同,是同一函数.故选BD.]函数及其表示问题的注意点1.求函数的定义域时,要全面地列出不等式组,不可遗漏,并且要注意所列不等式中是否包含等号.2.对于分段函数解方程或不等式的问题,要注意在所应用函数解析式对应的自变量的范围这个大前提,要在这个前提条件下解决问题.热点二 函数的图象及其应用[例1] (1)(2019·全国Ⅰ卷)函数f (x )=sin x +xcos x +x 2在[-π,π]的图象大致为( ) [解析] D [∵f (-x )=sin -x -xcos -x +-x 2=-f (x ),∴f (x )为奇函数,排除A.当x =π时,f (π)=π-1+π2>0,排除B ,C.故选D.](2)如图,函数f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集是( ) A .{x |-1<x ≤0} B .{x |-1≤x ≤1} C .{x |-1<x ≤1} D .{x |-1<x ≤2} [解析]C [令g (x )=y =log 2(x +1),作出函数g (x )图象如图.由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,y =log 2x +1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1.∴结合图象知不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集为{x |-1<x ≤1}.]识图、用图的方法技巧(1)识图:从图象与轴的交点及左、右、上、下分布范围,变化趋势、对称性等方面找准解析式与图象的对应关系.如例1(1)(2)用图:在研究函数性质特别是单调性、最值、零点时,要注意用好其与图象的关系,结合图象研究.如例1(2)(1)(2019·南昌三模)函数f (x )=x e -x -e x4x 2-1的部分图象大致是( ) 解析:B [因为函数f (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞,f (-x )=-xe x-e-x4x 2-1=x e -x -e x 4x 2-1=f (x ),所以f (x )为偶函数, 所以f (x )的图象关于y 轴对称,故排除A ,令f (x )=0,即x e -x -e x4x 2-1=0,解得x =0, 所以函数f (x )只有一个零点,故排除D , 当x =1时,f (1)=1e-e 3<0,故排除C ,综上所述,只有B 符合.](2)(2019·德州三模)用min{a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最小值.设f (x )=min{2x,x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为________.解析:f (x )=min{2x,x +2,10-x }(x ≥0)的图象如图中实线所示.令x +2=10-x ,得x =4.故当x =4时,f (x )取最大值,又f (4)=6,所以f (x )的最大值为6.答案:6热点三 函数的性质及其应用数学 抽象 素养数学抽象——抽象函数与函数的“三性”函数的周期性常常通过函数的奇偶性得到,函数的奇偶性体现的是一种对称关系,而函数的单调性体现的是函数值随自变量变化而变化的规律.在解题时,往往需要借助函数的奇偶性和周期性来确定另一区间上的单调性.确定函数的单调性、奇偶性、对称性等[例2] (1)(2019·唐山调研)已知函数f (x )=ln x +ln(2-x ),则( ) A .f (x )在(0,2)单调递增 B .f (x )在(0,2)单调递减C .y =f (x )的图象关于直线x =1对称D .y =f (x )的图象关于点(1,0)对称[解析] C [由题意知,f (2-x )=ln(2-x )+ln x =f (x ),所以f (x )的图象关于直线x =1对称,C 正确,D 错误;又f ′(x )=1x -12-x =21-xx 2-x (0<x <2),在(0,1)上单调递增,在[1,2)上单调递减,A 、B 错误.故选C.](2)(2019·大同三模)设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13∪(1,+∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞ [解析] A [f (x )是偶函数,且在[0,+∞)上是增函数,所以f (x )>f (2x -1)⇔f (|x |)>f (|2x -1|)⇒|x |>|2x -1|⇒13<x <1.]函数性质的综合应用[例3] (1)(2018·全国卷Ⅱ)已知f (x )是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f (1-x )=f (1+x ).若f (1)=2,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (50)=( )A .-50B .0C .2D .50[解析] C [f (x )是奇函数,图象关于原点对称,又∵f (1-x )=f (1+x ),∴f (x )关于x =1对称,故知f (x )是周期函数,周期T =4. 又∵f (2)=f (0)=0,f (3)=f (4-1)=f (-1)=-f (1)=-2,f (4)=f (-2)=0,∴f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=2+0+(-2)+0=0, ∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (50)=f (1)+f (2)=2+0=2.](2)(2019·武汉三模)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x -1)=f (x +1),且当x ∈[-1,1]时,f (x )=x ⎝⎛⎭⎪⎫1-2e x +1,则( ) A .f (-3)<f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52 B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (-3)<f (2) C .f (2)<f (-3)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52 D .f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (-3) [解析] D [因为f (x -1)=f (x +1),所以f (x )=f (x +2),即函数的周期是2, 当x ∈[-1,1]时,f (x )=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2e x +1=x ·e x-1e x +1,则f (-x )=-x ·e -x-1e -x +1=-x ·1-e x1+e x=x ·e x-1e x +1=f (x ),则函数f (x )为偶函数,当0≤x <1时,函数y =x 为增函数,y =1-2e x +1也为增函数,则函数f (x )=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2e x +1=x ·e x-1e x +1在0≤x <1为增函数,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52-2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,f (-3)=f (-3+2)=f (-1)=f (1),f (2)=f (0),则f (0)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f (1),即f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (-3).]函数三个性质的应用(1)奇偶性:具有奇偶性的函数在关于原点对称的区间上其图象、函数值、解析式和单调性联系密切,研究问题时可转化到只研究部分(一半)区间上.尤其注意偶函数f (x )的性质:f (|x |)=f (x ).(2)单调性:可以比较大小,求函数最值,解不等式,证明方程根的唯一性. (3)周期性:利用周期性可以转化函数的解析式、图象和性质,把不在已知区间上的问题,转化到已知区间上求解.(1)(2019·贵阳调研)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x +4)=f (x -2).若当x ∈[-3,0]时,f (x )=6-x,则f (919)=________.解析:∵f (x +4)=f (x -2),∴f ((x +2)+4)=f ((x +2)-2),即f (x +6)=f (x ), ∴f (x )是周期为6的周期函数, ∴f (919)=f (153×6+1)=f (1).又f (x )是定义在R 上偶函数, ∴f (1)=f (-1)=6,即f (919)=6. 答案:6(2)(2019·青岛三模)已知偶函数y =f (x )(x ∈R )在区间[-1,0]上单调递增,且满足f (1-x )+f (1+x )=0,给出下列判断:①f (5)=0;②f (x )在[1,2]上是减函数;③函数y =f (x )没有最小值;④函数f (x )在x =0处取得最大值;⑤f (x )的图象关于直线x =1对称.其中正确的序号是________.解析:因为f (1-x )+f (1+x )=0,所以函数y =f (x )(x ∈R )关于点(1,0)对称,且周期为4,画出满足条件的图象,结合图象可知①②④正确.答案:①②④限时40分钟 满分80分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.(2020·湖北部分重点中学起点考试)已知函数f (x )=(e x +e -x)ln 1-x 1+x -1,若f (a )=1,则f (-a )=( )A .1B .-1C .3D .-3解析:D [解法一 由题意,f (a )+f (-a )=(e a +e -a )ln 1-a 1+a -1+(e a +e -a)ln 1+a 1-a -1=(e a +e -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1-a 1+a +ln 1+a 1-a -2=-2,所以f (-a )=-2-f (a )=-3,故选D.解法二 令g (x )=f (x )+1=(e x +e -x )ln 1-x 1+x ,则g (-x )=(e -x +e x )ln 1+x 1-x=-(e x+e-x)ln 1-x1+x=-g (x ),所以g (x )为奇函数,所以f (-a )=g (-a )-1=-g (a )-1=-f (a )-2=-3,故选D.]2.(2020·唐山摸底)设函数f (x )=x (e x +e -x),则f (x )( ) A .是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数 B .是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数 C .是奇函数,且在(0,+∞)上是减函数 D .是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数解析:A [通解 由已知可知,f (-x )=(-x )(e -x+e x )=-x (e x +e -x)=-f (x ),故f (x )为奇函数.f ′(x )=e x +e -x +x (e x -e -x ),当x >0时,e x >e -x ,所以x (e x -e -x )>0,又e x+e -x>0,所以f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上是增函数,故选A.优解 根据题意知f (-x )=-f (x ),所以函数f (x )为奇函数.又f (1)<f (2),所以f (x )在(0,+∞)上是增函数,故选A.]3.(2019·合肥调研)设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +1,x ≥0,g x ,x <0,则g (f (-7))=( )A .3B .-3C .2D .-2解析:D [函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +1,x ≥0,g x ,x <0,设x <0,则-x >0,则f (-x )=log 2(-x +1), 因为f (-x )=-f (x ),所以f (x )=-f (-x )=-log 2(-x +1), 所以g (x )=-log 2(-x +1)(x <0), 所以f (-7)=g (-7)=-log 2(7+1)=-3, 所以g (-3)=-log 2(3+1)=-2.]4.(2020·大连模拟)若函数f (x )同时满足下列两个条件,则称该函数为“优美函数”: (1)∀x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0; (2)∀x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0.①f (x )=sin x ;②f (x )=-2x 3;③f (x )=1-x ;④f (x )=ln(x 2+1+x ). 以上四个函数中,“优美函数”的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:B [由条件(1),得f (x )是奇函数,由条件(2),得f (x )是R 上的减函数. 对于①,f (x )=sin x 在R 上不单调,故不是“优美函数”;对于②,f (x )=-2x 3既是奇函数,又在R 上单调递减,故是“优美函数”;对于③,f (x )=1-x 不是奇函数,故不是“优美函数”;对于④,易知f (x )在R 上单调递增,故不是“优美函数”.故选B.]5.(2020·辽宁五校协作体联考)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且x ≥0时,f (x )=(-x +a +1)log 2(x +2)+x +m ,其中a ,m 是常数,且a >0.若f (0)+f (a )=1,则f (m -3)=( )A .1B .-1C .6D .-6解析:C [由题意知f (0)=a +1+m =0,所以a +m =-1,又f (a )=log 2(a +2)+a +m ,f (0)+f (a )=1,所以log 2(a +2)=2,解得a =2,所以m =-3.于是,当x ≥0时,f (x )=(3-x)log2(x+2)+x-3.故f(m-3)=f(-6)=-f(6)=-(-3log28+3)=6.故选C.] 6.(组合型选择题)函数y=f(x)和y=g(x)在[-2,2]上的图象分别如图(1)(2)所示:给出下列四个命题:①方程f(g(x))=0有且仅有6个根;②方程g(f(x))=0有且仅有3个根;③方程f(f(x))=0有且仅有5个根;④方程g(f(g))=0有且仅有4个根;其中正确命题的个数是( )A.4 B.3C.2 D.1解析:B [由图象可得-2≤g(x)≤2,-2≤f(x)≤2.对于①,观察f(x)的图象,可知满足方程f(g(x))=0的g(x)有三个不同的值,一个值在-2或-1之间,一个值为0,一个值在1与2之间.再观察g(x)的图象,由图象知,g(x)的值在-2与-1之间时对应了2个x值,g(x)=0时对应了2个x值,g(x)的值在1与2之间时对应了2个x值,故方程f(g(x))=0有且仅有6个根,故①正确.对于②,观察g(x)的图象,可知满足g(f(x))=0的f(x)有两个不同的值,一个值处于-2与-1之间,另一个值处于0与1之间.观察f(x)的图象,知f(x)的值在-2与-1之间时对应了1个x值,f(x)的值在0与1之间时对应了3个x值,所以方程g(f(x))=0有且仅有4个根,故②不正确.对于③,观察f(x)的图象,可知满足方程f(f(x))=0的f(x)有3个不同的值,一个值在-2与-1之间,一个值为0,一个值在1与2之间.再观察f(x)的图象,由图象知f(x)的值在-2与-1之间时对应了1个x值,f(x)=0时对应了3个x值,f(x)的值在1与2之间时对应了1个x值,故方程f(f(x))=0有且仅有5个根,故③正确.对于④,观察g(x)的图象,可知满足方程g(g(x))=0的g(x)有2个不同的值,一个值在-2与-1之间,一个值在0与1之间.再观察g(x)的图象,由图象可知g(x)的值在-2与-1之间时对应了2个x值,g(x)的值在0与1之间时对应了2个x值,故方程g(g(x))=0有且仅有4个根,故④正确.综上所述,正确命题的个数是3.故选B.]7.(2019·广州二模)已知定义在R上的函数f(x),对任意x∈R,都有f(x+4)=f(x)+f(2)成立,若函数y=f(x+1)的图象关于直线x=-1对称,则f(2 022)的值为( ) A.2 018 B.-2 018C.0 D.4解析:C [依题意得,函数y =f (x )的图象关于直线x =0对称,因此函数y =f (x )是偶函数,且f (-2+4)=f (-2)+f (2),即f (2)=f (2)+f (2),所以f (2)=0,所以f (x +4)=f (x ),即函数y =f (x )是以4为周期的函数,f (2 022)=f (4×505+2)=f (2)=0.]8.(2019·苏州调研)函数y =sin 2x1-cos x 的部分图象大致为( )解析:C [令f (x )=sin 2x1-cos x,∵f (1)=sin 21-cos 1>0,f (π)=sin 2π1-cos π=0,∴排除选项A ,D.由1-cos x ≠0得x ≠2k π(k ∈Z ), 故函数f (x )的定义域关于原点对称.又∵f (-x )=sin -2x 1-cos -x =-sin 2x1-cos x=-f (x ),∴f (x )为奇函数,其图象关于原点对称,∴排除选项B.故选C.] 9.已知函数f (x )=x -4+9x +1,x ∈(0,4).当x =a 时,f (x )取得最小值b ,则函数g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a |x +b |的图象为( )解析:B [因为x ∈(0,4),所以x +1>1,所以f (x )=x -4+9x +1=x +1+9x +1-5≥2 x +1×9x +1-5=1,当且仅当x =2时取等号,且f (x )的最小值为1,所以a =2,b=1,所以g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x +1|,其图象关于直线x =-1对称,又g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x +1|≤⎝ ⎛⎭⎪⎫120=1,所以B.]10.(2020·河北衡水中学模拟)已知函数f (x )=22 019x+1+sin x ,其中f ′(x )为函数f (x )的导数,则f (2 018)+f (-2 018)+f ′(2 019)-f ′(-2 019)等于( )A .2B .2 019C .2 018D .0解析:A [由题意得f (x )+f (-x )=2, ∴f (2 018)+f (-2 018)=2,由f (x )+f (-x )=2可得f (x )-1+f (-x )-1=0, ∴y =f (x )-1为奇函数, ∴y =f (x )-1的导函数为偶函数,即y =f ′(x )为偶函数,其图象关于y 轴对称,∴f ′(2 019)-f ′(-2 019)=0,∴f (2 018)+f (-2 018)+f ′(2 019)-f ′(-2 019)=2.故选A.]11.(2019·定州二模)已知a >0,设函数f (x )=2 019x +1+2 0172 019x+1(x ∈[-a ,a ])的最大值为M ,最小值为N ,那么M +N =( )A .2 017B .2 019C .4 040D .4 036解析:D [由题意得f (x )=2 019x +1+2 0172 019x +1=2 019-22 019x+1. 因为y =2 019x+1在[-a ,a ]上是单调递增的, 所以f (x )=2 019-22 019x+1在[-a ,a ]上是单调递增的,所以M =f (a ),N =f (-a ), 所以M +N =f (a )+f (-a )=4 038-22 019a +1-22 019-a+1=4 036.] 12.(2019·贵阳监测)已知函数f (x )=2xx -1,则下列结论正确的是( ) A .函数f (x )的图象关于点(1,2)中心对称 B .函数f (x )在(-∞,1)上是增函数C .函数f (x )的图象上存在不同的两点A 、B ,使得直线AB ∥x 轴D .函数f (x )的图象关于直线x =1对称 解析:A [因为f (x )=2x x -1=2x -1+2x -1=2x -1+2,所以该函数图象可以由y =2x的图象向右平移1个单位长度,向上平移2个单位长度得到,所以函数f (x )的图象关于点(1,2)中心对称,A 正确,D 错误;易知函数f (x )在(-∞,1)上单调递减,故B 错误;易知函数f (x )的图象是由y =2x的图象平移得到的,所以不存在不同的两点A 、B ,使得直线AB ∥x 轴,C 错误.故选A.]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(2020·安徽江淮十校联考)函数f (x )=log 13(x 2+2)+13|x |+1,若f (2x +1)≥f (x ),则实数x 的取值范围是____________.解析:易知f (x )为偶函数,且在[0,+∞)上单调递减,∴|2x +1|≤|x |,解得-1≤x ≤-13,∴x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-13.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-1314.(2019·北京卷)设函数f (x )=e x +a e -x(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:若函数f (x )=e x +a e -x 为奇函数,则f (-x )=-f (x ),e -x +a e x =-(e x +a e -x)恒成立,即(a +1)(e x +e -x )=0恒成立,欲(a +1)(e x +e -x)=0对任意的x 恒成立.需a +1=0,即a =-1时,所以a =-1.若函数f (x )=e x +a e -x 是R 上的增函数,则f ′(x )=e x -a e -x ≥0恒成立,a ≤e 2x,a ≤0. 即实数a 的取值范围是(-∞,0]. 答案:-1 (-∞,0]15.(2020·湖北省八校联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln x 2+a ln x +b ,x >0,e x +12,x ≤0,若f (e 2)=f (1),f (e)=43f (0),则函数f (x )的值域为________________.解析:由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧4+2a +b =b ,1+a +b =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =3,∴当x >0时,f (x )=(ln x )2-2ln x +3=(ln x -1)2+2≥2;当x ≤0时,12<e x +12≤e 0+12=32,则函数f (x )的值域为⎝ ⎛⎦⎥⎤12,32∪[2,+∞).答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤12,32∪[2,+∞)16.(2020·辽宁五校联考)如果定义在R 上的函数f (x )满足:对任意的x 1≠x 2,都有x 1f (x 1)+x 2f (x 2)≥x 1f (x 2)+x 2f (x 1),则称f (x )为“H 函数”,给出下列函数:①y =-x 3+x +1;②y =3x -2(sin x -cos x )③y =1-e x ;④f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln x x ≥1,0x <1;⑤y =xx 2+1.其中是“H 函数”的是________.(写出所有满足条件的函数的序号)解析:因为x 1f (x 1)+x 2f (x 2)≥x 1f (x 2)+x 2f (x 1),所以f (x 1)(x 1-x 2)-f (x 2)(x 1-x 2)≥0,即[f (x 1)-f (x 2)](x 1-x 2)≥0,分析可得,若函数f (x )为“H 函数”,则函数f (x )为增函数或常函数.对于①,y =-x 3+x +1,则y ′=-3x 2+1,所以y =-x 3+x +1既不是R 上的增函数也不是常函数,故其不是“H 函数”;对于②,y =3x -2(sin x -cos x ),则y ′=3-2(cos x +sin x )=3-22sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4>0,所以y =3x -2(sin x -cos x )是R 上的增函数,故其是“H 函数”;对于③,y =1-e x是R 上的减函数,故其不是“H 函数”;对于④,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln x x ≥1,0x <1,当x <1时,是常函数,当x ≥1时,是增函数,且当x =1时,ln x=0,故其是“H函数”;对于⑤,y=xx2+1,当x≠0时,y=1x+1x,不是R上的增函数也不是常函数,故其不是“H函数”.所以满足条件的函数的序号是②④.答案:②④。
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专题一函数与导数、不等式第1讲函数、函数与方程及函数的应用练习理一、填空题1。
(2016·南通调研)函数f(x)=ln x+错误!的定义域为________.解析要使函数f(x)=ln x+错误!有意义,则错误!解得0<x≤1,即函数定义域是(0,1].答案(0,1]2。
(2011·江苏卷)函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是________.解析函数f(x)的定义域为错误!,令t=2x+1(t>0)。
因为y=log5t在t∈(0,+∞)上为增函数,t=2x+1在错误!上为增函数,所以函数y=log5(2x+1)的单调增区间为错误!.答案错误!3.(2016·苏州调研)函数f(x)={2x,x≤0,,-x2+1,x>0的值域为________。
解析当x≤0时,y=2x∈(0,1];当x>0时,y=-x2+1∈(-∞,1).综上, 该函数的值域为(-∞,1]。
答案(-∞,1]4。
(2016·江苏卷)定义在区间[0,3π]上的函数y=sin 2x的图象与y=cos x的图象的交点个数是________.解析在区间[0,3π]上分别作出y=sin 2x和y=cos x的简图如下:由图象可得两图象有7个交点。