高一数学必修一函数的应用题及答案解析
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第三章 函数的应用一、方程的根与函数的零点1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。
2、函数零点的意义:函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 实数根,亦即函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标。
即:方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有交点⇔函数)(x f y =有零点.3、函数零点的求法:○1 (代数法)求方程0)(=x f 的实数根; ○2 (几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数)(x f y =的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点.4、基本初等函数的零点:① 正比例函数(0)y kx k =≠仅有一个零点。
② 反比例函数(0)k y k x =≠没有零点。
③ 一次函数(0)y kx b k =+≠仅有一个零点。
④ 二次函数)0(2≠++=a c bx ax y .(1)△>0,方程20(0)ax bx c a ++=≠有两不等实根,二次函数的图象与x 轴有两个交点,二次函数有两个零点.(2)△=0,方程20(0)ax bx c a ++=≠有两相等实根,二次函数的图象与x 轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点.(3)△<0,方程20(0)ax bx c a ++=≠无实根,二次函数的图象与x 轴无交点,二次函数无零点.⑤ 指数函数(0,1)x y a a a =>≠且没有零点。
⑥ 对数函数log (0,1)a y x a a =>≠且仅有一个零点1.⑦ 幂函数y x α=,当0α>时,仅有一个零点0,当0α≤时,没有零点。
5、非基本初等函数(不可直接求出零点的较复杂的函数),先把()f x 转化成()0f x =,再把复杂的函数拆分成两个我们常见的函数12,y y (基本初等函数),这两个函数图像的交点个数就是函数()f x 零点的个数。
高一数学函数试题答案及解析1.若自然数使得作竖式加法时均不产生进位现象,便称为“好数”.如因为12+13+14不产生进位现象,所以12是“好数”;但13+14+15产生进位现象,所以13不是“好数”,则不超过100的“好数”共有()A.9个B.11个C.12个D.15个【答案】C.【解析】根据题意分别求出个位数和十位数需要满足的条件,即个位数需要满足要求:,所以,所以个位数可取0,1,2三个数;又因为十位数需要满足:,所以,所以十位可以取0,1,2,3四个数,故四个数的“好数”共有个,故应选C.【考点】数的十进制;新定义.2.设,的整数部分用表示,则的值是 .【答案】1546【解析】,,,,所以.【考点】信息给予题,要善于捕捉信息,灵活运用3.关于函数,有以下命题:①函数的图像关于轴对称;②当时是增函数,当时,是减函数;③函数的最小值为;④当或时,是增函数;⑤无最大值,也无最小值。
其中正确的命题是:__________.【答案】①③④【解析】函数的定义域为,且,∴该函数为偶函数,故①正确;当时,,在上单调递减,在单调递增,故函数在单调递减,在单调递增,故②错误;因为在单调递减,在单调递增,∴在时,函数取最小值,故③正确;∵在单调递减,故在内单调递增,故④正确;有最小值,故⑤错误.【考点】1.命题的真假判断;2.函数的性质.4.已知函数,满足.(1)求常数c的值;(2)解关于的不等式.【答案】(1) ;(2) .【解析】(1)代入解析式,列出关于c的方程,解出c,注意范围;(2)根据分段函数通过分类讨论列出不等式,解出的范围,解不等式时不要忘记分类条件.试题解析:(1)∵,即,解得. 5分(2)由(1)得,由,得当时,,解得; 9分当时,,解得. 12分∴不等式的解集为. 13分【考点】1.函数求值;2.利用指数函数性质解简单指数不等式;3.分类整合思想.5.若函数对于上的任意都有,则实数的取值范围是.【答案】【解析】由函数对于上的任意都有,可知在上单调递增,因此有,解得.【考点】函数的单调性.6.函数.满足,则的值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为,函数.满足,所以,解得,,故选B。
高一数学函数试题答案及解析1.设,的整数部分用表示,则的值是 .【答案】1546【解析】,,,,所以.【考点】信息给予题,要善于捕捉信息,灵活运用2.在R上定义运算,若不等式成立,则实数a的取值范围是().A.{a|}B.{a|}C.{a|}D.{a|}【答案】C【解析】由题知∴不等式对任意实数x都成立转化为对任意实数x都成立,即恒成立,解可得.故选A.【考点】本题考查了在新定义下对函数恒成立问题的应用.关于新定义型的题,关键是理解定义,并会用定义来解题.3.已知点是直线上的任意一点,则的最小值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】点是直线上的任意一点,则有,即,所以有,显然当时,有最小值.【考点】消元法,二次函数中配方法求最值.4.一次函数的图像过点和,则下列各点在函数的图像上的是( ) A.B.C.D.【答案】C【解析】法一:设,由该函数的图像过点及,可得,求解得,所以,依次将A、B、C、D中的横坐标代入计算可知,只有点符合要求,故选C;法二:一次函数的图像是一条直线,由该函数的图像过点及可知,,所以直线的方程为:即,依次将各点的纵坐标减去横坐标,看是否为1,是1的点就在直线上,即该点在函数的图像上,最后确定只有C答案满足要求.【考点】1.一次函数的解析式;2.直线的方程.5.下列函数在上单调递增的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】:对于A选项,函数在递减,故A不正确;对于B选项,函数在递减,在递增,故B不正确;对于C选项,函数在递减,故C不正确;对于D选项,函数在上单调递增,合题意综上知,D选项是正确选项【考点】本题考查指数函数、对数函数、幂函数、反比例函数等常见函数的单调性.6.函数的最小值是【答案】【解析】,则函数的最小值为。
【考点】函数的性质点评:本题通过构造形式用基本不等式求最值,训练答题都观察、化归的能力.7.已知f(x)是实数集上的偶函数,且在区间上是增函数,则的大小关系是()A.B.C.D.【答案】D【解析】因为,f(x)是实数集上的偶函数,且在区间上是增函数,所以,函数的图象关于y 轴对称,在区间是减函数。
高一数学函数试题答案及解析1.若自然数使得作竖式加法时均不产生进位现象,便称为“好数”.如因为12+13+14不产生进位现象,所以12是“好数”;但13+14+15产生进位现象,所以13不是“好数”,则不超过100的“好数”共有()A.9个B.11个C.12个D.15个【答案】C.【解析】根据题意分别求出个位数和十位数需要满足的条件,即个位数需要满足要求:,所以,所以个位数可取0,1,2三个数;又因为十位数需要满足:,所以,所以十位可以取0,1,2,3四个数,故四个数的“好数”共有个,故应选C.【考点】数的十进制;新定义.2.一次函数的图像过点和,则下列各点在函数的图像上的是( ) A.B.C.D.【答案】C【解析】法一:设,由该函数的图像过点及,可得,求解得,所以,依次将A、B、C、D中的横坐标代入计算可知,只有点符合要求,故选C;法二:一次函数的图像是一条直线,由该函数的图像过点及可知,,所以直线的方程为:即,依次将各点的纵坐标减去横坐标,看是否为1,是1的点就在直线上,即该点在函数的图像上,最后确定只有C答案满足要求.【考点】1.一次函数的解析式;2.直线的方程.3.函数的一个零点是,则另一个零点是_________.【答案】【解析】本题要注意零点的概念,零点是指函数的解,并非点的坐标.依题意可知,所以,令或,所以另一个零点是1.【考点】函数的零点.4.已知是定义在上的奇函数,当时,.(1)求;(2)求的解析式;(3)若,求区间.【答案】(1)6;(2);(3).【解析】(1)利用奇函数的性质进行转化计算即可;(2)因为当时,,利用奇函数的性质先求出时的解析式,最后写出函数的解析式即可;(3)根据函数的单调性,求解不等式即分别求解不等式组与,最后取并集即可.试题解析:(1)∵是奇函数∴ 3分(2)设,则,∴∵为奇函数,∴ 5分∴ 6分(3)根据函数图像可得在上单调递增 7分当时,解得 9分当时,解得 11分∴区间为 12分.【考点】1.函数的奇偶性;2.函数的解析式;3.指数函数的性质.5.下列函数在上单调递增的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】:对于A选项,函数在递减,故A不正确;对于B选项,函数在递减,在递增,故B不正确;对于C选项,函数在递减,故C不正确;对于D选项,函数在上单调递增,合题意综上知,D选项是正确选项【考点】本题考查指数函数、对数函数、幂函数、反比例函数等常见函数的单调性.6.若函数对于上的任意都有,则实数的取值范围是.【答案】【解析】由函数对于上的任意都有,可知在上单调递增,因此有,解得.【考点】函数的单调性.7.已知定义在R上的奇函数满足=(x≥0),若,则实数的取值范围是________.【答案】(-3,1)【解析】∵函数f(x)=x2+2x(x≥0),是增函数,且f(0)=0,f(x)是奇函数,f(x)是R上的增函数.由f(3-a2)>f(2a),,于是3-a2>2a,因此,解得-3<a<1.【考点】奇函数;函数单调性的性质.点评:本题属于函数性质的综合性题目,考生必须具有综合运用知识分析和解决问题的能力.8.关于函数,有下面四个结论:(1)是奇函数;(2)恒成立;(3)的最大值是; (4) 的最小值是.其中正确结论的是_______________________________________.【答案】(2)(4)【解析】根据题意,由于函数,,那么利用奇偶性定义可知,函数为偶函数因此(1)错误。
高中数学 人教A 版 必修1 第三章 函数的应用 高考复习习题(选择题201-300)含答案解析学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.已知函数f(x)=|lnx|,g(x){0,0<x ≤1|x 2−4|−2,x >1,则方程|f(x)−g(x)|=2的实根个数为( )A . 1B . 2C . 3D . 4 2,方程()0f x a -=有四个不同的根,记最大的根的所有取值为集合D ,若函数()()F x f x kx =- ()x D ∈有零点,则k 的取值范围是( )A . B.C . D. 3.已知函数()22,{52,x x af x x x x a+>=++≤,若函数恰有三个不同的零点,则实数的取值范围是( )A . [-1,1)B . [-1,2)C . [-2,2)D . [0,2]4函数()()g x f x m =-,则下列说法错误的是( )A . ,则函数()g x 无零点B . ,则函数()g x 有零点C .,则函数()g x 有一个零点,则函数()g x 有两个零点5,则实数m 的取值范围( ) A .B .C . (),16-∞D .6.已知函如果存在实数,s t ,其中s t <,使得()()f s f t =,则t s -的取值范围是( )A . [)32ln2,2-B . []32ln2,1e --C . []1,2e -D . [)0,1e + 7.设[]x 表示不超过x 的最大整数,如[][]11,0.50==,已知函数,若方程()0fx =有且仅有3个实根,则实数k 的取值范围是( )A .B .C .D . 8.已知函数f(x)=ln |x |−2ax 3+x 2,若f(x)有三个零点,则实数a 的取值范围是 A . (−12,0)∪(0,12) B . (−∞,−12)∪(12,+∞)C . (−1,0)∪(0,1)D . [−1,0)∪(0,1] 9()()2h x f x mx =-+有三个不同的零点,则实数m 的取值范围是() A .B .C .D . 10与直线y x =的交点的横坐标是0x ,则0x 的取值范围是( )A.()1,2 D .()2,3 11.已知函数()2221,2,{ 2,2,x x x x f x x --++<=≥且存在三个不同的实数123,,x x x ,使得()()()123f x f x f x ==,则123x x x ++的取值范围为( )A . ()4,5B . [)4,5C . (]4,5D . []4,512 ()()g x f x a =-,若函数()g x 有四个零点,则a 的取值范围( ).A . ()0,1B . (]0,2C . []0,1D . (]0,113.设f(x)=(12)x −x 3,已知0<a <b <c ,且f(a)·f(b)·f(c)<0,若x 0是函数f(x)的一个零点,则下列不等式不可能成立的是( )A . x 0<aB . 0<x 0<1C . b <x 0<cD . a <x 0<b14.已知函数f (x )={−x 2+4x, x ≤0ln (x +1), x >0 ,若|f (x )|≥ax ,则实数a 的取值范围为A . [−2,1]B . [−4,1]C . [−2,0]D . [−4,0]15.函数f(x)按照下述方式定义,当x ≤2时,f(x)=−x 2+2x ;当x >2时,f(x)=12f(x −3),方程f(x)=15的所有实数根之和是( )A . 8B . 12C . 18D . 2416.已知函数()f x 是R 上的奇函数,当0x >时,函数()()1g x xf x =-在[)7,-+∞上的所有零点之和为( ) A . 0 B . 4 C . 8 D . 1617.已知(),,0,a b c ∈+∞且a b c ≥≥, 12a b c ++=, 45ab bc ca ++=,则a 的最小值为( )A . 5B . 10C . 15D . 2018.已知函数()cos f x x =,,,a b c 分别为ABC ∆的内角,,A B C 所对的边,且222334a b c ab +-=,则下列不等式一定成立的是( )A .()()sin cos f A fB ≤ B .()()sin sin f A f B ≤420C .()()cos sin f A f B ≤D .()()cos cos f A f B ≤19,则方程()()330f f x e -=的根的个数为( )A . 1B . 2C . 3D . 420.已知函数f(x)={x 2−2x,x ≥0e −x ,x <0,若方程|f(x)|=mx 有3个根,则m 的取值范围是( )A . 0<m <2B . m <−2或0<m <2C . −e <m ≤2D . m <−e 或0<m <221.已知函数若函数()()g x f x k =-有2个零点,则实数k 的取值范围为( )A . ()0,+∞B . [)1,+∞ C . ()0,1 D . ()1,+∞ 22.已知M 是函数在()0,x ∈+∞上的所有零点之和,则M 的值为( )A . 3B . 6C . 9D . 1223且()()1f x f x =, ()()()1n n f x f f x -=,1,2,3,n =….则满足方程()n f x x =的根的个数为( ). A . 2n 个 B . 22n 个 C . 2n个 D . ()221n -个 24.将函图象按向量()1,0a =平移,得到的函数图象与函数()2sin 24y x x π=-≤≤的图象的所有交点的横坐标之和等于( )A . 2B . 4C . 6D . 825.已知函数f(x)=x −√x(x >0),g(x)=x +e x ,ℎ(x)=x +lnx 的零点分别为x 1,x 2,x 3,则A . x 1<x 2<x 3B . x 2<x 1<x 3C . x 2<x 3<x 1D . x 3<x 1<x 2 26.R 上的偶函数()f x 满足()()11f x f x -=+,当01x ≤≤时, ()2f x x =,则)A . 4B . 8C . 5D . 1027.3个零点,则实数a 的取值范围为( ) A . B . C . D .28.已知函数f(x)是定义在R 上的单调递增函数,且满足对任意实数x 都有f[f(x)−2x ]=3,当x ≥0时,函数g(x)=f(x)−31sinπx −1零点的个数为 A . 4 B . 5 C . 6 D . 7 29.已知函数f (x )=e x x,若关于x 的方程f 2(x )+2a 2=3a |f (x )|有且仅有4个不等实根,则实数a 的取值范围为( )A . (0,e2) B . (e2,e) C . (0,e ) D . (0,+∞)302个不同的零点,则实数k 的取值范围是( )A . (-4,0)B . (-4,0]C . (-∞,0]D . (-∞,0)31.把函数y =sin (4x −π6)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得到函数f (x )的图象,已知函数g (x )={f (x ),−11π12≤x ≤a 3x 2−2x −1,a <x ≤13π12 ,则当函数g (x )有4个零点时a 的取值集合为( ) A . (−5π12,−13)∪(π12,1)∪(7π12,13π12) B . [−5π12,−13)∪[π12,1)∪[7π12,13π12)C . [−5π12,−13)∪[7π12,13π12) D . [−5π12,−13)∪[π12,1) 32.已知函数()()sin 1f x x ϕ=--(()f x 的一个零点是( )A.B . C. D. 33.设函数()()()2ln 1f x x a x x =++-,若()f x 在区间()0+∞,上无零点,则实数a 的取值范围是( )A . []01,B . []10-,C . []02,D . []11-,34.已知二次函数f(x)=x 2+bx +c(b ∈R,c ∈R),M,N 分别是函数f(x)在区间[−1,1]上的最大值和最小值,则M −N 的最小值 A . 2 B . 1 C . 12 D . 1435.定义在R 上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)则关于x 的函数g(x)=f(x)+a(0<a<2)的所有零点之和为( ) A . 10 B . 1-2aC . 0D . 21-2a36.设函数f (x )=e x (2x -1)-ax +a ,其中a <1,若存在唯一的整数x 0使得f (x 0)<0,则a 的取值范围是( ) A . 3,12e ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭ B . 33,24e ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭C . 33,24e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭D . 3,12e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭37.若*n N ∈时,不等式()6ln 0n nx x ⎛⎫-≥⎪⎝⎭恒成立,则实数x 的取值范围是( ) A . []1,6 B . []2,3 C . []1,3 D . []2,638.已知函数f (x )=(2x −2−x )∙x 3,若实数a 满足f (log 2a )+f (log 0.5a )≤2f (1),则实数a 的取值范围为A . (−∞,12)∪(2,+∞) B . (12,2)C . [12,2]D . (−∞,12]∪[2,+∞)39.已知函数f(x)=x 2e 2x +m|x|e x +1(m ∈R)有四个零点,则m 的取值范围为( ) A . (−∞,−e −1e ) B . (−∞,e +1e ) C . (−e −1e ,−2) D . (−∞,−1e )40.定义运算,,{,,b a b a b a a b <⊗=≥设函数,若函数()()g x f x ax =-在区间()0,4上有三个零点,则实数a 的取值范围是( )A .B .C .D . 41.已知函数()222,0{ ,0x x x a x f x e ax e x ++<=-+-≥ 恰有两个零点,则实数a 的取值范围是( )A . ()0,1B . (),e +∞C . ()()0,1,e ⋃+∞D . ()()20,1,e ⋃+∞42.已知1x 是函数f (x )=x+1-ln (x+2)的零点, 2x 是函数g (x )=2x -2ax 4a 4++的零点,且满足|12x -x |≤1,则实数a 的最小值是 A . -1 B . -2 C .D .43()f x[]1,x π∈时()ln f x x =,若函数()()g x f x ax =-在上有唯一的零点,则实数a 的取值范围是( )A .B .C . []0,ln ππD . 44,在区间()0,1内任取两个数,p q ,且p q ≠,不等恒成立,则实数a 的取值范围为( )A . [)4,+∞B . (]1,4C . [)10,+∞D . []0,10 45.已知函数f (x )=22,{ 52,x x ax x x a+>++≤函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( )A . [-1,1)B . [0,2]C . [-2,2)D . [-1,2)46.已知f (x )是定义域为(0 , +∞)的单调函数,若对任意x ∈(0 , +∞)都有f (f (x )+log 13x)=4,且关于x 的方程|f (x )−3|=x 2−6x 2+9x −4+a 在区间(0 , 3]上有两个不同实数根,则实数a 的取值范围是A . (0 , 5]B . [0 , 5]C . (0 , 5)D . [5 , +∞)47,若方程()0f x kx -=有3个不同的实根,则实数k 的取值范围为()A .B .C .D . 48.函数()|2|ln f x x x =--在定义域内的零点的个数为A .0B .1C .2D .349.不等式xlnx +x 2+(a −2)x ≤2a 有且只有一个整数解,则a 的取值范围是( ) A . [−1 , +∞) B . (−∞ , −4−4ln2]∪[−1 , +∞)C . (−∞ , −3−3ln3]∪[−1 , +∞)D . (−4−4ln2 , −3−3ln3]∪[−1 , +∞)50.若关于x 的方程.则实数a 的取值范围是( ) A . ()0,1 B . (]0,1 C . ()0,+∞ D . ()1,+∞ 51.已知函数()()221,1{log 1,1x x f x x x +≤=->, ()2221g x x x m =-+-。
高一数学(必修一)《第四章 函数的应用》练习题及答案解析-人教版班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.若函数f (x )=ax +b 有一个零点是2,那么函数g (x )=bx 2-ax 的零点为( ) A .0或12-B .0C .12-D .0或122.设()f x 在区间[],a b 上是连续变化的单调函数,且()()0f a f b ⋅<,则方程()0f x =在[],a b 内( ) A .至少有一实根 B .至多有一实根 C .没有实根D .必有唯一实根3.已知函数()22log 6f x x x =--,用二分法求()f x 的零点时,则其中一个零点的初始区间可以为( )A .()1,2B .()2,2.5C .()2.5,3D .()3,3.54.设函数()26x f x e x =+-, 在用二分法求方程()0f x =在()12x ∈,内的近似解过程中得(0)0(1)0(1.25)0(1.5)0(2)0f f f f f <<<>>,,,,,则方程的解所在的区间是( )A .()01,B .()11.25,C .()1.251.5,D .()1.52,5.函数()2ln 1f x x x =--的零点所在的区间是( ) A .()1,2B .()2,3C .()3,4D .()4,56.若23691log 3log log 62m ⨯⨯=,则实数m 的值为( ) A .4B .6C .9D .127.若函数f (x )唯一零点同时在(0,4),(0,2),(1,2),3(1,)2内,则与f (0)符号相同的是( )A .f (4)B .f (2)C .f (1)D .f 3()28.通过下列函数的图象,判断能用“二分法”求其零点的是( )A .B .C. D .二、多选题9.某同学求函数()ln 26f x x x =+-的零点时,用计算器算得部分函数值如表所示:则方程ln 260x x +-=的近似解(精确度0.1)可取为A .2.52B .2.56C .2.66D .2.75三、填空题10.若函数()0y kx b k =+≠有一个零点是2,则函数2y bx kx =+的零点是______.11.定义方程()()f x f x '=的实根0x 叫做函数()f x 的“新驻点”,若函数()2e 1xg x =+,()ln h x x =和()31x x ϕ=-的“新驻点”分别为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小关系为_______.12.已知函数()226xf x x =+-的零点为0x ,不等式04x x ->的最小整数解为k ,则k =______.13.定义在R 上的奇函数()f x 满足(1)()f x f x +=-,且当10,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时()4f x x =,则方程1()=01f x x +-在[]2,4-上的所有根之和为____.四、解答题14.已知A 地到B 地的电话线路发生故障(假设线路只有一处发生故障),这是一条10km 长的线路,每隔50m 有一根电线杆,如何迅速查出故障所在(精确到50m )?15.已知函数()2283f x x x m =-++为R 上的连续函数.(1)若函数()f x 在区间[]1,1-上存在零点,求实数m 的取值范围.(2)若4m =-,判断()f x 在()1,1-上是否存在零点?若存在,请在误差不超过0.1的条件下,用二分法求出这个零点所在的区间;若不存在,请说明理由. 16.设函数32()613123g x x x x =----.(1)证明:()g x 在区间(-1,0)内有一个零点;(2)借助计算器,求出()g x 在区间(-1,0)内零点的近似解.(精确到0.1) 17.已知函数()e 23x f x mx =-+的图象为曲线C ,若曲线C 存在与直线13y x =垂直的切线,求实数m 的取值范围.参考答案与解析1.A【分析】根据函数f (x )=ax +b 有一个零点是2,得到b =-2a ,再令g (x )=0求解. 【详解】因为函数f (x )=ax +b 有一个零点是2 所以b =-2a所以g (x )=-2ax 2-ax =-a (2x 2+x ). 令g (x )=0,得x 1=0,x 2=-12. 故选:A 2.D【分析】根据零点存在性定理及函数的单调性判断即可.【详解】解:因为()f x 在区间[],a b 上连续的单调函数,且()()0f a f b ⋅<所以函数()f x 的图象在[],a b 内与x 轴只有一个交点,即方程()0f x =在[],a b 内只有一个实根. 故选:D 3.C【分析】根据函数解析式,结合二次函数与对数函数单调性,分别判断ABD 都不正确,再结合零点存在性定理,即可得出结果.【详解】因为函数()22log 6f x x x =--在()0,∞+上显然是连续函数2yx 和2log 6y x =+在()0,∞+上都是增函数当()1,2x ∈时,则2222246log 16log 6x x <=<=+<+,所以()22log 60f x x x =--<在()1,2x ∈上恒成立; 当()2,2.5x ∈时,则22222.5 6.257log 26log 6x x <=<=+<+,所以()22log 60f x x x =--<在()2,2.5x ∈上也恒成立;当()3,3.5x ∈时,则222239log 3.56log 6x x >=>+>+,所以()22log 60f x x x =-->在()3,3.5x ∈上恒成立又22(2.5) 2.5log 2.560f =--< 2(3)9log 360f =-->根据函数零点存在性定理,可得()f x 的其中一个零点的初始区间可为()2.5,3. 故选:C.【点睛】方法点睛:判断零点所在区间的一般方法:先根据题中条件,判断函数在所给区间是连续函数,再由零点存在性定理,即可得出结果. 4.C【分析】先判断函数()f x 的单调性,再根据已知条件确定方程的解所在的区间即可. 【详解】函数()26x f x e x =+-在R 上为增函数又(0)0(1)0(1.25)0(1.5)0(2)0f f f f f <<<>>,,,, 则方程的解所在的区间为()1.251.5,. 故选:C.【点睛】本题主要考查了利用二分法求方程的解所在的区间问题.属于较易题. 5.B【分析】利用零点存在性定理求解即可 【详解】函数()2ln 1f x x x =--在()1,+∞ 上单调递增,且在()1,+∞上连续. 因为()22ln 2ln 22021f =-=-<- ()23ln 3ln 31031f =-=->- 所以()()230f f <所以函数的零点所在的区间是()2,3. 故选:B 6.A【分析】由换底公式对原式变型即可求解.【详解】∵2369lg3lg lg 6log 3log log 6lg 2lg36lg9m m ⨯⨯=⨯⨯ 2lg3lg lg 6lg 11log lg 22lg 62lg34lg 242m m m =⨯⨯=== ∴2log 2m =,∴4m =. 故选:A . 7.C【分析】根据零点存在定理判断,注意零点的唯一性.【详解】由题意()f x 的唯一零点在3(1,)2上,因此(1)f 与(0)f 符号相同,3()2f ,(2)f 和(4)f 符号相同且与(0)f 符号相反故选:C . 8.C【解析】利用二分法的定义依次判断选项即可得到答案. 【详解】在A 中,函数无零点,故排除A在B 和D 中,函数有零点,但它们在零点左右的函数值符号相同 因此它们都不能用二分法来求零点.而在C 中,函数图象是连续不断的,且图象与x 轴有交点并且在交点两侧的函数值符号相反,所以C 中的函数能用二分法求其零点. 故选:C【点睛】本题主要考查二分法的定义,同时考查学生分析问题的能力,属于简单题. 9.AB【分析】根据表格中函数值在0的左右两侧,最接近的值,即()2.50.084f ≈-,()2.56250.066f ≈可知近似根在()2.5,2.5625之内,再在四个选项中进行选择,得到答案.【详解】由表格函数值在0的左右两侧,最接近的值,即()2.50.084f ≈- ()2.56250.066f ≈ 可知方程ln 260x x +-=的近似根在()2.5,2.5625内 因此选项A 中2.52符合,选项B 中2.56也符合 故选AB .【点睛】本题考查利用二分法求函数零点所在的区间,求函数零点的近似解,属于简单题.10.0或12【分析】先求得,k b 的关系式,然后求得函数2y bx kx =+的零点. 【详解】由于函数()0y kx b k =+≠有一个零点是2 所以20k b += 2b k =-所以()22221y bx kx kx kx kx x =+=-+=--由于0k ≠,所以()2100kx x x --=⇒=或12x =. 故答案为:0或12 11.c b a >>【分析】先根据函数的新定义分别求出a ,b ,c ,然后再比较大小【详解】由()2e 1x g x =+,得()22e xg x '=所以由题意得22e 12e a a +=,解得0a = 由()ln h x x =,得()1h x x'= 所以由题意得1ln b b=令1()ln t x x x=-,(0x >),则211()0t x x x '=+>所以()t x 在(0,)+∞上递增因为(1)10t =-< ()1212ln 2ln 202t lne =-=->所以存在0(1,2)x ∈,使0()0t x =,所以(1,2)b ∈由()31x x ϕ=-,得()23x x ϕ'=所以由题意得3213c c -=令32()31m x x x =--,则2()36m x x x '=- 令()0m x '=,则0x =或2x =当0x <或2x >时()0m x '>,当02x << ()0m x '< 所以()m x 在(,0)-∞和()2,+∞上递增,在()0,2上递减所以()m x 的极大值为(0)1m =-,极小值为()283415m =-⨯-=-因为(3)2727110m =--=-< (4)64121510m =--=> 所以()m x 存在唯一零点0(3,4)x ∈,所以(3,4)c ∈ 所以c b a >> 故答案为:c b a >> 12.6【分析】利用()f x 单调性和零点存在定理可知012x <<,由此确定04x +的范围,进而得到k .【详解】函数()226xf x x =+-为R 上的增函数,()120f =-< ()220f =>∴函数()226x f x x =+-的零点0x 满足012x << 0546x ∴<+<04x x ∴->的最小整数解6k =. 故答案为:6. 13.6【分析】由奇函数()f x 满足(1)()f x f x +=-,可知函数的周期性与对称性,作出函数图象,判断函数()f x 与函数11y x =--的交点情况. 【详解】因为函数()f x 满足(1)()f x f x +=-,所以函数()f x 的对称轴为直线12x = 又因为函数()f x 为奇函数,所以()()f x f x =--又(1)()f x f x +=-,所以(1)()f x f x +=-,所以函数()f x 的周期为2又因为当10,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()4f x x =,作出函数()f x 和()11y g x x ==--的简图如图所示由411y x y x =⎧⎪⎨=-⎪-⎩可得122x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩故当102x ≤≤时,线段4y x =与曲线11y x =--仅有一个交点 故由图可知,有6个交点,这6个交点是关于点()1,0对称的,且关于点()1,0对称的两个点的横坐标之和为2则所有根之和为326⨯=. 故答案为:6. 14.见解析【解析】利用二分法取线段的中点即可迅速查出故障所在. 【详解】如图:可首先从中点C 开始检查,若AC 段正常,则故障在BC 段; 再到BC 段中点D 检查,若CD 段正常,则故障在BD 段;再到BD 段中点E 检查……每检查一次就可以将待查的线路长度缩短一半 经过8次查找,可将故障范围缩小到50m 之内,即可迅速找到故障所在. 【点睛】本题考查了二分法在生活中的应用,理解二分法的定义,属于基础题. 15.(1)[]13,3-; (2)存在,区间为1,08⎛⎫- ⎪⎝⎭.【分析】(1)根据()2283f x x x m =-++,结合二次函数的图象与性质,可知()f x 在区间[]1,1-上单调递减,结合条件()f x 在区间[]1,1-上存在零点,则有()()1010f f ⎧-≥⎪⎨≤⎪⎩,解不等式组即可求出实数m 的取值范围;(2)当4m =-时,得()2281f x x x =--,可知()f x 在区间()1,1-上单调递减,并求得()()110f f -⋅<,根据零点存在性定理可知()f x 在()1,1-上存在唯一零点0x ,最后利用二分法和零点存在性定理,求出在误差不超过0.1的条件下的零点所在的区间. (1) 解:()2283f x x x m =-++为二次函数,开口向上,对称轴为2x =可知函数()f x 在区间[]1,1-上单调递减∵()f x 在区间[]1,1-上存在零点,∴()()1010f f ⎧-≥⎪⎨≤⎪⎩即28302830m m +++≥⎧⎨-++≤⎩,解得:133m -≤≤∴实数m 的取值范围是[]13,3-. (2)解:当4m =-时,()2281f x x x =--为二次函数,开口向上,对称轴为2x =所以()f x 在区间()1,1-上单调递减()19f ∴-=,()17f =-则()()110f f -⋅<∴函数()f x 在()1,1-上存在唯一零点0x 又()f x 为R 上的连续函数∵()010f =-<,∴()()100f f -⋅<,∴()01,0x ∈- ∵17022f ⎛⎫-=> ⎪⎝⎭,∴()1002f f ⎛⎫-⋅< ⎪⎝⎭,∴01,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭ ∵19048f ⎛⎫-=> ⎪⎝⎭,∴()1004f f ⎛⎫-⋅< ⎪⎝⎭,∴01,04x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭∵110832f ⎛⎫-=> ⎪⎝⎭,∴()1008f f ⎛⎫-⋅< ⎪⎝⎭,∴01,08x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭此时误差为10.1610218-=<-,即满足误差不超过0.1 ∴零点所在的区间为1,08⎛⎫- ⎪⎝⎭.16.(1)证明见解析;(2)0.4-.【分析】(1)令32()6131230g x x x x =----=,转化为函数()()326,13123h x x r x x x =-=++的交点问题,利用数形结合法证明;(2)利用函数零点存在定理,根据(1)的建立求解. 【详解】(1)令32()6131230g x x x x =----= 则32613123x x x -=++令()()326,13123h x x r x x x =-=++在同一坐标系中作出函数()(),h x r x 的图象,如图所示:因为()()()()11,00h r h r ><,即(1)0,(0)0g g ->< 所以()g x 在区间(-1,0)内有零点再由图象知()g x 在区间(-1,0)内有一个零点.(2)由()0(0.5)00.5,0(0)30g x g ->⎧⇒∈-⎨=-<⎩; 由()0(0.25)00.5,0.25(0.5)0g x g -<⎧⇒∈--⎨->⎩; 由()0(0.375)00.5,0.375(0.5)0g x g -<⎧⇒∈--⎨->⎩; 由()0(0.4375)00.4375,0.375(0.375)0g x g ->⎧⇒∈--⎨-<⎩ 所以00.4x ≈-. 17.3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【分析】求出导函数()e 2xf x m '=-,由题意,原问题等价于2e 3x m =+有解,从而即可求解.【详解】解:函数()f x 的导数()e 2xf x m '=-由题意,若曲线C 存在与直线13y x =垂直的切线,则()1e 213x m -=-,即2e 3x m =+有解第 11 页 共 11 页 又因为e 33x +>,所以23m >,即32m >所以实数m 的取值范围是3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.。
高中函数大题专练1、已知关于x 的不等式2(4)(4)0kx k x --->,其中k R ∈。
⑴试求不等式的解集A ;⑵对于不等式的解集A ,若满足A ZB =(其中Z 为整数集)。
试探究集合B 能否为有限集?若能,求出使得集合B 中元素个数最少的k 的所有取值,并用列举法表示集合B ;若不能,请说明理由。
2、对定义在[0,1]上,并且同时满足以下两个条件的函数()f x 称为G 函数。
① 对任意的[0,1]x ∈,总有()0f x ≥;② 当12120,0,1x x x x ≥≥+≤时,总有1212()()()f x x f x f x +≥+成立。
已知函数2()g x x =与()21xh x a =⋅-是定义在[0,1]上的函数。
(1)试问函数()g x 是否为G 函数?并说明理由; (2)若函数()h x 是G 函数,求实数a 的值;(3)在(2)的条件下,讨论方程(21)()xg h x m -+=()m R ∈解的个数情况。
3.已知函数||212)(x x x f -=. (1)若2)(=x f ,求x 的值;(2)若0)()2(2≥+t mf t f t对于[2,3]t ∈恒成立,求实数m 的取值范围.4.设函数)(x f 是定义在R 上的偶函数.若当0x ≥时,11,()0,f x x⎧-⎪=⎨⎪⎩0;0.x x >= (1)求)(x f 在(,0)-∞上的解析式.(2)请你作出函数)(x f 的大致图像. (3)当0a b <<时,若()()f a f b =,求ab 的取值范围. (4)若关于x 的方程0)()(2=++c x bf x f 有7个不同实数解,求,b c 满足的条件.5.已知函数()(0)||bf x a x x =-≠。
(1)若函数()f x 是(0,)+∞上的增函数,求实数b 的取值范围;(2)当2b =时,若不等式()f x x <在区间(1,)+∞上恒成立,求实数a 的取值范围;(3)对于函数()g x 若存在区间[,]()m n m n <,使[,]x m n ∈时,函数()g x 的值域也是[,]m n ,则称()g x 是[,]m n 上的闭函数。
高一数学必修一函数的应用一.选择题(共30小题)1.已知函数,关于x的方程f(x)=a存在四个不同实数根,则实数a的取值范围是()A.(0,1)∪(1,e)B.C.D.(0,1)2.某码头有总重量为13.5吨的一批货箱,对于每个货箱重量都不超过0.35吨的任何情况,都要一次运走这批货箱,则至少需要准备载重1.5吨的卡车()A.12辆B.11辆C.10辆D.9辆3.已知函数f(x)=和g(x)=a(a∈R且为常数).有以下结论:①当a=4时,存在实数m,使得关于x的方程f(x)=g(x)有四个不同的实数根;②存在m∈[3,4],使得关于x的方程f(x)=g(x)有三个不同的实数根;③当x>0时,若函数h(x)=f2(x)+bf(x)+c恰有3个不同的零点x1,x2,x3,则x1x2x3=1;④当m=﹣4时,关于x的方程f(x)=g(x)有四个不同的实数根x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4,若f(x)在[x,x4]上的最大值为ln4,则sin(3x1+3x2+5x3+4x4)π=1.其中正确结论的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个4.已知函数f(x)=,若函数g(x)=[f(f(x))]2﹣(a+1)•f(f(x))+a(a∈R)恰有8个不同零点,则实数a的取值范围是()A.(0,1)B.[0,1]C.(0,+∞)D.[0,+∞)5.已知,方程有三个实根x1<x2<x3,若x3﹣x2=2(x2﹣x1),则实数a=()A.B.C.a=﹣1D.a=16.已知函数,若方程f(x)=ax有三个不同的实数根x1,x2,x3,且x1<x2<x3,则x1﹣x2的取值范围是()A.B.C.D.7.已知函数y=f(x﹣1)的图象关于直线x=1对称,则方程f(2020﹣x)=f(log2020|x|)的解至少有多少个()A.2B.3C.4D.58.函数f(x)是定义在R上的奇函数,且函数f(x﹣1)为偶函数,当x=[0,1]时,,若g(x)=f(x)﹣x﹣b有三个零点,则实数b的取值集合是()A.,k∈Z B.,k∈ZC.,k∈Z D.,k∈Z9.已知函数,若函数g(x)=f(x)﹣kx﹣1恰有三个零点,则实数k的取值范围为()A.B.C.D.10.已知函数,若关于x的方程|f(x)﹣a|+|f(x)﹣a﹣1|=1,有且仅有三个不同的整数解,则实数a的取值范围是()A.B.[0,8]C.D.11.已知函数f(x)=,g(x)=f(x)﹣b,h(x)=f[f(x)]﹣b,记函数g(x)和h(x)的零点个数分别是M,N,则()A.若M=1,则N≤2B.若M=2,则N≥2C.若M=3,则N=4D.若N=3,则M=212.已知f(x)=a(e x﹣e﹣x)﹣sinπx(a>0)存在唯一零点,则实数a的取值范围()A.B.C.D.13.若函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x,a>0,若f(x)有两个零点,则a的取值范围为()A.(0,1)B.(0,1]C.D.14.已知函数f(x)=函数g(x)=kx.若关于x的方程f(x)﹣g(x)=0有3个互异的实数根,则实数k的取值范围是()A.B.C.D.15.已知函数f(x)=min{x|x﹣2a|,x2﹣6ax+8a2+4}(a>1),其中min(p,q)=,若方程f(x)=恰好有3个不同解x1,x2,x3(x1<x2<x3),则x1+x2与x3的大小关系为()A.x1+x2>x3B.x1+x2=x3C.x1+x2<x3D.不能确定16.关于x的方程有四个不同的实数根,且x1<x2<x3<x4,则(x4﹣x1)+(x3﹣x2)的取值范围()A.B.C.D.17.已知函数,g(x)=ax3﹣f(x).若函数g(x)恰有两个非负零点,则实数a的取值范围是()A.B.C.D.18.已知函数f(x)=9(lnx)2+(a﹣3)•xlnx+3(3﹣a)x2有三个不同的零点x1,x2,x3,且x1<1<x2<x3,则的值为()A.81B.﹣81C.﹣9D.919.已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)在区间[2,3]上有零点,则a2+ab的取值范围是()A.(﹣∞,4]B.C.[4,]D.20.已知三次函数0)有两个零点,若方程f′[f(x)]=0有四个实数根,则实数a的范围为()A.B.C.D.21.已知函数f(x)=x2﹣2x﹣1,若函数g(x)=f(|a x﹣1|)+k|a x﹣1|+4k(其中a>1)有三个不同的零点,则实数k 的取值范围为()A.(,]B.()C.(]D.()22.已知方程xe x﹣a(e2x﹣1)=0只有一个实数根,则a的取值范围是()A.a≤0或a≥B.a≤0或a≥C.a≤0D.a≥0或a≤﹣23.已知函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=f(x),且x∈[﹣1,1]时,f(x)=1﹣|x|,又,则函数F(x)=g(x)﹣f(x)在区间[﹣2017,2017]上零点的个数为()A.2015B.2016C.2017D.201824.已知函数f(x)=,若函数F(x)=f(x)﹣b有四个不同的零点x1,x2,x3,x4(x1<x2<x3<x4),则的取值范围是()A.(2,+∞)B.C.D.[2,+∞)25.已知函数f(x)=lnx+(1﹣a)x+a(a>0),若有且只有两个整数x1,x2使得f(x1)>0,且f(x2)>0,则a的取值范围是()A.B.(0,2+ln2)C.D.26.已知函数f(x)=|x2﹣4x|,x∈R,若关于x的方程f(x)=m|x+1|﹣2恰有4个互异的实数根,则实数m的取值范围为()A.(0,)B.(0,)C.(2,)D.(2,)27.已知函数,则函数F(x)=f(f(x))﹣ef(x)的零点个数为()(e是自然对数的底数).A.6B.5C.4D.328.已知关于x的方程为=3e x﹣2+(x2﹣3),则其实根的个数为()A.2B.3C.4D.529.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x﹣2)=f(x),且当x∈[1,2]时,f(x)=﹣4x2+18x﹣14,若函数g(x)=f (x)﹣mx有三个零点,则正实数m的取值范围为()A.(,18﹣4)B.(2,18﹣4)C.(2,3)D.(,3)30.已知函数f(x)=|log2x|,g(x)=,则方程|f(x)﹣g(x)|=1的实根个数为()A.2个B.3个C.4个D.5个二.填空题(共5小题)31.已知关于x的方程xlnx﹣a(x2﹣1)=0在(0,+∞)上有且只有一个实数根,则a的取值范围是.32.已知函数有且仅有三个零点,并且这三个零点构成等差数列,则实数a的值为.33.若函数f(x)=﹣﹣a存在零点,则实数a的取值范围是.34.已知函数f(x)=1+x﹣+﹣+…+,g(x)=1﹣x+﹣++…﹣,设F(x)=f(x+3)g(x﹣4)且F(x)的零点均在区间[a,b](a<b,a,b∈Z)内,则b﹣a的最小值是.35.已知函数,正实数a、b、c成公差为正数的等差数列,且满足f(a)f(b)f(c)<0,若实数d是方程f(x)=0的一个解,那么下列四个判断:①d<a;②d>b;③d<c;④d>c中,有可能成立的个数为.三.解答题(共5小题)36.已知函数f(x)=lnx﹣ax(a>0),设.(1)判断函数h(x)=f(x)﹣g(x)零点的个数,并给出证明;(2)首项为m的数列{a n}满足:①a n+1+a n≠;②f(a n+1)=g(a n).其中0<m<.求证:对于任意的i,j∈N*,均有a i﹣a j<﹣m.37.已知m>0,函数f(x)=e x﹣mx,直线l:y=﹣m.(1)讨论f(x)的图象与直线l的交点个数;(2)若函数f(x)的图象与直线l:y=﹣m相交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点(x1<x2),证明:.38.已知a∈R,函数f(x)=x﹣ae x+1有两个零点x1,x2(x1<x2).(Ⅰ)求实数a的取值范围;(Ⅱ)证明:e+e>2.39.已知函数在(﹣∞,+∞)上是增函数.(1)求实数a的值;(2)若函数g(x)=f(x)﹣kx有三个零点,求实数k的取值范围.40.今年入秋以来,某市多有雾霾天气,空气污染较为严重.市环保研究所对近期每天的空气污染情况进行调査研究后发现,每一天中空气污染指数与f(x)时刻x(时)的函数关系为f(x)=|log25(x+1)﹣a|+2a+1,x∈[0,24],其中a为空气治理调节参数,且a∈(0,1).(1)若a=,求一天中哪个时刻该市的空气污染指数最低;(2)规定每天中f(x)的最大值作为当天的空气污染指数,要使该市每天的空气污染指数不超过3,则调节参数a 应控制在什么范围内?参考答案与试题解析一.选择题(共30小题)1.【解答】解:由题意,a>0,令t=,则f(x)=a⇔⇔⇔⇔.记g(t)=.当t<0时,g(t)=2ln(﹣t)﹣(t﹣)单调递减,且g(﹣1)=0,又g(1)=0,∴只需g(t)=0在(0,+∞)上有两个不等于1的不等根.则⇔=,记h(t)=(t>0且t≠1),则h′(t)==.令φ(t)=,则φ′(t)==<0.∵φ(1)=0,∴φ(t)=在(0,1)大于0,在(1,+∞)上小于0.∴h′(t)在(0,1)上大于0,在(1,+∞)上小于0,则h(t)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.由,可得,即a<1.∴实数a的取值范围是(0,1).故选:D.2.【解答】解:【解法1】从第1辆卡车开始依次装上货物,每车一直装到再装一箱就超过1.5吨为止,把多出的这一箱先单独留出来不往后面装,因为13.5÷(1.5+0.35)≈7.3,所以这样至少能装到第7辆卡车(包括单独留出)之后还有剩余;①如果装到第7辆卡车剩余的已经不足1.5吨,那么第8辆卡车可以把剩余的装走,此时前7辆卡车单独留出的7个货箱可以分成两组,一组3个,一组4个,每组不超过0.35×4=1.4吨,这样再找2辆卡车就可以拉完,一共最多需要10辆卡车;②如果装到第7辆车剩余的货箱超过1.5吨,可以继续装第8辆卡车,此时8辆卡车上单独留出8个货箱可以分成两组,每组4个,每组都不超过0.35×4=1.4吨,再找2辆卡车就可以拉走;上面10辆卡车一共装了超过1.5×8=12吨货箱,所剩货箱不超过13.5﹣12=1.5吨,最多还需要1辆卡车就可以拉走,所以一共最多需要11辆卡车;综上,要保证任何情况都能一次性拉走,则至少需要11辆卡车.【解法二】由题意,将所有货箱任意排定顺序;首先将货箱依次装上第1辆卡车,并直到再装1个就超过载重量为止,并将这最后不能装上的货箱放在第1辆卡车之旁;然后按同样办法装第2辆、第3辆、…,直到第8辆车装完并在车旁放了1个货箱为止;显然前8辆车中每辆所装货箱及车旁所放1箱的重量和超过1.5吨;所以所余货箱的重量和不足1.5吨,可以全部装入第9辆卡车;然后把前8辆卡车旁所放的各1货箱分别装入后2辆卡车,每车4个货箱,显然不超载;这样装车就可用8+1+2=11辆卡车1次把这批货箱运走.故选:B.3.【解答】解:①当x≤0时,f(x)=﹣x2+mx=﹣(x2﹣mx)=﹣(x﹣)2+,当对称轴<0且>4,即m<0且m2>16,即m<﹣4时,f(x)=g(x)=4有四个不同的实数根,故①正确,②若m>0,则函数的对称轴>0,此时当x≤0时,函数f(x)为增函数,且f(x)≤0,此时当m∈[3,4],使得关于x的方程f(x)=g(x)不可能有三个不同的实数根,故②错误③当x>0时,设t=f(x)=|lnx|,若f2(x)+bf(x)+c=0有三个不同的根,则t2+bt+c=0有两个不同的实根,其中t1=0,t2>0,当t1=0时,对应一个根x1=1,当t2>0时,对应两个根x2,x3,且0<x2<1<x3,则|lnx2|=|lnx3|,即﹣lnx2=lnx3,则lnx2+lnx3=0,即ln(x2x3)=0,则x2x3=1,即x1x2x3=1,故③正确,④当m=﹣4时,作出f(x)的图象如图,由对数的性质知x3x4=1,x<<x3,即f(x)在[x,x4]上的最大值为f(x)=|lnx|=2|lnx3|=﹣2lnx3=ln4=2ln2,得lnx3=﹣ln2,得x3=,则x4=2,由对称性知,即x1+x2=﹣4,则sin(3x1+3x2+5x3+4x4)π=sin(﹣12++8)π=sin(﹣4π+π)=sinπ=sin=1,故④正确,故正确的是①③④,共3个,故选:C.4.【解答】解:由g(x)=[f(f(x))]2﹣(a+1)•f(f(x))+a=0得[f(f(x))﹣1][f(f(x)﹣a]=0,则f(f(x))=1或f(f(x))=a,作出f(x)的图象如图,则若f(x)=1,则x=0或x=2,设t=f(x),由f(f(x))=1得f(t)=1,此时t=0或t=2,当t=0时,f(x)=t=0,有两个根,当t=2时,f(x)=t=2,有1个根,则必须有f(f(x))=a,(a≠1)有5个根,设t=f(x),由f(f(x))=a得f(t)=a,若a=0,由f(t)=a=0得t=﹣1,或t=1,f(x)=﹣1有一个根,f(﹣x)=1有两个根,此时有3个根,不满足条件.若a>1,由f(t)=a得t>2,f(x)=t有一个根,不满足条件.若a<0,由f(t)=a得﹣2<t<﹣1,f(x)=t有一个根,不满足条件.若0<a<1,由f(t)=a得﹣1<t1<0,或0<t2<1或1<t3<2,当﹣1<t1<0时,f(x)=t1,有一个根,当0<t2<1时,f(x)=t2,有3个根,当1<t3<2时,f(x)=t3,有一个根,此时有1+3+1=5个根,满足条件.故0<a<1,即实数a的取值范围是(0,1),故选:A.5.【解答】解:由1﹣x2≥0得x2≤1,则﹣1≤x≤1,当x<0时,由f(x)=2,即﹣2x=2.得1﹣x2=x2,即2x2=1,x2=,则x=﹣,①当﹣1≤x≤﹣时,有f(x)≥2,原方程可化为f(x)+2+f(x)﹣2﹣2ax﹣4=0,即﹣4x﹣2ax﹣4=0,得x=﹣,由﹣1≤﹣≤﹣解得:0≤a≤2﹣2.②当﹣<x≤1时,f(x)<2,原方程可化为4﹣2ax﹣4=0,化简得(a2+4)x2+4ax=0,解得x=0,或x=﹣,又0≤a≤2﹣2,∴﹣<﹣<0.∴x1=﹣,x2=﹣,x3=0.由x3﹣x2=2(x2﹣x1),得=2(+),解得a=﹣(舍)或a=.因此,所求实数a=.故选:B.6.【解答】解:当y=ax与y=lnx相切时,设切点为(x0,lnx0),,∴,,由得再由图知方程f(x)=ax的三个不同的实数根x1,x2,x3满足,1<x2<e<x3因此,即x1﹣x2的取值范围是()故选:B.7.【解答】解:∵f(x﹣1)是f(x)向右平移一个单位的图象,且函数y=f(x﹣1)的图象关于直线x=1对称,所以函数f(x)关于直线x=0对称,即f(x)为偶函数,因此当“f(2020﹣x)=f(log2020|x|)”是“|2020﹣x|=|f(log2020|x|)|”充要条件时,此时方程f(2020﹣x)=f(log2020|x|)的解的个数最少,接下来讨论方程|2020﹣x|=|log2020|x||的解的个数,因为|2020﹣x|=|log2020|x||等价于或,①当时,方程的解的个数即函数y=2020﹣x的图象和函数y=log2020|x|的图象的交点个数,画出两函数图象如下图所示:易知两函数在x∈(0,+∞)上存在一个交点,故方程有1解;②当时,下面分两种情况进行讨论,若x<0,等价于,令g(x)=,易得函数g(x)在(﹣∞,0)上单调递减,又因为,,由零点存在定理可得函数g(x)在(﹣∞,0)上存在唯一零点,即方程在(﹣∞,0)上有且只有一个解;若x>0时,等价于,下面我们证明当a∈(0,)时,函数y=a x与函数y=log a x图象有三个交点,假设A点在指数函数y=a x上,且指数函数过该点的切线斜率为﹣1,B点在对数函数y=log a x上,且对数函数过该点的切线斜率也为﹣1,当A、B重合时,它们会有一个交点,此时就是一个界点.图象如下图所示,指数函数为y=a x,求导y′=a x lna,即指数函数切线的斜率,,∴,与指数函数y=a x对应的反函数,对数函数为y=log a x,求导,即对数函数斜率,,∴x B=﹣log a e,A,B重合,即x A=x B,∴log a(﹣log a e)=﹣log a e,∴,即a=,∴,即是一个分界点,结合指数函数数及对数函数的变化趋势可知,当a∈(0,)时,函数y=a x与函数y=log a x图象有三个交点,又因为,所以,于是方程在(0,+∞)上有三个解,即方程在(0,+∞)上有三个解,综上所述方程|2020﹣x|=|log2020|x||一共有5个解,于是方程f(2020﹣x)=f(log2020|x|)的解至少5个,故选:D.8.【解答】解:由已知得,f(﹣x)=﹣f(x),f(x﹣1)=f(﹣x﹣1),则f(x+1)=﹣f(﹣x﹣1)=﹣f(x﹣1)=f(1﹣x),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,关于原点对称,又f(x+2)=f((x+1)+1)=﹣f((x+1)﹣1)=﹣f(x),进而有f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),所以得函数f(x)是以4为周期得周期函数,由g(x)=f(x)﹣x﹣b有三个零点可知,函数f(x)与函数y=x+b得图象有三个交点,当直线y=x+b与函数f(x)图象在[0,1]上相切时,由,即2x2+(2b﹣2)x+b2=0,故方程2x2+(2b﹣2)x+b2=0有两个相等得实根,由△=0⇒(2b﹣2)2﹣4•2•b2=0,解得b=﹣1±,当x∈[0,1]时,f(x)=,作出函数f(x)与函数y=x+b的图象如图:由图知当直线y=x+b与函数f(x)图象在[0,1]上相切时,b=﹣1+,数形结合可得g(x)在[﹣2,2]上有三个零点时,实数b满足,再根据函数f(x)的周期为4,可得所求的实数b的范围为,k∈Z.故选:C.9.【解答】解:当2<x<4时,y=,则y≤0,等式两边平方得y2=﹣x2+6x﹣8,整理得(x﹣3)2+y2=1,所以曲线y=表示圆(x﹣3)2+y2=1的下半圆,如下图所示,由题意可知,函数y=g(x)有三个不同的零点,等价于直线y=kx+1与曲线y=f(x)的图象有三个不同交点,直线y=kx+1过定点P(0,1),当直线y=kx+1过点A(4,0)时,则4k+1=0,可得k=;当直线y=kx+1与圆(x﹣3)2+y2=1相切,且切点位于第三象限时,k<0,此时,解得k=.由图象可知,当时,直线y=kx+1与曲线y=f(x)的图象有三个不同交点.因此,实数k取值范围是.故选:B.10.【解答】解:∵|f(x)﹣a|+|f(x)﹣a﹣1|=,∴函数f(x)位于直线y=a和y=a+1的图象上有三个横坐标为整数的点,当x<0时,且f(x)<0,由双勾函数的单调性可知,函数y=f(x)在区间(﹣∞,﹣)上单调递减,在区间(﹣,0)上单调递增,于是当x<0时,,∵f(﹣1)=,f(﹣2)=,f(﹣3)=,f(﹣4)=,且f(﹣4)>f(﹣3)>f(﹣2),如下图所示,要使得函数f(x)位于直线y=a和y=a+1的图象上有三个横坐标为整数的点,则f(﹣3)≤a+1<f(﹣4),即,解得.因此,实数a的取值范围是.故选:A.11.【解答】解:若f(x)=2e2x﹣e x时,令f′(x)=4e2x﹣e x=0,解得x=ln,易知此时f(x)在(﹣∞,ln)上单调递减,在(ln,+∞)上单调递增;作出函数y=2e2x﹣e x及函数y=x的图象如下图所示,由图象可知,函数f(x)最多有两个零点x=0或x=ln,不妨令b=0,则①当a≤ln时,此时函数g(x)的零点为x=0,则M=1,此时函数h(x)的零点满足f(x)=0,或f(x)=ln,显然f(x)=0有1个解,f(x)=ln有1个解,则N=2;②当ln<a≤0时,此时函数g(x)的零点为0,ln,则M=2,此时函数h(x)的零点满足f(x)=0,或f(x)=ln,显然f(x)=0有两个解,f(x)=ln无解,则N=2;③当a>0时,此时函数g(x)的零点为ln,则M=1,此时函数h(x)的零点满足f(x)=0,或f(x)=ln,显然f(x)=0有1个解,f(x)=ln无解,则N=1;由以上分析可知,故选:A.12.【解答】解:由题意知f(0)=0,∵f(x)=a(e x﹣e﹣x)﹣sinπx(a>0)存在唯一零点,∴f(x)只有一个零点0.∵f(﹣x)=sinπx+a(e﹣x﹣e x)=﹣f(x),∴f(x)是奇函数,故只考虑当x>0时,函数f(x)无零点即可.当x>0时,有πx>sinπx,∴f(x)=a(e x﹣e﹣x﹣sinπx)>a(e x﹣e﹣x﹣).令g(x)=e x﹣e﹣x﹣,x>0,则g(0)=0,∵g′(x)=e x+e﹣x﹣,x>0,g″(x)=e x﹣e﹣x>0,∴g′(x)在(0,+∞)上单调递增,∵g(0)=0,∴g′(x)>g′(0)=2﹣≥0,解得a≥.故选:B.13.【解答】解:f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x﹣1=(2e x+1)(ae x﹣1).a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在R上单调递减,此时函数f(x)最多有一个零点,不满足题意,舍去.a>0时,f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x﹣1=(2e x+1)(ae x﹣1).令f′(x)=0,∴e x=,解得x=﹣lna.∴x∈(﹣∞,﹣lna)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,﹣lna)上单调递减;x∈(﹣lna,+∞)时,f′(x)>0,∴函数f(x)在(﹣lna,+∞)上单调递增.∴x=﹣lna时,函数f(x)取得极小值,∵f(x)有两个零点,∴f(﹣lna)=a×+(a﹣2)×+lna=1﹣+lna<0,令u(a)=1﹣+lna,u(1)=0.u′(a)=+>0,∴函数u(x)在(0,+∞)上单调递增,∴0<a<1.又x→﹣∞时,f(x)→+∞;x→+∞时,f(x)→+∞.∴满足函数f(x)有两个零点.∴a的取值范围为(0,1),故选:A.14.【解答】解:作出函数g(x)和f(x)的图象如图:由图可知,当k≤0时,不满足题意,则k>0;当直线y=kx经过点B时,k==,此时y=x与函数f(x)图象有3个交点,满足;当y=kx为y=lnx的切线时,设切点(x0,lnx0),则k=,故有lnx0=•x0=1,解得x0=e,即有切点为A(e,1),此时g(x)=x与f(x)有3个交点,满足题意;综上:当k∈[,],故选:B.15.【解答】解:f(x)=,易知f(a)=a2(极大值);f(2a)=0(极小值);(极大值);f(3a)=4﹣a2(极小值).要使f(x)=恰好有3个不同解,结合图象得:①当,即时,解得,不存在这样的实数a.②当,即时,解得;此时2a<,又因为x2与x3关于x=3a对称,∴x3﹣3a=3a﹣x2<a<2a<x1.∴x3<4a<x1+x2.③当,即时,解得a>2.此时,x1,x2是方程﹣x2+2ax=的两实根,所以x1+x2=2a,而x3>3a,所以x1+x2<x3,故选:D.16.【解答】解:依题意可知,|x2﹣4x+1|=t2+1,由方程有四个根,所以函数y=t2+1与y=|x2﹣4x+1|的图象有四个交点,由图可知,x1+x4=4,x2+x3=4,1≤t2+1<3,解得t2∈(0,2),由x2﹣4x+1=t2+1解得x1=2﹣;由﹣(x2﹣4x+1)=t2+1解得x2=2﹣;所以(x4﹣x1)+(x3﹣x2)=8﹣2(x1+x2)=2(+)设m=t2∈(0,2),n=+,n2=m+4+2﹣m+2=6+2∈(6,6+4),即m∈(,2+),所以(x4﹣x1)+(x3﹣x2)的取值范围是(2,4+2).故选:B.17.【解答】解:显然,x=0满足g(x)=0,因此,只需再让g(x)=0有另外一个唯一正根即可.ax3﹣f(x)=0,即为ax3=f(x).作出h(x)=ax3,y=f(x)图象如下:说明:射线与线段是y=f(x)的部分图象,因为要分三种情况分析,故y=h(x)的图象作了三个(只做出y轴右侧部分),分别对应①、②、③.(1)对于第一种情况:因为h′(0)=0<1,所以当y=h(x)(如图象①)与y=f(x)=x在[0,1)上的图象有交点A时,只需h(1)=a>1即可;(2)对于第二种情况:y=h(x)(图象②)与y=f(x)=x﹣1在[1,2)上的图象切于点B,设切点为(m,m﹣1),因为h′(x)=3ax2,则,解得;(3)当y=h(x)(图象③)与y=x﹣1(1≤x<2)相交于点C,且满足h(2)≤1,即时,只需x∈[2,3)时,g(x)≥0恒成立即可.所以ax3≥x﹣2,x∈[0,2]恒成立即可,且只能在x=3处取等号,即,,在[2,3]上恒成立,故u(x)在[2,3]上递增,所以u(x)max=u(3)=,.故此时即为所求.综上可知,a的范围是.故选:C.18.【解答】解:f(x)=9(lnx)2+(a﹣3)•xlnx+3(3﹣a)x2=0⇒(a﹣3)(xlnx﹣3x2)=﹣9(lnx)2⇒a﹣3=,令t=3﹣,则,t∈[3﹣,+∞),⇒a﹣3=⇒9t2﹣(51+a)t+81=0.设关于t的一元二次方程有两实根t1,t2,∴△=(51+a)2﹣4×9×81>0,可得a>3或a<﹣105.∴>=6,t1t2=9.又∵t1+t2=,当且仅当t1=t2=3时等号成立,由于t1+t2≠6,∴t1>3,<3(不妨设t1>t2).∵x1<1<x2<x3,∴>3,<3,3﹣<3.则可知=t1,=3﹣=t2.∴=.故选:A.19.【解答】解:不妨设x1,x2为函数f(x)的两个零点,其中x1∈[2,3],x2∈R,则x1+x2=﹣a,x1x2=b.则a2+ab=(x1+x2)2﹣(x1+x2)•x1x2=(1﹣x1)x22+(2x1﹣x12)x2+x12,由1﹣x1<0,x2∈R,所以(1﹣x1)x22+(2x1﹣x12)x2+x12≤=,可令g(x1)=,g′(x1)=,当x1∈[2,3],g′(x1)>0恒成立,所以g(x1)∈[g(2),g(3)]=[4,].则g(x1)的最大值为,此时x1=3,还应满足x2=﹣=﹣,显然x1=3,x2=﹣时,a=b=﹣,a2+ab=.故选:B.20.【解答】解:三次函数0)有两个零点,且由f′(x)=x2+2ax﹣3a2=0得x=a或﹣3a.故必有.又若方程f′[f(x)]=0有四个实数根,则f(x)=a或f(x)=﹣3a共有四个根.①当前一组混合组成立时,做出图象(图①)可知,只需0<a<f(﹣3a)即可,即,解得②;②当后一组混合组成立时b=﹣9a3,做出图象(图②)可知图②只需f(a)<﹣3a<0即可,即,解得③.取②③的并集可知,当时.方程f′[f(x)]=0有四个根.故选:C.21.【解答】解:令t=|a x﹣1|,t≥0,则函数g(x)=f(|a x﹣1|)+k|a x﹣1|+4k可换元为:h(t)=t2+(k﹣2)t+4k﹣1.若g(x)有三个不同的零点,则方程h(t)=0有两个不同的实数根t1,t2,且解的情况有如下三种:①t1∈(1,+∞),t2∈(0,1),此时,解得;②t1=0,t2∈(0,1),此时由h(0)=0,求得k=,∴h(t)=,即,不合题意;③t1=1,t2∈(0,1),此时由h(1)=0,得k=,∴h(t)=,解得,符合题意.综上,实数k的取值范围为(].故选:C.22.【解答】解:令t=e x,t>0,x=lnt,则原方程转化成tlnt﹣a(t2﹣1)=0,即,令,显然f(1)=0,问题转化成函数f(t)在(0,+∞)上只有一个零点1,,若a=0,则f(t)=lnt在(0,+∞)单调递增,f(1)=0,此时符合题意;若a<0,则f′(t)>0,f(t)在(0,+∞)单调递增,f(1)=0,此时符合题意;若a>0,记h(t)=﹣at2+t﹣a,则函数h(t)开口向下,对称轴,过(0,﹣a),△=1﹣4a2,当△≤0 即1﹣4a2≤0,即时,f′(t)≤0,f(t)在(0,+∞)单调递减,f(1)=0,此时符合题意;当△>0 即1﹣4a2>0,即时,设h(t)=0有两个不等实根t1,t2,0<t1<t2,又h(1)>0,对称轴,所以0<t1<1<t2,则f(t)在(0,t1)单调递减,(t1,t2)单调递增,(t2,+∞)单调递增,由于f(1)=0,所以f(t2)>0,取,,记令,则,所以f(t0)<0,结合零点存在性定理可知,函数f(t)在(t1,t2)存在一个零点,不符合题意;综上,符合题意的a的取值范围是a≤0 或,故选:A.23.【解答】解:因为f(x+2)=f(x),所以f(x)的一个周期为2,当x>1时,g(x)=,所以g′(x)=,所以x∈(1,e),g′(x)>0,函数是增函数,g(x)>g(1)=0,x∈(e,+∞),g′(x)<0,函数是减函数,g(x)>0,g(x)的最大值为1,f(x)与g(x)的图象如下:在区间[﹣1,1]内有一个根,在[1,2017]内有1008个周期,每个周期内均有2个根,所以F(x)共有2017个零点.故选:C.24.【解答】解:作出f(x)的函数图象如图所示:由图象知x1+x2=﹣4,x3x4=1,0<b≤1,解不等式0<﹣log2x≤1得:≤x3<1,∴=+,令t=x32,则≤t<1,令g(t)=t+,则g(t)在[,1]上单调递减,g(1)=2,g()=,∴g(1)<g(t)≤g(),即2<t+≤,故选:C.25.【解答】解:由f(x)=lnx+(1﹣a)x+a>0,得lnx>(a﹣1)x﹣a,作出函数y=lnx与y=(a﹣1)x﹣a的图象如图:直线y=(a﹣1)x﹣a过定点(1,﹣1),当x=2时,曲线y=lnx上的点为(2,ln2),当x=3时,曲线y=lnx上的点为(3,ln3).过点(1,﹣1)与(2,ln2)的直线的斜率k=,过点(1,﹣1)与(3,ln3)的直线的斜率k=.由a﹣1=ln2+1,得a=ln2+2,由a﹣1=,得a=.∴若有且只有两个整数x1,x2使得f(x1)>0,且f(x2)>0,则a的取值范围是.故选:C.26.【解答】解:作出f(x)=|x2﹣4x|与f(x)=m|x+1|﹣2的图象如图,由图可知,f(x)=m|x+1|﹣2恒过(﹣1,﹣2),且为2条射线,斜率分别为m,﹣m,当f(x)=m|x+1|﹣2过(0,0)以及与抛物线相切时时临界情况,当f(x)=m|x+1|﹣2过(0,0)时,m==2,当f(x)=m|x+1|﹣2与y=﹣x2+4x相切时,联立,得x2+(m﹣4)x+m﹣2=0,则△=(m﹣4)2﹣4(m﹣2)=0,解得m=6﹣2(6+2舍去),故m的取值范围为(2,6﹣2),故选:C.27.【解答】解:不妨设,,易知,f1(x)<0在(﹣∞,0]上恒成立,且在(﹣∞,0]单调递增;,设,由当x→0+时,g(x)→﹣∞,g(1)=e ﹣1>0,且函数g(x)在(0,+∞)上单增,故函数g(x)存在唯一零点x0∈(0,1),使得g(x0)=0,即,则,故当x∈(0,x0)时,g(x)<0,f2'(x)<0,f2(x)单减;当x∈(x0,+∞)时,g(x)>0,f2'(x)>0,f2(x)单增,故=0,故f2(x)≥0;令t=f(x),F(t)=f(t)﹣et=0,当t≤0时,﹣e﹣t﹣et=0,解得t=﹣1,此时易知f(x)=t=﹣1有一个解;当t>0时,te t﹣t﹣1﹣lnt﹣et=0,即te t﹣t﹣1﹣lnt=et,作函数f2(t)与函数y=et如下图所示,由图可知,函数f2(t)与函数y=et有两个交点,设这两个交点为t1,t2,且t1>0,t2>0,而由图观察易知,f(x)=t1,f(x)=t2均有两个交点,故此时共有四个解;综上,函数F(x)=f(f(x))﹣ef(x)的零点个数为5.故选:B.28.【解答】解:x =不是方程=3e x﹣2+(x2﹣3)的根,所以方程可变形为﹣=,原问题等价于考查函数y =﹣与函数g(x )=的交点个数,令h(x )=,则h′(x )=,列表可得:x (﹣∞,﹣(﹣,﹣1)(﹣1,)(,3)(3,+∞))h′(x)++﹣﹣+h(x)单调递增单调递增单调递减单调递减单调递增函数y =在有意义的区间内单调递增,故g(x)的单调性与函数h(x)的单调性一致,且g(x)的极值g(﹣1)=g(3)=﹣+2e,绘制函数图象如图所示,观察可得,y =﹣与函数g(x)恒有3个交点,即方程实数根的个数是3,故选:B.29.【解答】解:根据f(x﹣2)=f(x),可知函数的一个周期为2,作出x∈[1,2]时,f(x)=﹣4x2+18x﹣14的图象,再根据函数f(x)为偶函数,f(﹣x)=f(x)=f(x+2),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,利用周期性,可以作出函数f(x)的图象,函数g(x)=f(x)﹣mx有三个零点,所以函数y=f(x)的图象与直线y=mx有三个交点,由图可知,当直线位于直线l1与直线l2之间时可以满足题意.当直线l2与y=f(x)的图象相切时,联立得,4x2+(m﹣18)x+14=0,∴△=(m﹣18)2﹣4×4×14=0,解得m=18﹣4,m=19+4(舍去)∴<m<18﹣4.故选:A.30.【解答】解:方程|f(x)﹣g(x)|=1⇔f(x)=g(x)±1,y=g(x)+1=,y=g(x)﹣1=.分别画出y=f(x),y=g(x)+1的图象.由图象(1)可得:0<x≤1时,两图象有一个交点;1<x≤2时,两图象有一个交点;x>2时,两图象有一个交点.分别画出y=f(x),y=g(x)﹣1的图象.由图象(2)可知:x>时,两图象有一个交点.综上可知:方程|f(x)﹣g(x)|=1实数根的个数为4.故选:C.二.填空题(共5小题)31.【解答】解:当x=1时,方程等价为ln1﹣a(1﹣1)=0,即x=1是方程的一个根,若当x>0时,方程只有一个根,则由xlnx﹣a(x2﹣1)=0得x>0,且xlnx=a(x2﹣1),即lnx=a(x﹣),当x≠时,方程无解,即函数g(x)=lnx与h(x)=a(x﹣),在x≠1时无解,函数g(x)=lnx为增函数,g′(x)=,h′(x)=a(1+),则当a=0时,h(x)=0,此时h(x)与函数g(x)只有一个交点(1,0),若a<0,则h′(x)<0,即h(x)为减函数,且h(1)=0,此时两个函数图象只有一个交点(1,0)满足条件,若a>0,要使g(x)与h(x)只有一个交点(1,0),则只需要h′(1)≥g′(1),即可则2a≥1,即a≥,综上a≥或a≤0,故答案为:a≥或a≤032.【解答】解:函数=0,得|x+a|﹣﹣a=3,设g(x)=|x+a|﹣﹣a,h(x)=3,则函数g(x)=,不妨设f(x)=0的3个根为x1,x2,x3,且x1<x2<x3,当x>﹣a时,由f(x)=0,得g(x)=3,即x﹣=3,得x2﹣3x﹣4=0,得(x+1)(x﹣4)=0,解得x=﹣1,或x=4;若①﹣a≤﹣1,即a≥1,此时x2=﹣1,x3=4,由等差数列的性质可得x1=﹣6,由f(﹣6)=0,即g(﹣6)=3得6+﹣2a=3,解得a=,满足f(x)=0在(﹣∞,﹣a]上有一解.若②﹣1<﹣a≤4,即﹣4≤a<1,则f(x)=0在(﹣∞,﹣a]上有两个不同的解,不妨设x1,x2,其中x3=4,所以有x1,x2是﹣x﹣﹣2a=3的两个解,即x1,x2是x2+(2a+3)x+4=0的两个解.得到x1+x2=﹣(2a+3),x1x2=4,又由设f(x)=0的3个根为x1,x2,x3成差数列,且x1<x2<x3,得到2x2=x1+4,解得:a=﹣1+(舍去)或a=﹣1﹣.③﹣a>4,即a<﹣4时,f(x)=0最多只有两个解,不满足题意;综上所述,a=,或﹣1﹣.33.【解答】解:由题意得,a=﹣=﹣;表示了点A(﹣,)与点C(3x,0)的距离,表示了点B(,)与点C(3x,0)的距离,如下图,结合图象可得,﹣|AB|<﹣<|AB|,即﹣1<﹣<1,故实数a的取值范围是(﹣1,1).故答案为:(﹣1,1).34.【解答】解:∵f(x)=1+x﹣+﹣+…﹣+,f′(x)=1﹣x+x2﹣…+x2012==>0,此时函数单调递增,∵f(0)=1>0,f(﹣1)=﹣﹣<0,∴函数f(x)存在一个唯一的零点,设函数f(x)的零点为x1,∴根据根的存在性定理可知x1∈(﹣1,0).∵g(x)=1﹣x+﹣+…+﹣,g′(x)=﹣1+x﹣x2﹣…﹣x2012==﹣<0,即函数单调递减,∵g(1)=>0,g(2)=,设函数g(x)存在唯一的一个零点x2,∴根据根的存在性定理可知x2∈(1,2).由F(x)=f(x+3)g(x﹣4)=0,则f(x+3)=0或g(x﹣4)=0.由x+3∈(﹣1,0).得﹣1<x+3<0,即﹣4<x<﹣3,∴函数f(x+3)的零点在(﹣4,﹣3).由x﹣4∈(1,2).,得1<x﹣4<2,即5<x<6,∴函数g(x﹣4)的零点在(5,6).即函数F(x)=f(x+3)•g(x﹣4)的零点在(﹣4,﹣3)和(5,6)内,∵F(x)的零点均在区间[a,b],(a<b,a,b∈Z),∴b≥6,a≤﹣4,∴b﹣a≥10,即b﹣a的最小值是10.35.【解答】解:,是由和y=﹣log2x,两个函数中,每个函数都是减函数,所以,函数为减函数.∵正实数a,b,c是公差为正数的等差数列,∴不妨设0<a<b<c∵f(a)f(b)f(c)<0则f(a)<0,f(b)<0,f(c)<0 或者f(a)>0,f(b)>0,f(c)<0综合以上两种可能,恒有f(c)<0所以可能有①d<a;②d<b;④d<c,正确.故答案为:3.三.解答题(共5小题)36.【解答】解:(1)函数h(x)=f(x)﹣g(x)在上有且仅有一个零点.证明如下:函数f(x)=lnx﹣ax的定义域为(0,+∞),由,可得函数g(x)的定义域为(﹣∞,),∴函数h(x)=f(x)﹣g(x)的定义域为(0,).h(x)=f(x)﹣g(x)=lnx﹣ax﹣ln()+2﹣ax.h′(x)=,当且仅当时等号成立,因此h(x)在上单调递增,又,故函数h(x)=f(x)﹣g(x)在上有且仅有一个零点;证明:(2)由(1)可知h(x)在上单调递增,且,故当时,h(x)<0,即f(x)<g(x);当时,h(x)>0,即f(x)>g(x).∵,∴f(a1)<g(a1)=f(a2),若,则由,且f(x)在上单调递减,知,即,这与矛盾,故,而当时,f(x)单调递增,故;同理可证,…,,故数列{a n}为单调递增数列且所有项均小于,因此对于任意的i,j∈N*,均有.37.【解答】解:(1)由題意,令g(x)=e x﹣mx+m,(m>0)则g'(x)=e x﹣m,令g'(x)>0,解得x>lnm.所以g(x)在(lnm,+∞)上单调递增,令g'(x)<0,解得x<lnm,所以g(x)在(﹣∞,lnm)上单调递减,则当x=lnm时,函数取得极小值,同时也是最小值g(x)min=g(lnm)=m﹣mlnm+m=m(2﹣lnm)①当m(2﹣lnm)>0,即0<m<e2时,f(x)的图象与直线l无交点,②当m(2﹣lnm)=0,即m=e2时f(x)的图象与直线l只有一个交点.③当m(2﹣lnm)<0,即m>e2时f(x)的图象与直线l有两个交点.综上所述,当0<m<e2时,f(x)的图象与直线l无交点;m=e2时f(x)的图象与直线l只有一个交点,m>e2时f(x)的图象与直线l有两个交点.(2)证明:令φ(x)=g(lnm+x)﹣g(lnm﹣x)=me x﹣me﹣x﹣2mx,(x>0)φ′(x)=m(e x+e﹣x﹣2)∵e x+e﹣x≥2=2,∴φ'(x)≥0,即φ(x)在(0,+∞)上单调递增,∴φ(x)>φ(0)=0∴x>0时,g(lnm+x)>g(lnm﹣x)恒成立,又0<x1<lnm<x2,∴lnm﹣x1>0,∴g(lnm+lnm﹣x1)>g(lnm﹣lnm+x1)即g(2lnm﹣x1)>g(x1),又g(x1)=g(x2)∴g(x2)<g(2lnm﹣x1)∵2lnm﹣x2>lnm,x2>lnm,y=g(x)在(lnm,+∞)上单调递增,∴x2<2lnm﹣x1即x1+x2<2lnm.38.【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=1﹣ae x,①a≤0时,f′(x)>0,f(x)在R上递增,不合题意,舍去,②当a>0时,令f′(x)>0,解得x<﹣lna;令f′(x)<0,解得x>﹣lna;故f(x)在(﹣∞,﹣lna)单调递增,在(﹣lna,+∞)上单调递减,由函数y=f(x)有两个零点x1,x2(x1<x2),其必要条件为:a>0且f(﹣lna)=﹣lna>0,即0<a<1,此时,﹣1<﹣lna<2﹣2lna,且f(﹣1)=﹣1﹣+1=﹣<0,令F(a)=f(2﹣2lna)=2﹣2lna﹣+1=3﹣2lna﹣,(0<a<1),则F′(a)=﹣+=>0,F(a)在(0,1)上单调递增,所以,F(a)<F(1)=3﹣e2<0,即f(2﹣2lna)<0,故a的取值范围是(0,1).(Ⅱ)令f(x)=0⇒a=,令g(x)=,g′(x)=﹣xe﹣x,则g(x)在(﹣∞,0)单调递增,在(0,+∞)单调递减,由(Ⅰ)知0<a<1,故有﹣1<x1<0<x2,令h(x)=g(﹣x)﹣g(x),(﹣1<x<0),h(x)=(1﹣x)e x﹣(1+x)e﹣x,(﹣1<x<0),h′(x)=﹣xe x+xe﹣x=x(e﹣x﹣e x)<0,所以,h(x)在(﹣1,0)单调递减,故h(x)>h(0)=0,故当﹣1<x<0时,g(﹣x)﹣g(x)>0,所以g(﹣x1)>g(x1),而g(x1)=g(x2)=a,故g(﹣x1)>g(x2),又g(x)在(0,+∞)单调递减,﹣x1>0,x2>0,所以﹣x1<x2,即x1+x2>0,故e+e≥2=2e>2.39.【解答】解:(1)当x<0时,f(x)=﹣x2.是增函数,且f(x)<0=f(0),故当x≥0时,f(x)为增函数,即f′(x)≥0恒成立,函数的导数f′(x)=+2ax﹣2a=+2a(x﹣1)=(1﹣x)(﹣2a)≥0恒成立,当x≥1时,1﹣x≤0,此时相应﹣2a≤0恒成立,即2a≥恒成立,即2a≥()max=恒成立,当x≤1时,1﹣x≥0,此时相应﹣2a≥0恒成立,即2a≤恒成立,即2a≤()min=恒成立,则2a=,即a=.(2)若k≤0,则g(x)在R上是增函数,此时g(x)最多有一个零点,不可能有三个零点,则不满足条件.故k>0,当x<0时,g(x)=﹣x2﹣kx有一个零点﹣k,g(0)=f(0)﹣0=0,故0也是故g(x)的一个零点,故当x>0时,g(x)有且只有一个零点,即g(x)=0有且只有一个解,即+﹣﹣kx=0,得+﹣=kx,(x>0),则k=+﹣,在x>0时有且只有一个根,即y=k与函数h(x)=+﹣,在x>0时有且只有一个交点,h′(x)=﹣+,由h′(x)>0得﹣+>0,即<得e x>2e,得x>ln2e=1+ln2,此时函数递增,由h′(x)<0得﹣+<0,即>得e x<2e,得0<x<ln2e=1+ln2,此时函数递减,即当x=1+ln2时,函数取得极小值,此时极小值为h(1+ln2)=+﹣=++﹣=++﹣=,h(0)=1+0﹣=1﹣,作出h(x)的图象如图,要使y=k与函数h(x)=+﹣,在x>0时有且只有一个交点,则k=或k≥1﹣,即实数k的取值范围是{}∪[1﹣,+∞).40.【解答】解:(1)a=时,f(x)=|log25(x+1)﹣|+2,x∈[0,24],令|log25(x+1)﹣|=0,解得x=4,因此:一天中第4个时刻该市的空气污染指数最低.(2)令f(x)=|log25(x+1)﹣a|+2a+1=,当x∈(0,25a﹣1]时,f(x)=3a+1﹣log25(x+1)单调递减,∴f(x)<f(0)=3a+1.当x∈[25a﹣1,24)时,f(x)=a+1+log25(x+1)单调递增,∴f(x)≤f(24)=a+1+1.联立,解得0<a≤.可得a ∈.因此调节参数a 应控制在范围.第41页(共41页)。
一、选择题1.已知方程923310x x k -⋅+-=有两个实根,则实数k 的取值范围为( )A .2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .12,33⎛⎤ ⎥⎝⎦C .2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .[1,)+∞2.已知函数()()223,ln 1,x x x f x x x λλ⎧--≤⎪=⎨->⎪⎩,若()f x 恰有两个零点,则λ的取值范围是( ) A .[)[)1,23,-+∞ B .[)[)1,23,+∞C .[)()1,22,⋃+∞D .[)1,+∞3.对于函数()f x 和()g x ,设(){}0x R f x α∈∈=,(){}0x R g x β∈∈=,若存在α、β,使得1αβ-≤,则称()f x 与()g x 互为“零点关联函数”.若函数()12x f x e x -=+-与()23g x x ax a =--+互为“零点关联函数”,则实数a 的取值范围为( ) A .7,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .72,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[]2,3D .[]2,44.设函数3,()log ,x x af x x x a⎧≤=⎨>⎩()0a >, 若函数()2y f x =-有且仅有两个零点,则a的取值范围是( ) A .. ()0,2B .()0,9C .()9,+∞D .()()0,29,⋃+∞5.函数()32xy x x =-的图象大致是( )A .B .C .D .6.若函数2()x f x x e a =-恰有3个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .24(,)e +∞ B .24(0,)e C .2(0,4)e D .(0,)+∞7.已知方程2mx e x =在(]0,8上有两个不等的实数根,则实数m 的取值范围为( )A .1ln 2,84⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1ln 2,164⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .3ln 22,4e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D .122,4n e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ 8.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )A .y =lnxB .21y x =+C .y =sinxD .y =cosx9.蔬菜价格随着季节的变化而有所变化.根据对农贸市场蔬菜价格的调查得知,购买2千克甲种蔬菜与1千克乙种蔬菜所需费用之和大于8元,而购买4千克甲种蔬菜与5千克乙种蔬菜所需费用之和小于22元.设购买2千克甲种蔬菜所需费用为A 元,购买3千克乙种蔬菜所需费用为B 元,则( ). A .A B < B .A B =C .A B >D .A ,B 大小不确定10.已知函数()21xf x x =++,()2log 1g x x x =++,()2log 1h x x =-的零点依次为,,a b c ,则( )A .a b c <<B .a c b <<C .b c a <<D .b a c <<11.某高校为提升科研能力,计划逐年加大科研经费投人.若该高校2018年全年投入科研经费1300万元,在此基础上,每年投人的科研经费比上一年增长12%,则该高校全年投入的科研经费开始超过2000万元的年份是(参考数据:lg1.120.05≈,lg1.30.11≈,lg 20.30≈)( )A .2020年B .2021年C .2022年D .2023年12.若函数()22f x x x a =--有4个零点,则实数a 的取值范围为( ) A .01a <≤B .10a -<<C .0a =或1a >D .01a <<二、填空题13.已知函数()()()[)21,,12,1,x x x f x x ⎧+∈-∞⎪=⎨∈+∞⎪⎩,若存在实数1x ,2x ,3x ,当123x x x <<时,有()()()123f x f x f x ==成立,则()()123x x f x +⋅的取值范围是________.14.已知函数227,03()1108,333x x f x x x x ⎧-<≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若()y f x =的图象与y m =的图象有A ,B ,C ,D 四个不同的交点,交点横坐标为1234,,,x x x x ,满足1234x x x x <<<,则()()341233222x x x x --++的取值范围是________15.函数()11f x x =-,()g x kx = ,若方程()()f x g x =有3个不等的实数根,则实数k 的取值范围为________.16.小菲在学校选修课中了解到艾宾浩斯记忆曲线,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,绘制散点图,拟合了记忆保持量与时间(天)之间的函数关系:()1271012019130.520x x f x x x ,<,<-⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪+≤⎪⎩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%.其中正确的结论序号有______.(注:请写出所有正确结论的序号)17.已知函数()2log ,02sin ,2104x x f x x x π⎧<<⎪=⎨⎛⎫≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎩,若1234x x x x <<<且()()()()1234f x f x f x f x ===,则()()341222x x x x --的取值范围为____________.18.已知定义域为R 的奇函数()f x 满足()()2f x f x -=+,且当01x ≤≤时,()3f x x x =+.若函数()()th x f x x=-在[)(]4,00,4-⋃上有4个不同的零点,则实数t的取值范围是_____________.19.用符号[]x 表示不超过x 的最大整数,例如:[]0.60=;[]2.32=;[]55=.设函数()()()()2222ln 22ln 2f x ax x ax x =-+-有三个零点1x ,2x ,3x ()123x x x <<且[][][]1233x x x ++=,则a 的取值范围是_____________.20.若函数()231f x x x a x =+--恰有4个零点,则实数a 的取值范围为______.三、解答题21.已知函数()11f x x=-,实数a 、b 满足a b <. (1)在下面平面直角坐标系中画出函数()f x 的图象;(2)若函数在区间[],a b 上的值域为1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦,求+a b 的值;(3)若函数()f x 的定义域是[],a b ,值域是[](),0ma mb m >,求实数m 的取值范围. 22.如图,电路中电源的电动势为E ,内电阻为r ,1R 为固定电阻,2R 是一个滑动变阻器.其中电功率与外电阻2R 满足关系式2212()EP R r R R =++.(1)若 6.0=E V , 1.0r =Ω,10.5R =Ω,求 5.625P W =时的滑动电阻值2R . (2)当2R 调至何值时,消耗的电功率P 最大?最大电功率是多少?23.某厂家拟定在2020年举行促销活动,经调查测算,该产品的年销量(即该厂的年产量)x 万件与年促销费用m (m ≥0)万元满足x =3-1km + (k 为常数).如果不搞促销活动,那么该产品的年销量只能是1万件.已知2020年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).(1)将2020年该产品的利润y 万元表示为年促销费用m 万元的函数; (2)该厂家2020年的促销费用投入多少万元时,厂家利润最大?24.某公司为了变废为宝,节约资源,新上了一个从生活垃圾中提炼生物柴油的项目,经测算该项目月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可以近似地表示为:[)[)3221805040,120,1443120080000,144,5002x x x x y x x x ⎧-+∈⎪⎪=⎨⎪-+∈⎪⎩,且每处理一吨生活垃圾,可得到能利用的生物柴油价值为200元.(1)当[]200,300x ∈时,判断该项目能否获利?如果获利,求出最大利润:如果不获利,则月处理量x 为多少吨时可使亏损量最小?(2)该项目每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?25.已知函数()91xf x =-,()31xg x a =-.(1)若函数()()()h x f x g x =-有两个零点,求实数a 的取值范围; (2)当R x ∈时,不等式()()f x g x ≥恒成立,求实数a 的取值范围; (3)当0a >时,求函数()()()x f x g x ϕ=+在区间[]1,1-上的最值. 26.已知函数22,01,()ln ,1x x f x x x e-≤<⎧=⎨≤≤⎩,其中e 为自然对数的底数.(1)求(f f 的值;(2)作出函数()()1F x f x =-的图象,并指出单调递减区间(无需证明) ;(3)若实数0x 满足00(())f f x x =,则称0x 为()f x 的二阶不动点,求函数()f x 的二阶不动点的个数.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】先将指数型方程的解的问题转化为二次方程的根的问题,再利用判别式和韦达定理即可求出实数k 的取值范围. 【详解】设3x t =,则0t >,则方程923310x x k -⋅+-=有两个实根可转化为方程22310t t k -+-=有两个正根,则利用判别式和韦达定理得()()22431020310k k ⎧∆=---≥⎪>⎨⎪->⎩,解得:1233k <≤; 所以实数k 的取值范围为12,33⎛⎤⎥⎝⎦. 故选:B. 【点睛】关键点睛:将指数型方程的解的问题转化为二次方程的根的问题是解决本题的关键.2.A解析:A 【分析】分别求出函数223y x x =--和()ln 1y x =-的零点,然后作出函数223y x x =--与函数()ln 1y x =-的图象,结合函数()f x 恰有两个零点,可得出实数λ的取值范围. 【详解】解方程2230x x --=,解得11x =-,23x =, 解方程()ln 10x -=,解得2x =.作出函数223y x x =--与函数()ln 1y x =-的图象如下图所示:要使得函数()()223,ln 1,x x x f x x x λλ⎧--≤⎪=⎨->⎪⎩恰有两个零点,则12λ-≤<或3λ≥.因此,实数λ的取值范围是[)[)1,23,-+∞.故选:A. 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.3.C解析:C 【分析】先求得函数()f x 的零点为1x =,进而可得()g x 的零点β满足02β≤≤,由二次函数的图象与性质即可得解. 【详解】由题意,函数()12x f x ex -=+-单调递增,且()10f =,所以函数()f x 的零点为1x =, 设()23g x x ax a =--+的零点为β,则11β-≤,则02β≤≤,由于()23g x x ax a =--+必过点()1,4A -,故要使其零点在区间[]0,2上,则()()020g g ⋅≤或()()00200022g g a ⎧>⎪>⎪⎪⎨∆≥⎪⎪≤≤⎪⎩,即()()3730a a -+-≤或()230370430022a a a a a -+>⎧⎪-+>⎪⎪⎨--+≥⎪⎪≤≤⎪⎩,所以23a ≤≤,故选:C. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是将题目条件转化为函数()g x 零点的范围,再由二次函数的图象与性质即可得解.4.D解析:D 【分析】函数()2y f x =-有且仅有两个零点等价于()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有两个交点,数形结合即可求出a 的取值范围. 【详解】令2x =可得12x =-,22x =;令3log 2x =得39x =函数()2y f x =-有且仅有两个零点等价于()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有两个交点,作3,()log ,x x a f x x x a⎧≤=⎨>⎩()0a >图象如图:当02a <<时,()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有两个交点,交点横坐标为12x =-,39x =,符合题意;当29a ≤≤时,()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有3个交点,交点横坐标为12x =-,22x =,39x =,不符合题意;当9a >时,()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有2个交点,交点横坐标为12x =-,22x =,不符合题意;所以a 的取值范围是:()()0,29,⋃+∞, 故选:D 【点睛】本题主要考查了已知函数的零点个数求参数的范围,函数的零点转化为对应方程的根,转化为函数图象的交点,属于中档题.5.B解析:B 【分析】先根据函数的奇偶性排除部分选项,然后令y =0,结合图象分析求解. 【详解】因为函数()32xy x x =-定义域为R ,且()()()()()()3322xxf x x x x x f x --=---=--=-,所以函数是奇函数,故排除C ,由()()()32112xxy x x x x x =-=-+,令y =0得x =-1,x =0,x =1,当01x <<时,0y <,当1x >时,0y >,排除AD故选:B 【点睛】本题主要考查函数图象的识别以及函数的奇偶性和零点的应用,还考查了数形结合的思想和分析求解问题的能力,属于中档题.6.B解析:B 【分析】求导函数,求出函数的极值,利用函数2()x f x x e a =-恰有三个零点,即可求实数a 的取值范围. 【详解】函数2xy x e =的导数为2'2(2)x x xy xe x e xe x =+=+, 令'0y =,则0x =或2-,20x -<<上单调递减,(,2),(0,)-∞-+∞上单调递增,所以0或2-是函数y 的极值点, 函数的极值为:224(0)0,(2)4f f ee-=-==, 函数2()xf x x e a =-恰有三个零点,则实数的取值范围是:24(0,)e. 故选B. 【点睛】该题考查的是有关结合函数零点个数,来确定参数的取值范围的问题,在解题的过程中,注意应用导数研究函数图象的走向,利用数形结合思想,转化为函数图象间交点个数的问题,难度不大.7.C解析:C 【分析】由题意可得方程2mx e x =在(]0,8上有两个不等的实数根,设()(]ln ,0,8xf x x x=∈,求得函数的导数和单调性,可得极值和最值,画出()y f x =的图象,可得m 的不等式,即可求解. 【详解】由题意,方程2mx e x =在(]0,8上有两个不等的实数根, 即为2ln mx x =在(]0,8上有两个不等的实数根, 即1ln 2x m x=在(]0,8上有两个不等的实数根, 设()(]ln ,0,8x f x x x =∈,则()21ln xf x x -'=, 当(,8)x e ∈时,()0f x '<,函数()f x 递减, 当(0,)x e ∈时,()0f x '>,函数()f x 递增,所以当x e =时,函数()f x 取得最大值1e,且()ln83ln 2888f ==, 所以3ln 2182m e ≤<,解得3ln 224m e≤<,故选C.【点睛】本题主要考查了函数与方程,以及导数在函数中的综合应用,其中解答中把方程的根转化为1ln 2x m x =在(]0,8上有两个不等的实数根,利用导数求得函数()ln x f x x =的单调性与最值是解答的关键,着重考查了转化思想,以及推理与运算能力.8.D解析:D 【详解】选项A :ln y x =的定义域为(0,+∞),故ln y x =不具备奇偶性,故A 错误;选项B :21y x =+是偶函数,但210y x =+=无解,即不存在零点,故B 错误;选项C :sin y x =是奇函数,故C 错; 选项D :cos y x =是偶函数, 且cos 02y x x k ππ==⇒=+,k z ∈,故D 项正确.考点:本题主要考查函数的奇偶性和零点的概念.9.C解析:C 【解析】设甲、乙两种蔬菜的价格分别为x ,y 元, 则284522x y x y +>⎧⎨+<⎩,2A x =,3B y =,两式分别乘以22,8, 整理得12180x y ->, 即230x y ->, 所以A B >. 故选C .10.A解析:A 【解析】令函数()210xf x x =++=,可得0x <,即0a <,令()2log 10g x x x =++=,则01x <<,即01b <<,令()2log 10h x x =-=,可知2x =,即2c =,显然a b c <<,故选A.11.C解析:C 【分析】由题意知,2019年是第1年,则第n 年全年投入的科研经费为1300 1.12n ⨯万元,然后解不等式1300 1.122000n ⨯>,将指数式化为对数式,得出n 的取值范围,即可得出答案. 【详解】若2019年是第1年,则第n 年全年投入的科研经费为1300 1.12n ⨯万元, 由1300 1.122000n ⨯>可得1.3 1.122n ⨯>,lg1.3lg1.12lg 2n ∴+>, 所以0.050.19n ⨯>, 得 3.8n >,则正整数n 的最小值为4, 所以第4年,即2022年全年投入的科研经费开始超过2000万元, 故选:C. 【点睛】本题考查指数函数模型的应用,解题的关键就是列出指数不等式,考查函数思想的应用与计算能力,属于中等题.12.D解析:D 【分析】 令0f x,可得22x x a -=,作出()22g x x x =-的图象,令直线y a =与()g x 的图象有4个交点,可求出实数a 的取值范围. 【详解】 令0f x,则22x x a -=,构造函数()22g x x x =-,作出()g x 的图象,如下图,()g x 在()0,2上的最大值为()1121g =-=,当01a <<时,直线y a =与()g x 的图象有4个交点, 所以函数()f x 有4个零点,实数a 的取值范围为01a <<. 故选:D. 【点睛】本题考查函数的零点,注意利用数形结合方法,考查学生的计算求解能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】由函数解析式得到函数图象根据已知条件结合图象知即可求的取值范围【详解】由解析式可得如下图象:如图知:当时有成立则且即∴故答案为:【点睛】关键点点睛:由函数解析式画出函数图象由已知条件知的范围 解析:(]8,4--【分析】由函数解析式得到函数图象,根据已知条件结合图象知()()()123[2,4)f x f x f x ==∈,1212x x +=-,即可求()()123x x f x +⋅的取值范围. 【详解】由解析式可得如下图象:如图知:123,,x x x R ∃∈,当123x x x <<时,有()()()123f x f x f x ==成立,则()()()123[2,4)f x f x f x ==∈,且1212x x +=-,即122x x +=-, ∴()()123(8,4]x x f x +⋅∈--, 故答案为:(]8,4--. 【点睛】关键点点睛:由函数解析式画出函数图象,由已知条件知()3f x 的范围以及()12x x +的值,进而求出对应函数式的范围.14.【分析】根据题意得进而得由于故的取值范围是【详解】解:如图根据题意得满足:即关于直线对称故所以所以由于所以所以故答案为:【点睛】本题考查函数与方程的综合应用考查数形结合思想与运算求解能力是中档题本题 解析:(15,22)【分析】根据题意得122214x x +=,3410x x +=,进而得()()2334312103321142222x x x x x x -+---=+++,由于()33,4x ∈,故()()341233222x x x x --++的取值范围是(15,22).【详解】解:如图,根据题意得12,x x 满足:1227270x x -+-=,即122214x x +=.34,x x 关于直线5x =对称,故3410x x +=,所以4310x x =-,()33,4x ∈所以()()()()23343331210333721141422222x x x x x x x x --+----=+=+++,由于()33,4x ∈,()()3232321540,031x x x -=--+∈-+,所以()233120121,8x x --+∈所以()()()()()233433312103337211414215,222222x x x x x x x x -+-----++=+=+∈故答案为:(15,22) 【点睛】本题考查函数与方程的综合应用,考查数形结合思想与运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于根据题意作图得122214x x +=,3410x x +=,()33,4x ∈,故将问题转化为求2331102142x x -+-+,()33,4x ∈的值域问题.15.【分析】作出函数的图象及与函数的图象求出相切时的值即可得答案;【详解】分别作出函数的图象即当与相切时方程有3个不等的实数根两函数图象有3个交点由图可知时符合题意故答案为:【点睛】利用数形结合思想作出 解析:4k >【分析】 作出函数()11f x x =-的图象及与函数()g x kx =的图象,求出相切时k 的值即可得答案; 【详解】分别作出函数的图象, 即21101kx kx kx x -=⇒-+=- 当()g x kx =与()11f x x =-相切时, 24040k k k k ⎧∆=-=⇒=⎨≠⎩,, 方程()()f x g x =有3个不等的实数根,∴两函数图象有3个交点,由图可知4k >时符合题意, 故答案为:4k >.【点睛】利用数形结合思想,作出两函数的图象,首先找到临界位置,即相切位置.16.①②【分析】由分段函数可得函数的单调性可判断①;由的值可判断②;由的值可判断③【详解】可得随着的增加而减少故①正确;当时9天后小菲的单词记忆保持量低于故②正确;故③错误故答案为①②【点睛】本题考查分解析:①② 【分析】由分段函数可得函数的单调性,可判断①;由()9f 的值可判断②;由()26f 的值可判断③. 【详解】()1271012019130.520x xf x x x ,<,<-⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪+≤⎪⎩, 可得()f x 随着x 的增加而减少,故①正确;当130x <≤时,()1219520f x x -+=,()1219990.35520f -=+⋅=,9天后,小菲的单词记忆保持量低于40%,故②正确;()1219126265205f -=+⋅>,故③错误,故答案为①②.【点睛】本题考查分段函数的图象和性质,主要是单调性和函数的取值范围的求法,考查判断能力和运算能力,属于基础题.17.【分析】根据解析式画出函数图象去绝对值并结合对数的运算性质求得根据正弦函数的对称性求得将化为结合二次函数的性质即可得出结果【详解】函数画出函数图象如下图所示:由函数图象可知若则因为与关于对称则且去绝 解析:()0,12【分析】根据解析式,画出函数图象.去绝对值并结合对数的运算性质求得12x x ⋅,根据正弦函数的对称性求得34x x +,将()()341222x x x x --化为2441220x x -+-,结合二次函数的性质,即可得出结果. 【详解】函数()2log ,02sin ,2104x x f x x x π⎧<<⎪=⎨⎛⎫≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎩,画出函数图象如下图所示:由函数图象可知,若()()()()1234f x f x f x f x k ====,则()0,1k ∈, 因为1234x x x x <<<,3x 与4x 关于6x =对称, 则2122log log x x =,3412x x +=,且4810x <<, 去绝对值化简可得2122log log x x -=,即2122log log 0x x +=,由对数运算可得()212log 0x x ⋅= 所以121x x ⋅=,则()()()3434343412222420x x x xx x x x x x --=-=++-()23444442012201220x x x x x x =-=--=-+-,令21220y x x =-+-,()8,10x ∈,因为21220y x x =-+-是开口向下,对称轴为6x =的二次函数, 所以21220y x x =-+-在()8,10x ∈上单调递减,所以10012020649620y -+-<<-+-, 即012y <<; 即()()()34244122212200,12x x x xx x --=-+-∈故答案为: ()0,12.【点睛】本题考查了分段函数的性质及应用,涉及求二次函数的最值,根据数形结合的方法求解即可,属于中档题.18.【分析】推导出函数的周期和对称轴方程并作出函数在上的图象数形结合可得出关于的不等式进而可求得实数的取值范围【详解】由得:所以函数的周期为由得所以函数关于直线对称所以函数在上单调递增在上的图象如下:函 解析:()6,2-【分析】推导出函数()y f x =的周期和对称轴方程,并作出函数()y f x =在[]4,4-上的图象,数形结合可得出关于t 的不等式,进而可求得实数t 的取值范围. 【详解】由()()()()2f x f x f x f x ⎧-=+⎪⎨-=-⎪⎩得:()()4f x f x +=,所以,函数()y f x =的周期为4, 由()()2f x f x -=+得()()11f x f x -=+,所以,函数()y f x =关于直线1x =对称,()3f x x x =+,[]0,1x ∈,()2310f x x '=+>,所以,函数()y f x =在[]0,1x ∈上单调递增,()y f x =在[]4,4x ∈-上的图象如下:函数()()t h x f x x =-的零点,即()y f x =与()tg x x=的图象的交点. ①当0t >时,要有四个交点,则需满足()()11g f <,即2t <,此时02t <<; ②当0t <时,要有四个交点,则需满足()()33g f >,即23t>-,即60t -<<; ③当0t =时,()0g x =,即()y f x =在[)(]4,00,4-⋃上的零点,有4个,分别是4x =-、2-、2、4,满足题意.综上:()6,2t ∈-. 故答案为:()6,2-. 【点睛】本题利用函数的零点个数求参数,一般转化为两个函数的交点个数,考查分类讨论思想与数形结合思想的应用,属于中等题.19.【分析】由题意可知得;令可知单调递增区间为单调递减为作出的草图由图可知所以而所以即可得由此即可求出结果【详解】因为所以①或②由①得由②得令则所以当时单调递增时单调递减事实上当时当时由图显然所以而所以解析:2ln 2,ln 69⎡⎫--⎪⎢⎣⎭【分析】由题意可知()()()21ln 22ln 20f x x ax x =-+=,得22ln 2x a x -=;令()22ln 2xg x x =,可知()g x 单调递增区间为e ⎛ ⎝⎭,()g x 单调递减为e ⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭,作出()g x 的草图,由图可知()10,1x ∈,()21,22ex =∈,所以[]10x =,[]21x =,而[][][]1233x x x ++=,所以[]32x =,即[)32,3x ∈,可得()()23a g a g ⎧-≤⎪⎨->⎪⎩,由此即可求出结果.【详解】因为()()()2222ln 22ln 22ln 21ln 22ln 21ln 2f x ax ax x x x ax x x x =-+-=-+-()()21ln 22ln 20x ax x =-+=,0x >,所以1ln 20x -=①或22ln 20ax x +=②. 由①得2e x =,由②得22ln 2x a x -=. 令()22ln 2x g x x =,则()()3212ln 20x g x x -'==,所以ex =. 当0,2e x ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭时,()0g x '>,()g x 单调递增,,e x ⎛⎫∈+∞ ⎪ ⎪⎝⎭时,()0g x '<,()g x 单调递减.事实上,当102x <<时,()0g x <,当1x >时,()0g x >. 由图显然()10,1x ∈,()21,22ex =∈,所以[]10x =,[]21x =, 而[][][]1233x x x ++=,所以[]32x =,即[)32,3x ∈.所以()()23a g a g ⎧-≤⎪⎨->⎪⎩,即2ln 4,42ln 6,9a a ⎧-≤⎪⎪⎨⎪->⎪⎩解得2ln 6ln 29a -≤<-. 故答案为:2ln 2,ln 69⎡⎫--⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题主要考查了导函数在函数零点中的应用,属于难题.20.【分析】函数恰有四个不同的零点即方程恰有四个互异的实数根即可判断从而或原方程恰有四个不同的实数根当且仅当两个方程各有两个不同的实数根列出不等式组解得即可;【详解】解:函数恰有四个不同的零点即方程恰有 解析:()()0,19,⋃+∞【分析】函数2()|3||1|f x x x a x =+--恰有四个不同的零点,即方程2|3||1|x x a x +=-恰有四个互异的实数根,即可判断0a >,从而()231x x a x +=-或()231x x a x +=--,原方程恰有四个不同的实数根,当且仅当两个方程各有两个不同的实数根,列出不等式组解得即可; 【详解】 解:函数2()|3||1|f x x x a x =+--恰有四个不同的零点,即方程2|3||1|x x a x +=-恰有四个互异的实数根,显然0a >,否则若0a =方程只有两个实数根0和3-,若0a <时,方程无解;因此()231x x a x +=-,所以()231x x a x +=-或()231x x a x +=--,原方程恰有四个不同的实数根,当且仅当两个方程各有两个不同的实数根,即2122010901090a a a a a >⎧⎪∆=-+>⎨⎪∆=++>⎩,解得01a <<或9a >,即()()0,19,a ∈+∞故答案为:()()0,19,⋃+∞.【点睛】本题考查函数方程思想,转化化归思想,属于中档题.三、解答题21.(1)图象见解析;(2)1;(3)10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【分析】(1)化简函数()f x 的解析式,进而可作出函数()f x 的图象; (2)分别解方程()13f x =和()3f x =,结合图象可得出a 、b 的值,进而可求得结果; (3)由题意可知函数()f x 在区间[],a b 上单调递增,分析得出方程210mx x -+=在[)1,+∞上有两个不等的实根,利用二次函数的零点分布可得出关于实数m 的不等式组,由此可解得实数m 的取值范围. 【详解】(1)由题意可得()(]()() 11,0,11111,,01,xxf xxxx⎧-∈⎪⎪=-=⎨⎪-∈-∞⋃+∞⎪⎩,则由图形变换可画出函数图象,如图:(2)当()13f x=时,此时1113x-=,解得32x=或34x=;当()3f x=时,此时113x-=,解得12x=-或14x=.由(1)中的图象可知,若使得函数()f x在区间[],a b上的值域为1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则[](),0,a b⊆+∞,由图象可得1344a b==,,所以1a b+=;(3)因为函数()f x的定义域是[],a b,值域是[](),0ma mb m>,分以下几种情况讨论:①若0a b<<,则0ma mb<<,由图象可知,函数()f x在[],a b上单调递增,函数()f x在[],a b上的值域为()(),f a f b⎡⎤⎣⎦,由图象可知()()f af b⎧>⎪⎨>⎪⎩,不合乎题意;②若01a b<<<,则函数()f x在[],a b上单调递减,所以函数()11f xx=-在[],a b上的值域为()(),f b f a⎡⎤⎣⎦,则()()1111f b mabf a mba⎧=-=⎪⎪⎨⎪=-=⎪⎩,上述两个等式相减得1mab=,将1mab=代入11mab-=可得10,矛盾;③若01a b <<≤,则[]0,ma mb ∈,而0ma >,0mb >,矛盾; ④若1b a >≥,函数()f x 在[],a b 上单调递增,又函数()f x 在[)1,+∞上单调递增,所以()()f a ma fb mb ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即1111ma a mbb⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,则a 、b 为方程11mx x-=的两个根,即210mx x -+=在[)1,+∞上有两个不等实根, 可设()21g x mx x =-+,则有()14010112m g m m⎧⎪∆=->⎪=≥⎨⎪⎪>⎩,解得104m <<,所以实数m 的取值范围为10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】方法点睛:本题考查利用二次函数的零点分布求参数,一般要分析以下几个要素: (1)二次项系数的符号; (2)判别式; (3)对称轴的位置; (4)区间端点函数值的符号. 结合图象得出关于参数的不等式组求解.22.(1)0.9或2.5;(2)当2R 调至1R r +时,消耗的电功率P 最大,最大电功率是2144E R r+.【分析】(1)代入数据,解方程可得答案;(2)由已知得221212()2()E P R r R R r R =++++,再利用基本不等式可得最值. 【详解】(1)当 6.0=E V , 1.0r =Ω,10.5R =Ω, 5.625P W =时,22222222456()2068450(109)(25)01812R R R R R R =⇒-+=⇒--=++, 解得290.910R ==,或252.52R ==故2R 的值为0.9或2.5.(2)由题意,120,0,0,0E r R R >>>>,于是222222221122211212()()2()()2()E R E E P R R r r R R R R R r R r R R r R ===++++++++++2221112()2()44E E R r R r R r ==++++,当且仅当2122()R r R R +=,即21R R r =+时,等号成立.也就是说,当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大;将电阻1R 与电源等效成等效电源考虑求解. 【点睛】关键点点睛:解决函数模型的应用问题时,关键在于将生活中的数据转化到函数模型中的数据,注意数据所满足的实际的意义.23.(1)y =-16(1)1m m -+++29(m ≥0);(2)该厂家2020年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大为21万元.. 【分析】(1)根据0,1m x ==(万件)求出2k =,求出每件产品的销售价格,则可得利润关于m 的函数;(2)利用基本不等式可求得最大值. 【详解】(1)由题意知,当m =0时,x =1(万件), 所以1=3-k ⇒k =2,所以x =3-21m + (m ≥0), 每件产品的销售价格为1.5×816xx + (元), 所以2020年的利润y =1.5x ×816xx+-8-16x -m =-16(1)1m m -+++29(m ≥0). (2)因为m ≥0时,161m ++(m +8, 所以y ≤-8+29=21,当且仅当161m +=m +1⇒m =3(万元)时,y max =21(万元). 故该厂家2020年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大为21万元. 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方24.(1)不能获利,当月处理量为300吨时可使亏损最小;(2)每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低. 【分析】(1)设项目获利为S ,根据二次函数知识可知,当[]200,300x ∈时,0S <,因此,该项目不会获利:当300x =时,S 取得最大值-5000;(2)根据题意可知,[)[)21805040,120,1443180000200,144,5002x x x y x x x x ⎧-+∈⎪⎪=⎨⎪+-∈⎪⎩,分段求出最小值,比较可得答案. 【详解】(1)当[]200,300x ∈时,该项目获利为S ,则()2221112002008000040080000400222S x x x x x x ⎛⎫=--+=-+-=-- ⎪⎝⎭,当[]200,300x ∈时,0S <,因此,该项目不会获利:当300x =时,S 取得最大值-5000,故当月处理量为300吨时可使亏损最小,为5000元;(2)由题意知,生活垃圾每吨的平均处理成本为:[)[)21805040,120,1443180000200,144,5002x x x y x x x x ⎧-+∈⎪⎪=⎨⎪+-∈⎪⎩当[)120,144x ∈时,()211202403y x x =-+,所以当120x =时,y x 取得最小值240,当[)144,500x ∈时,1800002002002002y x x x =+-≥=, 当且仅当1800002x x =时等号成立,即400x =时,yx取得最小值200, ∵200240∴每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低. 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.25.(1)(1,2)(2,)⋃+∞;(2)(,2]-∞-;(3)最大值为28a +,最小值为0 【分析】(1)由()()3131xxh x a =-⋅+-,易知0x =是函数()h x 的一个零点,可知31=-x a ()0x ≠有解,进而可求出a 的范围;(2)原不等式可化为()()313131+-≥-xxxa ,分0x =,0x >和0x <两种情况,分别讨论,可求出实数a 的取值范围;(3)()9131=-+-xxx a ϕ,当01x ≤≤时,令3(13)xt t =≤≤,可将()ϕx 转化为二次函数,可求出最大值与最小值;当10x -≤<时,令1313xk k ⎛⎫=≤<⎪⎝⎭,可将()ϕx 转化为二次函数,进而可求()ϕx 的取值范围,综合两种情况,可求得()ϕx 的最大值与最小值. 【详解】(1)由()()()()3131313131=+---=-⋅+-xxx xxh x a a , 由(0)0h =,可知0x =是函数()h x 的一个零点, 若函数()f x 有两个零点,只需要31=-x a (0x ≠)有解, 因为30x >,所以1011a a ->⎧⎨-≠⎩,可得1a >且2a ≠.故若函数()h x 有两个零点,则实数a 的取值范围为(1,2)(2,)⋃+∞.(2)若不等式()()f x g x ≥恒成立,有9131-≥-x xa ,可化为()()313131+-≥-xx x a .①当0x =时,显然原不等式恒成立;②当0x >时,31x >,原不等式可化为31+≥x a , 因为312x +>,所以2a ≤;③当0x <时,031x <<,原不等式可化为31--≥x a , 因为2311x -<--<-,所以2a ≤-.由上知,当x ∈R 时,不等式()()f x g x ≥恒成立,则实数a 的取值范围为(,2]-∞-. (3)()9131=-+-xxx a ϕ,①当01x ≤≤时,令3(13)x t t =≤≤,则()ϕx 可化为()221(1)1y t a t t at a =-+-=+--,令2()1=+--t t at a μ(13)t ≤≤,二次函数()t μ的对称轴为2a t =-, 故()t μ在区间[1,3]上单调递增,可得()ϕx 的最小值为(1)110a a μ=+--=,()ϕx 的最大值为(3)93128a a a μ=+--=+; ②当10x -≤<时,令1313xk k ⎛⎫=≤<⎪⎝⎭,则()ϕx 可化为()221(1)1y k a k k ak a =--+-=--++,令21()113k k ak a k σ⎛⎫=--++≤< ⎪⎝⎭,二次函数()k σ的对称轴为02=-<a k ,故函数()k σ在区间1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭单调递减,由211128()133339a a a σ⎛⎫=--++=+ ⎪⎝⎭,(1)110a a σ=--++=,得280()39k a σ<≤+. 因为282839+>+a a , 所以函数()ϕx 在[1,1]-上的最大值为28a +,最小值为0. 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.26.(1)(1f f =;(2)图象见解析,递减区间为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦,[]1,e .(3)3【分析】(1)分段函数求值,根据x 的范围代入即可;(2)画出函数图象,结合图象求出函数单调性;(3)写出(())f f x 分段函数,根据(())f f x x =,求出解的个数 【详解】解:(11>,所以12f ==,所以1(()12f f f ==. (2)()|()1|F x f x =-,所以函数图象如下所示:递减区间为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦,[]1,e .(3)根据题意,012x,(())(22)f f x ln x =-,当112x <<,(())42f f x x =-,当1x e ,(())22f f x lnx =-,当012x时,由(())(22)f f x ln x x =-=,记()(22)g x ln x x =--,则()g x 在1[0,]2上单调递减,且(0)20g ln =>,11()022g =-<, 故()g x 在1[0,]2上有唯一零点1x ,即函数()f x 在1[0,]2上有唯一的二阶不动点1x . 当112x <<时,由(())42f f x x x =-=,得到方程的根为223x =,即函数()f x 在1(,1)2上有唯一的二阶不动点223x =. 当1x e 时,由(())22f f x lnx x =-=,记()22h x lnx x =--,则()h x 在[1,]e 上单调递减,且()110h =>, ()0h e e =-<,故()h x 在[1,]e 上有唯一零点3x ,即函数()f x 在[1,]e 上有唯一的二阶不动点3x . 综上所述,函数()f x 的二阶不动点有3个. 【点睛】(1)这是分段函数求值,基础题;(2)含绝对值的函数单调性的判断,比较容易;(3)这道题难点是要写出(())f f x 分段函数,根据(())f f x x =,求出解的个数,一定注意x 的范围.。
模块检测一、选择题1.已知集合A ={-1,0,1},B ={x |-1≤x <1},则A ∩B 等于( )A.{0}B.{-1,0}C.{0,1}D.{-1,0,1} 答案 B解析 ∵A ={-1,0,1},B ={x |-1≤x <1}且1∉B ,∴A ∩B ={-1,0}.2.若全集U ={1,2,3,4}且∁U A ={2},则集合A 的真子集共有( )A.3个B.5个C.7个D.8个答案 C解析 由题意知A ={1,3,4},则A 的真子集共有23-1=7(个).3.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数是( )A.y =x -2B.y =x -1 C.y =x 2D.y =x 31 答案 A解析 由于y =x -1和y =x 13都是奇函数,故B 、D 不合题意.又y =x 2虽为偶函数,但在(0,+∞)上为增函数,故C 不合题意.y =x -2=1x 2在(0,+∞)上为减函数,且为偶函数,故A 满足题意.4.给出下列命题:①y =1是幂函数;②函数y =|x +2|-2x 在R 上有3个零点;③x -1(x -2)≥0的解集为[2,+∞);④当n ≤0时,幂函数y =x n 的图象与两坐标轴不相交.其中正确的命题是( )A.①②④B.①②③④C.②④D.①②③ 答案 C5.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2e x -1,x <2,log 3(2x -1),x ≥2,则f (f (2))等于( ) A.0 B.1 C.2 D.3答案 C解析 ∵f (2)=log 3(22-1)=1.∴f (f (2))=f (1)=2e 1-1=2. 6.设f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x +2x +b (b 为常数),则f (-1)等于( )A.-3B.-1C.1D.3答案 A解析 由函数为奇函数,得f (0)=20+b =0⇒b =-1,故当x ≥0时,f (x )=2x +2x -1,因此f (-1)=-f (1)=-(21+2-1)=-3.7.已知a =0.32,b =log 20.3,c =20.3,则a ,b ,c 之间的大小关系是( )A.a <c <bB.a <b <cC.b <c <aD.b <a <c 答案 D解析 ∵a =0.32∈(0,1),b =log 20.3<0,c =20.3>1.∴c >a >b .8.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} 答案 D解析 令x <0,则-x >0,所以f (-x )=(-x )2+3x =x 2+3x .因为f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-x )=-f (x ).所以当x <0时,f (x )=-x 2-3x .所以当x ≥0时,g (x )=x 2-4x +3.令g (x )=0,即x 2-4x +3=0,解得x =1或x =3.当x <0时,g (x )=-x 2-4x +3.令g (x )=0,即x 2+4x -3=0,解得x =-2+7>0(舍去)或x =-2-7.所以函数g (x )有三个零点,故其集合为{-2-7,1,3}.9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-ax +5,x <1,1+1x,x ≥1在R 上单调,则实数a 的取值范围为( ) A.(-∞,2]B.[2,+∞)C.[4,+∞)D.[2,4] 答案 D解析 当x ≥1时,f (x )=1+1x为减函数, 所以f (x )在R 上应为单调递减函数.要求当x <1时,f (x )=x 2-ax +5为减函数,所以a 2≥1,即a ≥2, 并且满足当x =1时,f (x )=1+1x的函数值不大于x =1时f (x )=x 2-ax +5的函数值, 即1-a +5≥2,解得a ≤4.所以实数a 的取值范围为[2,4].10.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)等于( )A.1B.45C.-1D.-45答案 A解析 由f (x -2)=f (x +2)⇒f (x )=f (x +4),因为4<log 220<5,所以0<log 220-4<1,-1<4-log 220<0,所以f (log 220)=f (log 220-4)=f (4-log 220)=f (log 245) =24log 52+15=1.故选A. 二、填空题11.计算:lg 12-lg 58+lg 252-log 89×log 278=________. 答案 13解析 lg 12-lg 58+lg 252-log 89×log 278 =lg ⎝⎛⎭⎫12×85×252-2lg 33lg 2×3lg 23lg 3=lg 10-23=1-23=13. 12.函数f (x )=4-x 2+1lg (x -1)的定义域是________. 答案 (1,2)解析 依题意⎩⎪⎨⎪⎧ 4-x 2≥0,x -1>0,x -1≠1.则⎩⎪⎨⎪⎧ -2≤x ≤2,x >1,x ≠2,∴f (x )的定义域是(1,2).13.用二分法求函数y =f (x )在区间(2,4)上的近似解,验证f (2)f (4)<0,给定精确度ε=0.01,取区间(2,4)的中点x 1=2+42=3,计算得f (2)·f (x 1)<0,则此时零点x 0∈_______.(填区间) 答案 (2,3)解析 ∵f (2)f (4)<0,f (2)f (3)<0,∴f (3)f (4)>0,故x 0∈(2,3).14.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集用区间表示为________________.答案 (-5,0)∪(5,+∞)解析 设x <0,则-x >0,于是f (-x )=(-x )2-4(-x )=x 2+4x ,由于f (x )是R 上的奇函数,所以-f (x )=x 2+4x ,即f (x )=-x 2-4x ,且f (0)=0,于是f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-4x ,x >0,0,x =0,-x 2-4x ,x <0.当x >0时,由x 2-4x >x 得x >5;当x <0时,由-x 2-4x >x 得-5<x <0,故不等式的解集为(-5,0)∪(5,+∞).三、解答题15.计算:(1)⎝⎛⎭⎫33823--⎝⎛⎭⎫5 490.5+(0.008)23-÷(0.02)21-×(0.32)21; (2)2(lg 2)2+lg 2·lg 5+(lg 2)2-lg 2+1.解 (1)原式=⎝⎛⎭⎫82723-⎝⎛⎭⎫49921+⎝⎛⎭⎫1 000823÷50×4210=49-73+25×152×4210=-179+2=19. (2)原式=12(lg 2)2+12lg 2(1-lg 2)+ ⎝⎛⎭⎫12lg 2-12 =12(lg 2)2+12lg 2-12(lg 2)2+1-12lg 2=1. 16.已知集合A ={x |3≤3x ≤27},B ={x |log 2x >1}.(1)分别求A ∩B ,(∁R B )∪A ;(2)已知集合C ={x |1<x <a },若C ⊆A ,求实数a 的取值范围.解 (1)A ={x |3≤3x ≤27}={x |1≤x ≤3},B ={x |log 2x >1}={x |x >2}.A ∩B ={x |2<x ≤3},(∁R B )∪A ={x |x ≤2}∪{x |1≤x ≤3}={x |x ≤3}.(2)①当a ≤1时,C =∅,此时C ⊆A ;②当a >1时,C ⊆A ,则1<a ≤3;综合①②,可得a 的取值范围是(-∞,3].17.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,f (x )=2x -x 2.(1)求函数f (x )的解析式,并画出函数f (x )的图象;(2)根据图象写出单调区间和值域.解 (1)设x <0,则-x >0,因为函数f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (x )=f (-x )=2(-x )-(-x )2=-x 2-2x ,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -x 2,x ≥0,-x 2-2x ,x <0. 图象如图所示.(2)由图可知,函数的单调递增区间为(-∞,-1)和(0,1);单调递减区间为(-1,0)和(1,+∞),值域为(-∞,1].18.提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度v (单位:千米/时)是车流密度x (单位:辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/时.研究表明:当20≤x ≤200时,车流速度v 是车流密度x 的一次函数.(1)当0≤x ≤200时,求函数v (x )的表达式;(2)当车流密度x 为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/时)f (x )=x ·v (x )可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/时)解 (1)由题意:当0≤x ≤20时,v (x )=60;当20≤x ≤200时,设v (x )=ax +b ,再由已知得⎩⎪⎨⎪⎧200a +b =0,20a +b =60, 解得⎩⎨⎧ a =-13,b =2003.故函数v (x )的表达式为v (x )=⎩⎪⎨⎪⎧60,0≤x ≤20,13(200-x ),20≤x ≤200.(2)依题意并由(1)可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 60x ,0≤x ≤20,13x (200-x ),20≤x ≤200. 当0≤x ≤20时,f (x )=60x 为增函数,故当x =20时,其最大值为60×20=1 200;当20≤x ≤200时,f (x )=13x (200-x ) =-13x 2+2003x =-13(x 2-200x ) =-13(x -100)2+10 0003, 所以当x =100时,f (x )在区间[20,200]上取得最大值10 0003. 综上,当x =100时,f (x )在区间[0,200]上取得最大值10 0003≈3 333, 即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3 333辆/时.。
高一数学必修一函数的应用题及答案解析高一数学函数的应用题及答案解析
1.设U=R,A={x|x0},B={x|x1},则A?UB=
A{x|01} B.{x|0
C.{x|x0}
D.{x|x1}
【解析】 ?UB={x|x1},A?UB={x|0
【答案】 B
2.若函数y=fx是函数y=axa0,且a1的反函数,且f2=1,则fx=
A.log2x
B.12x
C.log12x
D.2x-2
【解析】 fx=logax,∵f2=1,
loga2=1,a=2.
fx=log2x,故选A.
【答案】 A
3.下列函数中,与函数y=1x有相同定义域的是
A.fx=ln x
B.fx=1x
C.fx=|x|
D.fx=ex
【解析】∵y=1x的定义域为0,+.故选A.
【答案】 A
4.已知函数fx满足:当x4时,fx=12x;当x4时,fx=fx+1.则f3=
A.18
B.8
C.116
D.16
【解析】 f3=f4=124=116.
【答案】 C
5.函数y=-x2+8x-16在区间[3,5]上
A.没有零点
B.有一个零点
C.有两个零点
D.有无数个零点
【解析】∵y=-x2+8x-16=-x-42,
函数在[3,5]上只有一个零点4.
【答案】 B
6.函数y=log12x2+6x+13的值域是
A.R
B.[8,+
C.-,-2]
D.[-3,+
【解析】设u=x2+6x+13
=x+32+44
y=log12u在[4,+上是减函数,
ylog124=-2,函数值域为-,-2],故选C.
【答案】 C
7.定义在R上的偶函数fx的部分图象如图所示,则在-2,0上,下列函数中与fx的单调性不同的是
A.y=x2+1
B.y=|x|+1
C.y=2x+1,x0x3+1,x0
D.y=ex,x0e-x,x0
【解析】∵fx为偶函数,由图象知fx在-2,0上为减函数,而y=x3+1在-,0上为增函数.故选C.
【答案】 C
8.设函数y=x3与y=12x-2的图象的交点为x0,y0,则x0所在的区间是
A.0,1
B.1,2
C2,3 D.3,4
【解析】由函数图象知,故选B.
9.函数fx=x2+3a+1x+2a在-,4上为减函数,则实数a的取值范围是
A.a-3
B.a3
C.a5
D.a=-3
【解析】函数fx的对称轴为x=-3a+12,
要使函数在-,4上为减函数,
只须使-,4?-,-3a+12
即-3a+124,a-3,故选A.
【答案】 A
10.某新品牌电视投放市场后第1个月销售100台,第2个月销售200台,第3个月销售400台,第4个月销售790台,则下列函数模型中能较好反映销量y与投放市场的月数x之间的关系的是
A.y=100x
B.y=50x2-50x+100
C.y=502x
D.y=100log2x+100
【解析】对C,当x=1时,y=100;
当x=2时,y=200;
当x=3时,y=400;
当x=4时,y=800,与第4个月销售790台比较接近.故选C.
【答案】 C
11.设log32=a,则log38-2 log36可表示为
A.a-2
B.3a-1+a2
C.5a-2
D.1+3a-a2
【解析】 log38-2log36=log323-2log323
=3log32-2log32+log33
=3a-2a+1=a-2.故选A.
12.已知fx是偶函数,它在[0,+上是减函数.若flg xf1,则x的取值范围是
A.110,1
B.0,1101,+
C.110,10
D.0,110,+
【解析】由已知偶函数fx在[0,+上递减,
则fx在-,0上递增,
flg xf1?01,或lg x0-lg x1
?110,或0-1?110,
或110
x的取值范围是110,10.故选C.
【答案】 C
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