高三数学一轮复习 函数的概念与基本初等函数试题 文
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第二章函数的概念与基本初等函数(Ⅰ)第七节函数的图象A级·基础过关|固根基|1。
(2019届沈阳市质量监测)函数f(x)=错误!的图象大致为()解析:选C因为y=x2-1与y=e|x|都是偶函数,所以f(x)=错误!为偶函数,排除A、B;又f(2)=错误!<1,排除D,故选C。
2.小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间后,为了赶时间加快速度行驶,与以上事件吻合得最好的图象是()解析:选C小明匀速运动时,所得图象为一条直线,且距离学校越来越近,排除A;因交通堵塞停留了一段时间,与学校的距离不变,排除D;后来为了赶时间加快速度行驶,排除B。
3.(一题多解)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:选B解法一:设所求函数图象上任一点的坐标为(x,y),则其关于直线x=1的对称点的坐标为(2-x,y),由对称性知点(2-x,y)在函数f(x)=ln x的图象上,所以y=ln(2-x),故选B.解法二:由题意知,对称轴上的点(1,0)既在函数y=ln x的图象上也在所求函数的图象上,代入选项中的函数表达式逐一检验,排除A、C、D,故选B.4.已知图①中的图象对应的函数为y=f(x),则图②中的图象对应的函数为()A.y=f(|x|) B.y=f(-|x|)C.y=|f(x)| D.y=-f(|x|)解析:选B观察函数图象,图②是由图①保留y轴左侧部分图象,并将左侧图象翻折到右侧所得.因此,图②中对应的函数解析式为y=f(-|x|).5.函数y=错误!的图象大致为()解析:选B函数y=错误!的定义域为{x|x≠0且x≠±1},排除A 项;∵f(-x)=错误!=-f(x),f(x)是奇函数,排除C项;当x=2时,y=错误!>0,排除D项.6.已知函数f(x)=错误!则函数y=f(e-x)的大致图象是()解析:选B令g(x)=f(e-x),则g(x)=错误!化简得g(x)=错误!因此g(x)在(0,+∞),(-∞,0)上都是减函数,A、C、D不成立.7.已知函数f(2x+1)是奇函数,则函数y=f(2x)的图象的对称中心为()A.(1,0) B.(-1,0)C.错误!D.错误!解析:选C f(2x+1)是奇函数,所以图象关于原点成中心对称,而f(2x)的图象是由f(2x+1)的图象向右平移12个单位长度得到的,故关于点错误!成中心对称.8.已知函数f(x)=dax2+bx+c(a,b,c,d∈R)的图象如图所示,则()A.a>0,b>0,c<0,d<0 B.a<0,b>0,c<0,d>0 C.a<0,b>0,c>0,d>0 D.a>0,b<0,c>0,d>0解析:选B由题图可知,x≠1且x≠5,则ax2+bx+c=0的两根为1,5,由根与系数的关系,得-错误!=6,错误!=5,∴a,b异号,a,c同号,排除A、C;又∵f(0)=错误!<0,∴c,d异号,排除D,只有B项适合.9.(2019届石家庄模拟)在同一平面直角坐标系中,函数y=g (x)的图象与y=e x的图象关于直线y=x对称.而函数y=f(x)的图象与y=g(x)的图象关于y轴对称,若f(m)=-1,则m =________.解析:由题意知g(x)=ln x,则f(x)=ln(-x),若f(m)=-1,则ln(-m)=-1,解得m=-1 e.答案:-错误! 10。
第二章 函数的概念及基本初等函数(Ⅰ)第二节 函数的单调性与最值A 级·基础过关 |固根基|1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =ln(x +2)B .y =-x +1C .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12xD .y =x +1x解析:选A 函数y =ln(x +2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上是增函数. 2.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( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,+∞B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫-14,+∞C .⎣⎢⎡⎭⎪⎫-14,0 D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0 解析:选D 当a =0时,f(x)=2x -3在定义域R 上单调递增,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,实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0.3.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 .⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,23C .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23 D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23 解析:选D 因为函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f(2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13, 所以0≤2x-1<13,解得12≤x<23.4.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) 解析:选A 因为f(x)是偶函数, 所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2). 又因为函数f(x)在[0,+∞)上是增函数, 所以f(π)>f(3)>f(2),即f(π)>f(-3)>f(-2).5.函数y =f(x)(x∈R)的图象如图所示,则函数g(x)=f(log a x)(0<a<1)的单调递减区间是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12 B .[a ,1] C .(-∞,0)∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ D .[a ,a +1 ]解析:选B 由图象,知f(x)在(-∞,0)和⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上单调递减,而在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12上单调递增.又因为当0<a<1时,y =log a x 为(0,+∞)上的减函数,所以要使g(x)=f(log a x)单调递减,则需log a x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,即0≤log a x ≤12,解得x∈[a ,1].6.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( )A .-1B .1C .6D .12解析:选C 由已知得,当-2≤x≤1时,f(x)=x -2; 当1<x≤2时,f(x)=x 3-2.因为f(x)=x 3-2,f(x)=x -2在定义域内都为增函数,且f(1)<f(2), 所以f(x)的最大值为f(2)=23-2=6.7.函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x≥1,2x ,x<1的值域为________.解析:当x≥1时,log 12x≤0;当x<1时,0<2x<2,故f(x)的值域为(0,2)∪(-∞,0]=(-∞,2).答案:(-∞,2)8.函数f(x)=x +2x -1 的值域为________. 解析:由2x -1≥0,得x≥12,∴函数的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞. 又函数f(x)=x +2x -1在⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上单调递增,∴当x =12时,函数取最小值f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,∴函数f(x)的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞9.已知f(x)=xx -a(x≠a). (1)若a =-2,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:任取x 1<x 2<-2, 当a =-2时,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)<0,即f(x 1)<f(x 2), ∴f(x)在(-∞,-2)上单调递增.(2)任取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.综上所述知a 的取值范围是(0,1].10.(2019届福建师大附中模拟)定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足下面三个条件: ①对任意正数a ,b ,都有f(a)+f(b)=f(ab); ②当x>1时,f(x)<0; ③f(2)=-1. (1)求f(1)的值;(2)用单调性的定义证明:函数f(x)在(0,+∞)上是减函数; (3)求满足f(3x -1)>2的x 的取值集合.解:(1)由f(a)+f(b)=f(ab),得f(1)+f(1)=f(1),则f(1)=0. (2)证明:任取x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1<x 2,则f(x 1)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x 1=f(x 2),所以f(x 2)-f(x 1)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x 1. 由x 2x 1>1,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x 1<0,即f(x 2)<f(x 1),∴f(x)在(0,+∞)上是减函数.(3)∵f(2)=-1,∴f(4)=f(2)+f(2)=-2,又f(4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=f(1)=0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=2.又f(x)的定义域为(0,+∞),且在其上是减函数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧3x -1<14,3x -1>0,解得13<x<512. 故满足要求的x 的取值集合为⎝ ⎛⎭⎪⎫13,512.B 级·素养提升 |练能力|11.设a>0且a≠1,则“函数f(x)=a x在R 上是减函数”是“函数g(x)=(2-a)x 3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 .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 若函数f(x)=a x在R 上为减函数,则有0<a<1;若函数g(x)=(2-a)x 3在R 上为增函数,则有2-a>0,即a<2,所以“函数f(x)=a x在R 上是减函数”是“函数g(x)=(2-a)x 3在R 上是增函数”的充分不必要条件,故选A .12.已知在函数f(x)=lg(a x-b x)+x 中,常数a ,b 满足a>1>b>0,且a =b +1,那么f(x)>1的解集为( )A .(0,1)B .(1,+∞)C .(1,10)D .(10,+∞) 解析:选B 由a x-b x>0,a>1>b>0,得⎝ ⎛⎭⎪⎫a b x>1,解得x>0,所以函数f(x)的定义域为(0,+∞).因为a>1>b>0,所以y =a x单调递增,y =-b x单调递增,所以t =a x-b x单调递增.又y =lg t 单调递增,所以f(x)=lg(a x-b x)+x 为(0,+∞)上的增函数.而f(1)=lg(a -b)+1=lg 1+1=1,所以当x>1时,f(x)>1,故f(x)>1的解集为(1,+∞).故选B .13.如果函数y =f(x)在区间I 上是增函数,且函数y =f (x )x 在区间I 上是减函数,那么称函数y=f(x)是区间I 上的“缓增函数”,区间I 叫做“缓增区间”.若函数f(x)=12x 2-x +32是区间I 上的“缓增函数”,则“缓增区间”I 为( )A .[1,+∞)B .[0,3]C .[0,1]D .[1,3]解析:选D 因为函数f(x)=12x 2-x +32的对称轴为x =1,所以函数y =f(x)在区间[1,+∞)上是增函数.又当x≥1时,f (x )x =12x +32x -1,令g(x)=12x +32x -1(x≥1),则g′(x)=12-32x 2=x 2-32x 2,由g′(x)≤0,得1≤x ≤3,即函数f (x )x =12x -1+32x 在区间[1,3]上单调递减,故“缓增区间”I 为[1,3].故选D . 14.定义运算:x y =⎩⎪⎨⎪⎧x ,xy≥0,y ,xy<0,例如:34=3,(-2)4=4,则函数f(x)=x2(2x -x 2)的最大值为________.解析:由已知,得f(x)=x2(2x -x 2)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x 2(2x -x 2)≥0,2x -x 2,x 2(2x -x 2)<0=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,0≤x≤2,2x -x 2,x<0或x>2,易知函数f(x)的最大值为4. 答案:4。
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。
第二章函数的概念与基本初等函数I第六讲函数的图象练好题·考点自测1.下列说法正确的是()A。
若函数y=f(x)满足f(1+x)=f(1-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称B.若函数y=f(x)满足f(x+1)=f(x-1),则函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称C.当x∈(0,+∞)时,函数y=f(|x|)的图象与y=|f(x)|的图象相同D.函数y=f(1-x)的图象可由y=f(-x)的图象向左平移1个单位长度得到2。
[2020天津,3,5分]函数y=4x的图象大致为()x2+13。
[2020石家庄市高三测试]已知函数f(x)={1,x>0,则函数g(x)=f0,x=0,-1,x<0,(x)·(e x—1)的大致图象是()A B C D4.[2018全国卷Ⅲ,7,5分]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)5.[新课标全国Ⅰ,5分]设函数y=f(x)的图象与y=2x+a的图象关于直线y=-x对称,且f(—2)+f(-4)=1,则a=()A。
—1 B。
1 C。
2 D.46。
设f(x)=|lg(x—1)|,若1<a<b且f(a)=f(b),则ab的取值范围是。
拓展变式1.(1)[2020河南开封4月模拟]函数y=cos x+ln|x|的大致图象为()x2-2x+1,x∈[1,4]。
(2)[2020山东临沂4月模拟]已知函数f(x)=12当x=a时,f(x)取得最大值b,则函数g(x)=a|x+b|的大致图象为()(3)[2020广州阶段模拟][平面向量与函数图象综合]如图2—6-3所示的图形是由一个半径为2的圆和两个半径为1的半圆组成的,它们的圆心分别是O,O1,O2,动点P从点A出发沿着圆弧按A→O→B→C→A→D→B的路线运动(其中A,O1,O,O2,B五点共线),记点P运动的路程为x,设y=|O1P⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |2,y与x的函数解析式为y=f (x),则y=f(x)的图象大致是()2.(1)[2016全国卷Ⅱ,12,5分][理]已知函数f(x)(x∈R)满足f(—x)=2-f(x),若函数y=x+1x与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(x m,y m),则∑i=1m(x i+y i)=()A。
【课时训练】指数与指数函数一、选择题1.(2019某某某某调研)函数f (x )=2|x -1|的大致图象是( )A B C D 【答案】B【解析】由f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≥1,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,x <1,可知f (x )在[1,+∞)上单调递增,在(-∞,1)上单调递减.故选B.2.(2018某某某某一中月考)已知函数f (x )=a |x +1|(a >0,a ≠1)的值域为[1,+∞),则f (-4)与f (1)的关系是( )A .f (-4)>f (1)B .f (-4)=f (1)C .f (-4)<f (1)D .不能确定【答案】A【解析】由题意可知a >1, f (-4)=a 3,f (1)=a 2,由y =a t(a >1)的单调性知a 3>a 2,所以 f (-4)>f (1).3.(2018某某某某调研)若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,且a ≠1)满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是( )A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[-2,+∞)D .(-∞,-2]【答案】B【解析】由f (1)=19得a 2=19,又a >0,所以a =13,因此f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13|2x -4|.因为g (x )=|2x -4|在[2,+∞)上单调递增,所以f (x )的单调递减区间是[2,+∞).4.(2018某某某某一模)已知奇函数y =⎩⎪⎨⎪⎧fx ,x >0,g x ,x <0.如果f (x )=a x(a >0,且a ≠1)对应的图象如图所示,那么g (x )=( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x B .-⎝ ⎛⎭⎪⎫12xC .2-xD .-2x【答案】D【解析】由题图可知f (1)=12,∴a =12,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x .由题意得g (x )=-f (-x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x=-2x.故选D.5.(2018某某省实验中学分校月考)函数y =16-2x的值域是( ) A .[0,+∞) B .[0,4] C .[0,4) D .(0,4)【答案】C【解析】函数y =16-2x中,因为16-2x≥0,所以2x≤16.因此2x∈(0,16],所以16-2x∈[0,16).故y =∈[0,4).故选C.6.(2018某某某某第一中学月考)已知集合A ={x |(2-x )·(2+x )>0},则函数f (x )=4x-2x +1-3(x ∈A )的最小值为( )A .4B .2C .-2D .-4【答案】D【解析】由题知集合A ={x |-2<x <2}.又f (x )=(2x )2-2×2x -3,设2x=t ,则14<t <4,所以f (x )=g (t )=t 2-2t -3=(t -1)2-4,且函数g (t )的对称轴为直线t =1,所以最小值为g (1)=-4.故选D.7.(2018某某某某联考)已知函数f (x )=e x,如果x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,则下列关于f (x )的性质:①(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0;②y =f (x )不存在反函数;③f (x 1)+f (x 2)<2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22;④方程f (x )=x 2在(0,+∞)上没有实数根.其中正确的是( )A .①②B .①④C .①③D .③④【答案】B8.(2018某某某某联考)若函数f (x )=2x -a +1+x -a -a 的定义域与值域相同,则a =( )A .-1B .1C .0D .±1【答案】B【解析】∵函数f (x )=2x -a +1+x -a -a ,∴函数f (x )的定义域为[a ,+∞). ∵函数f (x )的定义域与值域相同, ∴函数f (x )的值域为[a ,+∞).又∵函数f (x )在[a ,+∞)上是单调递增函数,∴当x =a 时,f (a )=2a -a +1-a =a ,解得a =1.故选B.二、填空题9.(2018某某某某一模)已知函数f (x )=e x -e -xe x +e -x ,若f (a )=-12,则f (-a )=________. 【答案】12【解析】∵f (x )=e x-e -xe x +e -x ,f (a )=-12,∴e a -e -a e a +e -a =-12.∴f (-a )=e -a -e a e -a +e a =-e a -e -ae a +e -a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12. 10.(2018某某一中月考)若函数f (x )=a x-1(a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a =________.【答案】 3【解析】当a >1时,f (x )=a x -1在[0,2]上为增函数,则a 2-1=2,∴a =± 3.又a >1,∴a = 3.当0<a <1时,f (x )=a x-1在[0,2]上为减函数,又f (0)=0≠2,∴0<a <1不成立.综上可知,a = 3.11.(2018某某十校联考)已知max (a ,b )表示a ,b 两数中的最大值.若f (x )=max {e |x |,e|x -2|},则f (x )的最小值为________.【答案】e【解析】由于f (x )=max {e |x |,e |x -2|}=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≥1,e 2-x,x <1.当x ≥1时,f (x )≥e,且当x =1时,取得最小值e ;当x <1时,f (x )>e.故f (x )的最小值为f (1)=e.12.(2018某某某某海阳一中期中)已知函数f (x )=2|x -2|-1在区间[0,m ]上的值域为[0,3],则实数m 的取值X 围为________.【答案】[2,4] 【解析】函数f (x )=2|x -2|-1的对称轴为直线x =2,且在(-∞,2]上单调递减,在(2,+∞)上单调递增.由于函数f (x )=2|x -2|-1在区间[0,m ]上的值域为[0,3]且函数关于直线x =2对称,f (0)=f (4)=3,f (2)=0,所以结合图象可知m ∈[2,4].三、解答题13.(2018某某余姚中学月考)已知定义在R 上的函数 f (x )=2x-12|x |.(1)若f (x )=32,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. 【解】(1)当x <0时,f (x )=0,无解; 当x ≥0时,f (x )=2x-12x ,由2x -12x =32,得2·22x -3·2x-2=0,将上式看成关于2x的一元二次方程, 解得2x =2或2x=-12,∵2x>0,∴x =1.(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),∵t ∈[1,2],∴-(22t+1)∈[-17,-5], 故实数m 的取值X 围是[-5,+∞).。
第二章 函数的概念与基本初等函数(Ⅰ)第九节 函数模型及其应用A 级·基础过关|固根基|1.一根蜡烛长20 cm ,点燃后每小时燃烧5 cm ,燃烧时剩下的高度h(cm)与燃烧时间t(h)的函数关系用图象表示为图中的( )解析:选B 由题意知h =20-5t(0≤t≤4),图象应为B 项.2.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元解析:选D 设进货价为a 元,由题意知132×(1-10%)-a =10%·a ,解得a =108.3.根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为1080.则下列各数中与M N最接近的是( )(参考数据:lg 3≈0.48) A .1033B .1053C .1073D .1093解析:选D M≈3361,N≈1080,M N ≈33611080,则lg M N ≈lg 33611080=lg 3361-lg 1080=361lg 3-80≈93.∴M N≈1093. 4.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 .43.025万元解析:选C 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. 所以利润y =4.1x -0.1x 2+2(16-x)=-0.1x 2+2.1x +32=-0.1⎝⎛⎭⎪⎫x -2122+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.5.设某公司原有员工100人从事产品A 的生产,平均每人每年创造产值t 万元(t 为正数).公司决定从原有员工中分流x(0<x <100,x∈N *)人去进行新开发的产品B 的生产.分流后,继续从事产品A 生产的员工平均每人每年创造产值在原有的基础上增长了1.2x%.若要保证产品A 的年产值不减少,则最多能分流的人数是( )A .15B .16C .17D .18解析:选B 由题意,分流前每年创造的产值为100t 万元,分流x 人后,每年创造的产值为(100-x)(1+1.2x%)t 万元,则由⎩⎪⎨⎪⎧0<x <100,x∈N *,(100-x )(1+1.2x%)t≥100t,解得0<x≤503.因为x∈N *,所以x 的最大值为16.6.当生物死亡后,其体内原有的碳14的含量大约每经过5 730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.当死亡生物体内的碳14含量不足死亡前的千分之一时,用一般的放射性探测器就测不到了.若某死亡生物体内的碳14用该放射性探测器探测不到,则它经过的“半衰期”个数至少是( )A .8B .9C .10D .11解析:选C 设该死亡生物体内原来的碳14的含量为1,则经过n 个“半衰期”后的含量为⎝ ⎛⎭⎪⎫12n,由⎝ ⎛⎭⎪⎫12n<11 000,得n≥10,所以,若某死亡生物体内的碳14用该放射性探测器探测不到,则它至少需要经过10个“半衰期”.7.(2019届北京东城模拟)小菲在学校选修课中了解到艾宾浩斯遗忘曲线,为了解自己记忆一组单词的情况,她记录了随后一个月的有关数据,绘制图象,拟合了记忆保持量f(x)与时间x(天)之间的函数关系f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-720x +1,0<x≤1,15+920x-12,1<x≤30.某同学根据小菲拟合后的信息得到以下结论: ①随着时间的增加,小菲的单词记忆保持量降低; ②9天后,小菲的单词记忆保持量低于40%; ③26天后,小菲的单词记忆保持量不足20%.其中正确结论的序号有________.(请写出所有正确结论的序号)解析:由函数解析式可知f(x)随着x 的增加而减少,故①正确;当1<x≤30时,f(x)=15+920x -12,则f(9)=15+920×9-12=0.35,即9天后,小菲的单词记忆保持量低于40%,故②正确;f(26)=15+920×26-12>15,故③错误. 答案:①②8.有一批材料可以建成200 m 长的围墙,如果用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地,中间用同样的材料隔成三个面积相等的矩形(如图所示),则围成的矩形场地的最大面积为________ m 2.(围墙厚度不计)解析:设围成的矩形场地的长为x m ,则宽为200-x 4 m ,则S =x·200-x 4=14(-x 2+200x)=-14(x -100)2+2 500.∴当x =100时,S max =2 500 m 2. 答案:2 5009.已知投资x 万元经销甲商品所获得的利润为P =x 4;投资x 万元经销乙商品所获得的利润为Q =a2x(a >0).若投资20万元同时经销这两种商品或只经销其中一种商品,使所获得的利润不少于5万元,则a的最小值为________.解析:设投资乙商品x 万元(0≤x≤20),则投资甲商品(20-x)万元. 则利润分别为Q =a 2x(a >0),P =20-x4,由题意得P +Q≥5,0≤x≤20时恒成立, 则化简得a x ≥x2,在0≤x≤20时恒成立.(1)x =0时,a 为一切实数; (2)0<x≤20时,分离参数a≥x2,0<x≤20时恒成立,所以a≥5,a 的最小值为 5. 答案: 510.已知某服装厂生产某种品牌的衣服,销售量q(x)(单位:百件)关于每件衣服的利润x(单位:元)的函数解析式为q(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1 260x +1,0<x≤20,90-35x ,20<x≤180,求该服装厂所获得的最大效益是多少元?解:设该服装厂所获效益为f(x)元,则f(x)=100xq(x)=⎩⎪⎨⎪⎧126 000x x +1,0<x≤20,100x (90-35x ),20<x≤180.当0<x≤20时,f(x)=126 000x x +1=126 000-126 000x +1,f(x)在区间(0,20]上单调递增,所以当x =20时,f(x)有最大值120 000;当20<x≤180时,f(x)=9 000x -3005·x x , 则f′(x)=9 000-4505·x ,令f′(x)=0,所以x =80.当20<x <80时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当80≤x≤180时,f′(x)≤0,f(x)为单调递减,所以当x =80时,f(x)有极大值,也是最大值240 000.由于120 000<240 000.故该服装厂所获得的最大效益是240 000元. B 级·素养提升|练能力|11.将甲桶中的a L 水缓慢注入空桶乙中,t min 后甲桶中剩余的水量符合指数衰减曲线y =ae nt.假设过5 min 后甲桶和乙桶的水量相等,若再过m min 甲桶中的水只有a4L ,则m 的值为( )A .5B .8C .9D .10解析:选A ∵5 min 后甲桶和乙桶的水量相等,∴函数y =f(t)=ae n t 满足f(5)=ae 5n=12a ,可得n =15ln 12,∴f(t )=a·⎝ ⎛⎭⎪⎫12t 5,因此,当k min 后甲桶中的水只有a4 L 时,f(k)=a·⎝ ⎛⎭⎪⎫12k 5=14a ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12k 5=14,∴k =10,由题可知m =k -5=5.12.“好酒也怕巷子深”,许多著名品牌是通过广告宣传进入消费者视线的.已知某品牌商品靠广告销售的收入R 与广告费A 之间满足关系R =a A(a 为常数),广告效应为D =a A -A.那么精明的商人为了取得最大广告效应,投入的广告费应为________.(用常数a 表示)解析:令t =A(t ≥0),则A =t 2,所以D =at -t 2=-t -12a 2+14a 2,所以当t =12a ,即A =14a 2时,D取得最大值.答案:14a 213.(2019年北京卷)李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.(1)当x =10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付________元;(2)在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为________.解析:(1)当x =10时,一次购买草莓和西瓜各1盒,共60+80=140(元),由题可知顾客需支付140-10=130(元).(2)设每笔订单金额为m 元,当0≤m<120时,顾客支付m 元,李明得到0.8m 元,0.8m ≥0.7m ,显然符合题意,此时x =0; 当m≥120时,根据题意得(m -x)80%≥m ×70%, 所以x≤m8,而m≥120,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x≤⎝ ⎛⎭⎪⎫m 8min ,而⎝ ⎛⎭⎪⎫m 8min=15, 所以x≤15.综上,当0≤x≤15时,符合题意, 所以x 的最大值为15.答案:(1)130 (2)1514.十九大提出对农村要坚持精准扶贫,至2020年底全面脱贫.现有扶贫工作组到某山区贫困村实施脱贫工作,经摸底排查,该村现有贫困农户100家,他们均从事水果种植,2017年底该村平均每户年纯收入为1万元.扶贫工作组一方面请有关专家对水果进行品种改良,提高产量;另一方面,抽出部分农户从事水果包装、销售工作,其人数必须小于种植的人数.从2018年初开始,若该村抽出5x 户(x∈Z,1≤x≤9)从事水果包装、销售工作,经测算,剩下从事水果种植的农户的年纯收入每户平均比上一年提高x20,而从事包装、销售的农户的年纯收入每户平均为⎝ ⎛⎭⎪⎫3-14x 万元(参考数据:1.13=1.331,1.153≈1.521,1.23=1.728).(1)至2020年底,为使从事水果种植的农户能实现脱贫(每户年均纯收入不低于1万6千元),至少要抽出多少户从事包装、销售工作?(2)至2018年底,该村每户年均纯收入能否达到1.35万元?若能,请求出从事包装、销售的户数;若不能,请说明理由.解:(1)至2020年底,种植户平均收入 =(100-5x )⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 203100-5x≥1.6,即⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 203≥1.6, 即x≥20(31.6-1).由题中所给数据,知1.15<31.6<1.2,所以3<20(31.6-1)<4. 所以x 的最小值为4,此时5x≥20,即至少要抽出20户从事包装、销售工作. (2)至2018年底,假设该村每户年均纯收入能达到1.35万元.每户的平均收入为5x ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-14x +(100-5x )⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 20100≥1.35,化简得3x 2-30x +70≤0.因为x∈Z 且1≤x≤9,所以x∈{4,5,6}.所以当从事包装、销售的户数达到20至30户时,能达到,否则,不能.。
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)1.三个数a=0.67,b=70.6,c=log0.76的大小关系为()A.b<c<a B.b<a<c C.c<a<b D.c<b<a【答案解析】C【考点】对数值大小的比较.【分析】利用指数函数与对数函数的单调性即可得出.【解答】解:∵0<a=0.67<1,b=70.6>1,c=log0.76<0,∴c<a<b,故选:C.2.已知函数的图象与直线y=x恰有三个公共点,则实数m的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1] B.[﹣1,2) C.[﹣1,2] D.[2,+∞)【答案解析】B【考点】函数的零点;函数的图象;函数与方程的综合运用.【专题】函数的性质及应用.【分析】由题意可得只要满足直线y=x和射线y=2(x>m)有一个交点,而且直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2的两个交点即可,画图便知,直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象的两个交点为(﹣2,﹣2)(﹣1,﹣1),由此可得实数m的取值范围.【解答】解:由题意可得射线y=x与函数f(x)=2(x>m)有且只有一个交点.而直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2,至多两个交点,题目需要三个交点,则只要满足直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象有两个交点即可,画图便知,y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象交点为A(﹣2,﹣2)、B(﹣1,﹣1),故有m≥﹣1.而当m≥2时,直线y=x和射线y=2(x>m)无交点,故实数m的取值范围是[﹣1,2),故选B.【点评】本题主要考查函数与方程的综合应用,体现了转化、数形结合的数学思想,属于基础题.3.若函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a,则a的值为()A.2 B.4 C. D.【答案解析】C【考点】函数单调性的性质.【专题】函数的性质及应用.【分析】根据同底的指数函数和对数函数有相同的单调性,建立方程关系即可得到结论.【解答】解:∵函数y=ax与y=loga(x+1)在[0,1]上有相同的单调性,∴函数函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上是单调函数,则最大值与最小值之和为f(0)+f(1)=a,即1+loga1+loga2+a=a,即loga2=﹣1,解得a=,故选:C【点评】本题主要考查函数最值是应用,利用同底的指数函数和对数函数有相同的单调性是解决本题的关键.本题没有对a进行讨论.4.函数f(x)=ln(x-)的图象是()A. B.C. D.【答案解析】B【考点】对数函数图象与性质的综合应用.【专题】计算题;数形结合.【分析】求出函数的定义域,通过函数的定义域,判断函数的单调性,推出选项即可.【解答】解:因为x->0,解得x>1或﹣1<x<0,所以函数f(x)=ln(x-)的定义域为:(﹣1,0)∪(1,+∞).所以选项A、C不正确.当x∈(﹣1,0)时, g(x)=x-是增函数,因为y=lnx是增函数,所以函数f(x)=ln(x-)是增函数.故选B.【点评】本题考查函数的图象的综合应用,对数函数的单调性的应用,考查基本知识的综合应用,考查数形结合,计算能力.判断图象问题,一般借助:函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性、以及函数的图象的变化趋势等等.5.函数f(x)=x3+sinx+1(x∈R),若f(a)=2,则f(﹣a)的值为()A.3 B.0 C.﹣1 D.﹣2【答案解析】B【考点】函数奇偶性的性质.【分析】把α和﹣α分别代入函数式,可得出答案.【解答】解:∵由f(a)=2∴f(a)=a3+sina+1=2,a3+sina=1,则f(﹣a)=(﹣a)3+sin(﹣a)+1=﹣(a3+sina)+1=﹣1+1=0.故选B【点评】本题主要考查函数奇偶性的运用.属基础题.6.函数f(x)=x3+3x﹣1在以下哪个区间一定有零点()A.(﹣1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3)【答案解析】B【考点】函数零点的判定定理.【专题】函数的性质及应用.【分析】根据函数零点的判定定理将选项中区间的端点值代入验证即可得到答案.【解答】解:∵f(x)=x3+3x﹣1∴f(﹣1)f(0)=(﹣1﹣3﹣1)(﹣1)>0,排除A.f(1)f(2)=(1+3﹣1)(8+6﹣1)>0,排除C.f(0)f(1)=(﹣1)(1+3﹣1)<0,∴函数f(x)在区间(0,1)一定有零点.故选:B.【点评】本题主要考查函数零点的判定定理.属基础题.7.函数y=ax+1(a>0且a≠1)的图象必经过点()A.(0,1) B.(1,0) C.(2,1) D.(0,2)【答案解析】D【考点】指数函数的单调性与特殊点.【专题】函数的性质及应用.【分析】已知函数f(x)=ax+1,根据指数函数的性质,求出其过的定点.【解答】解:∵函数f(x)=ax+1,其中a>0,a≠1,令x=0,可得y=1+1=2,点的坐标为(0,2),故选:D【点评】本题主要考查指数函数的性质及其特殊点,是一道基础题.8.已知函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)﹣kx有零点,则实数k的取值范围是()A.(﹣∞,+∞) B. [,+∞) C.(﹣∞,] D.(﹣∞,1)【答案解析】考点:函数零点的判定定理.专题:计算题;数形结合;函数的性质及应用.分析:画出f(x)的图象,函数g(x)=f(x)﹣kx有零点,即为y=f(x)的图象和直线y=kx有交点,作出直线y=kx,由图象观察k≤0,直线和曲线有交点,设直线y=kx与曲线y=log2x相切的切点为p(m,n),运用导数,求出切线的斜率,再由图象观察即可得到k的取值范围.解答:解:函数f(x)=,画出f(x)的图象,函数g(x)=f(x)﹣kx有零点,即为y=f(x)的图象和直线y=kx有交点,作出直线y=kx,由图象观察k≤0,直线和曲线有交点,设直线y=kx与曲线y=log2x相切的切点为p(m,n),由于(log2x)′=,即切线的斜率为=k,又n=km,n=log2m,解得m=e,k=,则k>0时,直线与曲线有交点,则0<k,综上,可得实数k的取值范围是:(﹣∞,].故选C.点评:本题考查分段函数及运用,考查分段函数的图象和运用,考查数形结合的思想方法,考查运用导数求切线的斜率,属于中档题.9.函数f(x)=ln(x2+1)的图象大致是()【答案解析】考点:函数的图象.专题:函数的性质及应用.分析:∵x2+1≥1,又y=lnx在(0,+∞)单调递增,∴y=ln(x2+1)≥ln1=0,函数的图象应在x轴的上方,在令x取特殊值,选出答案.解答:解:∵x2+1≥1,又y=lnx在(0,+∞)单调递增,∴y=ln(x2+1)≥ln1=0,∴函数的图象应在x轴的上方,又f(0)=ln(0+1)=ln1=0,∴图象过原点,综上只有A符合.故选:A点评:对于函数的选择题,从特殊值、函数的性质入手,往往事半功倍,本题属于低档题.10.设函数f(x),g(x)满足下列条件:(1)对任意实数x1,x2都有f(x1)•f(x2)+g(x1)•g(x2)=g(x1﹣x2);(2)f(﹣1)=﹣1,f(0)=0,f(1)=1.下列四个命题:①g(0)=1;②g(2)=1;③f2(x)+g2(x)=1;④当n>2,n∈N*时,[f(x)]n+[g(x)]n的最大值为1.其中所有正确命题的序号是()A.①③ B.②④ C.②③④ D.①③④【答案解析】考点:命题的真假判断与应用.专题:函数的性质及应用.分析:既然对任意实数x1,x2都有f(x1)•f(x2)+g(x1)•g(x2)=g(x1﹣x2),那么分别令x1,x2取1,0,﹣1求出g(0),g(1),g(﹣1),g(2),然后令x1=x2=x可得③,再根据不等式即可得④解答:解;对于①结论是正确的.∵对任意实数x1,x2都有f(x1)•f(x2)+g(x1)•g(x2)=g(x1﹣x2)且f(﹣1)=﹣1,f(0)=0,f(1)=1,令x1=x2=1,得[f(1)]2+[g(1)]2=g(0),∴1+[g(1)]2=g(0),∴g(0)﹣1=[g(1)]2 令x1=1,x2=0,得f(1)f(0)+g(1)g(0)=g(1),∴g(1)g(0)=g(1),g(1)[g(0)﹣1]=0解方程组得对于②结论是不正确的,令x1=0,x2=﹣1,得f(0)f(﹣1)+g(0)g(﹣1)=g(1),∴g(﹣1)=0令x1=1,x2=﹣1,得f(1)f(﹣1)+g(1)g(﹣1)=g(2),∴﹣1=g(2),∴g(2)≠1对于③结论是正确的,令x1=x2=1,得f2(x)+g2(x)=g(0)=1,对于④结论是正确的,由③可知f2(x)≤1,∴﹣1≤f(x)≤1,﹣1≤g(x)≤1∴|fn(x)|≤f2(x),|gn(x)|≤g2(x)对n>2,n∈N*时恒成立,[f(x)]n+[g(x)]n≤f2(x)+g2(x)=1综上,①③④是正确的.故选:D。
(2)函数的概念与基本初等函数——2023届高考数学一轮复习揭秘高考原题【全国卷】(一)高考原题1.【2022年全国乙卷(文),1】如图是下列四个函数中的某个函数在区间[3,3]-的大致图像,则该函数是( )A.3231x x y x -+=+B.321x x y x -=+C.22cos 1x x y x =+D.22sin 1x y x =+ 2.【2022年全国甲卷(文),8】当1x =时,函数()ln b f x a x x =+取得最大值-2,则(2)f '=( ) A.-1 B.12- C.12 D.13.【2022年全国乙卷(理),12】已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,且()(2)5f x g x +-=,()(4)7g x f x --=.若()y g x =的图像关于直线2x =对称,(2)4g =,则221()k f k =∑=( ) A.-21B.-22C.-23D.-24(二)考情分析 1.本部分内容在高考试题中考查内容丰富,主要考查函数的基本性质,分段函数,指数函数,对数函数,函数的图像及其应用,函数零点等,函数单调性常作为工具使用,函数与方程思想,数形结合思想也是高考的热点,试题命题角度变化很多,但注重基础.(三)变式训练4.给定函数2()f x x =,()2g x x =+,x ∀∈R ,用()M x 表示()f x ,()g x 中的较大者,记为()max{(),()}M x f x g x =,则()M x 的最小值为( )A.-1B.1C.2D.45.已知函数()y f x =的图象与函数2x y =的图象关于直线y x =对称,函数()g x 是奇函数,且当x 0>时,()()g x f x x =+,则(4)g -=( ).A.-18B.-12C.-8D.-66.已知函数()()()f x x a x b =++(其中a b >)的图象如图所示,则函数()x g x a b =+的图象是( )A. B. C. D.7.已知函数()()log 21(0x a f x b a =+->,且1)a ≠的图像如图所示,则a ,b 满足的关系是( )A.101a b -<<<B.101b a -<<<C.101b a -<<<D.1101a b --<<<8.若函数()41x f x x mx =⋅--在(,1)-∞-上存在零点,则实数m 的取值范围为( ).答案以及解析1.答案:A解析:对于选项B ,当1x =时,0y =,与图象不符,故排除B ;对于选项D ,当3x =时,1sin305y =>,与图象不符,故排除D ;对于选项C ,当0x >时,22cos 2cos cos 112x x x x y x x x=≤=≤+,与图象在y 轴右侧最高点大于1不符,所以排除C.故选A. 2.答案:B解析:由题意知,(1)ln12f a b b =+==-.求导得2()(0)a b f x x x x '=->,因为()f x 的定义域为(0,)+∞,所以易得(1)0f a b '=-=,所以2a =-,所以1(2)242a b f '=-=-.故选B. 3.答案:D解析:由()y g x =的图象关于直线2x =对称,可得(2)(2)g x g x +=-.在()(2)5f x g x +-=中,用-x 替换x ,可得()(2)5f x g x -++=,可得()()f x f x -=①,()y f x =为偶函数.在()(4)7g x f x --=中,用2x -替换x ,得(2)(2)7g x f x -=--+,代入()(2)5f x g x +-=中,得()(2)2f x f x +--=-②,所以()y f x =的图象关于点(1,1)--中心对称,所以(1)(1)1f f =-=-.由①②可得()(2)2f x f x ++=-,所以(2)(4)2f x f x +++=-,所以(4)()f x f x +=,所以函数()f x 是以4为周期的周期函数.由()(2)5f x g x +-=可得(0)(2)5f g +=,又(2)4g =,所以可得(0)1f =,又()(2)2f x f x ++=-,所以(0)(2)2f f +=-,得(2)3f =-,又(3)(1)1f f =-=-,(4)(0)1f f ==,所以221()6(1)6(2)5(3)5(4)k f k f f f f ==+++∑6(1)6(3)5(1)5124=⨯-+⨯-+⨯-+⨯=-.故选D. 4.答案:B解析:在同一直角坐标系中,作出函数2()f x x =,()2g x x =+的图象,由()M x 的定义知,函数()M x 的图象如图中实线部分所示.由图象知,当1x =-时,()M x 取得最小值1.故选B.5.答案:D解析:由题意知2()log f x x =,所以当0x >时,2()log g x x x =+,又因为函数()g x 是奇函数,所以()2(4)(4)log 446g g -=-=-+=-.故选D.6.答案:C解析:本题考查二次函数图象和指数函数图象.由题图可知,1a -<-,01b <-<,则1a >,10b -<<,则()g x 是增函数,可排除A 项,B 项,再根据01()0g b =+>,可排除D 项.7.答案:A解析:令()21x g x b =+-,则()g x 为增函数,又由()f x 的图像可知函数log ()a y g x =是增函数,所以必有1a >.由()f x 的图像知图像与y 轴交点的纵坐标介于-1和0之间, 即1(0)0f -<<,所以1log 0a b -<<,故11a b -<<.因此101a b -<<<.8.答案:C。
其次讲 函数的基本性质1.[2024江西红色七校第一次联考]下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是 ( )A.y=cos xB.y=x 2C.y=ln|x|D.y=e-|x|2.[2024湖北省四地七校联考]若函数f(x)=sin x·ln(mx+√1+4x 2)的图象关于y 轴对称,则m= ( )A.2B.4C.±2D.±43.[2024郑州三模]若函数f(x)={e x -x +2a,x >0,(a -1)x +3a -2,x ≤0在(-∞,+∞)上是单调函数,则a 的取值范围是( )A.[1,+∞)B.(1,3]C.[12,1) D.(1,2]4.[2024广州市阶段模拟]已知f(x),g(x)分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且 f(x)-g(x)=x 3+x 2+a,则g(2)=( ) A.-4B.4C.-8D.85.[2024长春市第一次质量监测]定义在R 上的函数f(x)满意f(x)=f(x+5),当x∈[-2,0)时,f(x)=-(x+2)2,当x∈[0,3)时,f(x)=x,则f(1)+f(2)+…+f(2 021)= ( )A.809B.811C.1 011D.1 0136.[2024陕西省部分学校摸底检测]已知函数f(x)=2x cosx 4x +a是偶函数,则函数f(x)的最大值为 ( )A.1B.2C.12 D.37.[2024济南名校联考]已知定义在R 上的函数f(x)满意f(x+6)=f(x),y=f(x+3)为偶函数,若f(x)在(0,3)上单调递减,则下面结论正确的是 ( )A.f(192)<f(e 12)<f(ln 2)B.f(e 12)<f(ln 2)<f(192)C.f(ln 2)<f(192)<f(e 12) D.f(ln 2)<f(e 12)<f(192)8.[2024江苏苏州初调]若y=f(x)是定义在R 上的偶函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)={sinx,x ∈[0,1),f(x -1),x ∈[1,+∞),则f(-π6-5)= .9.函数f(x)=x 3-3x 2+5x-1图象的对称中心为 .10.[2024蓉城名校联考]已知函数f(x)=x+cosx,x∈R,设a= f(0.3-1), b= f(2-0.3),c= f(log 20.2),则 ( )A.b<c<aB.c<a<bC.b<a<cD.c<b<a11.[2024辽宁葫芦岛其次次测试]已知y=f(x-1)是定义在R 上的偶函数,且y=f(x)在[-1,+∞)上单调递增,则不等式f(-2x-1-1)<f(3)的解集为 ( )A.(2,+∞)B.(3,+∞)C.(-∞,2)D.(-∞,3)12.已知f(x)是定义在(1,+∞)上的增函数,若对于随意x,y∈(1,+∞),均有f(x)+f(y)=f(2x+y),f(2)=1,则不等式f(x)+f(x-1)-2≥0的解集为 ( )A.[52,+∞)B.(52,+∞)C.[1,52]D.(2,52]13.[2024广东七校联考]已知定义在R 上的偶函数y=f(x+2),其图象是连续的,当x>2时,函数y=f(x)是单调函数,则满意f(x)=f(1-1x+4)的全部x 之积为 ( )A.3B.-3C.-39D.3914.[原创题]设增函数f(x)={lnx,x >1,-1+ax x ,0<x ≤1的值域为R,若不等式f(x)≥x+b 的解集为{x|c≤x≤e},则实数c 的值为 ( )A.e -√e 2-42B.e+√e 2-42C.e±√e 2-42D.1215.[多选题]已知奇函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,f(1)=2,若0<f(m)<2,则 ( )A.log m (1+m)<log m (1+m 2) B.log m (1-m)<0 C.(1-m)2>(1+m)2D.(1-m )13>(1-m )1216.[2024湖南六校联考][多选题]已知f(x)是定义在R 上的奇函数,且f(1+x)=f(1-x),当0≤x≤1时,f(x)=x,则关于函数g(x)=|f(x)|+f(|x|),下列说法正确的是( ) A.g(x)为偶函数B.g(x)在(1,2)上单调递增C.g(x)在[2 016,2 020]上恰有三个零点D.g(x)的最大值为2答 案其次讲 函数的基本性质1.D 函数y=cos x 是偶函数且是周期为2π的周期函数,所以y=cos x 在(0,+∞)上不具有单调性,所以A 选项不符合题意;函数y=x 2为偶函数,但在(0,+∞)上单调递增,所以B 选项不符合题意;函数y=ln|x|={lnx,x >0,ln(-x),x <0为偶函数,但在(0,+∞)上单调递增,所以C 选项不符合题意;函数y=e -|x|={e -x ,x ≥0,e x ,x <0为偶函数,在(0,+∞)上单调递减,所以D 选项符合题意.故选D.2.C ∵f(x)的图象关于y 轴对称,∴f(x)为偶函数,又y=sin x 为奇函数,∴y=ln(mx+√1+4x 2)为奇函数,即ln[-mx+√1+4·(-x)2]+ln(mx+√1+4x 2)=0,即ln(1+4x 2-m 2x 2)=0,1+4x 2-m 2x 2=1,解得m=±2.故选C.3.B 当x>0时,f(x)=e x -x+2a,则f '(x)=e x-1>0,所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.因为函数f(x)在(-∞,+∞)上是单调函数,所以函数f(x)在(-∞,+∞)上是单调递增函数.当x≤0时,f(x)=(a-1)x+3a-2是单调递增函数,所以a-1>0,得a>1.e 0-0+2a≥(a -1)×0+3a -2,解得a≤3.所以1<a≤3,故选B.4.C 依题意f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)-g(x)=x 3+x 2+a ①,所以f(-x)-g(-x)=-x 3+x 2+a,即f(x)+g(x)=-x 3+x 2+a ②,②-①得2g(x)=-2x 3,g(x)=-x 3,所以g(2)=-23=-8.故选C. 5.A 由f(x)=f(x+5)可知f(x)的周期为5,又f(0)=0,f(1)=1,f(2)=2,f(-1)=-1,f(-2)=0,∴f(3)=f(-2)=0,f(4)=f(-1)=-1,f(5)=f(0)=0,∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=2,∴f(1)+f(2)+…+f(2 021)=f(1)+2×404=809.故选A. 6.C 解法一 因为函数f(x)=2x cosx 4x +a 是偶函数,所以f(-x)=f(x),即2-x cos(-x)4-x +a=2x cosx 4x +a ,化简可得a(4x -1)=4x-1,得a=1,所以f(x)=2x cosx4x +1=cosx2x +2-x .又cos x≤1,2x+2-x≥2,当且仅当x=0时两个“=”同时成立,所以f(x)≤12.故选C. 解法二 因为函数f(x)为偶函数,所以f(-1)=f(1),即2-1cos(-1)4-1+a=21cos14+a ,解得a=1,所以f(x)=2x cosx4x +1=cosx2x +2-x .因为cosx≤1,2x+2-x≥2,当且仅当x=0时两个“=”同时成立,所以f(x)max =12,故选C.7.A 由f(x+6)=f(x)知函数f(x)是周期为6的函数.因为y=f(x+3)为偶函数,所以f(x+3)=f(-x+3),所以f(192)=f(72)=f(12+3)=f(-12+3)=f(52).(题眼)(难点:利用函数的性质把自变量的取值化到同一个单调区间内) 因为1<e 12<2,0<ln 2<1,所以0<ln 2<e 12<52<3.因为f(x)在(0,3)上单调递减,所以f(52)<f(e 12)<f(ln 2),即f(192)<f(e 12)<f(ln 2),故选A.8.12 因为y=f(x)是定义在R 上的偶函数,所以f(-π6-5)=f(π6+5).因为x≥1时,f(x)=f(x-1),所以f(π6+5)=f(π6+4)=…=f(π6).又0<π6<1,所以f(π6)=sin π6=12.故f(-π6-5)=12.9.(1,2) 解法一 由题意设图象的对称中心为(a,b),则2b=f(a+x)+f(a-x)对随意x 均成立,代入函数解析式得,2b=(a+x)3-3(a+x)2+5(a+x)-1+(a-x)3-3(a-x)2+5(a-x)-1=2a 3+6ax 2-6a 2-6x 2+10a-2=2a 3-6a 2+10a-2+(6a-6)x 2对随意x 均成立,所以6a-6=0,且2a 3-6a 2+10a-2=2b,即a=1,b=2,即f(x)的图象的对称中心为(1,2).解法二 由三次函数对称中心公式可得,f(x)的图象的对称中心为(1,2).10.D f(x)=x+cos x,则f '(x)=1-sin x≥0,所以f(x)在R 上单调递增,又log 20.2<2-0.3<1<0.3-1=103,所以f(log 20.2)<f(2-0.3)<f(103),即c<b<a.11.D 由题可知y=f(x-1)的图象关于y 轴对称.因为y=f(x)的图象向右平移1个单位长度得到y=f(x-1)的图象,所以y=f(x)的图象关于直线x=-1对称.因为y=f(x)在[-1,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,-1)上单调递减.所以|-2x-1-1-(-1)|<|3-(-1)|,即0<2x-1<4,解得x<3,所以原不等式的解集为(-∞,3),故选D.12.A 依据f(x)+f(y)=f(2x+y),f(2)=1,可得2=1+1=f(2)+f(2)=f(24),所以f(x)+f(x-1)-2≥0得f(22x-1)≥f(24).又f(x)是定义在(1,+∞)上的增函数,所以{22x -1≥24,x >1,x -1>1, 解得x≥52.所以不等式f(x)+f(x-1)-2≥0的解集为[52,+∞).13.D 因为函数y=f(x+2)是偶函数,所以函数y=f(x)图象关于x=2对称,因为f(x)在(2,+∞)上单调,所以f(x)在(-∞,2)上也单调,所以要使f(x)=f(1-1x+4),则x=1-1x+4或4-x=1-1x+4.由x=1-1x+4,得x 2+3x-3=0,Δ1>0,设方程的两根分别为x 1,x 2,则x 1x 2=-3;由4-x=1-1x+4,得x 2+x-13=0,Δ2>0,设方程的两根分别为x 3,x 4,则x 3x 4=-13.所以x 1x 2x 3x 4=39.故选D.14.A 当x>1时,f(x)为增函数,且f(x)∈(0,+∞), 当0<x≤1时,-1+ax x=a-1x≤a -1,即f(x)∈(-∞,a -1].因为f(x)为增函数,所以a-1≤0,则a≤1,又函数f(x)的值域为R,所以a-1≥0,即a≥1,从而a=1,函数f(x)={lnx,x >1,-1+x x,0<x ≤1.因为不等式f(x)≥x+b 的解集为{x|c≤x≤e},易知ln x=x+b 的解为x=e,所以b=1-e,当x=1时,x+b=1+1-e=2-e<0=f(1),故0<c<1.令-1+x x=x+1-e,得x 2-ex+1=0,从而x=e -√e 2-42,则c=e -√e 2-42,故选A.15.AD ∵f(x)为奇函数,0<f(m)<2,f(1)=2,f(0)=0,∴f(0)<f(m)<f(1).又f(x)在R 上单调递增,∴0<m<1,∴1+m>1,0<1-m<1,∴log m (1-m)>0,B 错误.∵1+m>1+m 2,∴log m (1+m)<log m (1+m 2),A 正确.∵y=x 2在(0,+∞)上单调递增,1-m<1+m,∴(1-m)2<(1+m)2,C 错误.∵y=(1-m)x在(0,+∞)上单调递减,∴(1-m )13>(1-m )12,D 正确.故选AD. 16.AD 易知函数g(x)的定义域为R,且g(-x)=|f(-x)|+f(|-x|)=|-f(x)|+f(|x|)=|f(x)|+f(|x|)=g(x),所以g(x)为偶函数,故A 正确.因为f(1+x)=f(1-x),所以f(x)的图象关于直线x=1对称,又f(x)是奇函数,所以f(x)是周期为4的函数,其部分图象如图D 2-2-1所示,图D 2-2-1所以当x≥0时,g(x)={2f(x),x∈[4k,2+4k]0,x∈(2+4k,4+4k],k∈N,当x∈(1,2)时,g(x)=2f(x),g(x)单调递减,故B错误.g(x)在[2 016,2 020]上零点的个数等价于g(x)在[0,4]上零点的个数,而g(x)在[0,4]上有多数个零点,故C错误. 当x≥0时,易知g(x)的最大值为2,由偶函数图象的对称性可知,当x<0时,g(x)的最大值也为2,所以g(x)在整个定义域上的最大值为2,故D正确.综上可知,选AD.。
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)1.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. B.C.pq D.﹣1【答案解析】D【分析】设该市这两年生产总值的年平均增长率为x,可得(1+p)(1+q)=(1+x)2,解出即可.解:设该市这两年生产总值的年平均增长率为x,则(1+p)(1+q)=(1+x)2,解得x=﹣1,故选:D.2.设函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),对任意实数t都有f(2+t)=f(2﹣t)成立,则函数值f(﹣1),f(1),f(2),f(5)中,最小的一个不可能是()A.f(﹣1) B.f(1) C.f(2) D.f(5)【答案解析】B【分析】由题设知,函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是x=2.a>0时,函数值f(﹣1),f(1),f(2),f(5)中,最小的一个是f(2).a<0时,函数值f(﹣1),f(1),f(2),f(5)中,最小的一个是f(﹣1)和f(5).解:∵对任意实数t都有f(2+t)=f(2﹣t)成立,∴函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是x=2,当a>0时,函数值f(﹣1),f(1),f(2),f(5)中,最小的一个是f(2).当a<0时,函数值f(﹣1),f(1),f(2),f(5)中,最小的一个是f(﹣1)和f(5).故选:B.3.函数f(x)=的定义域是()A.{x|x>﹣1} B.{x|x>1} C.{x|x≥﹣1} D.{x|x≥1}【答案解析】B【分析】根据根式函数,分式函数,对数函数的定义域求函数f(x)的定义域即可.解:方法1:要使函数有意义,则有,即,所以x>1.所以函数的定义域为{x|x>1}.方法2:特殊值法当x=0时,无意义,所以排除A,C.当x=1时,,则不能当分母,所以排除D.故选:B.4.已知函数f(x)在定义域(0.+∞)上是单调函数,若对于任意x∈(0,+∞),都有f(f(x)﹣)=2,则f()的值是()A.5 B.6 C.7 D.8【答案解析】B解:∵函数f(x)在定义域(0,+∞)上是单调函数,且f(f(x)﹣)=2,∴f(x)﹣为一个常数,令这个常数为n,则有f(x)﹣=n,①f(n)=2,②由①得 f(x)=n+,③②代入③,得=2,解得n=1,因此f(x)=1+,所以f()=6.故选:B.5.已知函数f(x)=,给出下列三个结论:①当a=﹣2时,函数f(x)的单调递减区间为(﹣∞,1);②若函数f(x)无最小值,则a的取值范围为(0,+∞);③若a<1且a≠0,则∃b∈R,使得函数y=f(x)﹣b恰有3个零点x1,x2,x3,且x1x2x3=﹣1.其中,所有正确结论的个数是()A.0 B.1 C.2 D.3【答案解析】C解:对于①:当a=﹣2时,由0<e﹣2<1,f(0)=1<f(e﹣2)=|lne﹣2|=2,所以函数f(x)在区间(﹣∞,1)上不单调递减,故①错误;对于②:若函数可转换为,画出函数的图象,如图所示:所以函数f(x)无最小值,则a的取值范围为(0,+∞).故②正确.对于③令y=f(x)﹣b=0,结合函数我的图象,不妨设x1<0<x2<1<x3,则ax1+1=﹣lnx2=lnx3=b,所以,,所以,令=﹣1,即b=﹣a+1,当a<0时,b=﹣a+1>1,故y=f(x)﹣b=0有三个零点,且x1•x2•x3=﹣1,符合题意,当0<a<1时,0<b=﹣a+1<1,故y=f(x)﹣b=0有三个零点,且x1•x2•x3=﹣1,符合题意,故③正确.故正确答案为:②③,故选:C.6.“lna>lnb”是“3a>3b”的()A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件【答案解析】A解:“3a>3b”⇔“a>b”,“lna>lnb”⇔“a>b>0”,∵“a>b>0”是“a>b”的充分而不必要条件,故“lna>lnb”是“3a>3b”的充分而不必要条件,故选:A.7.已知f(x)是R上的奇函数,当x>0时,f(x)=,则f(x)>0的解集是()A.(﹣1,0) B.(0,1)C.(﹣∞,﹣1)∪(0,1) D.(﹣1,0)∪(0,1)【答案解析】C解:因为f(x)是R上的奇函数,当x>0时,f(x)=log x,当x<0时,﹣x>0,则f(﹣x)=﹣f(x)=log(﹣x),所以f(x)=﹣log(﹣x),又f(0)=0,则由f(x)>0可得,或,解可得0<x<1或x<﹣1.故选:C.8.已知a=3﹣2,b=log0.42,c=log23,则()A.a>b>c B.a>c>b C.b>c>a D.c>a>b【答案解析】D解:0<3﹣2<1,log0.42<log0.41=0,log23>log22=1,∴c>a>b.故选:D.9.(多选题)已知函数f(x)=,则()A.f(x)为奇函数 B.f(x)为减函数C.f(x)有且只有一个零点 D.f(x)的值域为(﹣1,1)【答案解析】ACD解:根据题意,依次分析选项:对于A,f(x)=,其定义域为R,有f(﹣x)==﹣=﹣f(x),f(x)为奇函数,A正确;对于B,f(x)===1﹣,设t=2x+1,有t>0且t=2x+1在R上为增函数,而y=1﹣在(0,+∞)为增函数,故f(x)在R上为增函数,B错误;对于C,由B的结论,f(x)在R上为增函数,且f(0)=0,故f(x)有且只有一个零点,C正确;对于D,y=,变形可得2x=,则有>0,解可得﹣1<y<1,即f(x)的值域为(﹣1,1),D正确;故选:ACD.10.已知函数f(x)=,则不等式f(x+1)<1的解集为()A.(1,7) B.(0,7) C.(1,8) D.(﹣∞,7)【答案解析】B解:①当x+1≤1,即x≤0时,∴e2﹣(x+1)<1,即e1﹣x<1,∴1﹣x<0,∴x>1,又∵x≤0,∴无解.②当x+1>1,即x>0时,∴lg(x+1+2)<1,∴lg(x+3)<1,∴0<x+3<10,∴﹣3<x<7,又∵x>0,∴0<x<7,故选:B.。
高三数学函数的概念与基本初等函数多选题测试试题及答案一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知函数()sin()(0)f x x ωϕω=+>满足()()00112f x f x =+=-,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值.则( )A .0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭B .若00x =,则()sin 26f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 的最小正周期为3D .()f x 在(0,2019)上的零点个数最少为1346个 【答案】AC 【分析】根据正弦函数图象的对称性可判断A ;根据已知三角函数值求角的方法,可得052,6x k k Z ωϕππ+=-∈,0(1)2,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减可求出ω,进而求得周期,从而可判断B 和C 选项;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期,为了算出零点“至少”有多少个,可取(0)0f =,进而可判断D . 【详解】解:由题意得,()f x 在()00,1x x +的区间中点处取得最小值, 即0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以A 正确; 因为()()00112f x f x =+=-, 且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值, 所以不妨令052,6k k Z ωϕππ+=-∈, ()012,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减得,23πω=, 所以23T πω==,即B 错误,C 正确;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期, 当(0)0f =,即k ϕπ=时,()f x 在区间(0,2019)上的零点个数至少为673211345⨯-=个,即D 错误.故选:AC . 【点睛】本题考查与三角函数有关的命题的真假关系,结合三角函数的图象与性质,利用特殊值法以及三角函数的性质是解题的关键,综合性较强.2.已知函数()()()sin 0f x x ωϕω=+>满足()01()12f x f x +=-=0,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值.则下列说法正确的是()A .01()12f x +=- B .若00x =,则()sin 26f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 的最小正周期为3D .()f x 在()0,303上的零点个数最少为202个 【答案】AC 【分析】由题意知()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,有01()12f x +=-且23πω=,进而可判断A 、B 、C 的正误,又[0,303]上共有101个周期,最多有203个零点,最少有202个零点,进而可知()0,303零点个数最少个数,即知D 的正误. 【详解】由()01()12f x f x +=-=0,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值,∴()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,即01()12f x +=-,002(1)()3x x πωϕωϕω++-+==, ∴()f x 的最小正周期为23T πω==,故A 、C 正确,B 错误;在[0,303]上共有101个周期,若每个周期有两个零点时,共有202个零点,此时区间端点不为零点;若每个周期有三个零点时,共有203个零点,此时区间端点为零点; ∴()0,303上零点个数最少为201个,即每个周期有三个零点时,去掉区间的两个端点,故D 错误. 故选:AC. 【点睛】关键点点睛:由条件推出()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,可确定01()2f x +及最小正周期,再由正弦函数的性质判断()0,303上零点个数,进而确定最少有多少个零点.3.设函数ln(2),2()1,2x x f x x x ->⎧=⎨+≤⎩,g (x )=x 2-(m +1)x +m 2-2,下列选项正确的有( )A .当m >3时,f [f (x )]=m 有5个不相等的实根B .当m =0时,g [g (x )]=m 有4个不相等的实根C .当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根D .当m =2时,g [f (x )]=m 有5个不相等的实根 【答案】BCD 【分析】作出函数()f x 的图象,利用函数()f x 的图象和函数()g x 的图象分析可解得结果. 【详解】作出函数()f x 的图象:令()f x t =,得[()]()f f x f t m ==;当3m >时,()f x m =有两个根:31242e t t <->+,,方程1()f x t =有1个根,方程2()f x t =有2个根,所以A 错误;②当0m =时,2 ()2g x x x =--,[()]0g g x =,令()g x t =,由()0g t =,得1221t t ==-,, 由2122t x x ==--12117117x x -+⇒=由2234151512t x x x x -+=-=--⇒==所以B 正确; ③令()g x t =,()f t m =∴,因为01m <<,所以()f t m =有3个实根根123,,t t t ,设123t t t <<,所以12311ln(2)t m t m t m --=+=-=,,, 22()(1)2g x x m x m =-++-221329()24m m m x +--=-+23294m m --≥, 221329329144m m m m t m -----=---23254m m --+=, 因为2325m m --+在(0,1)上递减,所以23253250m m --+>--+=, 所以2132504m m t --+->,所以213254m m t --+>, 即方程()f t m =的最小根1t 大于()g x 的最小值,所以1()g x t =、2()g x t =、3()g x t =都有2个不等实根,且这6个实根互不相等, 所以当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根,所以C 正确;④令()f x t =,则()g t m =,当2m =时,方程()2g t =化为230t t -=,得1230t t ==,;当20()t f x ==,得1213x x =-=,; 当13()t f x ==,得3442x x =-=,,352e x =+符合题意,所以D 正确. 故选:BCD. 【点睛】关键点点睛:作出函数的图象,利用数形结合法求解是解题关键.4.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,(1)f x +是偶函数,且当(]0,1x ∈时,()(2)f x x x =--,则( )A .()f x 是周期为2的函数B .()()201920201f f +=-C .()f x 的值域为[]1,1-D .()y f x =在[]0,2π上有4个零点【答案】BCD 【分析】对于A ,由()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,得(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数,可判断A.对于B ,由()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==,()()()2019111f f f =-=-=-,可判断B .对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<,可判断C . 对于D ,根据函数的周期性和对称性,可以求出函数在各段上的解析式,从而求出函数的零点,可判断D . 【详解】 解:对于A ,()1f x +为偶函数,其图像关于x 轴对称,把()1f x +的图像向右平移1个单位得到()f x 的图像,所以()f x 图象关于1x =对称, 即(1)(1)f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=-,()f x 为R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以(2)()f x f x +=-,用2x +替换上式中的x 得, (4)(2)f x f x +=-+,所以,(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数.故A 错误. 对于B ,()f x 定义域为R 的奇函数,则()00f =,()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==;当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则()()11121f =-⨯-=,则()()()()201912020111f f f f =-+=-=-=-, 则()()201920201f f +=-.故B 正确.对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,此时有()01f x <≤, 又由()f x 为R 上的奇函数,则[)1,0x ∈-时,()10f x -≤<,(0)0f =,函数关于1x =对称,所以函数()f x 的值域[]1,1-.故C 正确.对于D ,(0)0f =,且(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,[0,1]x ∴∈,()(2)f x x x =--,[1,2]x ∴∈,2[0,1]x -∈,()(2)(2)f x f x x x =-=--①[0,2]x ∴∈时,()(2)f x x x =--,此时函数的零点为0,2;()f x 是奇函数,[2,0],()(2)x f x x x ∴∈-=+,②(]2,4x ∴∈时,()f x 的周期为4,[]42,0x ∴-∈-,()()()()424f x f x x x =-=--,此时函数零点为4;③(]4,6x ∴∈时,[]40,2x ∴-∈,()()4(4)(6)f x f x x x =-=---,此时函数零点为6;④(]6,2x π∴∈时,(]42,4x ∴-∈,()()()()468f x f x x x =-=--,此时函数无零点;综合以上有,在(0,2)π上有4个零点.故D 正确; 故选:BCD 【点睛】关键点点睛:由(1)f x +是偶函数,通过平移得到()f x 关于1x =对称,再根据()f x 是奇函数,由此得到函数的周期,进一步把待求问题转化到函数的已知区间上,本题综合考查抽象函数的奇偶性、周期性.5.已知函数()()124,01,21,1,x x f x af x x ⎧--≤≤⎪=⎨⎪->⎩其中a R ∈,下列关于函数()f x 的判断正确的为( ) A .当2a =时,342f ⎛⎫=⎪⎝⎭B .当1a <时,函数()f x 的值域[]22-,C .当2a =且[]()*1,x n n n ∈-∈N时,()1212242n n f x x --⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ D .当0a >时,不等式()122x f x a-≤在[)0,+∞上恒成立【答案】AC 【分析】对于A 选项,直接代入计算即可;对于B 选项,由题得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()m f x a f x m =-,进而得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()2,2f x ∈-,故()f x 的值域(]2,2-;对于C 选项,结合B 选项得当2a =且[]()*1,x n n n ∈-∈N时,()()121n f x f x n -=-+进而得解析式;对于D 选项,取特殊值即可得答案.【详解】解:对于A 选项,当2a =时,3111222442222f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故A 选项正确; 对于B 选项,由于当01x ≤≤,函数的值域为[]0,2,所以当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()m f x a f x m =-,由于(]0,1x m -∈,所以()[]0,2f x m -∈,因为1a <,所以()1,1m a ∈-,所以当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()2,2f x ∈-,综上,当1a <时,函数()f x 的值域(]2,2-,故B 选项错误;对于C 选项,由B 选项得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()mf x a f x m =-,故当2a =且[]()*1,x n n n ∈-∈N时,()()1112122412n n f x f x n x n --⎛⎫=-+=--+- ⎪⎝⎭1112122422422n n n x n x --⎛⎫⎛-⎫=--+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故C 选项正确; 对于D 选项,取812a =,34x =,则331241442f ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,122x a-=()311142482488111222222222---⎛⎫⎛⎫==⨯=⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,不满足式()122x f x a -≤,故D选项错误. 故选:AC. 【点睛】本题考查函数的综合应用,考查分析能力与运算求解能力,是难题.本题解题的关键在于根据题意得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()mf x a f x m =-,且当01x ≤≤,函数的值域为[]0,2,进而利用函数平移与伸缩变换即可求解.6.已知定义在R 上的函数()f x 满足:()()0f x f x +-=,且当0x ≥时,()x f x e x b =+-.若((2sin ))(sin )0f k b x f x ++-≤.在x ∈R 上恒成立,则k 的可能取值为( ) A .1 B .0C .1-D .2-【答案】CD 【分析】先判断函数的奇偶性和单调性,得到sinx ≥k (2+sinx ), 再根据题意,利用检验法判断即可. 【详解】因为定义在R 上的函数()f x 满足:()()0f x f x +-=, 所以()f x 为奇函数,0x ≥时,()x f x e x b =+-,显然()f x 在[0,)+∞上单调递增, 所以()f x 在R 上单调递增,由((2sin ))(sin )0f k b x f x ++-≤恒成立, 可得(sin )((2sin ))f x f k x +在R 上恒成立, 即sin (2sin )x k x +, 整理得:(1)sin 2k x k -当1k =时,02≥,不恒成立,故A 错误; 当0k =时,sin 0x ≥,不恒成立,故B 错误; 当1k =-时,sin 1x ≥-,恒成立,故C 正确; 当2k =-时,4sin 3x ≥-,恒成立,故D 正确. 故选:CD 【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性和单调性,不等式恒成立问题,属于中档题.7.下列选项中a 的范围能使得关于x 的不等式220x x a +--<至少有一个负数解的是( )A .9,04⎛⎫- ⎪⎝⎭B .()2,3C .1,2D .0,1【答案】ACD 【分析】将不等式变形为22x a x -<-,作出函数2,2y x a y x =-=-的图象,根据恰有一个负数解时判断出临界位置,再通过平移图象得到a 的取值范围. 【详解】因为220x x a +--<,所以22x a x -<-且220x ,在同一坐标系中作出2,2y x a y x =-=-的图象如下图:当y x a =-与22y x =-在y 轴左侧相切时,22x a x -=-仅有一解,所以()1420a ∆=++=,所以94a =-,将y x a =-向右移动至第二次过点()0,2时,02a -=,此时2a =或2a =-(舍), 结合图象可知:9,24a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,所以ACD 满足要求. 故选:ACD. 【点睛】本题考查函数与方程的综合应用,着重考查数形结合的思想,难度较难.利用数形结合可解决的常见问题有:函数的零点或方程根的个数问题、求解参数范围或者解不等式、研究函数的性质等.8.若定义在R 上的函数()f x 满足()()0f x f x ,当0x <时,23()22f x x ax a =++(a ∈R ),则下列说法正确的是( )A .若方程()2af x ax =+有两个不同的实数根,则0a <或48a << B .若方程()2af x ax =+有两个不同的实数根,则48a << C .若方程()2af x ax =+有4个不同的实数根,则8a > D .若方程()2af x ax =+有4个不同的实数根,则4a > 【答案】AC 【分析】由题知()f x 是R 上的奇函数,则由0x <时的解析式可求出()f x 在R 上的解析式.先讨论特殊情况0x =为方程的根,则可求出0a =,此时方程化为()0f x =,而函数()f x 为R 上的减函数,则方程仅有一个根.当0x ≠时,由分段函数分类讨论得出0x <时,1(1)2(1)a x x =-+++-+,0x >时,4242a x x =-++-.利用数形结合思想,画出图象,则可得知方程()2af x ax =+不同的实数根个数分别为2个和4时,参数a 的取值范围. 【详解】 因为()()0f x f x 所以()()f x f x -=-,所以()f x 是R 上的奇函数,(0)0f =, 当0x >时,0x -<,23()22f x x ax a -=-+, 所以23()()22f x f x x ax a =--=-+-, 综上2232,02()0,032,02x ax a x f x x x ax a x ⎧++<⎪⎪==⎨⎪⎪-+->⎩,若0x =是方程()2af x ax =+的一个根, 则0a =,此时()2af x ax =+,即()0f x =, 而22,0()0,0,0x x f x x x x ⎧<⎪==⎨⎪->⎩,在R 上单调递减,当0a =时,原方程有一个实根. 当0x <时,23222a x ax a ax ++=+, 所以20x ax a ++=,当1x =-时不满足,所以21(1)21(1)x a x x x =-=-++++-+, 当0x >时,23222ax ax a ax -+-=+, 所以220x ax a -+=,当2x =时不满足,所以242422x a x x x ==-++--,如图:若方程()2af x ax =+有两个不同的实数根, 则0a <或48a <<;若方程()2af x ax =+有4个不同的实数根,则8a >. 故选:AC 【点睛】关键点点睛:本题的关键是将方程()2af x ax =+进行参数分离,再借助数形结合法,求出对应的参数的取值范围.二、导数及其应用多选题9.关于函数()sin ,(,)x f e x x x π∈-=+∞+,下列结论正确的有( ) A .()f x 在(0,)+∞上是增函数 B .()f x 存在唯一极小值点0x C .()f x 在(,)π-+∞上有一个零点 D .()f x 在(,)π-+∞上有两个零点 【答案】ABD 【分析】根据函数()f x 求得()'f x 与()f x '',再根据()0f x ''>在(,)π-+∞恒成立,确定()'f x 在(,)π-+∞上单调递增,及(0,)x ∈+∞()0f x '>,且存在唯一实数03(,)42x ππ∈--,使0()=0f x ',从而判断A ,B 选项正确;再据此判断函数()f x 的单调性,从而判断零点个数.【详解】由已知()sin ,(,)x f e x x x π∈-=+∞+得()cos x f x e x '=+,()sin xf x e x ''=-,(,)x π∈-+∞,()0f x ''>恒成立,()'f x 在(,)π-+∞上单调递增,又34232()0,()0,(0)20422f e f e f ππππ--'''-=-<-=>=>(0,)x ∴∈+∞时()(0)0f x f ''>>,且存在唯一实数03(,)42x ππ∈--,使0()=0f x ',即00cos x e x =-, 所以()f x 在(0,)+∞上是增函数,且()f x 存在唯一极小值点0x ,故A,B 选项正确. 且()f x 在0(,)x π-单调递减,0(,)x +∞单调递增,又()00f e ππ--=+>,000000()sin sin cos )04x f x e x x x x π=+=-=-<,(0)10=>f ,所以()f x 在(,)π-+∞上有两个零点,故D 选项正确,C 选项错误. 故选:ABD.【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系. (2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数. (3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题. (4)考查数形结合思想的应用.10.对于函数2ln ()x f x x =,下列说法正确的是( )A .()f x 在x =12eB .()f x 有两个不同的零点C .f f f <<D .若()21f x k x <-在()0,∞+上恒成立,则2e k > 【答案】ACD【分析】 求得函数的导数312ln ()-'=x f x x ,根据导数的符号,求得函数的单调区间和极值,可判定A 正确;根据函数的单调性和()10f =,且x >()0f x >,可判定B 不正确;由函数的单调性,得到f f >,再结合作差比较,得到f f >,可判定C 正确;分离参数得到()221ln 1x k f x x x+>+=在()0,∞+上恒成立,令()2ln 1x g x x+=,利用导数求得函数()g x 的单调性与最值,可判定D 正确. 【详解】 由题意,函数2ln ()x f x x =,可得312ln ()(0)x f x x x -'=>,令()0f x '=,即312ln 0x x -=,解得x =当0x <<()0f x '>,函数()f x 在上单调递增;当x >()0f x '<,函数()f x 在)+∞上单调递减,所以当x =()f x 取得极大值,极大值为12f e=,所以A 正确; 由当1x =时,()10f =,因为()f x 在上单调递增,所以函数()f x 在上只有一个零点,当x >()0f x >,所以函数在)+∞上没有零点,综上可得函数在(0,)+∞只有一个零点,所以B 不正确;由函数()f x 在)+∞上单调递减,可得f f >,由于ln ln 2ln ,242f f πππ====,则2ln ln 2ln ln 22444f f ππππππ-=-=-,因为22ππ>,所以0f f ->,即f f >,所以f f f <<,所以C 正确;由()21f x k x <-在()0,∞+上恒成立,即()221ln 1x k f x x x +>+=在()0,∞+上恒成立, 设()2ln 1x g x x +=,则()32ln 1x g x x --'=, 令()0g x '=,即32ln 10x x --=,解得x = 所以当0x<<()0g x '>,函数()g x 在上单调递增; 当x>()0g x '<,函数()g x 在)+∞上单调递减, 所以当x=()g x 取得最大值,最大值为22e e g e =-=, 所以2e k >,所以D 正确. 故选:ACD.【点睛】本题主要考查导数在函数中的综合应用,以及恒成立问题的求解,着重考查了转化与化归思想、逻辑推理能力与计算能力,对于恒成立问题,通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,从而求出参数的取值范围;也可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题.。
课时跟踪训练(七)[基础巩固]一、选择题1.(2017·石家庄质检)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A .y =1xB .y =|x |-1C .y =lg xD .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |[答案] B2.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝⎛⎭⎪⎫-52等于( )A .-12B .-14 C.14D.12[解析] ∵f (x )是周期为2的奇函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+2 =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 =-2×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=-12. [答案] A3.已知函数f (x )是奇函数,在(0,+∞)上是减函数,且在区间[a ,b ](a <b <0)上的值域为[-3,4],则在区间[-b ,-a ]上( )A .有最大值4B .有最小值-4C .有最大值-3D .有最小值-3[解析] 解法一:根据题意作出y =f (x )的简图,由图知,选B.解法二:当x ∈[-b ,-a ]时,-x ∈[a ,b ], 由题意得f (b )≤f (-x )≤f (a ),即-3≤-f (x )≤4,∴-4≤f (x )≤3,即在区间[-b ,-a ]上f (x )min =-4,f (x )max =3,故选B.[答案] B4.(2017·绵阳诊断)已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的x 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,23 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23 [解析] ∵f (x )是偶函数,∴f (x )=f (|x |),∴f (|2x -1|)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,再根据f (x )的单调性,得|2x -1|<13,解得13<x <23,故选A.[答案] A5.(2017·陕西省高三一检)奇函数f (x )的定义域为R ,若f (x +2)为偶函数,则f (8)=( )A .-1B .0C .1D .-2[解析] 由奇函数f (x )的定义域为R ,可得f (0)=0,由f (x +2)为偶函数,可得f (-x +2)=f (x +2),故f (x +4)=f [(x +2)+2]=f [-(x +2)+2]=f (-x )=-f (x ),则f (x +8)=f [(x +4)+4]=-f (x +4)=-f [-f (x )]=f (x ),即函数f (x )的周期为8,所以f (8)=f (0)=0,选B.[答案] B6.(2016·山东卷)已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝⎛⎭⎪⎫x -12,则f (6)=( )A .-2B .-1C .0D .2[解析] 由题意得,当x >12时,f (x +1)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12+12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12-12=f (x ),所以当x >12时,f (x )的周期为1,所以f (6)=f (1).又f (1)=-f (-1)=-[(-1)3-1]=2,所以f (6)=2,故选D. [答案] D 二、填空题7.(2017·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ∈(-∞,0)时,f (x )=2x 3+x 2,则f (2)=________.[解析] 依题意得,f (-2)=2×(-2)3+(-2)2=-12,由函数f (x )是奇函数,得f (2)=-f (-2)=12.[答案] 128.(2018·唐山一中测试)已知函数f (x )=ax 5-bx +|x |-1,若f (-2)=2,则f (2)=________.[解析] 因为f (-2)=2,所以-32a +2b +2-1=2,则32a -2b =-1,即f (2)=32a -2b +2-1=0.[答案] 09.(2017·甘肃省张掖市高三一诊)已知定义在R 上的函数f (x ),对任意的实数x ,均有f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2且f (1)=2,则f (2017)的值为________.[解析] ∵f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2,∴f (x +1)+2≤f (x +3)≤f (x )+3,∴f (x +1)≤f (x )+1.又f (x +1)+1≥f (x +2)≥f (x )+2,∴f (x +1)≥f (x )+1,∴f (x +1)=f (x )+1,利用迭加法,得f (2017)=2018.[答案] 2018 三、解答题10.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0, x =0,x 2+mx , x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.[解] (1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x . 又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2. (2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].[能力提升]11.(2017·广东省惠州市高三三调)已知定义在R 上的函数y =f (x )满足条件f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=-f (x ),且函数y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34为奇函数,给出以下四个命题:①函数f (x )是周期函数;②函数f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-34,0对称; ③函数f (x )为R 上的偶函数; ④函数f (x )为R 上的单调函数. 其中真命题的序号为( ) A .①③④ B .①②③ C .①②④D .②③④[解析] f (x +3)=f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32+32=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=f (x ),所以f (x )是周期为3的周期函数,①正确;函数f ⎝⎛⎭⎪⎫x -34是奇函数,其图象关于点(0,0)对称,则f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫-34,0对称,②正确;因为f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫-34,0对称,-34=-x +⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x 2,所以f (-x )=-f ⎝⎛⎭⎪⎫-32+x ,又f ⎝⎛⎭⎪⎫-32+x =-f ⎝⎛⎭⎪⎫-32+x +32=-f (x ),所以f (-x )=f (x ),③正确;f (x )是周期函数,在R 上不可能是单调函数,④错误.故真命题的序号为①②③.选B.[答案] B12.(2017·湖北省七市(州)高三联考)函数y =f (x )为R 上的偶函数,函数y =g (x )为R 上的奇函数,f (x )=g (x +2),f (0)=-4,则g (x )可以是( )A .4tan πx8 B .-4sin πx2 C .4sin πx4D .-4sin πx4[解析] ∵f (x )=g (x +2),f (0)=-4,∴g (2)=-4.而4tan 2π8=4tan π4=4,-4sin 2π2=-4sin π=0,4sin 2π4=4sin π2=4,-4sin 2π4=-4,∴y =g (x )可以是g (x )=-4sin πx4,经检验,选项D 符合题干条件.故选D.[答案] D13.(2017·江西调研)已知函数f (x )是偶函数,且当x >0时,f (x )=x 3+x +1,则当x <0时,f (x )的解析式为________.[解析] 设x <0,则-x >0,因为当x >0时,f (x )=x 3+x +1,所以f (-x )=-x 3-x +1.又函数f (x )是偶函数,所以f (x )=-x 3-x +1.[答案] f (x )=-x 3-x +114.(2017·云南省高三统一检测)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x 2+ln (1+x 2+x ),x ≥0,3x 2+ln (1+x 2-x ),x <0,若f (x -1)<f (2x +1),则x 的取值范围为________.[解析] 若x >0,则-x <0,f (-x )=3(-x )2+ln(1+(-x )2+x )=3x 2+ln(1+x 2+x )=f (x ),同理可得,x <0时,f (-x )=f (x ),且x =0时,f (0)=f (0),所以f (x )是偶函数.因为当x >0时,函数f (x )单调递增,所以不等式f (x -1)<f (2x +1)等价于|x -1|<|2x +1|,整理得x (x +2)>0,解得x >0或x <-2.[答案] (-∞,-2)∪(0,+∞)15.(2018·日照检测)设f (x )是定义域为R 的周期函数,最小正周期为2,且f (1+x )=f (1-x ).当-1≤x ≤0时,f (x )=-x .(1)判定f (x )的奇偶性;(2)试求出函数f (x )在区间[-1,2]上的表达式. [解] (1)∵f (1+x )=f (1-x ),∴f (-x )=f (2+x ). 又f (x +2)=f (x ),∴f (-x )=f (x ),∴f (x )是偶函数. (2)当x ∈[0,1]时,-x ∈[-1,0],则f (x )=f (-x )=x ; 进而当x ∈[1,2]时,x -2∈[-1,0], f (x )=f (x -2)=-(x -2)=-x +2. 故所求为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,x ∈[-1,0),x ,x ∈[0,1),-x +2,x ∈[1,2].16.函数f (x )=ax +b 1+x 2是定义在(-1,1)上的奇函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=25. (1)确定函数f (x )的解析式;(2)用定义证明f (x )在(-1,1)上是增函数; (3)解不等式f (t -1)+f (t )<0.[解](1)依题意得⎩⎨⎧f (0)=0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=25,即⎩⎪⎨⎪⎧b1+02=0,a 2+b1+14=25⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0.∴f (x )=x 1+x 2. (2)证明:任取-1<x 1<x 2<1, f (x 1)-f (x 2)=x 11+x 21-x 21+x 22=(x 1-x 2)(1-x 1x 2)(1+x 21)(1+x 22). ∵-1<x 1<x 2<1,∴x 1-x 2<0,1+x 21>0,1+x 22>0.又-1<x 1x 2<1,∴1-x 1x 2>0, ∴f (x 1)-f (x 2)<0,∴f (x )在(-1,1)上是增函数. (3)f (t -1)<-f (t )=f (-t ). ∵f (x )在(-1,1)上是增函数, ∴-1<t -1<-t <1,解得0<t <12.[延伸拓展](2017·昆明市高三质检)定义“函数y =f (x )是D 上的a 级类周期函数”如下:函数y =f (x ),x ∈D ,对于给定的非零常数a ,总存在非零常数T ,使得定义域D 内的任意实数x 都有af (x )=f (x +T )恒成立,此时T 为f (x )的周期.若y =f (x )是[1,+∞)上的a 级类周期函数,且T =1,当x ∈[1,2)时,f (x )=2x +1,且y =f (x )是[1,+∞)上的单调递增函数,则实数a 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫56,+∞ B .[2,+∞) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫53,+∞ D .[10,+∞)[解析] 因为x ∈[1,2)时,f (x )=2x +1,所以当x ∈[2,3)时,f (x )=af (x -1)=a (2x -1),当x ∈[n ,n +1)时,f (x )=af (x -1)=a 2f (x -2)=…=a n -1f (x -n +1)=a n -1·(2x -2n +3),即x ∈[n ,n +1)时,f (x )=a n -1·(2x -2n +3),n ∈N *,同理可得,x ∈[n -1,n )时,f (x )=a n -2(2x -2n +5),n ∈N *.因为f (x )在[1,+∞)上单调递增,所以a >0且a n -1·(2n-2n +3)≥an -2(2n -2n +5),解得a ≥53,故选C.[答案] C合理分配高考数学答题时间找准目标,惜时高效——合理分配高考数学答题时间经过漫长的第一、第二轮复习,对于各知识点的演练同学们已经烂熟于心,我们把这称为战术上的纯熟。
第二章 函数的概念与基本初等函数(Ⅰ)第四节 幂函数与二次函数A 级·基础过关|固根基|1.幂函数y =f(x)的图象经过点(3,33),则f(x)是( ) A .偶函数,且在(0,+∞)上是增函数 B .偶函数,且在(0,+∞)上是减函数 C .奇函数,且在(0,+∞)上是增函数 D .非奇非偶函数,且在(0,+∞)上是减函数解析:选C 设幂函数f(x)=x α,代入点(3,33),得33=3α,解得α=13,所以f(x)=x 13,可知函数为奇函数,在(0,+∞)上单调递增.2.在函数f(x)=ax 2+bx +c 中,若a ,b ,c 成等比数列,且f(0)=-4,则f(x)( ) A .有最小值-4 B .有最大值-4 C .有最小值-3D .有最大值-3解析:选D 由a ,b ,c 成等比数列且f(0)=-4,得⎩⎪⎨⎪⎧c =-4,b 2=ac.显然a<0,故f(x)有最大值,最大值为4ac -b 24a =4ac -ac 4a =3c 4=-3,故选D.3.(2019届湖北鄂东南省级示范高中联考)若幂函数y =x -1,y =x m 与y =x n在第一象限内的图象如图所示,则m 与n 的取值情况为( )A .-1<m <0<n <1B .-1<n <0<mC .-1<m <0<nD .-1<n <0<m <1解析:选D 幂函数y =x α,当α>0时,y =x α在(0,+∞)上为增函数,且0<α<1时,图象上凸,∴0<m <1;当α<0时,y =x α在(0,+∞)上为减函数,不妨令x =2,根据图象可得2-1<2n,∴-1<n <0.综上所述,-1<n <0<m <1.4.已知函数f(x)=x 2+ax +b 的图象过坐标原点,且满足f(-x)=f(-1+x),则函数f(x)在[-1,3]上的值域为( )A .[0,12]B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,12C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,12解析:选B 因为函数f(x)=x 2+ax +b 的图象过坐标原点,所以f(0)=0,所以b =0.因为f(-x)=f(-1+x),所以函数f(x)的图象的对称轴为x =-12,所以a =1,所以f(x)=x 2+x=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122-14,所以函数f(x)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-12上为减函数,在⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,3上为增函数,故当x =-12时,函数f(x)取得最小值-14.又f(-1)=0,f(3)=12,故函数f(x)在[-1,3]上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,12,故选B.5.若函数f(x)=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M -m( ) A .与a 值有关,且与b 值有关 B .与a 值有关,但与b 值无关 C .与a 值无关,且与b 值无关 D .与a 值无关,但与b 值有关解析:选B 因为函数f(x)=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最值在f(0)=b ,f(1)=1+a +b ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=b -a24中取,所以最值之差一定与a 有关,与b 无关.6.如果函数f(x)=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上单调递增,则实数a 的取值范围是____________. 解析:当a =0时,f(x)=2x -3在(-∞,4)上单调递增; 当a≠0时,若f(x)在(-∞,4)上单调递增, 则⎩⎪⎨⎪⎧a <0,-1a≥4,解得-14≤a <0.综上,实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0 7.已知函数f(x)为幂函数,且f(4)=12,则当f(a)=4f(a +3)时,实数a 等于________.解析:设f(x)=x α,则4α=12,所以α=-12.因此f(x)=x -12,从而a -12=4(a +3)-12,解得a =15.答案:158.若二次函数f(x)=ax 2-x +b(a≠0)的最小值为0,则a +4b 的取值范围是________.解析:依题意,知a >0,且Δ=1-4ab =0, ∴4ab =1,且b >0.故a +4b≥24ab =2,当且仅当a =4b ,即a =1,b =14时等号成立.所以a +4b 的取值范围是[2,+∞). 答案:[2,+∞) 9.已知幂函数f(x)=x(m 2+m)-1(m∈N *)的图象经过点(2,2),试确定m 的值,并求满足条件f(2-a)>f(a -1)的实数a 的取值范围.解:幂函数f(x)的图象经过点(2,2), ∴2=2(m 2+m) -1,即212=2(m 2+m)-1. ∴m 2+m =2,解得m =1或m =-2. 又∵m∈N *,∴m=1,∴f(x)=x 12.则函数的定义域为[0,+∞),并且在定义域上为增函数. 由f(2-a)>f(a -1)得⎩⎪⎨⎪⎧2-a≥0,a -1≥0,2-a >a -1,解得1≤a<32.∴a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32. 10.已知函数f(x)=x 2+(2a -1)x -3.(1)当a =2,x∈[-2,3]时,求函数f(x)的值域; (2)若函数f(x)在[-1,3]上的最大值为1,求实数a 的值. 解:(1)当a =2时,f(x)=x 2+3x -3,x∈[-2,3], 对称轴x =-32∈[-2,3],所以f(x)min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=94-92-3=-214,f(x)max =f(3)=15,所以函数f(x)的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-214,15.(2)对称轴为x =-2a -12.①当-2a -12≤1,即a≥-12时,f(x)max =f(3)=6a +3,所以6a +3=1,即a =-13满足题意;②当-2a -12>1,即a<-12时,f(x)max =f(-1)=-2a -1,所以-2a -1=1,即a =-1满足题意. 综上可知,a =-13或-1.B 级·素养提升|练能力|11.若a =⎝ ⎛⎭⎪⎫1223,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1523,c =⎝ ⎛⎭⎪⎫1213,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a<b<c B .c<a<b C .b<c<aD .b<a<c解析:选D 因为y =x 23在第一象限内是增函数,所以a =⎝ ⎛⎭⎪⎫1223>b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1523.因为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 是减函数,所以a =⎝ ⎛⎭⎪⎫1223<c =⎝ ⎛⎭⎪⎫1213,所以b<a<c. 12.(2019届福建连城一模)已知函数f(x)=2ax 2-ax +1(a<0),若x 1<x 2,x 1+x 2=0,则f(x 1)与f(x 2)的大小关系是( )A .f(x 1)=f(x 2)B .f(x 1)>f(x 2)C .f(x 1)<f(x 2)D .与x 的值无关解析:选C 由题知二次函数f(x)的图象开口向下,图象的对称轴为x =14,因为x 1+x 2=0,所以直线x =x 1,x =x 2关于直线x =0对称,由x 1<x 2,结合二次函数的图象可知f(x 1)<f(x 2).13.已知二次函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)在[0,2]上是增函数,若f(a)≥f(0),则实数a 的取值范围是________.解析:由题意可知函数f(x)的图象开口向下,对称轴为x =2(如图), 若f(a)≥f(0),从图象观察可知0≤a≤4. 答案:[0,4]14.已知二次函数f(x)满足f(x +1)-f(x)=2x ,且f(0)=1. (1)求f(x)的解析式;(2)当x∈[-1,1]时,函数y =f(x)的图象恒在函数y =2x +m 的图象的上方,求实数m 的取值范围. 解:(1)由f(0)=1可设f(x)=ax 2+bx +1(a≠0), 由f(x +1)-f(x)=2x ,得a(x +1)2+b(x +1)+1- ax 2-bx -1=2x ,化简得2ax +a +b =2x. 所以2a =2且a +b =0,解得a =1,b =-1, 因此,f(x)的解析式为f(x)=x 2-x +1.(2)因为当x∈[-1,1]时,y =f(x)的图象恒在y =2x +m 的图象上方, 所以在[-1,1]上,x 2-x +1>2x +m 恒成立; 即x 2-3x +1>m 在区间[-1,1]上恒成立.所以令g(x)=x 2-3x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-54,因为g(x)在[-1,1]上的最小值为g(1)=-1, 所以m <-1,故实数m 的取值范围为(-∞,-1).。
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)1.函数的反函数是 ( )【答案解析】A2.已知: , :,则的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件【答案解析】B3.设a∈,则使函数的定义域是R,且为奇函数的所有a的值是( )A. B. C. D.【答案解析】A4.若函数的图象经过二、三、四象限,则( )A. B. C. D.【答案解析】B5.(09年黄冈期末理)设函数f(x)(x∈R)为奇函数,,f(x+2)=f(x)+f(2),则f(5)=( )A.0 B.1 C. D.5【答案解析】C6.(09年宜昌一中12月月考文)若函数的反函数为,则的值为()A. B. C. D.【答案解析】D7.(09年天门中学月考文)已知函数的值为()A.2 B.1 C. D.【答案解析】B8.(09年湖北重点中学联考文)函数的定义域为A. B.C. D.【答案解析】D9.(09年湖北百所重点联考文)设集合从A到B 的对应法则f不是映射的是()A. B.C. D.【答案解析】D10.(09年湖北百所重点联考理)已知函数的图象过点(3,4),则a等于()A. B. C. D.2【答案解析】D11.(09年湖北八校联考文)设函数在区间上是增函数,则的取值范围是()A. B. C. D.【答案解析】A12.(09年长郡中学一模文)的图象大致是下面的()【答案解析】B13.(09年朝阳区二模文)若函数的反函数是,则的值是()A. B. C.1 D.2【答案解析】D14.(09年朝阳区二模理)若函数的图象与函数的图象关于直线对称,则的值是()A. B. C.1 D.2【答案解析】D15.(09年西城区抽样文)函数的反函数是()A. B.C. D.【答案解析】D16.(09年东城区二模文)已知函数的反函数为,则的解集是()A. (-∞,1)B. (0,1)C. (1,2)D. (-∞,0)【答案解析】B17.(09年西城区抽样)已知函数,那么函数的反函数的定义域为()A. B.C. D. R【答案解析】B18.(09年丰台区期末文)函数y = log2的定域为()A.{x|–3<x<2} B.{x|–2<x<3}C.{x | x>3或x<– 2} D.{x | x<– 3或x>2}【答案解析】B19.(09年崇文区期末)函数(A)(B)(C)(D)【答案解析】C20.(09年北京四中期中)已知函数,则的值为( )A. B. C. D.【答案解析】B。
高考数学一轮总复习学案:第2讲函数的单调性与最值1.函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地,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的值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上是减函数图象描述自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.2.函数的最值前提设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足条件(1)对于任意x∈I,都有f(x)≤M;(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M(1)对于任意x∈I,都有f(x)≥M;(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M结论M为最大值M为最小值1.函数单调性的常用结论(1)若f(x),g(x)均为区间A上的增(减)函数,则f(x)+g(x)也是区间A上的增(减)函数.(2)若k>0,则kf(x)与f(x)的单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)的单调性相反.(3)函数y =f (x )(f (x )>0)在公共定义域内与y =-f (x ),y =1f (x )的单调性相反. (4)函数y =f (x )(f (x )≥0)在公共定义域内与y =f (x )的单调性相同.(5)复合函数单调性的判断方法:若两个简单函数的单调性相同,则这两个函数的复合函数为增函数;若两个简单函数的单调性相反,则这两个函数的复合函数为减函数.简称“同增异减”.2.单调性定义的等价形式 设x 1,x 2∈[a ,b ],x 1≠x 2.(1)若有(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0或f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,则f (x )在闭区间[a ,b ]上是增函数;(2)若有(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0或f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0,则f (x )在闭区间[a ,b ]上是减函数.3.函数最值的结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值,当函数在闭区间上单调时最值一定在端点处取得.(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大值或最小值.一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若定义在R 上的函数f (x ),有f (-1)<f (3),则函数f (x )在R 上为增函数.( ) (2)函数y =f (x )在[1,+∞)上是增函数,则函数f (x )的单调递增区间是[1,+∞).( )(3)函数y =1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( )(4)所有的单调函数都有最值.( )(5)如果一个函数在定义域内的某几个子区间上都是增函数,则这个函数在定义域上是增函数.( )(6)闭区间上的单调函数,其最值一定在区间端点处取到. ( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ 二、易错纠偏常见误区| (1)求单调区间忘记定义域导致出错; (2)对于分段函数,一般不能整体单调,只能分段单调; (3)利用单调性解不等式忘记在单调区间内求解;(4)混淆“单调区间”与“在区间上单调”两个概念. 1.函数y =log 12(x 2-4)的单调递减区间为________.答案:(2,+∞)2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -2)x ,x ≥2,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,x <2是定义在R 上的减函数,则实数a 的取值范围是________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,2(a -2)≤⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a <2,a ≤138,即a ≤138.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,138 3.函数y =f (x )是定义在[-2,2]上的减函数,且f (a +1)<f (2a ),则实数a 的取值范围是________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-2≤a +1≤2,-2≤2a ≤2,a +1>2a ,即⎩⎪⎨⎪⎧-3≤a ≤1,-1≤a ≤1,a <1. 所以-1≤a <1. 答案:[-1,1)4.(1)若函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4]上是减函数,则实数a 的取值范围是________;(2)若函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2的单调递减区间为(-∞,4],则a 的值为________. 答案:(1)a ≤-3 (2)-3确定函数的单调性(区间)(多维探究) 角度一 判断或证明函数的单调性(一题多解)试讨论函数f (x )=axx -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性. 【解】 方法一:(定义法)设-1<x 1<x 2<1,f (x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x -1,f (x 1)-f (x 2)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 1-1-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 2-1=a (x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1), 由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0,故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),函数f (x )在(-1,1)上单调递减; 当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),函数f (x )在(-1,1)上单调递增. 方法二:(导数法)f ′(x )=(ax )′(x -1)-ax (x -1)′(x -1)2=a (x -1)-ax (x -1)2=-a(x -1)2.当a >0时,f ′(x )<0,函数f (x )在(-1,1)上单调递减; 当a <0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(-1,1)上单调递增.利用定义法证明或判断函数单调性的步骤[提醒] 判断函数的单调性还有图象法、导数法、性质法等. 角度二 求具体函数的单调区间求函数f (x )=-x 2+2|x |+1的单调区间.【解】 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +1,x ≥0,-x 2-2x +1,x <0=⎩⎪⎨⎪⎧-(x -1)2+2,x ≥0,-(x +1)2+2,x <0. 画出函数图象如图所示,可知单调递增区间为(-∞,-1]和(0,1],单调递减区间为(-1,0]和(1,+∞).【迁移探究】 (变条件)若本例函数变为f (x )=|-x 2+2x +1|,如何求解? 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|的单调递增区间为(1-2,1]和(1+2,+∞);单调递减区间为(-∞,1- 2 ]和(1,1+ 2 ].确定函数的单调区间的方法[注意] (1)函数在某个区间上是单调函数,但在整个定义域上不一定是单调函数,如函数y =1x在(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,但在定义域上不具有单调性.(2)“函数的单调区间是M ”与“函数在区间N 上单调”是两个不同的概念,显然N ⊆M .1.下列函数中,在区间(-1,1)上为减函数的是( ) A .y =11-xB .y =cos xC .y =ln(x +1)D .y =2-x解析:选D .A 项中,y =11-x在(-1,1)上为增函数;B 项中,y =cos x 在(-1,1)上不单调;C 项中,y =ln(x +1)在(-1,1)上为增函数;D 项中,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x在(-1,1)上为减函数.故选D .2.函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间是( ) A .(-∞,-2) B .(-∞,1) C .(1,+∞)D .(4,+∞)解析:选D .由x 2-2x -8>0得x <-2或x >4.令g (x )=x 2-2x -8,则g (x )在(-∞,-2)上单调递减,在(4,+∞)上单调递增,而y =ln x 为单调递增函数,根据复合函数的性质,函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间为(4,+∞).3.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 )的单调递减区间是________.解析:由f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,g (x )=x 2f (x -1),得g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x >1,0,x =1,-x 2,x <1,作出图象如下:故函数g (x )的单调递减区间为[0,1). 答案:[0,1)4.判断并证明函数f (x )=ax 2+1x(其中1<a <3)在x ∈[1,2]上的单调性.解:函数f (x )=ax 2+1x(其中1<a <3)在x ∈[1,2]上单调递增,证明如下:设1≤x 1<x 2≤2,则f (x 2)-f (x 1)=ax 22+1x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫ax 21+1x 1=(x 2-x 1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤a (x 1+x 2)-1x 1x 2, 由1≤x 1<x 2≤2,得x 2-x 1>0,2<x 1+x 2<4, 1<x 1x 2<4,-1<-1x 1x 2<-14.又1<a <3, 所以2<a (x 1+x 2)<12, 得a (x 1+x 2)-1x 1x 2>0,从而f (x 2)-f (x 1)>0, 即f (x 2)>f (x 1),故当a ∈(1,3)时,f (x )在[1,2]上单调递增.函数单调性的应用(多维探究) 角度一 比较大小已知函数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( ) A .c >a >b B .c >b >a C .a >c >bD .b >a >c【解析】 因为f (x )的图象关于直线x =1对称.所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52. 当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立, 故f (x )在(1,+∞)上单调递减.因为1<2<52<e ,所以f (2)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52>f (e),所以b >a >c . 【答案】 D比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,则要利用其函数性质,转化到同一个单调区间内进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图象法求解.角度二 解函数不等式(1)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e -x,x ≤0,-x 2-2x +1,x >0,若f (a -1)≥f (-a ),则实数a 的取值范围是( )A .⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12 D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 (2)已知函数f (x )=-x |x |,x ∈(-1,1),则不等式f (1-m )<f (m 2-1)的解集为________.【解析】 (1)函数f (x )=e -x=⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x在(-∞,0]上为减函数,函数f (x )=-x 2-2x +1在(0,+∞)上为减函数,且e -0=-02-2×0+1=1,所以函数f (x )在(-∞,+∞)上为减函数.由f (a -1)≥f (-a )得a -1≤-a ,解得a ≤12.故选A .(2)由已知得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,-1<x ≤0,-x 2,0<x <1,则f (x )在(-1,1)上单调递减,所以⎩⎨⎧-1<1-m <1,-1<m 2-1<1,m 2-1<1-m ,解得0<m <1, 所以所求解集为(0,1). 【答案】 (1)A (2)(0,1)解函数不等式的理论依据是函数单调性的定义,具体步骤是:(1)将函数不等式转化成f (x 1)>f (x 2)的形式;(2)考查函数f (x )的单调性;(3)根据函数f (x )的单调性去掉法则“f ”,转化为形如“x 1>x 2”或“x 1<x 2”的常规不等式,从而得解.[提醒] 要注意函数的定义域,如本例(2)易忽视“-1<1-m <1,-1<m 2-1<1”而致误.角度三 利用函数的单调性求最值(1)函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________.(2)函数y =x 2+4x 2+5的最大值为________.【解析】 (1)由于y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在R 上单调递减,y =log 2(x +2)在[-1,1]上单调递增,所以f (x )在[-1,1]上单调递减,故f (x )在[-1,1]上的最大值为f (-1)=3.(2)令 x 2+4=t ,则t ≥2,所以x 2=t 2-4,所以y =t t 2+1=1t +1t,设h (t )=t +1t在[2,+∞)上为增函数,所以h (t )min =h (2)=52,所以y ≤152=25(x =0时取等号).即y 的最大值为25.【答案】 (1)3 (2)25运用函数单调性求最值是求函数最值的重要方法,特别是当函数图象不易作出时,单调性法几乎成为首选方法.角度四 利用函数的单调性求参数的范围(或值)(1)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3-a )x ,x ∈(-∞,-1],a x ,x ∈(1,+∞)是R 上的增函数,则实数a的取值范围是( )A .(0,3)B .(1,3)C .(1,+∞)D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,3 (2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+4x ,x ≤4,log 2x ,x >4.若函数y =f (x )在区间(a ,a +1)上单调递增,则实数a 的取值范围是________.【解析】 (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧3-a >0,a >1,3-a ≤a ,解得32≤a <3,故选D .(2)作出函数f (x )的图象如图所示,由图象可知f (x )在(a ,a +1)上单调递增,需满足a ≥4或a +1≤2,即a ≤1或a ≥4.【答案】 (1)D (2)(-∞,1]∪[4,+∞)(1)根据函数的单调性,将题设条件转化为含参数的不等式(组),即可求出参数的值或范围;(2)若分段函数是单调函数,则不仅要保证在各区间上单调性一致,还要确保在整个定义域内是单调的.1.函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,且函数f (x )的图象关于直线x =2对称,则下列结论成立的是( )A .f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1) D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1) 解析:选B .因为f (x )的图象关于直线x =2对称,所以f (x )=f (4-x ),所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12.又0<12<1<32<2,f (x )在[0,2]上单调递增,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52. 2.已知函数f (x )为R 上的减函数,则满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x<f (1)的实数x 的取值范围是( ) A .(-1,1)B .(0,1)C .(-1,0)∪(0,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:选C .由f (x )为R 上的减函数且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x <f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x >1,x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧|x |<1,x ≠0.所以-1<x <0或0<x <1.故选C .3.设函数f (x )=2x x -2在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M ,m ,则m2M =( )A .23 B .38 C .32D .83解析:选D .由题意得f (x )=2x x -2=2+4x -2,所以函数f (x )在区间[3,4]上单调递减,所以M =f (3)=2+43-2=6,m =f (4)=2+44-2=4,所以m 2M =426=83.故选D .4.已知函数f (x )=2ax 2+4(a -3)x +5在区间(-∞,3)上是减函数,则a 的取值范围是________.解析:当a =0时,f (x )=-12x +5, 在(-∞,3)上是减函数;当a ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧a >0,-4(a -3)4a ≥3,得0<a ≤34.综上可知,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,34. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,34思想方法系列2 函数最值的求法方法一 单调性法已知a >0,设函数f (x )=2 022x +1+2 0212 022x+1+2 022x 3(x ∈[-a ,a ])的最大值为M ,最小值为N ,则M +N 的值为( )A .2 022B .2 023C .4 043D .4 044【解析】 f (x )=2 022x +1+2 0212 022x +1+2 022x 3=2 022(2 022x+1)-12 022x+1+2 022x 3=2 022-12 022x+1+2 022x 3. 因为y =-12 022x+1,y =2 022x 3均为增函数, 所以f (x )在[-a ,a ]上单调递增, 故最大值为f (a ),最小值为f (-a ), 所以M +N =f (a )+f (-a )=2 022-12 022a +1+2 022a 3+2 022-12 022-a+1+2 022(-a )3=4 044-1=4 043.【答案】 C利用函数的单调性求解函数的值域是最基本的方法,解题的关键是准确确定函数的单调性.方法二 不等式法主要是指运用均值不等式及其变形公式来解决函数最值问题的一种方法.常用的基本不等式有以下几种:a 2+b 2≥2ab (a ,b 为实数); a +b2≥ab (a ≥0,b ≥0);ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22(a ,b 为实数).设x ,y ,z 为正实数,x -2y +3z =0,则y 2xz的最小值为________.【解析】 因为x -2y +3z =0,所以y =x +3z2,所以y 2xz =x 2+9z 2+6xz4xz.又x ,z 为正实数,所以由基本不等式,得y 2xz ≥6xz +6xz 4xz =3.当且仅当x =3z 时取“=”.故y 2xz的最小值为3.【答案】 3先对解析式进行变形,使之满足“一正、二定、三相等”的条件,再利用基本不等式求得最值.常用的不等式有a 2+b 2≥2ab ,a +b ≥2ab (a ,b 均为正实数).解题时要注意验证等号成立的条件,如果在求解时发现等号不成立,可尝试利用函数性质解题.方法三 配方法配方法是求二次函数最值的基本方法,如函数F (x )=af 2(x )+bf (x )+c 的最值问题,可以考虑用配方法.已知函数y =(e x -a )2+(e -x -a )2(a ∈R ,a ≠0),求函数y 的最小值.【解】 y =(e x -a )2+(e -x -a )2=(e x +e -x )2-2a (e x +e -x )+2a 2-2.令t =e x +e -x (t ≥2),设f (t )=t 2-2at +2a 2-2.因为t ≥2,所以f (t )=t 2-2at +2a 2-2=(t -a )2+a 2-2,定义域为[2,+∞). 因为函数y =f (t )图象的对称轴为直线t =a ,所以当a ≤2且a ≠0时,y min =f (2)=2(a -1)2;当a >2时,y min =f (a )=a 2-2.利用二次函数的性质求最值,要特别注意自变量的取值范围,同时还要注意对称轴与区间的相对位置关系.如本例化为含参数的二次函数后,求解最值时要细心区分对称轴与区间的位置关系,然后再根据不同情况分类解决.方法四 换元法换元法有两类,即代数换元和三角换元,我们可以根据具体问题及题目形式去灵活选择换元的方法,以便将复杂的函数最值问题转化为简单函数的最值问题,从而求出原函数的最值.(1)函数f (x )=x +21-x 的最大值为________.(2)函数y =x -4-x 2的值域为________.【解析】 (1)设1-x =t (t ≥0),所以x =1-t 2.所以y =f (x )=x +21-x =1-t 2+2t =-t 2+2t +1=-(t -1)2+2.所以当t =1即x =0时,f (x )max =2.(2)由4-x 2≥0,得-2≤x ≤2, 所以设x =2cos θ(θ∈[0,π]),则y =2cos θ-4-4cos 2θ=2cos θ-2sin θ=22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4,因为θ+π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,5π4,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,22,所以y ∈[]-22,2. 【答案】 (1)2 (2)[]-22,2换元法方式很多,常见的有代数换元和三角换元.如可用三角代换解决形如a 2+b 2=1及部分根式函数形式的最值问题.方法五 数形结合法数形结合法,是指利用函数所表示的几何意义,借助几何方法及函数的图象求函数最值的一种常用的方法.对a ,b ∈R ,记max{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≥b ,b ,a <b ,函数f (x )=max{|x +1|,|x -2|}(x ∈R )的最小值是________.【解析】 由|x +1|≥|x -2|,得(x +1)2≥(x -2)2.所以x ≥12.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x +1|,x ≥12,|x -2|,x <12. 其图象如图所示.由图象易知,当x =12时,函数有最小值,所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎪⎪⎪⎪⎪⎪12+1=32.【答案】 32本例作出y =|x +1|与y =|x -2|的图象,作出f (x )的图象是解题关键.。
第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ考点1 函数的概念1.(2015·湖北,7)设x ∈R ,定义符号函数x sgn =⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,则( )A .|x |=x |x sgn |B .|x |=x x sgnC .|x |= sgn x xD .|x |=sgn x1.解析 对于选项A ,右边=x x sgn =⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≠0,0,x =0,而左边=|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,显然不正确;对于选项B ,右边=xx sgn =⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≠0,0,x =0,而左边=|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,显然不正确; 对于选项C ,右边=sgn x x =⎩⎪⎨⎪⎧x ,x >00,x =0x ,x <0,而左边=|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,显然不正确;对于选项D ,右边=sgn x =⎩⎪⎨⎪⎧x ,x >0,0,x =0,-x ,x <0,而左边=|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,显然正确.故应选D.答案 D2.(2015·重庆,3)函数f (x )=log 2(x 2+2x -3)的定义域为( ) A .[-3,1]B .(-3,1)C .(-∞,-3]∪[1,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,+∞)2.解析 需满足x 2+2x -3>0,解得x >1或x <-3,所以f (x )的定义域为(-∞,-3)∪ (1,+∞). 答案 D3.(2015·湖北,6)函数f (x )=4-|x |+lg x 2-5x +6x -3的定义域为( )A .(2,3)B .(2,4]C .(2,3)∪(3,4]D .(-1,3)∪(3,6]3.解析 依题意,有4-|x |≥0,解得-4≤x ≤4; ①且x 2-5x +6x -3>0,解得x >2且x ≠3, ②由①②求交集得函数的定义域为(2,3)∪(3,4].故选C.答案 C4.(2015·新课标全国Ⅰ,10)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-2,x ≤1,-log 2 x +1 ,x >1,且f (a )=-3,则f (6-a )=( )A .-74B .-54C .-34D .-144.解析 若a ≤1,f (a )=2a -1-2=-3,2a -1=-1(无解);若a >1,f (a )=-log 2(a +1)=-3,a =7,f (6-a )=f (-1)=2-2-2=14-2=-74.答案 A5.(2015·山东,10)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -b ,x <1,2x,x ≥1.若⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛65f f =4,则b =( )A .1 B.78 C.34 D.125.解析 由题意,得⎪⎭⎫⎝⎛65f =3×56-b =52-b .若52-b ≥1,即b ≤32时,522=4b -,解得b =12. 若52-b <1,即b >32时,3×⎪⎭⎫⎝⎛-b 25-b =4,解得b =78(舍去). 所以b =12.答案 D6.(2015·陕西,4)设f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ≥0,2x,x <0,则f (f (-2))=( )A .-1 B.14 C.12 D.326.解析 ∵f (-2)=2-2=14>0,则f (f (-2))=⎪⎭⎫⎝⎛41f =1-41=1-12=12,故选C. 答案 C7.(2014·山东,3)函数f (x )=1log 2x -1的定义域为( )A .(0,2)B .(0,2]C .(2,+∞)D .[2,+∞)7.解析 由题意可知x 满足log 2x -1>0,即log 2x >log 22,根据对数函数的性质得x >2, 即函数f (x )的定义域是(2,+∞). 答案 C8.(2014·江西,4)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a ·2x,x ≥02-x,x <0(a ∈R ),若f [f (-1)]=1,则a =( )A.14B.12 C .1 D .2 8.解析 因为-1<0,所以f (-1)=(1)2--=2,又2>0,所以f [f (-1)]=f (2)=a ·22=1,解得a =14.答案 A9.(2015·新课标全国Ⅱ,13)已知函数f (x )=ax 3-2x 的图象过点(-1,4),则a =________. 9.解析 由函数f (x )=ax 3-2x 过点(-1,4),得4=a (-1)3-2×(-1),解得a =-2. 答案 -2考点2 函数的基本性质1.(2016·山东,9)已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x ),当x >12时,⎪⎭⎫ ⎝⎛+21x f =⎪⎭⎫ ⎝⎛-21x f .则f (6)=( )A.-2B.-1C.0D.21.解析 当x >12时,⎪⎭⎫ ⎝⎛+21x f =⎪⎭⎫ ⎝⎛-21x f ,即f (x )=f (x +1),∴T =1,∴f (6)=f (1).当x <0时,f (x )=x 3-1且-1≤x ≤1,f (-x )=-f (x ), ∴f (6)=f (1)=-f (-1)-[(-1)3-1]=2,故选D. 答案 D2.(2015·新课标全国Ⅱ,12)设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是( ) A.⎪⎭⎫ ⎝⎛1,31B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13∪(1,+∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞ 2.解析 由f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2 知f (x )为R 上的偶函数,于是f (x )>f (2x -1)即为f (|x |)>f (|2x -1|).当x >0时,f (x )=ln(1+x )-11+x 2,得f ′(x )=11+x +2x(1+x 2)2>0,所以f (x )为[0,+∞)上的增函数, 则由f (|x |)>f (|2x -1|)得|x |>|2x -1|, 平方得3x 2-4x +1<0,解得13<x <1,故选A.答案 A3.(2015·北京,3)下列函数中为偶函数的是( ) A .y =x 2sin x B .y =x 2cos x C .y =| ln x |D .y =2x3.解析 由f (-x )=f (x ),且定义域关于原点对称,可知A 为奇函数,B 为偶函数,C 定义域不关于原点对称,D 为非奇非偶函数. 答案 B4.(2015·福建,3)下列函数中为奇函数的是( ) A .y =x B .y =e xC .y =cos xD .y =e x-e-x4.解析 由奇函数定义易知y =e x-e -x为奇函数,故选D. 答案 D5.(2015·广东,3)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( ) A .y =x +sin 2x B .y =x 2-cos x C .y =2x+12xD .y =x 2+sin x5.解析 对于A ,f (-x )=-x +sin 2(-x )=-(x +sin 2x )=-f (x ),为奇函数; 对于B ,f (-x )=(-x )2-cos(-x )=x 2-cos x =f (x ),为偶函数;对于C,f(-x)=2-x+12-x =2x+12x=f(x),为偶函数;对于D,y=x2+sin x既不是偶函数也不是奇函数,故选D.答案 D6.(2015·新课标全国Ⅰ,12)设函数y=f(x)的图象与y=2x+a的图象关于直线y=-x对称,且f(-2)+f(-4)=1,则a=( )A.-1 B.1 C.2 D.46.解析设f(x)上任意一点为(x,y),该点关于直线y=-x的对称点为(-y,-x),将(-y,-x)代入y=2x+a,所以y=a-log2(-x),由f(-2)+f(-4)=1,得a-1+a-2=1,2a=4,a=2.答案 C7.(2014·北京,2)下列函数中,定义域是R且为增函数的是( )A.y=e-x B.y=x3C.y=ln x D.y=|x|7.解析分别画出四个函数的图象,如图所示:因为对数函数y=ln x的定义域不是R,故首先排除C;因为指数函数y=e-x在定义域内单调递减,故排除A;对于函数y=|x|,当x∈(-∞,0)时,函数变为y=-x,在其定义域内单调递减,故排除D;而函数y=x3在定义域R上为增函数.故选B.答案 B8.(2014·湖南,4)下列函数中,既是偶函数又在区间(-∞,0)上单调递增的是( )A.f(x)=1x2B.f(x)=x2+1 C.f(x)=x3D.f(x)=2x8.解析因为y=x2在(-∞,0)上是单调递减的,故y=1x2在(-∞,0)上是单调递增的,又y=1x2为偶函数,故A对;y=x2+1在(-∞,0)上是单调递减的,故B错;y =x 3为奇函数,故C 错;y =2-x 为非奇非偶函数,故D 错.所以选A.答案 A9.(2014·新课标全国Ⅰ,5)设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是 偶函数,则下列结论中正确的是( ) A .f (x )g (x )是偶函数 B .|f (x )|g (x )是奇函数 C .f (x )|g (x )|是奇函数D .|f (x )g (x )|是奇函数9.解析 f (x )为奇函数,g (x )为偶函数,故f (x )g (x )为奇函数,|f (x )|g (x )为偶函数,f (x )|g (x )|为奇函数,|f (x )g (x )|为偶函数,故选C.答案 C10.(2014·广东,5)下列函数为奇函数的是( ) A .y =2x-12xB .y =x 3sin x C .y =2cos x +1D .y =x 2+2x10.解析 选项B 中的函数是偶函数;选项C 中的函数也是偶函数;选项D 中的函数是非奇非偶函数,根据奇函数的定义可知选项A 中的函数是奇函数. 答案 A11.(2014·重庆,4)下列函数为偶函数的是( ) A .f (x )=x -1 B .f (x )=x 2+x C .f (x )=2x -2xD .f (x )=2x+2x11.解析 函数f (x )=x -1和f (x )=x 2+x 既不是偶函数也不是奇函数,排除选项A 和选项B ;选项C 中f (x )=2x -2-x ,则f (-x )=2-x -2x =-(2x -2-x )=-f (x ),所以f (x )=2x -2-x为奇函数,排除选项C ;选项D 中f (x )=2x+2x,则f (-x )=2x+2x =f (x ),所以f (x )=2x +2x为偶函数,故选D. 答案 D12.(2016·北京,10)函数f (x )=xx -1(x ≥2)的最大值为________.12.解析 f (x )=xx -1=1+1x -1,所以f (x )在[2,+∞)上单调递减, 则f (x )最大值为f (2)=22-1=2.答案 213.(2016·四川,14)若函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x,则⎪⎭⎫⎝⎛25f +f (2)=________.13.解析 ∵f (x )周期为2,且为奇函数,已知(0,1)内f (x )=4x, 则可大致画出(-1,1)内图象如图,∴f (0)=0,∴⎪⎭⎫ ⎝⎛25f +f (2)=-⎪⎭⎫ ⎝⎛25f +f (2)=⎪⎭⎫ ⎝⎛-21f +f (0)=-2+0=-2. 答案 -214.(2015·福建,5)若函数f (x )=2|x -a |(a ∈R )满足f (1+x )=f (1-x ),且f (x )在[m ,+∞)上单调递增,则实数m 的最小值为________.14.解析 ∵f(1+x)=f(1-x),∴f(x)的对称轴x =1,∴a =1,f(x)=2|x -1|,∴f(x)的增区间为[1,+∞).∵[m ,+∞)⊆[1,+∞),∴m≥1.∴m 的最小值为1. 答案 115.(2014·新课标全国Ⅱ,15)偶函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,f (3)=3,则f (-1)=________.15.解析 因为函数f (x )的图象关于直线x =2对称,所以f (x )=f (4-x ),f (-x )=f (4+x ), 又f (-x )=f (x ),所以f (x )=f (4+x ),则f (-1)=f (4-1)=f (3)=3. 答案 316.(2014·安徽,14)若函数f (x )(x ∈R )是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 1-x ,0≤x ≤1,sin πx ,1<x ≤2,则⎪⎭⎫⎝⎛429f +⎪⎭⎫⎝⎛641f =________. 16.解析 由于函数f (x )是周期为4的奇函数, 所以⎪⎭⎫⎝⎛429f +⎪⎭⎫ ⎝⎛641f =⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯4342f +⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯6742f=⎪⎭⎫ ⎝⎛-43f +⎪⎭⎫⎝⎛-67f =⎪⎭⎫⎝⎛-43f -⎪⎭⎫⎝⎛67f =-316+sin π6=516.答案 51617.(2014·四川,13)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⎪⎭⎫⎝⎛23f =________.17.解析 由已知易得⎪⎭⎫ ⎝⎛-21f =-4×221⎪⎭⎫⎝⎛+2=1,又由函数的周期为2,可得⎪⎭⎫ ⎝⎛23f =⎪⎭⎫⎝⎛-21f =1. 答案 1考点3 二次函数与幂函数1.(2014·湖北,9)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-3x .则函数g (x )=f (x )-x +3的零点的集合为( )A .{1,3}B .{-3,-1,1,3}C .{2-7,1,3}D .{-2-7,1,3}1.解析 当x ≥0时,函数g (x )的零点即方程f (x )=x -3的根, 由x 2-3x =x -3,解得x =1或3;当x <0时,由f (x )是奇函数得-f (x )=f (-x )=x 2-3(-x ),即f (x )=-x 2-3x . 由f (x )=x -3得x =-2-7(正根舍去).故选D. 答案 D2.(2014·北京,8)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2.解析 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧9a +3b +c =0.7,16a +4b +c =0.8,25a +5b +c =0.5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-0.2,b =1.5,c =-2,∴p =-0.2t 2+1.5t -2=-15⎝⎛⎭⎪⎫t -1542+1316,∴当t =154=3.75时p 最大,即最佳加工时间为3.75分钟.故选B.答案 B3.(2014·浙江,9)设θ为两个非零向量a ,b 的夹角.已知对任意实数t ,|b +t a |的最小值为( )A .若θ确定,则|a |唯一确定B .若θ确定,则|b |唯一确定C .若|a |确定,则θ唯一确定D .若|b |确定,则θ唯一确定3.解析 |b +t a |2=|a |2t 2+2a·b ·t +|b |2=|a |2t 2+2|a||b|cos θ·t +|b |2, 设f (t )=|a |2t 2+2|a||b|cos θ·t +|b |2, 则二次函数f (t )的最小值为1,即4|a|2|b|2-4|a|2|b|2cos 2θ4|a|2=1,化简得|b |2sin 2θ=1. ∵|b |>0,0≤θ≤π,∴|b |sin θ=1,若θ确定,则|b |唯一确定,而|b|确定,θ不确定,故选B. 答案 B考点4 指数与指数函数1.(2016·新课标全国Ⅲ,7)已知a =243,b =323,c =2513,则( )A.b <a <cB.a <b <cC.b <c <aD.c <a <b 1.解析 a =243=316,b =323=39,c =2513=325,所以b <a <c .答案 A2.(2015·天津,7)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x -m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b =f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .c <a <bC .a <c <bD .c <b <a2.解析 由函数f (x )=2|x -m |-1为偶函数,得m =0,所以f (x )=2|x |-1,当x >0时,f (x )为增函数,log 0.53=-log 23, ∴log 25>|-log 23|>0,∴b =f (log 25)>a =f (log 0.53)>c =f (2m )=f (0),故选B. 答案 B3.(2015·山东,3)设a =0.60.6,b =0.61.5,c =1.50.6,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a <b <c B .a <c <b C .b <a <cD .b <c <a3.解析 根据指数函数y =0.6x 在R 上单调递减可得0.61.5<0.60.6<0.60=1, 根据指数函数y =1.5x在R 上单调递增可得1.50.6>1.50=1, ∴b <a <c . 答案 C4.(2015·四川,8)某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系y =e kx +b (e =2.718…为自然对数的底数,k ,b 为常数).若该食品在0 ℃的保鲜时间是192小时,在22 ℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33 ℃的保鲜时间是( ) A .16小时 B .20小时 C .24小时D .28小时4.解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧192=e b,48=e 22k +b,∴e 22k =48192=14,∴e 11k =12, ∴x =33时,y =e 33k +b=(e 11k )3·e b=⎝ ⎛⎭⎪⎫123×192=24. 答案 C5.(2014·山东,5)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 .x 3>y 3B .sin x >sin yC .ln(x 2+1)>ln(y 2+1)D.1x 2+1>1y 2+15.解析 根据指数函数的性质得x >y ,此时,x 2,y 2的大小不确定,故选项C 、D 中的不等式不恒成立;根据三角函数的性质知选项B 中的不等式不恒成立;根据不等式的性质知选项A 中的不等式恒成立. 答案 A6.(2014·陕西,7)下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )f (y )”的单调递增函数是( ) A .f (x )=x 3B .f (x )=3xC .f (x )=x 12D .f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x6.解析 根据和的函数值等于函数值的积的特征,其典型代表函数为指数函数,又所求函数为单调递增函数,故选B. 答案 B7.(2015·北京,10)2-3,123,log 25三个数中最大的数是________.7.解析 2-3=18<1,又因为23<22<5,所以log 223<log 222<log 25,即3<log 25. 所以最大值为log 25. 答案 log 25考点5 对数与对数函数1.(2016·新课标全国卷Ⅱ,10)下列函数中,其定义域和值域分别与函数y =10lg x的定义域和值域相同的是( )A.y =xB.y =lg xC.y =2xD.y =1x1.解析 函数y =10lg x的定义域为{x |x >0},值域为{y |y >0},所以与其定义域和值域分别相同的函数为y =1x,故选D.答案 D2.(2016·新课标全国Ⅰ,8)若a >b >0,0<c <1,则( ) A.c a log <c b log B a c log <b c log C.a c<b cD.c a>cb2.解析 对A :c a log =lg c lg a ,c b log =lg c lg b,∵0<c <1,∴lg c <0,而a >b >0,所以lg a >lg b ,但不能确定lg a 、lg b 的正负,所以它们的大小不能确定,所以A 错;对于B :a c log =lg a lg c ,b c log =lg b lg c ,而lg a >lg b ,两边同乘以一个负数1lg c 改变不等号方向,所以选项B 正确;对C :由y =x c在第一象限内是增函数,即可得到a c>b c,所以C 错; 对D :由y =c x在R 上为减函数,得c a<c b,所以D 错.故选B. 答案 B3.(2015·四川,4)设a ,b 为正实数,则“a >b >1”是“log 2a >log 2b >0”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件3.解析 若a >b >1,那么log 2a >log 2b >0; 若log 2a >log 2b >0,那么a >b >1,故选A. 答案 A4.(2015·湖南,8)设函数f (x )=ln(1+x )-ln(1-x ),则f (x )是( ) A .奇函数,且在(0,1)上是增函数 B .奇函数,且在(0,1)上是减函数 C .偶函数,且在(0,1)上是增函数 D .偶函数,且在(0,1)上是减函数4.解析 易知函数定义域为(-1,1),又f (-x )=ln(1-x )-ln(1+x )=-f (x ),故函数f (x )为奇函数,又f (x )=ln ⎝⎛⎭⎪⎫-1-2x -1,由复合函数单调性判断方法知,f (x )在(0,1)上是增函数.答案 A5.(2014·福建,8)若函数y =log a x ( a >0,且a ≠1)的图象如下图所示,则下列函数图象正确的是( )5.解析 因为函数y =log a x 过点(3,1),所以1=log a 3,解得a =3.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.答案 B6.(2014·山东,6)已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,a ≠1)的图象如图,则下列结论成立的是( )A .a >1,c >1B .a >1,0<c <1C .0<a <1,c >1D .0<a <1,0<c <16解析 由对数函数的性质得0<a <1,因为函数y =log a (x +c )的图象在c >0时是由函数y =log a x 的图象向左平移c 个单位得到的,所以根据题中图象可知0<c <1.答案 D7.(2014·天津,4)设a =log 2 π,b =log 12π,c =π-2,则( )A .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .c >b >a解析 利用中间量比较大小.因为a =log 2π∈(1,2),b =log 12π<0,c =π-2∈(0,1),所以a >c >b . 答案 C8.(2014·辽宁,3)已知a =213,b =log 213,c =log 1213,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >b >aD .c >a >b8 解析 a =2-13<20=1,所以0<a <1,b =log 213<log 21=0,c =log 1213>log 1212=1,所以c >a >b . 答案 D9.(2014·四川,7)已知b >0,log 5b =a ,lg b =c,5d=10,则下列等式一定成立的是()A .d =acB .a =cdC .c =adD .d =a +c9 解析 由已知得5a=b ,10c=b ,∴5a=10c,∵5d=10,∴5dc=10c,则5dc=5a,∴dc =a , 答案 B10.(2015·四川,12)lg 0.01+log 216=________. 10解析 lg 0.01+log 216=lg 1100+log 224=-2+4=2.答案 211.(2015·安徽,11)lg 52+2lg 2-121-⎪⎭⎫⎝⎛=________.11解析 lg 52+2lg 2-121-⎪⎭⎫ ⎝⎛=lg 52+lg 22-2=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫52×4-2=1-2=-1.答案 -112.(2015·浙江,9)计算:log 222=________,24log 3log 32+=________. 12.解析 log 222=1-22log 2=-12,24log 3log 32+=221log 3log 322+=322log 32=3 3.答案 -12 3 313.(2014·陕西,12)已知4a=2,lg x =a ,则x =________.13.解析 由已知4a =2⇒a =log 42=12,又lg x =a ⇒x =10a =1012=10.答案 101.(2016·新课标全国Ⅰ,9)函数y =2x 2-e |x |在[-2,2]的图象大致为( )1.解析 f (2)=8-e 2>8-2.82>0,排除A ;f (2)=8-e 2<8-2.72<1,排除B ;在x >0时,f (x )=2x 2-e x ,f ′(x )=4x -e x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14时,f ′(x )<14×4-e 0=0,因此f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14上单调递减,排除C ,故选D.答案 D2.(2016·新课标全国Ⅱ,12)已知函数f (x ) (x ∈R)满足f (x )= f (2-x ),若函数y =|x 2-2x -3|与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则x i =( )A. 0B. mC. 2mD. 4m 2.解析 函数f (x ) (x ∈R)满足f (x ) = f (2-x ), 故函数f (x )的图象关于直线x =1对称,函数y =|x 2-2x -3|的图象也关于直线x =1对称,故函数y =|x 2-2x -3|与y= f (x )图象的交点也关于直线x =1对称,故x i =×2=m,故选B.答案 B3.(2016·浙江,3)函数y =sin x 2的图象是( )3.解析 y =sin x 2为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除A 、C. 又当x 2=π2,即x =±π2时,y max =1,排除B ,故选D. 答案 D4.(2015·新课标全国Ⅱ,11)如图,长方形ABCD 的边AB =2,BC =1,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP =x .将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则y =f (x )的图象大致为( )4.解析 当点P 沿着边BC 运动,即0≤x≤π4时,在Rt△POB 中,|PB|=|OB|tan ∠POB =tanx ,在Rt△PAB 中,|PA|=22PB AB +=4+tan2x ,则f(x)=|PA|+|PB|=4+tan2x+tan x ,它不是关于x 的一次函数,图象不是线段,故排除A 和C ; 当点P 与点C 重合,即x =π4时,由上得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=4+tan2π4+tan π4=5+1,又当点P与边CD 的中点重合,即x =π2时,△PAO 与△PBO 是全等的腰长为1的等腰直角三角形,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=|PA|+|PB|=2+2=22,知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,故又可排除D.故选B. 答案 B5.(2015·浙江,5)函数f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫x -1x cos x (-π≤x ≤π且x ≠0)的图象可能为( )5.解析 ∵f (x )=(x -1x)cos x ,∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数,排除A ,B ;当x →π时,f (x )<0,排除C.故选D. 答案 D6.(2014·浙江,8)在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a(x >0),g (x )=log a x 的图象可能是( )6.解析 根据对数函数性质知,a >0,所以幂函数是增函数,排除A(利用(1,1)点也可以排除);选项B 从对数函数图象看a <1,与幂函数图象矛盾;选项C 从对数函数图象看a >1,与幂函数图象矛盾.故选D. 答案 D7.(2014·辽宁,10)已知f (x )为偶函数,当x ≥0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cos πx ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,2x -1,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞,则不等式f (x -1)≤12的解集为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,74B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34,-13∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,34∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,74 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34,-13∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,347.解析 当0≤x ≤12时,令f (x )=cos πx ≤12,解得13≤x ≤12;当x >12时,令f (x )=2x -1≤12,解得12<x ≤34,故有13≤x ≤34.因为函数f (x )是偶函数,所以f (x )≤12的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34,-13∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,34,故f (x -1)≤12的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,74.故选A.答案 A考点6 函数与方程1.(2015·天津,8)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-|x |,x ≤2,x -2 2,x >2,函数g (x )=3-f (2-x ),则函数y =f (x )-g (x )的零点个数为( )A .2B .3C .4D .5 1.解析函数y =f (x )-g (x )的零点个数即为函数f (x )与g (x )图象的交点个数,记h (x )=-f (2-x ),在同一平面直角坐标系中作出函数f (x )与h (x )的图象,如图所示,g (x )的图象为h (x )的图象向上平移3个单位,可知f (x )与g (x )的图象有两个交点,故选A. 答案 A2.(2015·安徽,4)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( ) A .y =ln x B .y =x 2+1 C .y =sin xD .y =cos x2.解析 对数函数y =ln x 是非奇非偶函数;y =x 2+1为偶函数但没有零点;y =sin x 是奇函数;y =cos x 是偶函数且有零点,故选D. 答案 D3.(2014·重庆,10)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x +1-3,x ∈ -1,0],x ,x ∈ 0,1],且g (x )=f (x )-mx -m 在(-1,1]内有且仅有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-94,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-114,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-94,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,23 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-114,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,233.解析 g (x )=f (x )-mx -m 在(-1,1]内有且仅有两个不同的零点就是函数y =f (x )的图象与函数y =m (x +1)的图象有两个交点,在同一平面直角坐标系内作出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x +1-3,x ∈(-1,0],x ,x ∈(0,1]和函数y =m (x +1)的图象,如图所示,当直线y =m (x +1)与y =1x +1-3,x ∈(-1,0]和y =x ,x ∈(0,1]都相交时,0<m ≤12;当直线y =m (x +1)与y =1x +1-4,x ∈(-1,0]有两个交点时,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =m (x +1),y =1x +1-3,消元得1x +1-3=m (x +1),即m (x +1)2+3(x +1)-1=0,化简得mx 2+(2m +3)x +m +2=0,当Δ=9+4m =0,m =-94时,直线y =m (x +1)与y =1x +1-3相切,当直线y =m (x +1)过点(0,-2)时,m =-2, 所以m ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-94,-2. 综上所述,实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-94,-2∪(0,12],选择A.答案 A4.(2014·北京,6)已知函数f (x )=6x-log 2x .在下列区间中,包含f (x )零点的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,4)D .(4,+∞) 4.解析 因为f (1)=6-log 21=6>0,f (2)=3-log 22=2>0,f (4)=32-log 24=-12<0,所以函数f (x )的零点所在区间为(2,4),故选C. 答案 C5.(2016·山东,15)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |,x ≤m ,x 2-2mx +4m ,x >m ,其中m >0.若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是________.5.解析 如图,当x ≤m 时,f (x )=|x |.当x >m 时,f (x )=x 2-2mx +4m ,在(m ,+∞)为增函数.若存在实数b ,使方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 2-2m ·m +4m <|m |. ∵m >0,∴m 2-3m >0,解得m >3. 答案 (3,+∞)6.(2015·江苏,13)已知函数f (x )=|ln x |,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,0<x ≤1,|x 2-4|-2,x >1,则方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为________.6.解析 令h (x )=f (x )+g (x ),则h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-ln x ,0<x ≤1,-x 2+ln x +2,1<x <2,x 2+ln x -6,x ≥2,当1<x <2时,h ′(x )=-2x +1x =1-2x2x<0,故当1<x <2时h (x )单调递减,在同一坐标系中画出y =|h (x )|和y =1的图象如图所示.由图象可知|f (x )+g (x )|=1的实根的个数为4. 答案47.(2015·湖北,13)函数f (x )=2sin x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2-x 2的零点个数为________.7.解析 f (x )=2sin x sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2-x 2=2sin x cos x -x 2=sin 2x -x 2.令f (x )=0,则sin 2x =x 2,则函数f (x )的零点个数即为函数y =sin 2x 与函数y =x 2的图象的交点个数. 作出函数图象知,两函数交点有2个,即函数f (x )的零点个数为2.答案 28.(2014·天津,14)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ |x 2+5x +4|,x ≤0,2|x -2|,x >0.若函数y =f (x )-a |x |恰有4个零点,则实数a 的取值范围为________.8.解析 由题意,函数y =f (x )-a |x |恰有4个零点,得函数y 1=f (x )与y 2=a |x |的图象有4个不同的交点.在同一平面直角坐标系中作出两个函数的图象如图所示(a 显然大于0).由图知,当y 2=-ax (x <0)与y 1=-x 2-5x -4(-4<x <-1)相切时,x 2+(5-a )x +4=0有两个相等的实数根,则(5-a )2-16=0,解得a =1(a =9舍去).所以当x <0时,y 1与y 2的图象恰有3个不同的交点.显然,当1<a <2时,两个函数的图象恰有4个不同的交点,即函数y = f (x )-a |x |恰有4个零点.答案 (1,2)9.(2014·福建,15))函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-2,x ≤0,2x -6+ln x ,x >0的零点个数为________. 9.解析 当x ≤0时,令x 2-2=0,解得x =-2;当x >0时,f (x )=2x -6+ln x ,因为f ′(x )=2+1x>0,所以函数f (x )=2x -6+ln x 在(0,+∞)上单调递增, 因为f (1)=2-6+ln 1=-4<0,f (3)=ln 3>0,所以函数f (x )=2x -6+ln x 在(0,+∞)上有且只有一个零点.综上所述,函数f (x )的零点个数为2.答案 2考点7 函数模型及其应用1.(2016·四川,7)某公司为激励创新,计划逐年加大研发奖金投入.若该公司2015年全年投入研发奖金130万元.在此基础上,每年投入的研发奖金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发奖金开始超过200万元的年份是( )(参考数据:lg 1.12=0.05,lg 1.3=0.11,lg 2=0.30)A.2018年B.2019年C.2020年D.2021年1.解析 设第x 年的研发奖金为200万元,则由题意可得130×(1+12%)x =200,∴1.12x =2013,∴x =log 1.122013=log 1.1220-log 1.1213=lg 20lg 1.12-lg 13lg 1.12=(lg 2+lg 10)-(lg 1.3+lg 10)lg 1.12=0.3+1-0.11-10.05=3.8. 即3年后不到200万元,第4年超过200万元,即2019年超过200万元.答案 B2.(2014·山东,9)对于函数f (x ),若存在常数a ≠0,使得x 取定义域内的每一个值,都有f (x )=f (2a -x ),则称f (x )为准偶函数.下列函数中是准偶函数的是( )A .f (x )=xB .f (x )=x 2C .f (x )=tan xD .f (x )=cos(x +1) 2.解析 由题意可得准偶函数的图象关于直线x =a (a ≠0)对称,即准偶函数的图象存在不是y 轴的对称轴.选项A 、C 中函数的图象不存在对称轴,选项B 中函数的图象的对称轴为y 轴,只有选项D 中函数的图象存在不是y 轴的对称轴.答案 D3.(2014·湖北,16)某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/时)与车流速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位:米/秒)、平均车长l (单位:米)的值有关,其公式为F =76 000v v 2+18v +20l . (1)如果不限定车型,l =6.05,则最大车流量为______辆/时;(2)如果限定车型,l =5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加________辆/时.3.解析 (1)F =76 000v +20×6.05v+18≤76 0002121+18=1 900,当且仅当v =11时等号成立. (2)F =76 000v +20×5v+18≤76 0002100+18=2 000,当且仅当v =10时等号成立,2 000-1 900=100.答案 (1)1 900 (2)1004.(2014·四川,15)以A 表示值域为R 的函数组成的集合,B 表示具有如下性质的函数φ(x)组成的集合:对于函数φ(x),存在一个正数M ,使得函数φ(x)的值域包含于区间[-M ,M].例如,当φ1(x)=x3,φ2(x)=sin x 时,φ1(x)∈A ,φ2(x)∈B ,现有如下命题: ①设函数f(x)的定义域为D ,则“f(x)∈A”的充要条件是“∀b ∈R ,∃a ∈D ,f(a)=b”; ②若函数f(x)∈B ,则f(x)有最大值和最小值;③若函数f(x),g(x)的定义域相同,且f(x)∈A ,g(x)∈B ,则f(x)+g(x)∉B ; ④若函数f(x)=aln(x +2)+x x2+1(x >-2,a ∈R)有最大值,则f(x)∈B. 其中的真命题有________.(写出所有真命题的序号)4.解析 ①显然正确;②反例:函数y =12x +1的值域为(0,1),存在M =1符合题意,但此函数没有最值; ③当f (x )趋于+∞时,无论g (x )在[-M ,M ]内如何取值,f (x )+g (x )都趋于+∞,所以f (x )+g (x )不可能有最大值,此命题正确;④由于ln(x +2)的值域为R ,x x 2+1的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,由③知如果a ≠0,则函数f (x )=a ln(x +2)+xx +1的值域为R ,无最大值,与已知矛盾,所以a =0,所以此命题正确.答案 ①③④。