高考数学二轮复习 第2讲 函数、基本初等函数的图象与性质专题限时集训 文
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2022高考数学二轮复习讲义专题一 第2讲 基本初等函数、函数与方程【要点提炼】考点一 基本初等函数的图象与性质1.指数函数y =a x(a>0,a ≠1)与对数函数y =log a x(a>0,a ≠1)互为反函数,其图象关于y =x 对称,它们的图象和性质分0<a<1,a>1两种情况,着重关注两函数图象的异同. 2.幂函数y =x α的图象和性质,主要掌握α=1,2,3,12,-1五种情况.【热点突破】【典例】1 (1)已知f(x)=2x-1,g(x)=1-x 2,规定:当|f(x)|≥g(x)时,h(x)=|f(x)|;当|f(x)|<g(x)时,h(x)=-g(x),则h(x)( ) A .有最小值-1,最大值1 B .有最大值1,无最小值 C .有最小值-1,无最大值 D .有最大值-1,无最小值(2)已知函数f(x)=e x+2(x<0)与g(x)=ln(x +a)+2的图象上存在关于y 轴对称的点,则a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,1eB .(-∞,e)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1e ,eD.⎝⎛⎭⎪⎫-e ,1e 【拓展训练】1 (1)函数f(x)=ln(x 2+2)-e x -1的大致图象可能是( )(2)已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,当x>0时,f(x)=1-2-x,则不等式f(x)<-12的解集是( ) A .(-∞,-1) B .(-∞,-1] C .(1,+∞)D .[1,+∞)【要点提炼】考点二 函数的零点 判断函数零点个数的方法: (1)利用零点存在性定理判断法. (2)代数法:求方程f(x)=0的实数根.(3)几何法:对于不易求根的方程,将它与函数y =f(x)的图象联系起来,利用函数的性质找出零点或利用两个函数图象的交点求解.在利用函数性质时,可用求导的方法判断函数的单调性.考向1 函数零点的判断【典例】2 (1)(2020·长沙调研)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧xe x,x ≤0,2-|x -1|,x>0,若函数g(x)=f(x)-m 有两个不同的零点x 1,x 2,则x 1+x 2等于( )A .2B .2或2+1eC .2或3D .2或3或2+1e(2)设函数f(x)是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R ,都有f(x +2)=f(2-x),当x ∈[-2,0]时,f(x)=⎝ ⎛⎭⎪⎫22x-1,则关于x 的方程f(x)-log 8(x +2)=0在区间(-2,6)上根的个数为( )A .1B .2C .3D .4【特点突破】考向2 求参数的值或取值范围 【典例】3 (1)已知关于x 的方程9-|x -2|-4·3-|x -2|-a =0有实数根,则实数a 的取值范围是________.(2)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x +3,x>a ,x 2+6x +3,x ≤a ,若函数g(x)=f(x)-2x 恰有2个不同的零点,则实数a 的取值范围为____________________.【拓展训练】2 (1)已知偶函数y =f(x)(x ∈R )满足f(x)=x 2-3x(x ≥0),若函数g(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x>0,-1x,x<0,则y =f(x)-g(x)的零点个数为( )A .1B .3C .2D .4(2)(多选)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x +2a ,x<0,x 2-ax ,x ≥0,若关于x 的方程f(f(x))=0有8个不同的实根,则a 的值可能为( ) A .-6 B .8 C .9 D .12专题训练一、单项选择题1.(2020·全国Ⅰ)设alog 34=2,则4-a等于( )A.116B.19C.18D.162.函数f(x)=ln x +2x -6的零点一定位于区间( ) A .(1,2) B .(2,3) C .(3,4) D .(4,5)3.在同一直角坐标系中,函数f(x)=2-ax 和g(x)=log a (x +2)(a>0且a ≠1)的大致图象可能为( )4.(2020·广东省揭阳三中模拟)已知a ,b ,c 满足4a =6,b =12log 4,c 3=35,则( )A .a<b<cB .b<c<aC .c<a<bD .c<b<a5.(2020·全国Ⅲ)Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领城.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病典例数I(t)(t 的单位:天)的Logistic 模型:I(t)=K1+e-0.23t -53,其中K 为最大确诊病典例数.当I(t *)=0.95K 时,标志着已初步遏制疫情,则t *约为(ln 19≈3)( ) A .60 B .63 C .66 D .696.(2020·泉州模拟)若函数y =log a (x 2-ax +1)有最小值,则a 的取值范围是( )A .1<a<2B .0<a<2,a ≠1C .0<a<1D .a ≥27.(2020·太原质检)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x>0,-2x 2+4x +1,x ≤0(e 为自然对数的底数),若函数g(x)=f(x)+kx 恰好有两个零点,则实数k 等于( ) A .-2e B .e C .-e D .2e 8.已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧a ,x =0,⎝ ⎛⎭⎪⎫1e |x|+1,x ≠0,若关于x 的方程2f 2(x)-(2a +3)f(x)+3a =0有五个不同的解,则a 的取值范围是( )A .(1,2)B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,2C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2 二、多项选择题9.(2020·临沂模拟)若10a =4,10b=25,则( ) A .a +b =2 B .b -a =1 C .ab>8lg 22D .b -a>lg 610.已知函数f(x)=log a (x +1),g(x)=log a (1-x),a>0,a ≠1,则( ) A .函数f(x)+g(x)的定义域为(-1,1) B .函数f(x)+g(x)的图象关于y 轴对称 C .函数f(x)+g(x)在定义域上有最小值0 D .函数f(x)-g(x)在区间(0,1)上是减函数11.(2020·淄博模拟)已知函数y =f(x)是R 上的奇函数,对于任意x ∈R ,都有f(x +4)=f(x)+f(2)成立.当x ∈[0,2)时,f(x)=2x-1.给出下列结论,其中正确的是( )A .f(2)=0B .点(4,0)是函数y =f(x)图象的一个对称中心C .函数y =f(x)在区间[-6,-2]上单调递增D .函数y =f(x)在区间[-6,6]上有3个零点 12.对于函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧sin πx ,x ∈[0,2],12f x -2,x ∈2,+∞,则下列结论正确的是( )A .任取x 1,x 2∈[2,+∞),都有|f(x 1)-f(x 2)|≤1B .函数y =f(x)在[4,5]上单调递增C .函数y =f(x)-ln(x -1)有3个零点D .若关于x 的方程f(x)=m(m<0)恰有3个不同的实根x 1,x 2,x 3,则x 1+x 2+x 3=132三、填空题13.(2019·全国Ⅱ)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=-e ax.若f(ln 2)=8,则a =________.14.已知函数f(x)=|lg x|,若f(a)=f(b)(a ≠b),则函数g(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+22x +5,x ≤0,ax 2+2bx,x>0的最小值为________.15.定义在R 上的奇函数f(x),当x ≥0时,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-2x x +1,x ∈[0,1,1-|x -3|,x ∈[1,+∞,则函数F(x)=f(x)-1π的所有零点之和为________.16.对于函数f(x)与g(x),若存在λ∈{x ∈R |f(x)=0},μ∈{x ∈R |g(x)=0},使得|λ-μ|≤1,则称函数f(x)与g(x)互为“零点密切函数”,现已知函数f(x)=ex -2+x -3与g(x)=x 2-ax -x +4互为“零点密切函数”,则实数a 的取值范围是________.。
2021年高考数学二轮复习专题2 函数与导数第2讲基本初等函数的性质及应用理基本初等函数的有关运算1.若定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=e x,则g(x)等于( D )(A)e x-e-x (B)(e x+e-x)(C)(e-x-e x) (D)(e x-e-x)解析:因为f(x)+g(x)=e x, ①所以f(-x)+g(-x)=e-x,所以f(x)-g(x)=e-x, ②①-②得g(x)=,故选D.2.若函数f(x)=则f(f(10))等于( B )(A)lg 101 (B)2 (C)1 (D)0解析:f(f(10))=f(lg 10)=f(1)=12+1=2.故选B.3.(xx安徽卷)lg+2lg 2-()-1= .解析:lg+2lg 2-()-1=lg+lg 4-()-1=lg 10-2=-1.答案:-1比较函数值的大小4.已知a=,b=,c=(),则( C )(A)a>b>c (B)b>a>c(C)a>c>b (D)c>a>b解析:因为0<log43.6<1,所以b=<5,而又log23.4>1,log3>1,所以a=>5,c=()==>5,所以a>b,c>b.因为log23.4>log33.4>log3,所以a>c.所以a>c>b,故选C.5.(xx广州一模)已知log2a>log2b,则下列不等式一定成立的是( C )(A)> (B)log2(a-b)>0(C)()a<()b(D)2a-b<1解析:由log2a>log2b,得a>b>0,则选项A,D不成立,选项B不一定成立,对于选项C,()a<()b<()b,故选C.6.设函数f(x)=e x+x-2,g(x)=ln x+x2-3.若实数a,b满足f(a)=0,g(b)=0,则( A )(A)g(a)<0<f(b) (B)f(b)<0<g(a)(C)0<g(a)<f(b) (D)f(b)<g(a)<0解析:因为函数f(x)=e x+x-2在R上单调递增,且f(0)=1-2<0,f(1)=e-1>0,所以f(a)=0时a∈(0,1).又g(x)=ln x+x2-3在(0,+∞)上单调递增,且g(1)=-2<0,所以g(a)<0.由g(2)=ln 2+1>0,g(b)=0得b∈(1,2),又f(1)=e-1>0,且f(x)=e x+x-2在R上单调递增,所以f(b)>0.综上可知,g(a)<0<f(b).7.(xx杭州一检)设函数f(x)=e|ln x|(e为自然对数的底数).若x1≠x2且f(x1)=f(x2),则下列结论一定不成立的是( C )(A)x2f(x1)>1 (B)x2f(x1)=1(C)x2f(x1)<1 (D)x2f(x1)<x1f(x2)解析:f(x)==由x1≠x2且f(x1)=f(x2),得x1,x2中一个大于1、一个小于1,且x1x2=1,若x1>1,则f(x1)=x1,x2f(x1)=1;若0<x1<1,则x2>1,f(x1)=,x2f(x1)=>1,故选C.8.已知函数f(x)=若存在x1,x2,当0≤x1<x2<2时,f(x1)=f(x2),则x1f(x2)的取值范围是.解析:作出函数f(x)的图象,由图知所以x1f(x2)=(-)·=(-)2-∈[,),即x1f(x2)的取值范围是[,).答案:[,)求参数的取值(范围)9.(xx福建卷)若函数f(x)=(a>0,且a≠1)的值域是[4,+∞),则实数a的取值范围是.解析:当x≤2时,f(x)=-x+6,f(x)在(-∞,2]上为减函数,所以f(x)∈[4,+∞).当x>2时,若a∈(0,1),则f(x)=3+log a x在(2,+∞)上为减函数,f(x)∈(-∞,3+log a2),显然不满足题意,所以a>1,此时f(x)在(2,+∞)上为增函数,f(x)∈(3+log a2,+∞),由题意可知(3+log a2,+∞)⊆[4,+∞),则3+log a2≥4,即log a2≥1,所以1<a≤2.答案:(1,2]一、选择题1.下列函数中,不满足f(2x)=2f(x)的是( C )(A)f(x)=|x| (B)f(x)=x-|x|(C)f(x)=x+1 (D)f(x)=-x解析:若f(x)=|x|,则f(2x)=|2x|=2|x|=2f(x),若f(x)=x-|x|,则f(2x)=2x-|2x|=2(x-|x|)=2f(x),若f(x)=x+1,则f(2x)=2x+1≠2f(x),若f(x)=-x,则f(2x)=-2x=2f(x),故选C.2.(xx河南郑州市第二次质量预测)若正数a,b满足2+log2a=3+log3b=log6(a+b),则+的值为( C )(A)36 (B)72 (C)108 (D)解析:设2+log2a=3+log3b=log6(a+b)=x,则a=2x-2,b=3x-3,a+b=6x.所以+===22×33=108.故选C.3.(xx上饶市一模)函数f(x)=-|x-|的图象为( D )解析:函数f(x)的定义域为(0,+∞),当0<x<1时,f(x)=+(x-)=x;当x≥1时,f(x)=x-(x-)=,故选D.4.(xx烟台二模)f(x)=则f(f(-1))等于( D )(A)-2 (B)2 (C)-4 (D)4解析:f(-1)=-()=2>0,所以f(f(-1))=f(2)=3+log22=3+1=4.故选D.5.(xx慈溪市、余姚市联考)函数f(x)=x2lg的图象( B )(A)关于x轴对称 (B)关于原点对称(C)关于直线y=x对称(D)关于y轴对称解析:因为f(x)=x2lg,所以其定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),所以f(-x)=x2lg=-x2lg=-f(x),所以函数为奇函数,所以函数的图象关于原点对称,故选B.6.(xx信阳二检)若函数f(x)=2++sin x在区间[-k,k](k>0)上的值域为[m,n],则m+n等于( D )(A)0 (B)1 (C)2 (D)4解析:f(x)=2++sin x,设h(x)=+sin x,得h(-x)=-h(x),函数h(x)是奇函数,则h(x)的值域为关于原点对称的区间.当-k≤x≤k时,设-p≤h(x)≤p,则m=2-p,n=2+p,得m+n=4,故选D.7.已知x=ln π,y=log52,z=,则( D )(A)x<y<z (B)z<x<y(C)z<y<x (D)y<z<x解析:x=ln π>ln e=1,y=log52<log55=1,又log25>2,所以y<.又z==,所以<z<1.所以y<z<x,故选D.8.(xx山东卷)设函数f(x)=若f(f())=4,则b等于( D )(A)1 (B) (C) (D)解析:f(f())=f(3×-b)=f(-b),当-b<1,即b>时,3×(-b)-b=4,解得b=(舍去).当-b≥1,即b≤时,=4,解得b=.故选D.9.(xx石家庄市调研)已知函数f(x)=|lox|,若m<n,有f(m)=f(n),则m+3n的取值范围是( D )(A)[2,+∞) (B)(2,+∞)(C)[4,+∞) (D)(4,+∞)解析:因为f(x)=|lox|,若m<n,有f(m)=f(n),所以lom=-lon,所以mn=1,因为0<m<1,n>1,所以m+3n=m+在m∈(0,1)上单调递减.当m=1时,m+3n=4,所以m+3n>4.10.(xx河南郑州市第一次质量预测)设函数f1(x)=x,f2(x)=log xx x,a i=(i=1,2,…,xx),记I k=|f k(a2)-f k(a1)|+|f k(a3)-f k(a2)|+…+|f k(a xx)-f k(a xx)|,k=1,2,则( A )(A)I1<I2(B)I1=I2(C)I1>I2(D)无法确定解析:因为I1=|f1(a2)-f1(a1)|+|f1(a3)-f1(a2)|+…+|f1(a xx)-f1(a xx)|=|a2-a1|+|a3-a2|+…+|a xx-a xx|=|-|+|-|+…+|-|=++…+=.I2=|f2(a2)-f2(a1)|+|f2(a3)-f2(a2)|+…+|f2(a xx)-f2(a xx)|=|log xx-log xx|+|log xx-log xx|+…+|log xx-log xx|=|log xx2-log xx1|+|log xx3-log xx2|+…+|log xx xx-log xx xx|=log xx2-0+log xx3-log xx2+…+1-log xx xx=1-0=1.所以I1<I2.11.(xx烟台一模)已知函数f(x)=a|log2x|+1(a≠0),定义函数F(x)=给出下列命题:①F(x)=|f(x)|;②函数F(x)是偶函数;③当a<0时,若0<m<n<1,则有F(m)-F(n)<0成立;④当a>0时,函数y=F(x)-2有4个零点.其中正确命题的个数为( D )(A)0 (B)1 (C)2 (D)3解析:因为函数f(x)=a|log2x|+1(a≠0),定义函数F(x)=所以|f(x)|=|a|log2x|+1|,所以F(x)≠|f(x)|,①不对.因为F(-x)==F(x),所以函数F(x)是偶函数,故②正确.因为当a<0时,若0<m<n<1,所以|log2m|>|log2n|,所以a|log2m|+1<a|log2n|+1,即F(m)<F(n)成立,故F(m)-F(n)<0成立,所以③正确.因为f(x)=a|log2x|+1(a≠0),定义函数F(x)=所以x>0时,F(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以x>0时,F(x)的最小值为F(1)=1,故x>0时,F(x)与y=2有2个交点.因为函数F(x)是偶函数,所以x<0时,F(x)与y=2有2个交点.故当a>0时,函数y=F(x)-2有4个零点.所以④正确.二、填空题12.(xx广东省揭阳市二模)已知幂函数y=f(x)的图象过点(3,),则lof(2)的值为.解析:设f(x)=xα,则f(3)=3α=,解得α=-1,所以f(x)=x-1,f(2)=,所以lof(2)=lo=1.答案:113.(xx北京卷)2-3,,log25三个数中最大的数是.解析:因为2-3==,=≈1.732,而log24<log25,即log25>2,所以三个数中最大的数是log25.答案:log2514.(xx肇庆二模)已知函数f(x)=在R上不是单调函数,则实数a的取值范围是.解析:当函数f(x)在R上为减函数时,有3a-1<0且0<a<1且(3a-1)×1+4a≥log a1,解得≤a<;当函数f(x)在R上为增函数时,有3a-1>0且a>1且(3a-1)×1+4a≤log a1,解得a无解;所以当函数f(x)在R上为单调函数时,有≤a<.所以当函数f(x)在R上不是单调函数时,有a>0且a≠1且a<或a≥,即0<a<或≤a<1或a>1.答案:(0,)∪[,1)∪(1,+∞).15.函数y=x2(x>0)的图象在点(a k,)处的切线与x轴的交点的横坐标为a k+1,其中k∈N*,若a1=16,则a1+a3+a5的值是.解析:因为y′=2x,所以k=y′=2a k,所以切线方程为y-=2a k(x-a k),令y=0,得x=a k,即a k+1=a k,所以{a k}是以首项为16,公比为的等比数列,所以a k=16×()n-1,所以a1+a3+a5=16+4+1=21.答案:21。
2022高考数学文二轮专项限时集训(二)函数、基本初等函数的图象与性质[第2讲 函数、差不多初等函数的图象与性质](时刻:10分钟+25分钟)C.⎝⎛⎦⎤0,13D.⎝⎛⎦⎤0,231.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x +1),x <4,⎝⎛⎭⎫12x ,x ≥4,则f (log 23)=( )A.112B.124 C.14 D.122.设函数f (x )定义在实数集上,它的图象关于直线x =1对称,且当x ≥1时,f (x )=2x-x ,则有( )A .f ⎝⎛⎭⎫13<f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫23B .f ⎝⎛⎭⎫23<f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫13C .f ⎝⎛⎭⎫23<f ⎝⎛⎭⎫13<f ⎝⎛⎭⎫32D .f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫23<f ⎝⎛⎭⎫133.若log a 2<0(a >0,且a ≠1),则函数f (x )=log a (x +1)的图象大致是( )图2-14.“函数f (x )在[0,1]上单调”是“函数f (x )在[0,1]上有最大值”的( ) A .必要非充分条件 B .充分非必要条件C .充分且必要条件D .既非充分也非必要条件5.定义一种运算:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≥b ),b (a <b ),已知函数f (x )=2x⊗(3-x ),那么函数y =f (x +1)的大致图象是( )图2-26.已知函数f (x )是定义域为R 的奇函数,且f (-1)=2,那么f (0)+f (1)=________. 7.函数y =4x -1+23-x 单调递减区间为________.8.设函数f (x )的定义域为D ,若存在非零实数l 使得关于任意x ∈M (M ⊆D ),有x +l ∈D ,且f (x +l )≥f (x ),则称f (x )为M 上的l 高调函数.假如定义域为[-1,+∞)的函数f (x )=x 2为[-1,+∞)上的m 高调函数,那么实数m 的取值范畴是________.假如定义域为R 的函数f (x )是奇函数,当x ≥0时,f (x )=|x -a 2|-a 2,且f (x )为R 上的4高调函数,那么实数a 的取值范畴是________.专题限时集训(二)B[第2讲 函数、差不多初等函数的图象与性质](时刻:10分钟+25分钟)1.已知a =0.3,b =20.3,c =0.3,则,,三者的大小关系是( ) A .b >c >a B .b >a >c C .a >b >c D .c >b >a2.函数y =ln (x +1)-x 2-3x +4的定义域为( ) A .(-4,-1) B .(-4,1) C .(-1,1) D .(-1,1]3.若0<m <n ,则下列结论正确的是( )A .2m >2nB.⎝⎛⎭⎫12m <⎝⎛⎭⎫12nC .log 2m >log 2nD .log 12m >log 12n4.已知函数f (x )=|lg x |,若0<a <b ,且f (a )=f (b ),则2a +b 的取值范畴是( ) A .(22,+∞) B .[22,+∞) C .(3,+∞) D .[3,+∞)1.函数y =x ln|x ||x |的图象可能是( )图2-32.若函数y =f (x )的图象与函数y =2x +1的图象关于y =x +1对称,则f (x )=( ) A .log 2x B .log 2(x -1) C .log 2(x +1) D .log 2x -13.若函数f (x )=log a ⎝⎛⎭⎫x 2-ax +12有最小值,则实数a 的取值范畴是( )A .(0,1)B .(0,1)∪(1,2)C .(1,2)D .[2,+∞)4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log a (x +1)(x >0),x 2+ax +b (x ≤0).若f (3)=2,f (-2)=0,则b =( )A .0B .-1C .1D .25.定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (x -2)=f (x +2),且x ∈(-1,0)时,f (x )=2x+15,则f (log 220)=( )A .1 B.45 C .-1 D .-456.设f (x )是定义在R 上以2为周期的偶函数,已知x ∈(0,1)时,f (x )=log 12(1-x ),则函数f (x )在(1,2)上( )A .是增函数,且f (x )<0B .是增函数,且f (x )>0C .是减函数,且f (x )<0D .是减函数,且f (x )>07.f (x )=x 2-2x ,g (x )=ax +2(a >0),对∀x 1∈[-1,2],∃x 0∈[-1,2],使g (x 1)=f (x 0),则a 的取值范畴是( )A.⎝⎛⎦⎤0,12B.⎣⎡⎦⎤12,3 C .[3,+∞) D .(0,3]8.函数y =log a (x -1)+2(a >0,a ≠1)的图象恒过一定点是________.9.已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12x的图象与函数g (x )的图象关于直线y =x 对称,令h (x )=g (1-|x |),则关于函数h (x )有下列命题:①h (x )的图象关于原点对称;②h (x )为偶函数;③h (x )的最小值为0;④h (x )在(0,1)上为减函数.其中正确命题的序号为________(注:将所有正确..命题的序号都填上).专题限时集训(二)A【基础演练】1.A 【解析】 依题意,函数y =1x 的定义域为(0,+∞),函数f (x )=log 2x 的定义域也为(0,+∞),选择A.2.B 【解析】 依题意,f (x )=log 2⎝⎛⎭⎫x +1x -2=log 2x -2+1x -2+2≥log 24=2(x >2),当且仅当x =3时取等号,选择B.3.A 【解析】 函数f (x )为偶函数,且导函数f ′(x )=2x +sin x 在⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递增,而f (-0.5)=f (0.5),故f (0)<f (0.5)<f (0.6),故而f (0)<f (-0.5)<f (0.6),正确答案选A.4.B 【解析】 当0<a <1时,-0+3a ≥a 0,解得a ≥13,因此a 的取值范畴为⎣⎡⎭⎫13,1.【提升训练】1.B 【解析】 ∵2=log 24>log 23>log 22=1,故f (log 23)=f (1+log 23)=f (2+log 23)=f (3+log 23)=⎝⎛⎭⎫123+log 23=124.2.B 【解析】 f ′(x )=2x ln2-1,当x ≥1时f ′(x )=2x ln2-1≥2ln2-1=ln4-1>0,故函数f (x )在[1,+∞)上单调递增,又f ⎝⎛⎭⎫13=f ⎝⎛⎭⎫2-13=f ⎝⎛⎭⎫53,f ⎝⎛⎭⎫23=f ⎝⎛⎭⎫2-23=f ⎝⎛⎭⎫43,43<32<53,故f ⎝⎛⎭⎫23<f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫13.3.B 【解析】 由log a 2<0,得0<a <1,函数f (x )=log a (x +1)的图象是把函数y =log a x 的图象向左平移一个单位得到,故选B.4.B 【解析】 明显“函数f (x )在[0,1]上单调”⇒“函数f (x )在[0,1]上有最大值”(现在边界取得最值);反过来,函数y =-⎝⎛⎭⎫x -122+1在x =12时取得最大值1,但该函数在[0,1]上不是单调的,故正确答案选B.5.B 【解析】 函数是分段函数,即取大的分段函数.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3-x ,x <1,2x ,x ≥1.那个函数图象的最低点是(1,2),由于函数y =f (x +1)的图象是把函数y =f (x )的图象向左平移一个单位得到的,故函数y =f (x +1)图象的最低点是(0,2),结合已知一次函数和指数函数的图象,正确选项为B.6.-2 【解析】 依照函数f (x )为奇函数,不难明白f (1)=-f (-1)=-2,而f (0)=0,故而f (0)+f (1)=-2.7.⎣⎡⎦⎤138,3 【解析】 易知x ∈⎣⎡⎦⎤14,3,y >0,∵y 与y 2有相同的单调区间,而y 2=11+4-4x 2+13x -3,∴可得单调减区间为⎣⎡⎦⎤138,3.8.[2,+∞) [-1,1] 【解析】 f (x )=x 2(x ≥-1)的图象如下图左所示,要使得f (-1+m )≥f (-1)=1,需m ≥2;x ≥-1时,恒有f (x +2)≥f (x ),故m ≥2即可;由f (x )为奇函数及x ≥0时的解析式知f (x )的图象如下图右所示,∵f (3a 2)=a 2=f (-a 2),由f (-a 2+4)≥f (-a 2)=a 2=f (3a 2),故-a 2+4≥3a 2,从而a 2≤1,又a 2≤1时,恒有f (x +4)≥f (x ),故a 2≤1即可.专题限时集训(二)B【基础演练】1.A 【解析】 因为a =0.3=0.30.5<0.30.2=c <0.30=1,而b =20.3>20=1,因此b >c >a .2.C 【解析】 由⎩⎪⎨⎪⎧ x +1>0,-x 2-3x +4>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x >-1,-4<x <1⇒-1<x <1.故选C. 3.D 【解析】 由指数函数与对数函数的单调性知D 正确.4.B 【解析】 由条件0<a <b 且f (a )=f (b ),因此0<a <1<b ,故而f (a )=|lg a |=-lg a ,f (b )=lg b ,故-lg a =lg b ,即lg a +lg b =0,故ab =1,由差不多不等式得到2a +b ≥22ab =2 2.【提升训练】1.B 【解析】 因为函数为奇函数,图象关于原点对称,排除A 、C ,又x >0时,函数为y =ln x ,故选B.2.C 【解析】 由题知f (x -1)与y =2x 关于y =x 对称,因此f (x -1)=log 2x ⇒f (x )=log 2(x +1),因此选C.3.C 【解析】 依题意,函数y =x 2-ax +12存在大于0的最小值,则a >1且a 2-2<0,解得a ∈(1,2),选择C.4.A 【解析】 依题意,∵f (3)=2,∴log a (3+1)=2,解得a =2,又f (-2)=0,∴4-4+b =0,b =0,选择A.5.C 【解析】 f (x -2)=f (x +2)⇒f (x )=f (x +4),4<log 220<5,因此f (log 220)=f (log 220-4)=-f (4-log 220)=-f ⎝⎛⎭⎫log 245=-⎝⎛⎭⎫2log 245+15=-1.6.D 【解析】 f (x )是定义在R 上以2为周期的偶函数,由x ∈(0,1)时,f (x )=log 12(1-x )为增函数且f (x )>0得函数f (x )在(2,3)上也为增函数且f (x )>0,而直线x =2为函数的对称轴,则函数f (x )在(1,2)上是减函数,且f (x )>0,故选D.7.A 【解析】 函数f (x )的值域是[-1,3],函数g (x )的值域是[2-a ,2+2a ],依照题意知函数g (x )的值域是函数f (x )值域的子集,故有2-a ≥-1且2+2a ≤3,即a ≤12,又a >0,因此a 的取值范畴是⎝⎛⎦⎤0,12.8.(2,2) 【解析】 依题意,当x =2时,函数值为y =log a (2-1)+2=2,因此其图象恒过定点(2,2).9.②③ 【解析】 依题意,g (x )=log 12x ,h (x )=log 12(1-|x |),易知,h (x )为偶函数,②正确;∵|x |≥0,∴h (x )的最小值为0,③正确;①④错.故填②③.。
2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》§2.2函数的单调性与最值最新考纲1.通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义.2.学会运用函数图象理解和研究函数的性质.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x 1,x 2当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),那么就说函数f (x )在区间D 上是增函数当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),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(2)单调区间的定义如果函数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)对于任意的x ∈I ,都有f (x )≤M ;(2)存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M(3)对于任意的x ∈I ,都有f (x )≥M ;(4)存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M结论M 为最大值M 为最小值概念方法微思考1.在判断函数的单调性时,你还知道哪些等价结论?提示对∀x 1,x 2∈D ,f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0⇔f (x )在D 上是增函数,减函数类似.2.写出对勾函数y =x +ax (a >0)的增区间.提示(-∞,-a ]和[a ,+∞).题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(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)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.(×)(5)所有的单调函数都有最值.(×)题组二教材改编2.函数f (x )=x 2-2x 的单调递增区间是____________.答案[1,+∞)(或(1,+∞))3.函数y =2x -1在[2,3]上的最大值是______.答案24.若函数f (x )=x 2-2mx +1在[2,+∞)上是增函数,则实数m 的取值范围是________.答案(-∞,2]解析由题意知,[2,+∞)⊆[m ,+∞),∴m ≤2.题组三易错自纠5.函数y =12log (x 2-4)的单调递减区间为________.答案(2,+∞)6.若函数f (x )=|x -a |+1的增区间是[2,+∞),则a =________.答案2解析∵f (x )=|x -a |+1的单调递增区间是[a ,+∞),∴a =2.7.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________.答案[-1,1)解析-2≤a+1≤2,-2≤2a≤2,a+1>2a,解得-1≤a<1.8.函数f(x)1x,x≥1,-x2+2,x<1的最大值为________.答案2解析当x≥1时,函数f(x)=1x为减函数,所以f(x)在x=1处取得最大值,为f(1)=1;当x<1时,易知函数f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值,为f(0)=2.故函数f(x)的最大值为2.题型一确定函数的单调性命题点1求函数的单调区间例1(1)函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是()A.(-∞,-2)B.(-∞,1)C.(1,+∞)D.(4,+∞)答案D解析函数y=x2-2x-8=(x-1)2-9图象的对称轴为直线x=1,由x2-2x-8>0,解得x>4或x<-2,所以(4,+∞)为函数y=x2-2x-8的一个单调递增区间.根据复合函数的单调性可知,函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间为(4,+∞).(2)函数y=-x2+2|x|+3的单调递减区间是__________________.答案[-1,0],[1,+∞)解析由题意知,当x≥0时,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4;当x<0时,y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,二次函数的图象如图.由图象可知,函数y=-x2+2|x|+3的单调递减区间为[-1,0],[1,+∞).命题点2讨论函数的单调性例2判断并证明函数f (x )=ax 2+1x (其中1<a <3)在[1,2]上的单调性.解函数f (x )=ax 2+1x(1<a <3)在[1,2]上单调递增.证明: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.又因为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.引申探究如何用导数法求解本例?解f ′(x )=2ax -1x 2=2ax 3-1x 2,因为1≤x ≤2,所以1≤x 3≤8,又1<a <3,所以2ax 3-1>0,所以f ′(x )>0,所以函数f (x )=ax 2+1x (其中1<a <3)在[1,2]上是增函数.思维升华确定函数单调性的方法:(1)定义法和导数法,证明函数单调性只能用定义法和导数法;(2)复合函数法,复合函数单调性的规律是“同增异减”;(3)图象法,图象不连续的单调区间不能用“∪”连接.跟踪训练1(1)下列函数中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是()A .f (x )=2xB .f (x )=|x -1|C .f (x )=1x -xD .f (x )=ln(x +1)答案C解析由(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0可知,f (x )在(0,+∞)上是减函数,A ,D 选项中,f (x )为增函数;B 中,f (x )=|x -1|在(0,+∞)上不单调;对于f (x )=1x -x ,因为y =1x与y =-x 在(0,+∞)上单调递减,因此f (x )在(0,+∞)上是减函数.(2)函数f (x )=(a -1)x +2在R 上单调递增,则函数g (x )=a |x -2|的单调递减区间是______________.答案(-∞,2]解析因为f (x )在R 上单调递增,所以a -1>0,即a >1,因此g (x )的单调递减区间就是y =|x -2|的单调递减区间(-∞,2].(3)函数f (x )=|x -2|x 的单调递减区间是________.答案[1,2]解析f (x )2-2x ,x ≥2,x 2+2x ,x <2.画出f (x )图象,由图知f (x )的单调递减区间是[1,2].题型二函数的最值1.函数y =x 2-1x 2+1的值域为____________.答案[-1,1)解析由y =x 2-1x 2+1,可得x 2=1+y 1-y.由x 2≥0,知1+y1-y≥0,解得-1≤y <1,故所求函数的值域为[-1,1).2.函数y =x +1-x 2的最大值为________.答案2解析由1-x 2≥0,可得-1≤x ≤1.可令x =cos θ,θ∈[0,π],则y =cos θ+sin θ=2sin θ∈[0,π],所以-1≤y ≤2,故原函数的最大值为 2.3.函数y =|x +1|+|x -2|的值域为________.答案[3,+∞)解析函数y 2x +1,x ≤-1,,-1<x <2,x -1,x ≥2.作出函数的图象如图所示.根据图象可知,函数y =|x +1|+|x -2|的值域为[3,+∞).4.函数y =3x +1x -2的值域为________________.答案{y |y ∈R 且y ≠3}解析y =3x +1x -2=3(x -2)+7x -2=3+7x -2,因为7x -2≠0,所以3+7x -2≠3,所以函数y =3x +1x -2的值域为{y |y ∈R 且y ≠3}.5.函数f (x )-log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________.答案3解析由于y 在[-1,1]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)=3.6.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 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关答案B 解析方法一设x 1,x 2分别是函数f (x )在[0,1]上的最小值点与最大值点,则m =x 21+ax 1+b ,M =x 22+ax 2+b .∴M -m =x 22-x 21+a (x 2-x 1),显然此值与a 有关,与b 无关.故选B.方法二由题意可知,函数f (x )的二次项系数为固定值,则二次函数图象的形状一定.随着b 的变动,相当于图象上下移动,若b 增大k 个单位,则最大值与最小值分别变为M +k ,m +k ,而(M +k )-(m +k )=M -m ,故与b 无关.随着a 的变动,相当于图象左右移动,则M -m 的值在变化,故与a 有关,故选B.思维升华求函数最值的五种常用方法及其思路(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.(3)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值.(4)分离常数法:形如求y=cx+dax+b(ac≠0)的函数的值域或最值常用分离常数法求解.(5)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值.题型三函数单调性的应用命题点1比较函数值的大小例3已知函数f(x)的图象向左平移1个单位后关于y轴对称,当x2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)<0恒成立,设a=f -12,b=f(2),c=f(3),则a,b,c的大小关系为()A.c>a>b B.c>b>aC.a>c>b D.b>a>c答案D解析根据已知可得函数f(x)的图象关于直线x=1对称,且在(1,+∞)上是减函数,因为a=f -12f522<52<3,所以b>a>c.命题点2解函数不等式例4(2018·四川成都五校联考)设函数f(x)是奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f(-3)=0,则f(x)<0的解集是()A.{x|-3<x<0或x>3}B.{x|x<-3或0<x<3}C.{x|x<-3或x>3}D.{x|-3<x<0或0<x<3}答案B解析∵f(x)是奇函数,f(-3)=0,∴f(-3)=-f(3)=0,解得f(3)=0.∵函数f(x)在(0,+∞)内是增函数,∴当0<x<3时,f(x)<0;当x>3时,f(x)>0.∵函数f(x)是奇函数,∴当-3<x<0时,f(x)>0;当x<-3时,f(x)<0.则不等式f (x )<0的解集是{x |0<x <3或x <-3}.命题点3求参数的取值范围例5(1)(2018·全国Ⅱ)若f (x )=cos x -sin x 在[0,a ]上是减函数,则a 的最大值是()A.π4B.π2C.3π4D .π答案C解析∵f (x )=cos x -sin x =-2sin∴当x -π4∈-π2,π2,即x ∈-π4,3π4时,y =sinf (x )=-2sin ∴-π4,3π4是f (x )在原点附近的单调减区间,结合条件得[0,a ]⊆-π4,3π4,∴a ≤3π4,即a max =3π4.(2)已知函数f (x )2+12a -2,x ≤1,x -a ,x >1,若f (x )在(0,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________.答案(1,2]解析由题意,得12+12a -2≤0,则a ≤2,又y =a x -a (x >1)是增函数,故a >1,所以a 的取值范围为1<a ≤2.(3)(2018·安徽滁州中学月考)已知函数f (x )=log 2(x 2-ax +3a )在[2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是______________.答案(-4,4]解析设g (x )=x 2-ax +3a ,根据对数函数及复合函数的单调性知,g (x )在[2,+∞)上是增函数,且g (2)>0,2,a >0,∴-4<a ≤4,∴实数a 的取值范围是(-4,4].思维升华函数单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)比较大小.(2)解不等式.利用函数的单调性将“f ”符号脱掉,转化为具体的不等式求解,应注意函数的定义域.(3)利用单调性求参数.①依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较;②需注意若函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的;③分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.跟踪训练2(1)如果函数f (x )2-a )x +1,x <1,x ,x ≥1满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0成立,那么a 的取值范围是________.答案32,解析对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,所以y =f (x )在(-∞,+∞)上是增函数.-a >0,>1,2-a )×1+1≤a ,解得32≤a <2.故实数a 的取值范围是32,(2)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 x 的取值范围是______________.答案12,解析因为函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的增函数,且满足f (2x -1)<所以0≤2x -1<13,解得12≤x <23.1.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 .yD .y =x +1x答案A解析函数y=ln(x+2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上一定是增函数.2.已知函数f(x)=x2-2x-3,则该函数的单调递增区间为()A.(-∞,1]B.[3,+∞)C.(-∞,-1]D.[1,+∞)答案B解析设t=x2-2x-3,由t≥0,即x2-2x-3≥0,解得x≤-1或x≥3,所以函数f(x)的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t=x2-2x-3的图象的对称轴为x=1,所以函数t在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,所以函数f(x)的单调递增区间为[3,+∞).3.设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是()A.f(π)>f(-3)>f(-2)B.f(π)>f(-2)>f(-3)C.f(π)<f(-3)<f(-2)D.f(π)<f(-2)<f(-3)答案A解析因为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).4.已知函数f(x)-2a)x,x≤1,a x+13,x>1,当x1≠x2时,f(x1)-f(x2)x1-x2<0,则a的取值范围是(),13 B.13,12,12 D.14,13答案A解析当x1≠x2时,f(x1)-f(x2)x1-x2<0,∴f(x)是R上的减函数.∵f(x)-2a)x,x≤1,a x+13,x>1,-2a<1,a<1,-2a≥13,∴0<a≤13.5.设f (x )x -a )2,x ≤0,+1x +a ,x >0,若f (0)是f (x )的最小值,则a 的取值范围为()A .[-1,2]B .[-1,0]C .[1,2]D .[0,2]答案D 解析∵当x ≤0时,f (x )=(x -a )2,f (0)是f (x )的最小值,∴a ≥0.当x >0时,f (x )=x +1x +a ≥2+a ,当且仅当x =1时取“=”.要满足f (0)是f (x )的最小值,需2+a ≥f (0)=a 2,即a 2-a -2≤0,解得-1≤a ≤2.∴a 的取值范围是0≤a ≤2.故选D.6.已知函数f (x )2x ,x ≥1,+c ,x <1,则“c =-1”是“函数f (x )在R 上单调递增”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A 解析若函数f (x )在R 上单调递增,则需log 21≥c +1,即c ≤-1.由于c =-1,即c ≤-1,但c ≤-1不能得出c =-1,所以“c =-1”是“函数f (x )在R 上单调递增”的充分不必要条件.7.已知奇函数f (x )在R 上是增函数.若a =-b =f (log 24.1),c =f (20.8),则a ,b ,c 的大小关系为________________.答案a >b >c 解析∵f (x )在R 上是奇函数,∴a =-log f (log 25).又f (x )在R 上是增函数,且log 25>log 24.1>log 24=2>20.8,∴f (log 25)>f (log 24.1)>f (20.8),∴a >b >c .8.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______________.答案-14,0解析当a =0时,f (x )=2x -3在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增,所以a <0,且-1a ≥4,解得-14≤a <0.综上,实数a 的取值范围是-140.9.记min{a ,b },a ≤b ,,a >b ,若f (x )=min{x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为________.答案6解析由题意知,f (x )+2,0≤x ≤4,-x ,x >4,易知f (x )max =f (4)=6.10.设函数f (x )x 2+4x ,x ≤4,2x ,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__________________.答案(-∞,1]∪[4,+∞)解析作函数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 ≥4.11.已知f (x )=x x -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)上单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围.(1)证明当a =-2时,f (x )=x x +2.设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2).因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在(-∞,-2)上单调递增.(2)解设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a=a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ).因为a >0,x 2-x 1>0,所以要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,所以a ≤1.综上所述,0<a ≤1.12.(2018·河南南阳一中月考)设函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b ∈R ),F (x )x ),x >0,f (x ),x <0.(1)若f (-1)=0,且对任意实数x 均有f (x )≥0成立,求F (x )的解析式;(2)在(1)的条件下,当x ∈[-2,2]时,g (x )=f (x )-kx 是单调函数,求实数k 的取值范围.解(1)∵f (-1)=0,∴b =a +1.由f (x )≥0恒成立,知a >0且方程ax 2+bx +1=0中Δ=b 2-4a =(a +1)2-4a =(a -1)2≤0,∴a =1.从而f (x )=x 2+2x +1.∴F (x )x +1)2,x >0,(x +1)2,x <0.(2)由(1)可知f (x )=x 2+2x +1,∴g (x )=f (x )-kx =x 2+(2-k )x +1,由g (x )在[-2,2]上是单调函数,知-2-k 2≤-2或-2-k 2≥2,得k ≤-2或k ≥6.即实数k 的取值范围为(-∞,-2]∪[6,+∞).13.已知函数f (x )3,x ≤0,(x +1),x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则实数x 的取值范围是()A .(-∞,-1)∪(2,+∞)B .(-∞,-2)∪(1,+∞)C .(-1,2)D .(-2,1)答案D 解析∵当x =0时,两个表达式对应的函数值都为0,∴函数的图象是一条连续的曲线.又∵当x ≤0时,函数f (x )=x 3为增函数,当x >0时,f (x )=ln(x +1)也是增函数,∴函数f (x )是定义在R 上的增函数.因此,不等式f (2-x 2)>f (x )等价于2-x 2>x ,即x 2+x -2<0,解得-2<x <1.14.已知f (x )2-4x +3,x ≤0,x 2-2x +3,x >0,不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.答案(-∞,-2)解析二次函数y 1=x 2-4x +3的对称轴是x =2,∴该函数在(-∞,0]上单调递减,∴x 2-4x +3≥3,同样可知函数y 2=-x 2-2x +3在(0,+∞)上单调递减,∴-x 2-2x +3<3,∴f (x )在R 上单调递减,∴由f (x +a )>f (2a -x )得到x +a <2a -x ,即2x <a ,∴2x <a 在[a ,a +1]上恒成立,∴2(a +1)<a ,∴a <-2,∴实数a 的取值范围是(-∞,-2).15.已知函数f (x )=2020x +ln(x 2+1+x )-2020-x +1,则不等式f (2x -1)+f (2x )>2的解集为____________.答案解析由题意知,f (-x )+f (x )=2,∴f (2x -1)+f (2x )>2可化为f (2x -1)>f (-2x ),又由题意知函数f (x )在R 上单调递增,∴2x -1>-2x ,∴x >14,∴16.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )是增函数,f (1)=0,f (3)=1.(1)解不等式0<f (x 2-1)<1;(2)若f (x )≤m 2-2am +1对所有x ∈(0,3],a ∈[-1,1]恒成立,求实数m 的取值范围.解(1)2-1>0,x 2-1<3,得2<x <2或-2<x <- 2.∴原不等式的解集为(-2,-2)∪(2,2).(2)∵函数f (x )在(0,3]上是增函数,∴f (x )在(0,3]上的最大值为f (3)=1,∴不等式f (x )≤m 2-2am +1对所有x ∈(0,3],a ∈[-1,1]恒成立转化为1≤m 2-2am +1对所有a ∈[-1,1]恒成立,即m 2-2am ≥0对所有a ∈[-1,1]恒成立.设g (a )=-2ma +m 2,a ∈[-1,1],∴(-1)≥0,(1)≥0,m +m 2≥0,2m +m 2≥0,解该不等式组,得m ≤-2或m ≥2或m =0,即实数m 的取值范围为(-∞,-2]∪{0}∪[2,+∞).。
专题限时集训(二)A[第2讲 函数、基本初等函数Ⅰ的图象与性质](时间:30分钟)1.设f (x )是定义在R )=log 2(2-x )3,则f (2)=( ) A .3 B .4 C .6 D .82.函数f (x )=11+|x |的图象是( )3.若log a 2<0(a >0,且a ≠1),则函数f (x )=log a (x +1)的图象大致是( )4.定义在R 上的函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且当x ∈[0,2)时,f (x )=log 2(x +1),则f (2 012)-f (2 011)=( )A .-1B .-2C .1D .25.函数y =ln e x-e-xe x +e-x 的图象大致为( )6.函数y =f (x )的定义域为R ,若对于任意的正数a ,函数g (x )=f (x +a )-f (x )都是其7.设偶函数f (x )对任意x ∈R,都有f (x +3)=-1f (x ),且当x ∈[-3,-2]时,f (x )=4x ,则f (107.5)=( )A .10 B.110C .-10D .-1108.在同一平面直角坐标系中,函数y =f (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g (m )=-1,则m 的值是( )A .e B.1eC .-eD .-1e9.设y =f (x )在(-∞,1]上有定义,对于给定的实数K ,定义f K (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )≤K ,K ,f (x )>K ,给出函数f (x )=2x +1-4x ,若对于任意x ∈(-∞,1],恒有f K (x )=f (x ),则( )A .K 的最大值为0B .K 的最小值为0C .K 的最大值为1D .K 的最小值为110.设函数f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x+2x +b (b 为常数),则f (-1)=________.11.若函数y =f (x )的定义域是[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域是________.12.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )+f (x +2)=8,且当x ∈(-1,1]时,f (x )=x 2+2x ,则当x ∈(3,5]时,f (x )=________________.专题限时集训(二)A【基础演练】1.C [解析] 法一:因为函数f (x )为偶函数,所以f (2)=f (-2)=log 2(2+2)3=6. 法二:因为f (x )是偶函数,当x ≤0时,f (x )=log 2(2-x )3,所以当x >0时,f (x )=log 2(2+x )3,易求f (2)=6.2.C [解析] 函数是偶函数,只能是选项C 中的图象.3.B [解析] 由log a 2<0得0<a <1,f (x )=log a (x +1)的图象是由函数y =log a x 的图象向左平移一个单位得到的,故为选项B 中的图象.4.A [解析] 由f (x +1)=-f (x ),得f (x +2)=-f (x +1)=f (x ),2是函数f (x )的一个周期,故f (2 012)-f (2 011)=f (0)-f (1)=0-1=-1.【提升训练】5.C [解析] 需满足e x -e -xe x +e -x >0,即e x -e -x>0,所以x >0,即函数的定义域是(0,+∞),排除选项A ,B 中的图象,由于e x-e -xe x +e -x =e 2x-1e 2x+1<1,所以ln e x -e-xe x +e -x <0,故只能是选项C 中的图象.6.D [解析] 法一:令x 1<x 2,因为函数g (x )=f (x +a )-f (x )是增函数,故g (x 1)=f (x 1+a )-f (x 1)<g (x 2)=f (x 2+a )-f (x 2),也就是f (x 1+a )-f (x 1)<f (x 2+a )-f (x 2),所以函数f (x )是增长速度越来越快的函数,故选D.法二:对于A ,可令f (x )=x 3,则g (x )=f (x +a )-f (x )=3ax 2+3a 2x +a 3在其定义域上不是增函数;对于B ,可令f (x )=(x +1)13,则g (x )=f (x +a )-f (x )=3x +a +1-3x +1是减函数;对于C ,可令f (x )=-(x -2)2+3,则g (x )=f (x +a )-f (x )=-2ax -a 2+4a ,因为a >0,所以函数为减函数;对于D ,可令f (x )=2x ,则g (x )=f (x +a )-f (x )=2x +a -2x =(2a -1)2x,因为a >0,所以2a-1>0,函数为增函数.7.B [解析] 由f (x +3)=-1f (x ),得f (x +6)=-1f (x +3)=f (x ),知6为该函数的一个周期,所以f (107.5)=⎝ ⎛⎭⎪⎫6×18-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-1f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=-1f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=-1-10=110. 8.D [解析] 根据指数函数与对数函数互为反函数,故f (x )=ln x ,由于函数y =f (x ),y =g (x )图象关于y 轴对称,可得g (x )=f (-x )=ln(-x ),g (m )=-1,即ln(-m )=-1,解得m =-e -1=-1e.9.D [解析] 根据给出的定义,f K (x )的含义是在函数y =f (x ),y =K 中取小.若对任意的x∈(-∞,1]恒有f K(x)=f(x),等价于对任意的x∈(-∞,1]恒有f(x)≤K,即函数f(x)在(-∞,1]上的最大值小于或者等于K.令t=2x∈(0,2],则函数f(x)=2x+1-4x,即为函数φ(t)=-t2+2t=-(t-1)2+1≤1,故函数f(x)在(-∞,1]上的最大值为1,即K≥1.所以K有最小值1.10.-3 [解析] 因为函数f(x)为定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,即20+b=0,所以b=-1,所以函数f(x)=2x+2x-1,(x≥0),所以f(-1)=-f(1)=-(2+2-1)=-3.11.[0,1) [解析] 因为f(x)的定义域为[0,2],所以对g(x),0≤2x≤2但x≠1,故x∈[0,1).12.f(x)=x2-6x+8 [解析] 根据f(x)+f(x+2)=8,可得f(x+2)+f(x+4)=8,消掉f(x+2)得f(x)=f(x+4),即函数f(x)是以4为周期的函数.当x∈(3,5]时,(x-4)∈(-1,1],所以f(x)=f(x-4)=(x-4)2+2(x-4)=x2-6x+8.。
高考数学二轮复习 第2讲 函数、基本初等函数的图象与性质专题限时集训 文(时间:10分钟+25分钟)1.下列函数中,与函数y =1x有相同定义域的是( )A .f (x )=log2xB .f (x )=1xC .f (x )=|x |D .f (x )=2x2.函数f (x )=log2⎝⎛⎭⎪⎫x +1x -2(x >2)的最小值是( ) A .1 B .2C .3D .43.已知函数f (x )=x 2-cos x ,则f (-0.5),f (0),f (0.6)的大小关系是( ) A .f (0)<f (-0.5)<f (0.6) B .f (-0.5)<f (0.6)<f (0) C .f (0)<f (0.6)<f (-0.5) D .f (-0.5)<f (0)<f (0.6)4.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +3a x <0,ax x ≥0(a >0且a ≠1)是R 上的减函数,则a 的取值范围是( )A .(0,1) B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,1 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,13 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,231.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f x +1,x <4,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,x ≥4,则f (log23)=( )A.112 B.124C.14D.122.设函数f (x )定义在实数集上,它的图象关于直线x =1对称,且当x ≥1时,f (x )=2x -x ,则有( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫133.若log a 2<0(a >0,且a ≠1),则函数f (x )=log a (x +1)的图象大致是( )4.“函数f (x )在[0,1]上单调”是“函数f (x )在[0,1]上有最大值”的( ) A .必要非充分条件 B .充分非必要条件 C .充分且必要条件 D .既非充分也非必要条件5.定义一种运算:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧aa ≥b ,b a <b ,已知函数f (x )=2x ⊗(3-x ),那么函数y =f (x+1)的大致图象是( )图2-26.已知函数f (x )是定义域为R 的奇函数,且f (-1)=2,那么f (0)+f (1)=________. 7.函数y =4x -1+23-x 单调递减区间为________.8.设函数f (x )的定义域为D ,若存在非零实数l 使得对于任意x ∈M (M ⊆D ),有x +l ∈D ,且f (x +l )≥f (x ),则称f (x )为M 上的l 高调函数.如果定义域为[-1,+∞)的函数f (x )=x 2为[-1,+∞)上的m 高调函数,那么实数m 的取值范围是________.如果定义域为R 的函数f (x )是奇函数,当x ≥0时,f (x )=|x -a 2|-a 2,且f (x )为R 上的4高调函数,那么实数a 的取值范围是________.专题限时集训(二)B[第2讲 函数、基本初等函数的图象与性质](时间:10分钟+25分钟)1.已知a =0.3,b =20.3,c =0.30.2,则a ,b ,c 三者的大小关系是( ) A .b >c >a B .b >a >c C .a >b >c D .c >b >a2.函数y =ln x +1-x 2-3x +4的定义域为( )A .(-4,-1)B .(-4,1)C .(-1,1)D .(-1,1]3.若0<m <n ,则下列结论正确的是( )A .2m >2n B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12m <⎝ ⎛⎭⎪⎫12n C .log2m >log2n D .log 12m >log 12n4.已知函数f (x )=|lg x |,若0<a <b ,且f (a )=f (b ),则2a +b 的取值范围是( ) A .(22,+∞) B.[22,+∞) C .(3,+∞) D.[3,+∞)2.若函数y =f (x )的图象与函数y =2x +1的图象关于y =x +1对称,则f (x )=( ) A .log2x B .log2(x -1) C .log2(x +1) D .log2x -13.若函数f (x )=log a ⎝⎛⎭⎪⎫x 2-ax +12有最小值,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1)B .(0,1)∪(1,2)C .(1,2)D .[2,+∞)4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log a x +1x >0,x 2+ax +b x ≤0.若f (3)=2,f (-2)=0,则b =( )A .0B .-1C .1D .25.定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (x -2)=f (x +2),且x ∈(-1,0)时,f (x )=2x +15,则f (log220)=( )A .1 B.45 C .-1 D .-456.设f (x )是定义在R 上以2为周期的偶函数,已知x ∈(0,1)时,f (x )=log 12(1-x ),则函数f (x )在(1,2)上( )A .是增函数,且f (x )<0B .是增函数,且f (x )>0C .是减函数,且f (x )<0D .是减函数,且f (x )>07.f (x )=x 2-2x ,g (x )=ax +2(a >0),对∀x 1∈[-1,2],∃x 0∈[-1,2],使g (x 1)=f (x 0),则a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3 C .[3,+∞) D.(0,3]8.函数y =log a (x -1)+2(a >0,a ≠1)的图象恒过一定点是________.9.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象与函数g (x )的图象关于直线y =x 对称,令h (x )=g (1-|x |),则关于函数h (x )有下列命题:①h (x )的图象关于原点对称;②h (x )为偶函数;③h (x )的最小值为0;④h (x )在(0,1)上为减函数.其中正确命题的序号为________(注:将所有正确..命题的序号都填上).专题限时集训(二)A【基础演练】1.A 【解析】 依题意,函数y =1x的定义域为(0,+∞),函数f (x )=log 2x 的定义域也为(0,+∞),选择A.2.B 【解析】 依题意,f (x )=log 2⎝⎛⎭⎪⎫x +1x -2=log 2x -2+1x -2+2≥log 24=2(x >2),当且仅当x =3时取等号,选择B.3.A 【解析】 函数f (x )为偶函数,且导函数f ′(x )=2x +sin x 在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上单调递增,而f (-0.5)=f (0.5),故f (0)<f (0.5)<f (0.6),故而f (0)<f (-0.5)<f (0.6),正确答案选A.4.B 【解析】 当0<a <1时,-0+3a ≥a 0,解得a ≥13,所以a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,1.【提升训练】1.B 【解析】 ∵2=log 24>log 23>log 22=1,故f (log 23)=f (1+log 23)=f (2+log 23)=f (3+log 23)=⎝ ⎛⎭⎪⎫123+log 23=124. 2.B 【解析】 f ′(x )=2xln2-1,当x ≥1时f ′(x )=2xln2-1≥2ln2-1=ln4-1>0,故函数f (x )在[1,+∞)上单调递增,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-13=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫53,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-23=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,43<32<53,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13. 3.B 【解析】 由log a 2<0,得0<a <1,函数f (x )=log a (x +1)的图象是把函数y =log a x 的图象向左平移一个单位得到,故选B.4.B 【解析】 显然“函数f (x )在[0,1]上单调”⇒“函数f (x )在[0,1]上有最大值”(此时边界取得最值);反过来,函数y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+1在x =12时取得最大值1,但该函数在[0,1]上不是单调的,故正确答案选B.5.B 【解析】 函数是分段函数,即取大的分段函数.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3-x ,x <1,2x,x ≥1.这个函数图象的最低点是(1,2),由于函数y =f (x +1)的图象是把函数y =f (x )的图象向左平移一个单位得到的,故函数y =f (x +1)图象的最低点是(0,2),结合已知一次函数和指数函数的图象,正确选项为B.6.-2 【解析】 根据函数f (x )为奇函数,不难知道f (1)=-f (-1)=-2,而f (0)=0,故而f (0)+f (1)=-2.7.⎣⎢⎡⎦⎥⎤138,3 【解析】 易知x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,3,y >0,∵y 与y 2有相同的单调区间,而y 2=11+4-4x 2+13x -3,∴可得单调减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤138,3.8.[2,+∞) [-1,1] 【解析】 f (x )=x 2(x ≥-1)的图象如下图左所示,要使得f (-1+m )≥f (-1)=1,需m ≥2;x ≥-1时,恒有f (x +2)≥f (x ),故m ≥2即可;由f (x )为奇函数及x ≥0时的解析式知f (x )的图象如下图右所示,∵f (3a 2)=a 2=f (-a 2),由f (-a 2+4)≥f (-a 2)=a 2=f (3a 2),故-a 2+4≥3a 2,从而a 2≤1,又a 2≤1时,恒有f (x +4)≥f (x ),故a 2≤1即可.专题限时集训(二)B【基础演练】1.A 【解析】 因为a =0.3=0.30.5<0.30.2=c <0.30=1,而b =20.3>20=1,所以b >c >a .2.C 【解析】 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,-x 2-3x +4>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x >-1,-4<x <1⇒-1<x <1.故选C.3.D 【解析】 由指数函数与对数函数的单调性知D 正确.4.B 【解析】 由条件0<a <b 且f (a )=f (b ),所以0<a <1<b ,故而f (a )=|lg a |=-lg a ,f (b )=lg b ,故-lg a =lg b ,即lg a +lg b =0,故ab =1,由基本不等式得到2a +b ≥22ab =2 2.【提升训练】1.B 【解析】 因为函数为奇函数,图象关于原点对称,排除A 、C ,又x >0时,函数为y =ln x ,故选B.2.C 【解析】 由题知f (x -1)与y =2x关于y =x 对称,所以f (x -1)=log 2x ⇒f (x )=log 2(x +1),所以选C.3.C 【解析】 依题意,函数y =x 2-ax +12存在大于0的最小值,则a >1且a 2-2<0,解得a ∈(1,2),选择C.4.A 【解析】 依题意,∵f (3)=2,∴log a (3+1)=2,解得a =2,又f (-2)=0,∴4-4+b =0,b =0,选择A.5.C 【解析】 f (x -2)=f (x +2)⇒f (x )=f (x +4),4<log 220<5,所以f (log 220)=f (log 220-4)=-f (4-log 220)=-f ⎝⎛⎭⎪⎫log 245=-⎝⎛⎭⎪⎫2log 245+15=-1.6.D 【解析】 f (x )是定义在R 上以2为周期的偶函数,由x ∈(0,1)时,f (x )=log12(1-x )为增函数且f (x )>0得函数f (x )在(2,3)上也为增函数且f (x )>0,而直线x =2为函数的对称轴,则函数f (x )在(1,2)上是减函数,且f (x )>0,故选D.7.A 【解析】 函数f (x )的值域是[-1,3],函数g (x )的值域是[2-a ,2+2a ],根据题意知函数g (x )的值域是函数f (x )值域的子集,故有2-a ≥-1且2+2a ≤3,即a ≤12,又a >0,所以a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤0,12.8.(2,2) 【解析】 依题意,当x =2时,函数值为y =log a (2-1)+2=2,所以其图象恒过定点(2,2).9.②③ 【解析】 依题意,g (x )=log 12x ,h (x )=log 12(1-|x |),易知,h (x )为偶函数,②正确;∵|x |≥0,∴h (x )的最小值为0,③正确;①④错.故填②③.。