2013届人教A版理科数学课时试题及解析(5)函数的性质
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课时作业 (十八 ) [第 18 讲 三角函数的图象与性质 ][时间: 45 分钟 分值: 100 分]基础热身 1.函数 y =cosx -12的定义域为 ()π πA.3 3ππ B. k π- 3, k π+3 , k ∈ ZππC.2k π- 3, 2k π+3 , k ∈ Z -,D . Rπ 2.以下函数中,以 π为最小正周期的偶函数,且在 , π上为减函数的是 ( )2A . y = sin2x + cos2xB . y = |sinx|C .y = cos 2xD . y = tanx3. 函数 y = sin 2x + sinx - 1 的值域为 ( )A . [- 1,1] B. -5,- 14C. - 5, 1D. -1, 54414. 函数 y = 2sin2x 的最小正周期 T = ________.能力提高5.函数 y = sin x - π在区间 0, π上 ( )4 2A .单一递加且有最大值B .单一递加但无最大值C .单一递减且有最大值D .单一递减但无最大值π6.已知函数 f(x)= sin 2x - 6 ,若存在a ∈(0, π),使得 f(x + a)= f(x - a)恒建立,则 a的值是 () ππππA. 6B.3C.4D. 27.若 x 为三角形中的最小内角,则函数y = sinx + cosx 的值域是 ()A .(1,2] B. 3 0, 21, 2 D. 1, 2C. 2 22 218.函数 f(x)= sin πx - 4x 的零点的个数是 ()A .5B .6C .7D . 819.已知函数 y = sinx 的定义域为 [a ,b] ,值域为- 1, ,则 b -a 的值不行能是 ()2π2 πA. 3B. 34πC .π D. 310.函数 f(x)= (sinx - cosx)2 的最小正周期 ________.11.函数 y = lg(sin x)+cosx -1的定 域 ________.12A 1,A 2,⋯,12. 函数 y = cos πx 的 象位于 y 右 全部的 称中心从左到右挨次2A n ,⋯ . A 50 的坐 是 ________.13. 出以下命 :①正切函数的 象的 称中心是独一的;② y = |sinx|, y = |tanx|的最小正周期分π π,2 ;③若 x 1>x 2, sinx 1>sinx 2;T④若 f(x)是 R 上的奇函数,它的最小正周期 T , f -= 0.2此中正确命 的序是 ________.14. (10 分) 已知函数 f(x)= 2sinxcosx - 2sin 2x + 1. (1)求函数 f(x)的最小正周期及 域; (2)求 f(x)的 增区 .15. (13 分)已知函数 f(x)= 3sin2x + 2cos 2x + m 在区 0,π2上的最大6.(1)求常数 m 的 及函数f(x) 象的 称中心;π(2)作函数 f(x)对于 y 的 称 象得函数 f 1(x)的 象,再把函数 f 1(x) 的 象向右平移 4个 位获得函数 f 2(x)的 象,求函数 f 2(x) 的 减区 .点打破16. (12 分)已知函数 f(x)= sin( ωx+ φ)( ω>0,0≤ φ≤ π)是 R 上的偶函数,其 象对于点3ππ M 4 , 0 称,且在区0, 2 上是 函数,求 φ和 ω的 .课时作业 (十八 )【基础热身】1. C [分析 ] 由题意得 cosx ≥1,2 π π∴ 2k π- ≤ x ≤2k π+ , k ∈ Z ,应选 C.33πC ,应选2. B [分析 ] 由函数为偶函数,清除A 、D ;由在 , π上为减函数,清除2B.13. C2sinx +25,[ 分析 ] y = sin x + sinx - 1=2-∵- 1≤ sinx ≤ 1, 4∴当 sinx =-1时, y min =- 5;当 sinx = 1 时, y max = 1,2 4∴函数的值域为 -5,1 ,应选 C.42π 2π4. π [分析 ] 由周期公式得T == = π.|ω| 2【能力提高】 5.A [分析 ] 由-π π ππ 3π≤ x - ≤ ,得- ≤ x ≤,2 42 44ππ 3π则函数 y = sin x - 4 在区间- ,4 上是增函数,4π π 3ππ2又0,2? - ,0, 2 上是增函数,且有最大值 2 ,应选 A.4 4,因此函数在6. D [ 分析 ] 设 x -a = t ,得 x =t + a , 则 f(x + a)= f(x -a) 可化为 f(t +2a)= f(t),即函数 f(x)是周期为 2a 的周期函数,又 f(x)的最小正周期为π,且 a ∈ (0, π),π∴ a = ,应选 D.27. A [ 分析 ] 因 x 为三角形中的最小内角,故x ∈ 0,π,由此可得 y = sinx + cosx>1,清除错误选项 B ,C , D ,应选 A.318. C [ 分析 ] 如下图,画出函数 y =sin πx 和 y = 4x 的图象,在 [0,+∞ ) 上,两个函数图象有 4 个交点,1 个,即函数 1 x 的零点的个∴在 (-∞,+∞ )上,方程 sin πx = x 的解有 7 f(x)= sin πx - 44 数是 7,应选 C.9.A[ 分析 ] 画出函数 y = sinx 的简图,要使函数的值域为- 1,1,则函数定义域为5π132π2k π+ 6 , 2k π+ 6 ,k ∈ Z 或其子集,又定义域为 [a ,b] ,则 a ,b 在同一个 k 所对应的区3π 5π 13 π2π 4π 间内,且 [ a ,b]一定含 2k π+ 2 ,还有 2k π+ 6 、2k π+ 6 之一,知 b -a 的取值范围为,,33 应选 A.10. π [ 分析 ] f(x)= (sinx - cosx) 2 2 2= sin x - 2sinxcosx + cos x = 1- 2sinxcosx = 1- sin2x , ∴函数 f(x)的最小正周期为 π.πsinx>0 ,[分析 ] 要使函数存心义一定有11. x 2k π<x ≤ + 2k π, k ∈ Zcosx - 1≥ 0,32sinx>0, 2k π<x π+ 2k π,即解得π π(k ∈ Z ) ,cosx ≥ 1,- + 2k π≤ x ≤ + 2k π233π∴ 2k π< x ≤ + 2k π, k ∈ Z ,3∴函数的定义域为x2k π<x ≤ π.+ 2k π, k ∈ Z31 πx = 2k +12.(99,0)[分析 ] 由 2πx = + k π,k ≥0 且 k ∈ Z ,得图象的对称中心横坐标为21, k ≥ 0 且 k ∈ N ,令 k = 49 即可得 A 50 的坐标是 (99,0) .13.④ [ 分析 ] ①正切函数的对称中心是 k π2 , 0 (k ∈ Z ) ;② y = |sinx|, y = |tanx|的最小-T-T+TT正周期都是π;③正弦函数在定义域R 上不是单一函数;④ f= f = f 2 22 =- f - T,故 f - T= 0.2 214. [解答 ] (1) f(x)= sin2x +cos2x = 2sin 2x + π,4则函数 f(x)的最小正周期是 π,函数 f(x)的值域是 [ - 2, 2].(2)依题意得 π π π2k π- ≤ 2x + ≤ 2k π+ (k ∈ Z ),3π 2 4 2π则 k π- ≤ x ≤ k π+ (k ∈ Z ),883ππ即 f(x) 的单一递加区间是 k π- 8 , k π+8 ( k ∈ Z ).15. [解答 ] (1) f(x)= 3sin2x + cos2x + 1+ mπ= 2sin 2x +6 + 1+ m ,π ππ 7π ∵ 0≤ x ≤ ,∴ ≤2x + ≤ ,2 66 6∴- 1≤ sin 2x +π≤ 1.2 6∴ m ≤ f(x)≤ 3+ m ,∴ 3+ m = 6,m = 3,因此 f(x)= 2sin 2x + π6+ 4.k π π ,k ∈ Z . 因此函数 f(x)的图象的对称中心为- , 4212(2)由 f(x)= 2sin 2x + π+ 4,6π得 f 1(x)= 2sin - 2x +6 + 4.π π 因此 f 2(x)= 2sin - 2 x - 4 + 6 + 42π =- 2sin 2x - 3 + 4.ππ因 - + 2k π≤ 2x - 2π≤ 2k π+ , k ∈ Z .2 32π7π因此 12+ k π≤ x ≤12+ k π(k ∈ Z ) ,因此函数 f 2(x)的 减区 是π7π + k π, + k π , k ∈ Z .12 12【 点打破】16. [解答 ] 由 f(x)是偶函数,得 f(- x)= f(x),即 sin(- ωx+ φ)= sin(ωx+φ), 因此- cos φsin ωx=cos φsin ωx 随意 x 都建立. 又 ω>0,∴ cos φ= 0.π依 0≤ φ≤ π,因此 φ= 2,∴ f(x)= cos ωx,π+ k π2其 称中心(ω , 0)(k ∈ Z ).π3π2 + k π 3π, 0称,∴令ω =4 ,∵ f(x)的 象对于点 M 42∴ ω= (2k + 1),k = 0,1,2,⋯ .3, ω= 2, f(x)= sin 2当 k = 0 π在0, π上是减函数;3 3x +2 2当 k = 1 , ω= 2, f(x)= sin2x +π在0,π上是减函数;22当 k ≥ 2 , ω≥10,f(x)= sin ωx+π在 0,π上不是 函数.3222上得 ω= 或 ω= 2.。
2013 年全国高考理科数学试题分类汇编2:函数一、选择题1 .(2 013年高考江西卷(理))函数 y= x ln(1-x) 的定义域为A.(0,1)B.[0,1) C.(0,1] D.[0,1]【答案】 D 2 .( 2 013年普通高等学校招生统一考试重庆数学(理)试题(含答案))若a bc , 则函数f x x a x b x b x c x c x a 的两个零点分别位于区间( )A.a,b 和 b, c 内 B., a 和 a,b 内C. b,c 和 c, 内D. ,a 和 c, 内【答案】 A13 .( 2 013年上海市春季高考数学试卷(含答案 ))函数 f( x) x2的大致图像是 ( )y y y yA x 0Bx 0 x 0xC D【答案】 A 4 .( 2013年高考四川卷(理))设函数 f ( x)e x x a ( aR , e为自然对数的底数 ).若曲线y sin x 上存在( x , y) 使得 f ( f( y ))y,则a的取值范围是 ( ) 000 0(A ) [1,e](B)1 ,(C)[1, e1](D)1[ e,-11] [e -1, e 1]【答案】 A5 .( 2013年高考新课标 1(理))已知函数 f ( x) x22x, x 0, 若|f (x) | ≥ ax ,则 aln( x1),x 0的取值范围是A. ,0]B. ( ,1]C.D. [ 2,0]( [ 2,1] 【答案】 D6 .( 2013年普通高等学校招生统一考试大纲版数学(理)WORD版含答案(已校对))函数f x = log 2 1 1 x 0 的反函数f1x=x第 1 页共 7 页(A) 1 x 0 (B) 1 x 0 (C) 2x 1 x R (D) 2x 1 x 0 2x 1 2x 1【答案】 A7 .( 2 013 年普通高等学校招生统一考试浙江数学(理)试题(纯WORD版))已知 x, y为正实数 , 则A. 2lgxlgy 2lg x2lg y B.2lg( xy)2lgx 2lg yC. 2lgxlgy 2lg x2lg y D.2lg( xy)2lgx 2lg y【答案】 D8 .年普通高等学校招生统一考试山东数学(理)试题(含答案))已知函数f( x)为奇( 2013函数 , 且当 x 0时 , f( x) x21 , 则 f ( 1)x(A)2(B) 0 (C) 1 (D) 2【答案】 A9 .(2 013 年高考陕西卷(理))在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于3002m的内接矩形花园 ( 阴影部分 ), 则其边长x( 单位) 的取值范围是mx40m40m(A) [15,20] (B) [12,25] (C) [10,30] (D) [20,30]【答案】 C10 .( 2013 年普通高等学校招生统一考试重庆数学(理)试题(含答案))y 3 a a 6 6 a 3 的最大值为( )A.9B.9C. 33 2 2 D.2 【答案】 B 11.( 2 013年普通高等学校招生统一考试大纲版数学(理)WORD 版含答案(已校对))已知函数f x 的定义域为1,0, 则函数 f 2 x1 的定义域为(A) 1,1(B) 1, 1(C) -1,0 (D) 1 ,12 2第 2 页共 7 页【答案】 B 12.( 2 013年高考湖南卷(理))函数 f x2ln x 的图像与函数g x x24x 5 的图像的交点个数为A.3B.2C.1D.0 【答案】 B 13.( 2 013x2) 年高考四川卷(理))函数 y 的图象大致是(3x 1【答案】 C14.( 2 013 年普通高等学校招生统一考试辽宁数学(理)试题(WORD版))已知函数f x x2 2 a 2 x a2 ,g x x2 2 a 2 x a28. 设H1x max f x , g x , H 2x min f x , g x , max p, q表示 p,q 中的较大值 , min p,q 表示 p, q 中的较小值 , 记 H1x 得最小值为 A,H 2x 得最小值为 B ,则A B(A) a22a 16 (B) a22a 16 (C) 16 (D) 16【答案】 B15.( 20 13年普通高等学校招生统一考试广东省数学(理)卷(纯WORD 版))定义域为R 的四个函数 y x3 ,y 2x , y x21, y 2sin x 中 , 奇函数的个数是 ( )A . 4 B. 3 C. 2 D. 1【答案】 C16.( 2013 年普通高等学校招生统一考试安徽数学(理)试题(纯WORD 版))若函数f (x)=x3 +bx+c 有极值点 x1 , x2 , 且 f (x1)=x1 , 则关于 x 的方程 3(f (x1)) 2 +2f(x)+b=0 的不同实根个数是(A)3 (B)4 (C) 5 (D)6【答案】 A17 .( 2013 年普通高等学校招生统一考试天津数学(理)试题(含答案))函数第 3 页共 7 页f ( x) 2x | log 0.5x | 1的零点个数为(A) 1 (B) 2 (C)3 (D) 4【答案】 B18.( 2013年高考北京卷(理) ) 函数 f ( x) 的图象向右平移 1 个单位长度 , 所得图象与y=ex关于 y 轴对称 , 则 f( x)=A. e x 1B. e x 1C. e x 1D. e x 1【答案】 D19.( 2013 年上海市春季高考数学试卷(含答案 ))设 f -1( x) 为函数 f ( x) x 的反函数 ,下列结论正确的是( )(A)f 1(2) 2 (B) f 1(2) 4 (C) f 1(4) 2 (D) f 1(4)4【答案】 B20.( 2013 年普通高等学校招生统一考试大纲版数学(理)WORD 版含答案(已校对) )若函 数 f x =x 2 ax 1 在 1 ,+ 是增函数 , 则 a 的取值范围是x 2(A) [-1,0] (B) [ 1, ) (C) [0,3] (D) [3, ) 【答案】 D 二、填空题21 .( 2013年 上 海 市 春 季 高 考 数 学 试 卷 ( 含 答案 ) ) 函 数 y log 2 x( 2)的 定 义 域是_______________【答案】 ( 2, )22.( 2013 年高考上海卷(理) )方程3x 31 3x1的实数解为 ________1 3 【答案】 x log3 4 .23(.2013 年高考上海卷(理))对区间 I 上有定义的函数g( x) , 记 g (I ){ y | y g( x), x I } ,已知定义域为[0,3]的函数y f ( x) 有反函数y f 1( x) , 且f 1 ([0,1)) [1,2), f 1 ((2,4]) [0,1), 若方程 f( x) x 0有解x0 ,则x0_____第 4 页共 7 页【答案】 x0 2 .24.( 2 013年高考新课标 1(理))若函数 f ( x) = (1 x2 )( x2ax b) 的图像关于直线x2对称 , 则 f ( x) 的最大值是______.【答案】 16.25.( 2 013年上海市春季高考数学试卷(含答案 ))方程 2x8 的解是_________________【答案】 3 26.( 2 013年高考湖南卷(理))设函数f ( x) a x b x c x , 其中 c a 0,c b 0.(1)记集合 M (a,b, c) a,b,c不能构成一个三角形的三条边长,且a=b , 则( a,b, c) M 所对应的 f ( x) 的零点的取值集合为____.(2)若 a,b, c是 ABC的三条边长,则下列结论正确的是 ______.( 写出所有正确结论的序号 )①x ,1 , f x 0;②x R,使 xa x ,b x , c x不能构成一个三角形的三条边长;③若 ABC为钝角三角形,则x 1,2 , 使 f x 0.【答案】 (1) (0,1](2) ①②③27.( 2 013年普通高等学校招生全国统一招生考试江苏卷(数学)(已校对纯 WORD版含附加题))已知 f ( x) 是定义在 R 上的奇函数 . 当x 0 时 , f ( x) x24x , 则不等式 f (x)x的解集用区间表示为 ___________. 【答案】5,0 5,28.( 2 013年高考上海卷(理))设 a为实常数 , yf ( x) 是定义在 R 上的奇函数 , 当 x 0时, f ( x)a27 , 若 f ( x) a 1对一切x0 成立 , 则 a 的取值范围为________9xx【答案】 a 8 . 7三、解答题29.( 2 013年普通高等学校招生统一考试安徽数学(理)试题(纯WORD 版))设函数第 5 页共 7 页f ( x) ax (1 a2 ) x2 , 其中 a 0 , 区间 I | x f (x)>0( Ⅰ) 求的长度 ( 注 : 区间 ( , ) 的长度定义为 ); ( Ⅱ) 给定常数 k (0,1) , 当时 , 求 l 长度的最小值 .【答案】解 : ( Ⅰ) f( x) x[ a (1 a 2 )x]( Ⅱ) 由( Ⅰ) 知 ,a 1 l2 11 aaa已知 k(0,1),0 1 - k a 1 k.令11 kg(a) a 1在 a 1 k时取最大值a0 x (0,a) . 所以区间长度为aa2.1 1 a2 1 - kk 20 11 - k恒成立 .1 k这时 l1 k 1 k(1 k )2 1 (1 k ) 211k所以当a1 k时, l取最小值1 (1 k )2 .30.( 2013 年上海市春季高考数学试卷 (含答案 ))本题共有 3 个小题 ,第 1 小题满分 5 分, 第 2 小题满分 7 分 , 第 3 小题满分 6 分 .已知真命题 : “函数y f ( x) 的图像关于点P(a、b) 成中心对称图形”的充要条件为“函数y f ( x a) b 是奇函数” .(1 ) 将函数g( x) x33x2的图像向左平移1 个单位 , 再向上平移2 个单位 , 求此时图像对应的函数解析式 , 并利用题设中的真命题求函数g (x) 图像对称中心的坐标 ;(2 ) 求函数h( x) log 22x图像对称中心的坐标 ;4 x(3)已知命题 : “函数y f ( x) 的图像关于某直线成轴对称图像”的充要条件为“存在实数 a 和 b, 使得函数 y f (x a) b 是偶函数” . 判断该命题的真假. 如果是真命题 ,请给予证明 ; 如果是假命题 , 请说明理由 , 并类比题设的真命题对它进行修改, 使之成为真命题( 不必证明 ).【答案】(1) 平移后图像对应的函数解析式为y (x 1)33(x 1)2 2 , 整理得 y x3 3x ,第 6 页共 7 页由于函数yx 3 3x 是奇函数 , 由题设真命题知 , 函数 g( x) 图像对称中心的坐标是(1, 2) . (2) 设 h( x) log 2 2x 的对称中心为 P(a ,b) , 由题设知函数 h(x a) b 是奇函数 .4 x设 f (x) h( x a) b, 2( x a) 2x 2a 则 f ( x) log 2 ( x a) b , 即 f (x) log 2 a b . 4 4 x 由不等式 2x 2a 0 的解集关于原点对称, 得 a 2 . 4 a x此时 f (x) lo g 2( x 2) , , . 2 x b x ( 2 2) 2 任取 x ( 2,2) , 由 f ( x) f (x) 0 , 得 b 1,所以函数 h(x)log 2 2x 图像对称中心的坐标是 (2,1) . 4 x (3) 此命题是假命题 .举反例说明 : 函数 f ( x) x 的图像关于直线 y x 成轴对称图像 , 但是对任意实数 a 和 b ,函数 y f (x a) b , 即 y x a b 总不是偶函数 .修改后的真命题 :“函数 y f ( x) 的图像关于直线 x a 成轴对称图像”的充要条件是“函数 y f ( x a)是偶函数” .第 7 页共 7 页。
2013年高考真题理科数学分类汇编(解析版)函 数1、(2013年高考(安徽卷))函数=()y f x 的图像如图所示,在区间[],a b 上可找到(2)n n ≥ 个不同的数12,...,,n x x x 使得1212()()()==,n nf x f x f x x x x 则n 的取值范围是 (A ){}3,4 (B ){}2,3,4 (C ) {}3,4,5 (D ){}2,3【答案】B【解析】由题知,过原点的直线与曲线相交的个数即n 的取值.用尺规作图,交点可取2,3,4. 所以选B 2、(2013年高考(北京卷))函数f (x )的图象向右平移一个单位长度,所得图象与y =e x 关于y 轴对称,则f (x )= A.1ex + B. 1ex - C. 1ex -+ D. 1ex --3、(2013年高考(广东卷))定义域为R 的四个函数3y x =,2xy =,21y x =+,2sin y x =中,奇函数的个数是( )A . 4B .3C .2D .【解析】C ;考查基本初等函数和奇函数的概念,是奇函数的为3y x =与2sin y x =,故选C .4、(2013年高考(全国(广西)卷))已知函数()()()-1,021f x f x -的定义域为,则函数的定义域为(A )()1,1- (B )11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ (C )()-1,0 (D )1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】由题意可知 1210,x -<+<,则112x -<<-。
故选B5、(2013年高考(全国(广西)卷))函数()()1=log 10f x x x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭的反函数()1=f x - (A )()1021x x >- (B )()1021xx ≠- (C )()21x x R -∈ (D )()210x x -> 【答案】A【解析】由题意知1112(0)21y y x y x +=⇒=<-, 因此,故选A6、(2013年高考(全国(广西)卷))若函数()211=,2f x x ax a x ⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭在是增函数,则的取值范围是(A )[]-1,0 (B )[]-∞1, (C )[]0,3 (D )[]3∞,+7、(2013年高考(湖南卷))函数()2ln f x x =的图像与函数()245g x x x =-+的图像的交点个数为A .3B .2C .1D .0【答案】B【解析】画出两个函数的图象,可得交点数。
2013年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.1.(5分)已知集合A={x|x2﹣2x>0},B={x|﹣<x<},则()A.A∩B=∅B.A∪B=R C.B⊆A D.A⊆B2.(5分)若复数z满足(3﹣4i)z=|4+3i|,则z的虚部为()A.﹣4B.C.4D.3.(5分)为了解某地区中小学生的视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是()A.简单的随机抽样B.按性别分层抽样C.按学段分层抽样D.系统抽样4.(5分)已知双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为()A.y=B.y=C.y=±x D.y=5.(5分)执行程序框图,如果输入的t∈[﹣1,3],则输出的s属于()A.[﹣3,4]B.[﹣5,2]C.[﹣4,3]D.[﹣2,5] 6.(5分)如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm,将一个球放在容器口,再向容器注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm,如不计容器的厚度,则球的体积为()A.B.C.D.7.(5分)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S m﹣1=﹣2,S m=0,S m+1=3,则m=()A.3B.4C.5D.68.(5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.16+8πB.8+8πC.16+16πD.8+16π9.(5分)设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b,若13a=7b,则m=()A.5B.6C.7D.810.(5分)已知椭圆E:的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,﹣1),则E的方程为()A.B.C.D.11.(5分)已知函数f(x)=,若|f(x)|≥ax,则a的取值范围是()A.(﹣∞,0]B.(﹣∞,1]C.[﹣2,1]D.[﹣2,0] 12.(5分)设△A n B n C n的三边长分别为a n,b n,c n,△A n B n C n的面积为S n,n=1,2,3…若b1>c1,b1+c1=2a1,a n+1=a n,,,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列二.填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)已知两个单位向量,的夹角为60°,=t+(1﹣t).若•=0,则t=.14.(5分)若数列{a n}的前n项和为S n=a n+,则数列{a n}的通项公式是a n=.15.(5分)设当x=θ时,函数f(x)=sinx﹣2cosx取得最大值,则cosθ=.16.(5分)若函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣2对称,则f(x)的最大值为.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=,BC=1,P为△ABC内一点,∠BPC=90°.(1)若PB=,求PA;(2)若∠APB=150°,求tan∠PBA.18.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,AB=AA1,∠BAA1=60°.(Ⅰ)证明AB⊥A1C;(Ⅱ)若平面ABC⊥平面AA1B1B,AB=CB=2,求直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值.19.(12分)一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为n.如果n=3,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果n=4,再从这批产品中任取1件作检验,若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验.假设这批产品的优质品率为50%,即取出的产品是优质品的概率都为,且各件产品是否为优质品相互独立.(Ⅰ)求这批产品通过检验的概率;(Ⅱ)已知每件产品检验费用为100元,凡抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为X(单位:元),求X的分布列及数学期望.20.(12分)已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x﹣1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)l是与圆P,圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A,B两点,当圆P 的半径最长时,求|AB|.21.(12分)已知函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=e x(cx+d),若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),且在点P处有相同的切线y=4x+2.(Ⅰ)求a,b,c,d的值;(Ⅱ)若x≥﹣2时,f(x)≤kg(x),求k的取值范围.四、请考生在第22、23、24题中任选一道作答,并用2B铅笔将答题卡上所选的题目对应的题号右侧方框涂黑,按所涂题号进行评分;多涂、多答,按所涂的首题进行评分,不涂,按本选考题的首题进行评分.22.(10分)(选修4﹣1:几何证明选讲)如图,直线AB为圆的切线,切点为B,点C在圆上,∠ABC的角平分线BE交圆于点E,DB垂直BE交圆于D.(Ⅰ)证明:DB=DC;(Ⅱ)设圆的半径为1,BC=,延长CE交AB于点F,求△BCF外接圆的半径.23.已知曲线C1的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ.(1)把C1的参数方程化为极坐标方程;(2)求C1与C2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).24.已知函数f(x)=|2x﹣1|+|2x+a|,g(x)=x+3.(Ⅰ)当a=﹣2时,求不等式f(x)<g(x)的解集;(Ⅱ)设a>﹣1,且当x∈[﹣,]时,f(x)≤g(x),求a的取值范围.2013年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.1.(5分)已知集合A={x|x2﹣2x>0},B={x|﹣<x<},则()A.A∩B=∅B.A∪B=R C.B⊆A D.A⊆B【考点】1D:并集及其运算;73:一元二次不等式及其应用.【专题】59:不等式的解法及应用;5J:集合.【分析】根据一元二次不等式的解法,求出集合A,再根据的定义求出A∩B和A∪B.【解答】解:∵集合A={x|x2﹣2x>0}={x|x>2或x<0},∴A∩B={x|2<x<或﹣<x<0},A∪B=R,故选:B.【点评】本题考查一元二次不等式的解法,以及并集的定义,属于基础题.2.(5分)若复数z满足(3﹣4i)z=|4+3i|,则z的虚部为()A.﹣4B.C.4D.【考点】A5:复数的运算.【专题】5N:数系的扩充和复数.【分析】由题意可得z==,再利用两个复数代数形式的乘除法法则化简为+i,由此可得z的虚部.【解答】解:∵复数z满足(3﹣4i)z=|4+3i|,∴z====+i,故z的虚部等于,故选:D.【点评】本题主要考查复数的基本概念,两个复数代数形式的乘除法法则的应用,属于基础题.3.(5分)为了解某地区中小学生的视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是()A.简单的随机抽样B.按性别分层抽样C.按学段分层抽样D.系统抽样【考点】B3:分层抽样方法.【专题】21:阅读型.【分析】若总体由差异明显的几部分组成时,经常采用分层抽样的方法进行抽样.【解答】解:我们常用的抽样方法有:简单随机抽样、分层抽样和系统抽样,而事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.了解某地区中小学生的视力情况,按学段分层抽样,这种方式具有代表性,比较合理.故选:C.【点评】本小题考查抽样方法,主要考查抽样方法,属基本题.4.(5分)已知双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为()A.y=B.y=C.y=±x D.y=【考点】KC:双曲线的性质.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由离心率和abc的关系可得b2=4a2,而渐近线方程为y=±x,代入可得答案.【解答】解:由双曲线C:(a>0,b>0),则离心率e===,即4b2=a2,故渐近线方程为y=±x=x,故选:D.【点评】本题考查双曲线的简单性质,涉及的渐近线方程,属基础题.5.(5分)执行程序框图,如果输入的t∈[﹣1,3],则输出的s属于()A.[﹣3,4]B.[﹣5,2]C.[﹣4,3]D.[﹣2,5]【考点】3B:分段函数的解析式求法及其图象的作法;EF:程序框图.【专题】27:图表型;5K:算法和程序框图.【分析】本题考查的知识点是程序框图,分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是计算一个分段函数的函数值,由条件为t<1我们可得,分段函数的分类标准,由分支结构中是否两条分支上对应的语句行,我们易得函数的解析式.【解答】解:由判断框中的条件为t<1,可得:函数分为两段,即t<1与t≥1,又由满足条件时函数的解析式为:s=3t;不满足条件时,即t≥1时,函数的解析式为:s=4t﹣t2故分段函数的解析式为:s=,如果输入的t∈[﹣1,3],画出此分段函数在t∈[﹣1,3]时的图象,则输出的s属于[﹣3,4].故选:A.【点评】要求条件结构对应的函数解析式,要分如下几个步骤:①分析流程图的结构,分析条件结构是如何嵌套的,以确定函数所分的段数;②根据判断框中的条件,设置分类标准;③根据判断框的“是”与“否”分支对应的操作,分析函数各段的解析式;④对前面的分类进行总结,写出分段函数的解析式.6.(5分)如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm,将一个球放在容器口,再向容器注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm,如不计容器的厚度,则球的体积为()A.B.C.D.【考点】LG:球的体积和表面积.【专题】11:计算题;5F:空间位置关系与距离.【分析】设正方体上底面所在平面截球得小圆M,可得圆心M为正方体上底面正方形的中心.设球的半径为R,根据题意得球心到上底面的距离等于(R﹣2)cm,而圆M的半径为4,由球的截面圆性质建立关于R的方程并解出R=5,用球的体积公式即可算出该球的体积.【解答】解:设正方体上底面所在平面截球得小圆M,则圆心M为正方体上底面正方形的中心.如图.设球的半径为R,根据题意得球心到上底面的距离等于(R﹣2)cm,而圆M的半径为4,由球的截面圆性质,得R2=(R﹣2)2+42,解出R=5,∴根据球的体积公式,该球的体积V===.故选:A.【点评】本题给出球与正方体相切的问题,求球的体积,着重考查了正方体的性质、球的截面圆性质和球的体积公式等知识,属于中档题.7.(5分)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S m﹣1=﹣2,S m=0,S m+1=3,则m=()A.3B.4C.5D.6【考点】83:等差数列的性质;85:等差数列的前n项和.【专题】11:计算题;54:等差数列与等比数列.【分析】由a n与S n的关系可求得a m+1与a m,进而得到公差d,由前n项和公式及S m=0可求得a1,再由通项公式及a m=2可得m值.【解答】解:a m=S m﹣S m﹣1=2,a m+1=S m+1﹣S m=3,所以公差d=a m﹣a m=1,+1S m==0,m﹣1>0,m>1,因此m不能为0,得a1=﹣2,所以a m=﹣2+(m﹣1)•1=2,解得m=5,另解:等差数列{a n}的前n项和为S n,即有数列{}成等差数列,则,,成等差数列,可得2•=+,即有0=+,解得m=5.又一解:由等差数列的求和公式可得(m﹣1)(a1+a m﹣1)=﹣2,m(a1+a m)=0,(m+1)(a1+a m+1)=3,可得a1=﹣a m,﹣2a m+a m+1+a m+1=+=0,解得m=5.故选:C.【点评】本题考查等差数列的通项公式、前n项和公式及通项a n与S n的关系,考查学生的计算能力.8.(5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.16+8πB.8+8πC.16+16πD.8+16π【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】16:压轴题;27:图表型.【分析】三视图复原的几何体是一个长方体与半个圆柱的组合体,依据三视图的数据,得出组合体长、宽、高,即可求出几何体的体积.【解答】解:三视图复原的几何体是一个长方体与半个圆柱的组合体,如图,其中长方体长、宽、高分别是:4,2,2,半个圆柱的底面半径为2,母线长为4.∴长方体的体积=4×2×2=16,半个圆柱的体积=×22×π×4=8π所以这个几何体的体积是16+8π;故选:A.【点评】本题考查了几何体的三视图及直观图的画法,三视图与直观图的关系,柱体体积计算公式,空间想象能力9.(5分)设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b,若13a=7b,则m=()A.5B.6C.7D.8【考点】DA:二项式定理.【专题】5P:二项式定理.【分析】根据二项式系数的性质求得a和b,再利用组合数的计算公式,解方程13a=7b求得m的值.【解答】解:∵m为正整数,由(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,以及二项式系数的性质可得a=,同理,由(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b,可得b==.再由13a=7b,可得13=7,即13×=7×,即13=7×,即13(m+1)=7(2m+1),解得m=6,故选:B.【点评】本题主要考查二项式系数的性质的应用,组合数的计算公式,属于中档题.10.(5分)已知椭圆E:的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,﹣1),则E的方程为()A.B.C.D.【考点】K3:椭圆的标准方程.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】设A(x1,y1),B(x2,y2),代入椭圆方程得,利用“点差法”可得.利用中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=﹣2,利用斜率计算公式可得==.于是得到,化为a2=2b2,再利用c=3=,即可解得a2,b2.进而得到椭圆的方程.【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),代入椭圆方程得,相减得,∴.∵x1+x2=2,y1+y2=﹣2,==.∴,化为a2=2b2,又c=3=,解得a2=18,b2=9.∴椭圆E的方程为.故选:D.【点评】熟练掌握“点差法”和中点坐标公式、斜率的计算公式是解题的关键.11.(5分)已知函数f(x)=,若|f(x)|≥ax,则a的取值范围是()A.(﹣∞,0]B.(﹣∞,1]C.[﹣2,1]D.[﹣2,0]【考点】7E:其他不等式的解法.【专题】16:压轴题;59:不等式的解法及应用.【分析】由函数图象的变换,结合基本初等函数的图象可作出函数y=|f(x)|的图象,和函数y=ax的图象,由导数求切线斜率可得l的斜率,进而数形结合可得a的范围.【解答】解:由题意可作出函数y=|f(x)|的图象,和函数y=ax的图象,由图象可知:函数y=ax的图象为过原点的直线,当直线介于l和x轴之间符合题意,直线l为曲线的切线,且此时函数y=|f(x)|在第二象限的部分解析式为y=x2﹣2x,求其导数可得y′=2x﹣2,因为x≤0,故y′≤﹣2,故直线l的斜率为﹣2,故只需直线y=ax的斜率a介于﹣2与0之间即可,即a∈[﹣2,0]故选:D.【点评】本题考查其它不等式的解法,数形结合是解决问题的关键,属中档题.12.(5分)设△A n B n C n的三边长分别为a n,b n,c n,△A n B n C n的面积为S n,n=1,2,3…若b1>c1,b1+c1=2a1,a n+1=a n,,,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列【考点】82:数列的函数特性;8H:数列递推式.【专题】16:压轴题;54:等差数列与等比数列;55:点列、递归数列与数学归纳法.=a n可知△A n B n C n的边B n C n为定值a1,由b n+1+c n+1﹣【分析】由a n+12a1=及b1+c1=2a1得b n+c n=2a1,则在△A n B n C n中边长B n C n=a1为定值,另两边A n C n、A n B n的长度之和b n+c n=2a1为定值,由此可知顶点A n在以B n、C n为焦点的椭圆上,根据b n+1﹣c n+1=,得b n﹣c n=,可知n→+∞时b n→c n,据此可判断△A n B n C n的边B nC n的高h n随着n的增大而增大,再由三角形面积公式可得到答案.【解答】解:b1=2a1﹣c1且b1>c1,∴2a1﹣c1>c1,∴a1>c1,∴b1﹣a1=2a1﹣c1﹣a1=a1﹣c1>0,∴b1>a1>c1,又b1﹣c1<a1,∴2a1﹣c1﹣c1<a1,∴2c1>a1,∴,由题意,+a n,∴b n+1+c n+1﹣2a n=(b n+c n﹣2a n),∴b n+c n﹣2a n=0,∴b n+c n=2a n=2a1,∴b n+c n=2a1,由此可知顶点A n在以B n、C n为焦点的椭圆上,﹣c n+1=,∴=a1﹣b n,又由题意,b n+1﹣a1=,∴b n﹣a1=,∴b n+1∴,c n=2a1﹣b n=,∴[][]=[﹣]单调递增(可证当n=1时>0)故选:B.【点评】本题主要考查由数列递推式求数列通项、三角形面积海伦公式,综合考查学生分析解决问题的能力,有较高的思维抽象度,是本年度全国高考试题中的“亮点”之一.二.填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)已知两个单位向量,的夹角为60°,=t+(1﹣t).若•=0,则t=2.【考点】9H:平面向量的基本定理;9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】5A:平面向量及应用.【分析】由于•=0,对式子=t+(1﹣t)两边与作数量积可得=0,经过化简即可得出.【解答】解:∵,,∴=0,∴tcos60°+1﹣t=0,∴1=0,解得t=2.故答案为2.【点评】熟练掌握向量的数量积运算是解题的关键.14.(5分)若数列{a n}的前n项和为S n=a n+,则数列{a n}的通项公式是a n=(﹣2)n﹣1.【考点】88:等比数列的通项公式.【专题】54:等差数列与等比数列.【分析】把n=1代入已知式子可得数列的首项,由n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,可得数列为等比数列,且公比为﹣2,代入等比数列的通项公式分段可得答案.【解答】解:当n=1时,a1=S1=,解得a1=1当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=()﹣()=,整理可得,即=﹣2,故数列{a n}从第二项开始是以﹣2为首项,﹣2为公比的等比数列,故当n≥2时,a n=(﹣2)n﹣1,经验证当n=1时,上式也适合,故答案为:(﹣2)n﹣1【点评】本题考查等比数列的通项公式,涉及等比数列的判定,属基础题.15.(5分)设当x=θ时,函数f(x)=sinx﹣2cosx取得最大值,则cosθ=﹣.【考点】GP:两角和与差的三角函数;H4:正弦函数的定义域和值域.【专题】16:压轴题;56:三角函数的求值.【分析】f(x)解析式提取,利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,由x=θ时,函数f(x)取得最大值,得到sinθ﹣2cosθ=,与sin2θ+cos2θ=1联立即可求出cosθ的值.【解答】解:f(x)=sinx﹣2cosx=(sinx﹣cosx)=sin(x﹣α)(其中cosα=,sinα=),∵x=θ时,函数f(x)取得最大值,∴sin(θ﹣α)=1,即sinθ﹣2cosθ=,又sin2θ+cos2θ=1,联立得(2cosθ+)2+cos2θ=1,解得cosθ=﹣.故答案为:﹣【点评】此题考查了两角和与差的正弦函数公式,同角三角函数间的基本关系,以及正弦函数的定义域与值域,熟练掌握公式是解本题的关键.16.(5分)若函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣2对称,则f(x)的最大值为16.【考点】57:函数与方程的综合运用;6E:利用导数研究函数的最值.【专题】11:计算题;16:压轴题;51:函数的性质及应用;53:导数的综合应用.【分析】由题意得f(﹣1)=f(﹣3)=0且f(1)=f(﹣5)=0,由此求出a=8且b=15,由此可得f(x)=﹣x4﹣8x3﹣14x2+8x+15.利用导数研究f(x)的单调性,可得f(x)在区间(﹣∞,﹣2﹣)、(﹣2,﹣2+)上是增函数,在区间(﹣2﹣,﹣2)、(﹣2+,+∞)上是减函数,结合f(﹣2﹣)=f(﹣2+)=16,即可得到f(x)的最大值.【解答】解:∵函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣2对称,∴f(﹣1)=f(﹣3)=0且f(1)=f(﹣5)=0,即[1﹣(﹣3)2][(﹣3)2+a•(﹣3)+b]=0且[1﹣(﹣5)2][(﹣5)2+a•(﹣5)+b]=0,解之得,因此,f(x)=(1﹣x2)(x2+8x+15)=﹣x4﹣8x3﹣14x2+8x+15,求导数,得f′(x)=﹣4x3﹣24x2﹣28x+8,令f′(x)=0,得x1=﹣2﹣,x2=﹣2,x3=﹣2+,当x∈(﹣∞,﹣2﹣)时,f′(x)>0;当x∈(﹣2﹣,﹣2)时,f′(x)<0;当x∈(﹣2,﹣2+)时,f′(x)>0;当x∈(﹣2+,+∞)时,f′(x)<0∴f(x)在区间(﹣∞,﹣2﹣)、(﹣2,﹣2+)上是增函数,在区间(﹣2﹣,﹣2)、(﹣2+,+∞)上是减函数.又∵f(﹣2﹣)=f(﹣2+)=16,∴f(x)的最大值为16.故答案为:16.【点评】本题给出多项式函数的图象关于x=﹣2对称,求函数的最大值.着重考查了函数的奇偶性、利用导数研究函数的单调性和函数的最值求法等知识,属于中档题.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=,BC=1,P为△ABC内一点,∠BPC=90°.(1)若PB=,求PA;(2)若∠APB=150°,求tan∠PBA.【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.【专题】58:解三角形.【分析】(I)在Rt△PBC,利用边角关系即可得到∠PBC=60°,得到∠PBA=30°.在△PBA中,利用余弦定理即可求得PA.(II)设∠PBA=α,在Rt△PBC中,可得PB=sinα.在△PBA中,由正弦定理得,即,化简即可求出.【解答】解:(I)在Rt△PBC中,=,∴∠PBC=60°,∴∠PBA=30°.在△PBA中,由余弦定理得PA2=PB2+AB2﹣2PB•ABcos30°==.∴PA=.(II)设∠PBA=α,在Rt△PBC中,PB=BCcos(90°﹣α)=sinα.在△PBA中,由正弦定理得,即,化为.∴.【点评】熟练掌握直角三角形的边角关系、正弦定理和余弦定理是解题的关键.18.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,AB=AA1,∠BAA1=60°.(Ⅰ)证明AB⊥A1C;(Ⅱ)若平面ABC⊥平面AA1B1B,AB=CB=2,求直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值.【考点】LW:直线与平面垂直;LY:平面与平面垂直;MI:直线与平面所成的角.【专题】5F:空间位置关系与距离;5G:空间角.【分析】(Ⅰ)取AB的中点O,连接OC,OA1,A1B,由已知可证OA1⊥AB,AB ⊥平面OA1C,进而可得AB⊥A1C;(Ⅱ)易证OA,OA1,OC两两垂直.以O为坐标原点,的方向为x轴的正向,||为单位长,建立坐标系,可得,,的坐标,设=(x,y,z)为平面BB1C1C的法向量,则,可解得=(,1,﹣1),可求|cos <,>|,即为所求正弦值.【解答】解:(Ⅰ)取AB的中点O,连接OC,OA1,A1B,因为CA=CB,所以OC⊥AB,由于AB=AA1,∠BAA1=60°,所以△AA1B为等边三角形,所以OA1⊥AB,又因为OC∩OA1=O,所以AB⊥平面OA1C,又A1C⊂平面OA1C,故AB⊥A1C;(Ⅱ)由(Ⅰ)知OC⊥AB,OA1⊥AB,又平面ABC⊥平面AA1B1B,交线为AB,所以OC⊥平面AA1B1B,故OA,OA1,OC两两垂直.以O为坐标原点,的方向为x轴的正向,||为单位长,建立如图所示的坐标系,可得A(1,0,0),A1(0,,0),C(0,0,),B(﹣1,0,0),则=(1,0,),=(﹣1,,0),=(0,﹣,),设=(x,y,z)为平面BB1C1C的法向量,则,即,可取y=1,可得=(,1,﹣1),故cos<,>==,又因为直线与法向量的余弦值的绝对值等于直线与平面的正弦值,故直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值为:.【点评】本题考查直线与平面所成的角,涉及直线与平面垂直的性质和平面与平面垂直的判定,属难题.19.(12分)一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为n.如果n=3,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果n=4,再从这批产品中任取1件作检验,若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验.假设这批产品的优质品率为50%,即取出的产品是优质品的概率都为,且各件产品是否为优质品相互独立.(Ⅰ)求这批产品通过检验的概率;(Ⅱ)已知每件产品检验费用为100元,凡抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为X(单位:元),求X的分布列及数学期望.【考点】CG:离散型随机变量及其分布列;CH:离散型随机变量的期望与方差.【专题】5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A1,第一次取出的4件产品全是优质品为事件A2,第二次取出的4件产品全是优质品为事件B1,第二次取出的1件产品是优质品为事件B2,这批产品通过检验为事件A,依题意有A=(A1B1)∪(A2B2),且A1B1与A2B2互斥,由概率得加法公式和条件概率,代入数据计算可得;(Ⅱ)X可能的取值为400,500,800,分别求其概率,可得分布列,进而可得期望值.【解答】解:(Ⅰ)设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A1,第一次取出的4件产品全是优质品为事件A2,第二次取出的4件产品全是优质品为事件B1,第二次取出的1件产品是优质品为事件B2,这批产品通过检验为事件A,依题意有A=(A1B1)∪(A2B2),且A1B1与A2B2互斥,所以P(A)=P(A1B1)+P(A2B2)=P(A1)P(B1|A1)+P(A2)P(B2|A2)==(Ⅱ)X可能的取值为400,500,800,并且P(X=800)=,P(X=500)=,P(X=400)=1﹣﹣=,故X的分布列如下:X 400 500 800P故EX=400×+500×+800×=506.25【点评】本题考查离散型随机变量及其分布列涉及数学期望的求解,属中档题.20.(12分)已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x﹣1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)l是与圆P,圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A,B两点,当圆P 的半径最长时,求|AB|.【考点】J3:轨迹方程;J9:直线与圆的位置关系.【专题】5B:直线与圆.【分析】(I)设动圆的半径为R,由已知动圆P与圆M外切并与圆N内切,可得|PM|+|PN|=R+1+(3﹣R)=4,而|NM|=2,由椭圆的定义可知:动点P的轨迹是以M,N为焦点,4为长轴长的椭圆,求出即可;(II)设曲线C上任意一点P(x,y),由于|PM|﹣|PN|=2R﹣2≤4﹣2=2,所以R ≤2,当且仅当⊙P的圆心为(2,0)R=2时,其半径最大,其方程为(x﹣2)2+y2=4.分①l的倾斜角为90°,此时l与y轴重合,可得|AB|.②若l的倾斜角不为90°,由于⊙M的半径1≠R,可知l与x轴不平行,设l与x轴的交点为Q,根据,可得Q(﹣4,0),所以可设l:y=k(x+4),与椭圆的方程联立,得到根与系数的关系利用弦长公式即可得出.【解答】解:(I)由圆M:(x+1)2+y2=1,可知圆心M(﹣1,0);圆N:(x﹣1)2+y2=9,圆心N(1,0),半径3.设动圆的半径为R,∵动圆P与圆M外切并与圆N内切,∴|PM|+|PN|=R+1+(3﹣R)=4,而|NM|=2,由椭圆的定义可知:动点P的轨迹是以M,N为焦点,4为长轴长的椭圆,∴a=2,c=1,b2=a2﹣c2=3.∴曲线C的方程为(x≠﹣2).(II)设曲线C上任意一点P(x,y),由于|PM|﹣|PN|=2R﹣2≤3﹣1=2,所以R≤2,当且仅当⊙P的圆心为(2,0)R=2时,其半径最大,其方程为(x﹣2)2+y2=4.①l的倾斜角为90°,则l与y轴重合,可得|AB|=.②若l的倾斜角不为90°,由于⊙M的半径1≠R,可知l与x轴不平行,设l与x轴的交点为Q,则,可得Q(﹣4,0),所以可设l:y=k(x+4),由l于M相切可得:,解得.当时,联立,得到7x2+8x﹣8=0.∴,.∴|AB|===由于对称性可知:当时,也有|AB|=.综上可知:|AB|=或.【点评】本题综合考查了两圆的相切关系、直线与圆相切问题、椭圆的定义及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立得到根与系数的关系、弦长公式等基础知识,需要较强的推理能力和计算能力及其分类讨论的思想方法.21.(12分)已知函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=e x(cx+d),若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),且在点P处有相同的切线y=4x+2.(Ⅰ)求a,b,c,d的值;(Ⅱ)若x≥﹣2时,f(x)≤kg(x),求k的取值范围.【考点】3R:函数恒成立问题;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】16:压轴题;53:导数的综合应用.【分析】(Ⅰ)对f(x),g(x)进行求导,已知在交点处有相同的切线及曲线y=f (x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),从而解出a,b,c,d的值;(Ⅱ)由(I)得出f(x),g(x)的解析式,再求出F(x)及它的导函数,通过对k的讨论,判断出F(x)的最值,从而判断出f(x)≤kg(x)恒成立,从而求出k的范围.【解答】解:(Ⅰ)由题意知f(0)=2,g(0)=2,f′(0)=4,g′(0)=4,而f′(x)=2x+a,g′(x)=e x(cx+d+c),故b=2,d=2,a=4,d+c=4,从而a=4,b=2,c=2,d=2;(Ⅱ)由(I)知,f(x)=x2+4x+2,g(x)=2e x(x+1)设F(x)=kg(x)﹣f(x)=2ke x(x+1)﹣x2﹣4x﹣2,则F′(x)=2ke x(x+2)﹣2x﹣4=2(x+2)(ke x﹣1),由题设得F(0)≥0,即k≥1,令F′(x)=0,得x1=﹣lnk,x2=﹣2,①若1≤k<e2,则﹣2<x1≤0,从而当x∈(﹣2,x1)时,F′(x)<0,当x∈(x1,+∞)时,F′(x)>0,即F(x)在(﹣2,x1)上减,在(x1,+∞)上是增,故F(x)在[﹣2,+∞)上的最小值为F(x1),而F(x1)=﹣x1(x1+2)≥0,x≥﹣2时F(x)≥0,即f(x)≤kg(x)恒成立.②若k=e2,则F′(x)=2e2(x+2)(e x﹣e﹣2),从而当x∈(﹣2,+∞)时,F′(x)>0,即F(x)在(﹣2,+∞)上是增,而F(﹣2)=0,故当x≥﹣2时,F(x)≥0,即f(x)≤kg(x)恒成立.③若k>e2时,F′(x)>2e2(x+2)(e x﹣e﹣2),而F(﹣2)=﹣2ke﹣2+2<0,所以当x>﹣2时,f(x)≤kg(x)不恒成立,综上,k的取值范围是[1,e2].【点评】此题主要考查利用导数研究曲线上某点切线方程,函数恒成立问题,考查分类讨论思想,解题的关键是能够利用导数工具研究函数的性质,此题是一道中档题.四、请考生在第22、23、24题中任选一道作答,并用2B铅笔将答题卡上所选的题目对应的题号右侧方框涂黑,按所涂题号进行评分;多涂、多答,按所涂的首题进行评分,不涂,按本选考题的首题进行评分.22.(10分)(选修4﹣1:几何证明选讲)如图,直线AB为圆的切线,切点为B,点C在圆上,∠ABC的角平分线BE交圆于点E,DB垂直BE交圆于D.(Ⅰ)证明:DB=DC;(Ⅱ)设圆的半径为1,BC=,延长CE交AB于点F,求△BCF外接圆的半径.【考点】NC:与圆有关的比例线段.【专题】5B:直线与圆.【分析】(I)连接DE交BC于点G,由弦切角定理可得∠ABE=∠BCE,由已知角平分线可得∠ABE=∠CBE,于是得到∠CBE=∠BCE,BE=CE.由已知DB⊥BE,可知DE为⊙O的直径,Rt△DBE≌Rt△DCE,利用三角形全等的性质即可得到DC=DB.(II)由(I)可知:DG是BC的垂直平分线,即可得到BG=.设DE的中点为O,连接BO,可得∠BOG=60°.从而∠ABE=∠BCE=∠CBE=30°.得到CF⊥BF.进而得到Rt△BCF的外接圆的半径=.【解答】(I)证明:连接DE交BC于点G.由弦切角定理可得∠ABE=∠BCE,而∠ABE=∠CBE,∴∠CBE=∠BCE,BE=CE.又∵DB⊥BE,∴DE为⊙O的直径,∠DCE=90°.∴△DBE≌△DCE,∴DC=DB.(II)由(I)可知:∠CDE=∠BDE,DB=DC.故DG是BC的垂直平分线,∴BG=.设DE的中点为O,连接BO,则∠BOG=60°.从而∠ABE=∠BCE=∠CBE=30°.∴CF⊥BF.∴Rt△BCF的外接圆的半径=.【点评】本题综合考查了圆的性质、弦切角定理、等边三角形的性质、三角形全等、三角形的外接圆的半径等知识,需要较强的推理能力、分析问题和解决问题的能力.23.已知曲线C1的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ.(1)把C1的参数方程化为极坐标方程;(2)求C1与C2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程;QH:参数方程化成普通方程.【专题】11:计算题;35:转化思想;4R:转化法;5S:坐标系和参数方程.【分析】(1)曲线C1的参数方程消去参数t,得到普通方程,再由,能求出C1的极坐标方程.(2)曲线C2的极坐标方程化为直角坐标方程,与C1的普通方程联立,求出C1与C2交点的直角坐标,由此能求出C1与C2交点的极坐标.【解答】解:(1)将,消去参数t,化为普通方程(x﹣4)2+(y﹣5)2=25,即C1:x2+y2﹣8x﹣10y+16=0,将代入x2+y2﹣8x﹣10y+16=0,得ρ2﹣8ρcosθ﹣10ρsinθ+16=0.∴C1的极坐标方程为ρ2﹣8ρcosθ﹣10ρsinθ+16=0.(2)∵曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ.∴曲线C2的直角坐标方程为x2+y2﹣2y=0,。
课时作业(十三)A [第13讲 导数在研究函数中的应用][时间:45分钟 分值:100分]基础热身1. 当x ≠0时,有不等式( )A .e x <1+xB .当x >0时,e x <1+x ,当x <0时,e x >1+xC .e x >1+xD .当x <0时,e x <1+x ,当x >0时,e x >1+x2. 如图K13-1,都是同一坐标系中三次函数及其导函数的图象,其中一定不正确的序是( )A .①②B .①③C .③④D .①④3. 若a >0,b >0,且函数f (x )=4x 3-ax 2-2bx +2在x =1处有极值,则ab 的最大值等于( )A .2B .3C .6D .94. 已知a ≤1-x x+ln x ,x ∈⎣⎡⎦⎤12,2恒成立,则a 的最大值为( ) A .0 B .1 C .2 D .3能力提升5. 函数f (x )=ax 3+bx 在x =1a处有极值,则ab 的值为( ) A .2 B .-2 C .3 D .-36.若函数f (x )=x 3-3x +a 有3个不同的零点,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,2)B .[-2,2]C .(-∞,-1)D .(1,+∞)7. 函数y =f ′(x )是函数y y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线为l :y =g (x )=f ′(x 0)·(x -x 0)+f (x 0)图K13-2F (x )=f (x )-g (x ),如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象如图K13-2所示,且a <x 0<b ,那么( )A .F ′(x 0)=0,x =x 0是F (x )的极大值点B .F ′(x 0)=0,x =x 0是F (x )的极小值点C .F ′(x 0)≠0,x =x 0不是F (x )的极值点D .F ′(x 0)≠0,x =x 0是F (x )的极值点图K13-38.函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的大致图象如图K13-3所示,则x 21+x 22等于( )A.89B.109C.169D.459. 函数f (x )=13ax 3+12ax 2-2ax +2a +1的图象经过四个象限,则实数a 的取值范围是( )A .-65<a <316B .-85<a <-316C .-85<a <-116D .-65<a <-31610. 函数f (x )=x 3-3x 2+1在x =________处取得极小值.11. 若x ∈[0,2π],则函数y =sin x -x cos x 的单调递增区间是________.12.函数f (x )=sin x 2+cos x的单调递增区间是________. 13.在平面直角坐标系xOy 中,已知点P 是函数f (x )=e x (x >0)的图象上的动点,该图象在P 处的切线l 交y 轴于点M ,过点P 作l 的垂线交y 轴于点N ,设线段MN 的中点的纵坐标为t ,则t 的最大值是________.14.(10分)已知函数f (x )=ax 2+b ln x 在x =1处有极值12. (1)求a ,b 的值;(2)判断函数y =f (x )的单调性并求出单调区间.15.(13分) 已知函数f (x )=a x +x 2-x ln a ,a >1.(1)求证:函数f (x )在(0,+∞)上单调递增;(2)对∀x 1,x 2∈[-1,1],|f (x 1)-f (x 2)|≤e -1恒成立,求a 的取值范围.难点突破16.(12分) 设函数f (x )=x -1x-a ln x (a ∈R ). (1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )有两个极值点x 1和x 2,记过点A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))的直线的斜率为k ,问:是否存在a ,使得k =2-a ?若存在,求出a 的值,若不存在,请说明理由.课时作业(十三)A【基础热身】1.C [解析] 设y =e x -1-x ,∴y ′=e x -1,∴x >0时,函数y =e x -1-x 是递增的,x <0时,函数y =e x -1-x 是递减的,∴x =0时,y 有最小值y =0.2.C [解析] 导函数的图象为抛物线,其变零点为函数的极值点,因此③④不正确.3.D [解析] f ′(x )=12x 2-2ax -2b ,∵f (x )在x =1处有极值,∴f ′(1)=0,即12-2a -2b =0,化简得 a +b =6,∵a >0,b >0,∴ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22=9,当且仅当a =b =3时,ab 有最大值,最大值为9,故选D.4.A [解析] 设f (x )=1-x x +ln x ,则f ′(x )=-x +x -1x 2+1x =x -1x 2,当x ∈⎣⎡⎭⎫12,1时,f ′(x )<0,故函数f (x )在⎣⎡⎭⎫12,1上单调递减,当x ∈(1,2]时,f ′(x )>0,故函数f (x )在[1,2]上单调递增,∴f (x )min =f (1)=0,∴a ≤0,即a 的最大值为0.【能力提升】5.D [解析] f ′(x )=3ax 2+b ,由f ′⎝⎛⎭⎫1a =3a ⎝⎛⎭⎫1a 2+b =0,可得ab =-3.故选D. 6.A [解析] f ′(x )=3x 2-3,f (x )极大=f (-1)=2+a ,f (x )极小=f (1)=-2+a ,函数f (x )有3个不同零点,则2+a >0,-2+a <0,因此-2<a <2.7.B [解析] F ′(x )=f ′(x )-g ′(x )=f ′(x )-f ′(x 0),∴F ′(x 0)=f ′(x 0)-f ′(x 0)=0,又当x <x 0时,从图象上看,x 越接近于x 0,函数f (x )的纵坐标与g (x )的纵坐标的差越小,此时函数F (x )=f (x )-g (x )为减函数,同理,当x >x 0时,函数f (x )为增函数.8.C [解析] 从函数图象上可知x 1,x 2为函数f (x )的极值点,根据函数图象经过的三个特殊点求出b ,c ,d .根据函数图象得d =0,且f (-1)=-1+b -c =0,f (2)=8+4b +2c =0,解得b =-1,c =-2,故f ′(x )=3x 2-2x -2.根据韦达定理x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=49+43=169. 9.D [解析] f ′(x )=ax 2+ax -2a =a (x +2)(x -1),要使函数f (x )的图象经过四个象限,则f (-2)f (1)<0,即⎝⎛⎭⎫163a +1⎝⎛⎭⎫56a +1<0,解得-65<a <-316. 10.2 [解析] f ′(x )=3x 2-6x ,令f ′(x )=0,得x 1=0,x 2=2,当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )>0, 当x ∈(0,2)时,f ′(x )<0,当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0,显然当x =2时f (x )取极小值.11.[0,π] [解析] y ′=x sin x ,令y ′>0,即x sin x >0,得0<x <π.又x ∈[0,2π],所以所求的单调递增区间是[0,π].12.⎝⎛⎭⎫2k π-2π3,2k π+2π3(k ∈Z ) [解析] f ′(x )=(2+cos x )cos x -sin x (-sin x )(2+cos x )2=2cos x +1(2+cos x )2>0,即cos x >-12,结合三角函数图象知道,2k π-2π3<x <2k π+2π3(k ∈Z ),即函数f (x )的单调递增区间是⎝⎛⎭⎫2k π-2π3,2k π+2π3(k ∈Z ). 13.12⎝⎛⎭⎫e +1e [解析] 设P (x 0,e x 0),则l :y -e x 0=e x 0(x -x 0),∴M (0,(1-x 0)e x 0),过点P 作l 的垂线,y -e x 0=-e -x 0(x -x 0),∴N (0,e x 0+x 0e -x 0),∴t =12[(1-x 0)e x 0+e x 0+x 0e -x 0]=e x 0+12x 0(e -x 0-e x 0) t ′=12(e x 0+e -x 0)(1-x 0),所以,t 在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,∴x 0=1,t max =12⎝⎛⎭⎫e +1e . 14.[解答] (1)因为函数f (x )=ax 2+b ln x ,所以f ′(x )=2ax +b x. 又函数f (x )在x =1处有极值12, 所以⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(1)=0,f (1)=12.即⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +b =0,a =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-1.(2)由(1)可知f (x )=12x 2-ln x ,其定义域是(0,+∞),且f ′(x )=x -1x =(x +1)(x -1)x. 当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:所以函数y15.[解答] (1)证明:f ′(x )=a x ln a +2x -ln a =2x +(a x -1)ln a ,由于a >1,故当x ∈(0,+∞)时,ln a >0,a x -1>0,所以f ′(x )>0,故函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.(2)由(1)可知,当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )<0,故函数f (x )在(-∞,0)上单调递减.所以,f (x )在区间[-1,0]上单调递减,在区间[0,1]上单调递增.所以f (x )min =f (0)=1,f (x )max =max{f (-1),f (1)},f (-1)=1a+1+ln a ,f (1)=a +1-ln a , f (1)-f (-1)=a -1a-2ln a , 记g (x )=x -1x -2ln x ,g ′(x )=1+1x 2-2x =⎝⎛⎭⎫1x-12≥0, 所以g (x )=x -1x -2ln x 递增,故f (1)-f (-1)=a -1a-2ln a >0, 所以f (1)>f (-1),于是f (x )max =f (1)=a +1-ln a ,故对∀x 1,x 2∈[-1,1],|f (x 1)-f (x 2)|max =|f (1)-f (0)|=a -ln a ,a -ln a ≤e -1,所以1<a ≤e.【难点突破】16.[解答] (1)f (x )的定义域为(0,+∞), f ′(x )=1+1x 2-a x =x 2-ax +1x 2, 令g (x )=x 2-ax +1,其判别式Δ=a 2-4.①当|a |≤2时,Δ≤0,f ′(x )≥0,故f (x )在(0,+∞)上单调递增.②当a <-2时,Δ>0,g (x )=0的两根都小于0,在(0,+∞)上,f ′(x )>0,故f (x )在(0,+∞)上单调递增.③当a >2时,Δ>0,g (x )的两根为x 1=a -a 2-42,x 2=a +a 2-42, 当0<x <x 1时,f ′(x )>0;当x 1<x <x 2时,f ′(x )<0;当x >x 2时,f ′(x )>0,故f (x )分别在(0,x 1),(x 2,+∞)上单调递增,在(x 1,x 2)上单调递减.(2)由(1)知,a >2.因为f (x 1)-f (x 2)=(x 1-x 2)+x 1-x 2x 1x 2-a (ln x 1-ln x 2),所以 k =f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2=1+1x 1x 2-a ·ln x 1-ln x 2x 1-x 2, 又由(1)知,x 1x 2=1.于是k =2-a ·ln x 1-ln x 2x 1-x 2, 若存在a ,使得k =2-a ,则ln x 1-ln x 2x 1-x 2=1.即ln x 1-ln x 2=x 1-x 2.亦即 x 2-1x 2-2ln x 2=0(x 2>1)(*), 再由(1)知,函数h (t )=t -1t -2ln t 在(0,+∞)上单调递增,而x 2>1,所以x 2-1x 2-2ln x 2>1-11-2ln1=0.这与(*)式矛盾.故不存在a ,使得k =2-a .。
课时作业 (五) [第 5 讲 函数的性质 ][时间: 45 分钟 分值: 100 分]基础热身1. 以下函数中,既是偶函数又在(0,+∞ )上单一递加的是 ()A . y = x 3B . y = ln|x|1C .y = x 2D . y = cosx2. 已知 f( x)是定义在 R 上的偶函数,对随意的x ∈ R 都有 f(x + 6)= f(x)+ 2f(3) ,f(-1)= 2,则 f(2011) =( )A .1B .2C .3D . 42x 在 [1,2] 的最大值和最小值分别是 ()3.函数 f(x)= x + 1A.4,1B . 1,0 C.4,2D .1, 233 3 34. 若函数 f(x)= x为奇函数,则 a = ()1 2 3 2x + 1 x -aA. 2B. 3C.4 D . 1能力提高a - 3 x +5 x ≤ 1 ,5.已知函数 f(x)= 2ax>1 是 (-∞,+∞ )上的减函数,则 a 的取值范x 围是 ()A . (0,3)B . (0,3]C .(0,2)D . (0,2]6. 函数 y = f(x)与 y = g(x)有同样的定义域,且都不是常值函数,对于定义域内的任何2f x + f(x)的奇偶x ,有 f(x)+ f(- x)=0, g(x) ·g(- x)= 1,且当 x ≠0 时, g(x)≠ 1,则 F(x)= g x - 1性为 ( )A .奇函数非偶函数B .偶函数非奇函数C .既是奇函数又是偶函数D .非奇非偶函数7. 已知函数 f(x)= a x + log a x(a >0 且 a ≠ 1)在[1,2] 上的最大值与最小值之和为log a 2+ 6,则 a 的值为 ( )11A. 2B. 4 C .2 D .48.已知对于 x 的函数 y = log a (2- ax)在 [0,1] 上是减函数,则 a 的取值范围是 ()A . (0,1)B . (1,2)C .(0,2)D . [2,+∞ )sin x π0≤ x ≤ 1 , 9. 已知函数 f(x) =若 a ,b ,c 互不相等,且 f(a)= f(b)= f(c),则 alog 2 010x x>1 , +b + c 的取值范围是 ()A . (1,2 010)B . (1,2 011)C .(2,2 011)D . [2,2 011]1,若 f(1) =- 5,则 f[f(5)] = ________.10.函数 f(x) 对于随意实数 x 知足条件 f(x +2) =f x11.f(x)是连续的偶函数,且当x>0 时 f(x)是单一函数,则知足x+3的全部 x 之f(x)= f x+4和为 ________.12.函数 f(x)的定义域为 D ,若对于随意的 x1,x2∈ D,当 x1<x2时,都有 f( x1 )≤ f(x2),则称函数 f(x)为定义域 D 上的非减函数.设函数f(x)在 [0,1] 上为非减函数,且知足以下三个条件:① f(0) = 0,② f(1- x)+ f(x)= 1,③ f x11+ f5的值为 ________.3= f(x),则 f312213.已知函数 y= f(x)的定义域为R,且对随意的正数d,都有 f( x+ d)<f(x),则知足 f(1-a)< f(a- 1)的 a 的取值范围是 ________.- 2x+ b14. (10 分) 已知定义域为R 的函数f(x)=2x+1+a是奇函数.(1)求 a, b 的值;(2)若对随意的t∈R,不等式f(t2- 2t)+ f(2t 2- k)<0 恒建立,求k 的取值范围.15.(13 分 )已知函数f(x)在定义域 (0,+∞ )上为增函数,且知足f(xy)= f(x)+ f(y),f(3)=1.(1)求 f(9), f(27)的值;(2)解不等式: f(x)+ f(x- 8)<2.难点打破16.(12 分 )已知函数 f(x) 的定义域为 { x|x≠ kπ, k∈Z } ,且对于定义域内的任何x、y,有f x·fy+1建立,且 f(a)= 1(a 为正常数 ),当 0<x<2a 时, f(x)>0.f(x- y)=f y-f x(1)判断 f(x)的奇偶性;(2)证明 f(x)为周期函数;(3)求 f(x)在 [2a,3a] 上的最小值和最大值.课时作业 ( 五)【基础热身】1. B [ 分析 ] y = x3不是偶函数; y = x 12在 (0,+∞ )上单一递减; y = cosx 在(0 ,+∞ )上有增有减.2. B [ 分析 ] 令 x =- 3,则 f(- 3+6)= f( - 3)+ 2f(3),因为 f(x) 是偶函数,所以 f( -3)= f (3),所以 f(3)= 0,所以 f(x +6)= f(x), 2011= 6× 335+ 1,所以 f(2011)= f(1) = f(- 1)= 2.3. A [ 分析 ] ∵ f(x)= 2x =2 x +1 -2= 2- 2,x + 1 x + 1 x + 1又 f(x) 在[1,2] 上为增函数,∴ f(x) min = f(1) = 1, f(x)max = f(2)= 43,应选 A.4.A [ 分析 ] 法一:由已知得f( x)= x定义域对于原点对称,因为该函数定2x +1 x - a义域为 x x ≠- 1 且 x ≠ a ,知 a = 1,应选 A.2 2 法二:∵ f(x)是奇函数,∴ f(- x)=- f(x),又 f(x) =2x x2+ 1- 2a x - a ,- x -x 则 2x 2- 1- 2a x -a =2x 2+ 1-2a x -a 在函数的定义域内恒建立,可得【能力提高】5. D [ 分析 ] ∵ f(x)为 (-∞,+∞ )上的减函数,1a =2.a - 3<0 ,∴ 2a>0,解得 0<a ≤ 2.a -3 × 1+ 5≥ 2a ,16. B [ 分析 ] ∵ f(x) +f(- x)= 0,∴ f(- x)=- f( x).又∵ g(x) ·g(- x)= 1,∴ g(-x)= 1g x ∵ F(x)= 2f x + f(x)= f(x)2 g x - 1g x - 1 g x + 1 = f(x) ·.g x - 1g - x + 1 ∴ F(-x) = f(- x) ·g - x - 11 + 11+ g x g x g x=- f(x) ·=- f(x) ·1 - 1 1- g x g x g xg x + 1= f(x) ·= F( x).g x - 1∴ F(x)为偶函数..+ 17.C [分析 ] ∵函数 f(x)= a x +log a x(a > 0 且 a ≠ 1)在 [1,2] 上拥有单一性, 所以最大值与最小值之和为 a + a 2+ log a 2= log a 2+ 6,解得 a = 2,应选 C.8. B [ 分析 ] 依题意 a > 0 且 a ≠ 1,所以 2- ax 在 [0,1] 上递减,a>1,所以2- a>0,解得 1< a< 2,应选 B.9.C [ 分析 ] 因为函数 f(x)= sin πx(0 ≤x≤ 1)的图象对于直线x=1对称,不如令 a<b<c,2由 f(a)= f(b)可得a+b=1,即 a+ b= 1,又因为 0≤ sin πx≤ 1,所以 0<log 2 010c<1,解得 1<c<22 2010,所以 2<a+ b+c<2 011,应选 C.1[分析 ] ∵ f(5)= 1 =1= f(1) =- 5,10.-5 f 31f 1∴ f[f(5)]= f(- 5)= f(- 1)=1=-1 .f - 1+ 2511.- 8[分析 ] 依题意当知足x+ 3时,即① x=x+3时,得 x2+ 3x-3= 0,此f(x)= f x+4x+ 4时 x1+x2=- 3.②- x=x+3时,得 x2+ 5x+3= 0,∴ x3+ x4=- 5.∴知足 f( x)= f x+ 3的全部x+ 4x+ 4x之和为- 3+ (- 5)=- 8.12.1[分析 ]由 f(0)= 0,f(1- x)+ f(x)=1,f x=1f(x),得 f(1) =1,f1=1,f2=1,152532153232因为152≤ f1<12< ,所以 f≤ f,所以 f=,所以 f+f= 1. 33312312231213. (-∞, 1)[分析 ] 因为 d>0 时, f(x+d)< f(x),所以函数y= f( x)是减函数,所以由f(1- a)<f(a- 1)得 1- a>a- 1,解得 a<1,所以 a 的取值范围是 (-∞, 1).14. [解答 ] (1) 因为 f(x)是定义在R 上的奇函数,-1+ b所以 f(0) = 0,即=0,2+ a-2x+ 1解得 b= 1,进而有 f(x)=2x+1+a.又由 f(1) =- f(- 1)知-2+1-1+12=-,4+ a1+a解得 a= 2.- 2x+ 1(2)由 (1) 知 f(x)=x+1=-1+x1,2+ 2 2 2+1由上式易知 f(x)在( -∞,+∞ )上为减函数.由 f(x)为奇函数,得不等式f(t2-2t)+ f(2t2- k)<0 等价于 f(t2- 2t)< -f(2t2- k)= f(- 2t2+k),又 f(x) 为减函数,由上式推得t2- 2t>- 2t2+ k,即对全部 t∈R有 3t2- 2t-k>0,1进而鉴别式= 4+12k<0,解得 k<- .15. [解答 ] (1) f(9) = f(3)+ f(3) =2,f(27) =f(9) + f(3) = 3.(2)∵ f(x)+ f(x- 8)= f[x(x- 8)]< f(9) ,又函数 f(x)在定义域 (0,+∞ )上为增函数,x>0, ∴ x - 8>0,解得 8<x<9.x x - 8 <9,即原不等式的解集为{ x|8<x<9} .【难点打破】16. [解答 ] (1) ∵定义域 { x|x ≠ k π, k ∈ Z } 对于原点对称,又 f(- x)= f[(a - x)- a] =f a - x ·fa + 1fa -f a - x=1+ f a - x1- f a - xf a ·fx + 11+f x - f a=f a ·fx + 11-f x - f af x + 1 1+f x - 1=1+ f x1-f x - 1= 2f -x2 =- f(x),对于定义域内的每个 x 值都建立, ∴ f(x)为奇函数.f x + 1(2)证明:∵ f(x - a)= 1-f x ,f x + 1 ∴ f(x - 2a) = f x - a + 1=1+1- f x =- 1 ,1- f x - af x + 1 f x1-1- f x∴ f(x - 4a) =-1=1= f(x),f x - 2a1f x∴函数 f(x)为周期函数.(3)设 2a<x<3a ,则 0<x -2a<a ,1∴由 (2)知 f(x - 2a)=->0 ,∴ f(x)<0 ,设 2a<x 1<x 2<3 a ,则 0<x 2- x 1<a ,∴ f(x 1)<0 , f(x 2)<0, f(x 2- x 1)>0 ,f x 1 ·fx 2 + 1∴ f(x 1)- f(x 2) = f x 2- x 1 >0,∴ f(x 1)>f(x 2),∴ f(x)在[2 a,3a] 上单一递减,又 f(2a)= f(a +a) =f[a - (-a)] =f a·f - a + 1=1- f 2 a= 0,f(3a)= f(2a + a)= f[2a - (--2f af -a -faf 2a ·f - a + 1 = 1 =- 1.a)] = - f af - a - f 2a∴ f(x)在[2 a,3a] 上的最小值为- 1,最大值为 0.。
课时作业(九) [第9讲 函数图象及性质的综合应用][时间:45分钟 分值:100分]基础热身1. 若函数f (x )是R 上的减函数,且f (x )的图象经过点A (0,3),B (3,-1),则不等式|f (x +1)-1|<2的解集是( )A .{x |0<x ≤2}B .{x |0≤x <2}C .{x |-1<x <0}D .{x |-1<x <2}2. 函数y =2x -x 2的图象大致是( )图K9-13.已知方程2x +x =0的实根为a ,log 2x =2-x 的实根为b ,log 12x =x 的实根为c ,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .b >c >aB .c >b >aC .a >b >cD .b >a >c4. 将函数f (x )=sin(ωx +φ)的图象向左平移π2个单位,若所得的图象与原图象重合,则ω的值不可能等于( )A .4B .6C .8D .12 能力提升5. 已知图K9-2①是函数y =f (x )的图象,则图K9-2②中的图象对应的函数可能是( )A .y =f (|x |)B .y =|f (x )|C .y =f (-|x |)D .y =-f (-|x |)6. 已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 的图象如图K9-3,则b 的取值范围为( )A .b <0B .b >0C .b ≤0D .b ≥07. 已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b )的图象如图K9-4所示,则函数g (x )=a x+b 的图象是( )-8.为了得到函数y =lg x +310的图象,只需把函数y =lg x 的图象上所有的点( )A .向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度B .向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度C .向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度D .向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度9.已知定义域为R 的函数f (x )在[2,+∞)上为减函数,且函数y =f (x +2)为偶函数,则( )A .f (-1)<f (0)<f (2)<f (3)B .f (-1)<f (3)<f (0)<f (2)C .f (-1)<f (0)<f (3)<f (2)D .f (2)<f (3)<f (0)<f (-1)10. 如图K9-6,正方形ABCD 的顶点A ⎝⎛⎭⎫0,22,B ⎝⎛⎭⎫22,0,顶点C 、D 位于第一象限,直线l :x =t (0≤t ≤2)将正方形ABCD 分成两部分,记位于直线l 左侧阴影部分的面积为f (t ),则函数S =f (t )的图象大致是图K9-11. 已知定义在[0,+∞)上的函数y =f (x )和y =g (x )的图象如图K9-8所示,则不等式f (x )·g (x )>0的解集是________.图K9-812.从今年的x (x ∈[1,8)年内起,小李的年薪y (单位万元)与年数x 的关系是y =2+0.2x ,小马的年薪与年数x 的关系是y =0.5+1.2x ,大约经过________年,小马的年薪超过小李.13.已知a >0且a ≠1,f (x )=x 2-a x ,当x ∈(-1,1)时均有f (x )<12,则实数a 的取值范围是________.14.(10分)如图K9-9,在第一象限内,矩形ABCD 三个顶点A ,B ,C 分别在函数y =log 22x ,y =x 12,y =-18x 2+58x 的图象上,且矩形的相邻的边分别与两坐标轴平行.若A点的纵坐标是2,求顶点D 的坐标.15.(13分)设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,且f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x .(1)求f (π)的值;(2)当-4≤x ≤4时,求f (x )的图象与x 轴围成图形的面积;(3)写出(-∞,+∞)内函数f (x )的单调增(或减)区间,f (x )的解析式(不必写推导过程).难点突破16.(12分)已知二次函数y =g (x )的导函数的图象与直线y =2x 平行,且y =g (x )在x =-1处取得最小值m -1(m ≠0).设函数f (x )=g (x )x.(1)若曲线y =f (x )上的点P 到点Q (0,2)的距离的最小值为2,求m 的值; (2)k (k ∈R )如何取值时,函数y =f (x )-kx 存在零点,并求出零点.课时作业(九)【基础热身】1.D [解析] 化简原不等式得-1<f (x +1)<3,又∵f (x )的图象经过A (0,3),B (3,-1),∴f (0)=3,f (3)=-1,∴f (3)<f (x +1)<f (0),∵函数f (x )为减函数,∴0<x +1<3,-1<x <2.2.A [解析] 设f (x )=2x -x 2,f (-1)=-12<0,f (0)=1>0,f (3)=-1<0,f (5)=7>0,故函数y =2x -x 2至少在区间(-1,0),(0,3),(3,5)内有三个变号零点,综合各个选项可知只有选项A 符合这个性质.故选A.3.A [解析] 利用图象确定函数交点.4.B [解析] 函数f (x )=sin(ωx +φ)的图象向左平移π2个单位得到f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +ωπ2+φ=sin(ωx +φ)的图象,与原图象重合,故ωπ2=2k π,k ∈Z ,故ω不可能是6.【能力提升】5.C [解析] 由题图②知,图象对应的函数是偶函数,且当x <0时,对应的函数是y =f (x ),故选C.对于给定函数的图象,要能从图象的左右、上下分布范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性,注意图象与函数解析式中参数的关系.6.A [解析] 解法一:观察f (x )的图象,可知函数f (x )的图象过原点,即f (0)=0,得d =0,又f (x )的图象过点(1,0),∴a +b +c =0①,又有f (-1)<0,即-a +b -c <0②,①+②得b <0.解法二:由图象知f (x )=0有三根0,1,2,∴f (x )=ax 3+bx 2+cx +d =ax (x -1)(x -2)=ax 3-3ax 2+2ax ,∴b =-3a ,∵a >0,∴b <0.7.A [解析] 设f (x )的零点为a ,b ,由图可知0<a <1,b <-1,则g (x )是一个减函数,可排除C 、D ,再根据g (0)=1+b <0,可排除B ,故正确选项为A.8.C [解析] 变换函数的解析式为y =lg(x +3)-1,只要把函数y =lg x 的图象上所有的点向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度即可.答案为C.9.C [解析] 函数y =f (x +2)为偶函数,图象关于y 轴对称,把这个函数图象向右平移2个单位即得到函数y =f (x )的图象,即函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称.由函数f (x )在[2,+∞)上为减函数,则函数f (x )在(-∞,2]上为增函数.由f (3)=f (4-3)=f (1),故f (-1)<f (0)<f (3)<f (2),正确选项为C.10.③ [解析] 当0<t ≤22时,f (t )=12·t ·2t =t 2,当22<t ≤2时,f (t )=1-12·(2-t )·2(2-t )=-t 2+22t -1,即函数f (t )在⎝⎛⎦⎤0,22上是开口向上的抛物线,在⎝⎛⎭⎫22,2上是开口向下的抛物线,故填③.11.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪0<x <12或1<x <2或x >2 [解析] 由题图可知,当0<x <12时,f (x )>0,g (x )>0; 当12<x <1时,f (x )>0,g (x )<0; 当1<x <2时,f (x )<0,g (x )<0; 当x >2时,f (x )>0,g (x )>0.因此f (x )·g (x )>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪0<x <12或1<x <2或x >2. 12.6 [解析] 画出函数图象,从图象上观察知道在这8年内先是小马的年薪低,中间超过了小李.令函数f (x )=2+0.2x -0.5-1.2x =1.5+0.2x -1.2x ,则f (5)=2.5-2.48832>0,f (6)=2.7-1.26=2.7-2.98598<0,根据函数的零点定理,存在x 0∈(5,6),当x >x 0时,0.5+1.2x >2+0.2x ,由于x 是正整数,故在第6年小马的年薪超过小李的年薪.13.12≤a <1或1<a ≤2 [解析] 由题意可知a x >x 2-12在(-1,1)上恒成立,令y 1=a x ,y 2=x 2-12,由图象知:⎩⎪⎨⎪⎧a -1≥(-1)2-12,a 1≥1-12,a >0且a ≠1,∴12≤a <1或1<a ≤2. 14.[解答] 显然,D 点的横坐标与A 点的横坐标相等,纵坐标与C 点的纵坐标相等.由于A 点在y =log 22x 的图象上,其纵坐标为2,所以横坐标为x =⎝⎛⎭⎫222=12.要求C 点的纵坐标,需要求其横坐标,而它的横坐标等于B 点的横坐标.因为B 点的纵坐标y B =y A =2,所以x C =x B =4,从而y D =y C =12,故D ⎝⎛⎭⎫12,12. 15.[解答] (1)由f (x +2)=-f (x ),得 f (x +4)=f [(x +2)+2]=-f (x +2)=f (x ), 所以f (x )是以4为周期的周期函数,从而得 f (π)=f (-1×4+π)=f (π-4)=-f (4-π) =-(4-π)=π-4.(2)由f (x )是奇函数且f (x +2)=-f (x ), 得f [(x -1)+2]=-f (x -1)=f [-(x -1)], 即f (1+x )=f (1-x ),故知函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称.又0≤x ≤1时,f (x )=x ,且f (x )的图象关于原点成中心对称,则f (x )的图象如图所示.当-4≤x ≤4时,设f (x )的图象与x 轴围成的图形面积为S ,则S =4S △OAB =4×⎝⎛⎭⎫12×2×1=4.(3)函数f (x )的单调递增区间为[4k -1,4k +1](k ∈Z ),单调递减区间为[4k +1,4k +3](k ∈Z ),f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4k (4k -1<x ≤4k +1),2+4k -x (4k +1<x ≤4k +3)=1-|x -(4k +1)|(4k -1<x ≤4k +3,k ∈Z ).【难点突破】16.[解答] (1)设g (x )=ax 2+bx +c ,则g ′(x )=2ax +b , 又g ′(x )的图象与直线y =2x 平行, ∴2a =2,a =1.又g (x )在x =-1处取最小值,∴-b2=-1,b =2.∴g (-1)=a -b +c =1-2+c =m -1,c =m .f (x )=g (x )x =x +m x+2,设P (x 0,y 0),则|PQ |2=x 20+(y 0-2)2=x 20+⎝⎛⎭⎫x 0+m x 02=2x 20+m 2x 20+2m ≥22m 2+2m ,∴22m 2+2m =2,∴m =-1±2.(2)由y =f (x )-kx =(1-k )x +mx+2=0,得(1-k )x 2+2x +m =0,(*)当k =1时,方程(*)有一解x =-m 2,函数y =f (x )-kx 有一个零点x =-m2;当k ≠1时,方程(*)有两解⇔Δ=4-4m (1-k )>0,若m >0,k >1-1m,函数y =f (x )-kx 有两个零点x =-2±4-4m (1-k )2(1-k )=1±1-m (1-k )k -1;若m <0,k <1-1m,函数y =f (x )-kx 有两个零点x =-2±4-4m (1-k )2(1-k )=1±1-m (1-k )k -1;当k ≠1时,方程(*)有一解⇔Δ=4-4m (1-k )=0,k =1-1m,函数y =f (x )-kx 有一个零点x =1k -1.。
人教A 版高一数学必修第一册《函数的概念与性质》单元练习题卷(共22题)一、选择题(共10题)1. 设 D 是含数 1 的有限实数集,f (x ) 是定义在 D 上的函数.若 f (x ) 的图象绕原点逆时针旋转π6后与原图象重合,则在以下各项中,f (1) 的可能取值只能是 ( ) A . √3B .√32C .√33D . 02. 如果函数 f (x )=12(m −2)x 2+(n −8)x +1(m ≥0,n ≥0) 在区间 [12,2] 上单调递减,那么 mn 的最大值为 ( ) A .16 B .18 C .25D .8123. 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,+∞)4. 下列函数中,既是偶函数又在 (0,+∞) 上单调递增的函数是 ( ) A . y =cosxB . y =x 3C . y =log 12xD . y =e x +e −x5. 若函数 f (x )(x ∈R ) 为奇函数,f (1)=12,f (x +2)=f (x )+f (2),则 f (5)= ( )A . 0B . 1C . 52D . 56. 设函数 f (x )={x 2+1,x ≤12x ,x >1,则 f(f (3)) 等于 ( )A . 15B . 3C . 23D .1397. 已知函数 f (x )={x 2−2ax +2a,x ≤12x −alnx,x >1.若关于 x 的不等式 f (x )≥a 2 在 R 上恒成立,则实数 a 的取值范围为 ( ) A . (−∞,2√e] B . [0,32] C . [0,2]D . [0,2√e]8. 函数 f (x )=2x 2+2x x+1是 ( )A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数又不是偶函数9. 已知函数 f (x )={2x −2−x ,x ≥02−x −2x ,x <0,若对任意的 x ∈R ,都有 f (2x +1)≥f (x −a ) 成立,则实数 a 的值为 ( ) A . −12B . 12C . −1D . 110. 如图,在四边形 ABCD 中,AB ∥CD ,AB ⊥BC ,AD =DC =2,CB =√2,动点 P 从 A 点出发,按照 A →D →C →B 路径沿边运动,设 P 点运动的路程为 x ,△APB 的面积为 y ,则函数 y =f (x ) 的图象大致是 ( )A .B .C .D .二、填空题(共6题)11. 记 t =x +y −a(x +2√2xy),x >0,y >0.已知对任意的 x >0,y >0,恒有 t ≥0,则实数 a 的取值范围为 .12. 若函数 f (x )=√1−log 2x 的反函数为 f −1(x ),则 f −1(x ) 的值域为 .13. 已知函数 f (x )={x 2,x ≤0−x 2,x >0,则 f [f (−2)]= .14. 已知函数 f (x )=sinx +tanx .项数为 27 的等差数列 {a n } 满足 a n ∈(−π2,π2),且公差 d ≠0,若 f (a 1)+f (a 2)+⋯+f (a 27)=0,则当 k = 时,f (a k )=0.15. 试写出一个与函数 y =x 2 定义域和值域都相同的函数 .16. 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 .三、解答题(共6题)17. 某工厂有一段旧墙长 14 m ,现准备利用这段旧墙为一面建造平面图形为矩形,面积为 126 m 2 的厂房,工程条件是:(1)建 1 m 新墙的费用为 a 元; (2)修 1 m 旧墙的费用为 a4 元;(3)拆去 1 m 的旧墙,用可得的建材建 1 m 的新墙的费用为 a2 元. 经讨论有两种方案:①利用旧墙一段 x m (0<x <14) 为矩形一边; ②矩形厂房利用旧墙的一面边长 x ≥14. 试写出两种方案中总费用关于 x 的函数关系.18. 定义在 R 上的严格减函数 y =f (x ) 满足:当且仅当 x ∈M ⊆R + 时,函数值 f (x ) 的集合为[0,2] 且 f (12)=1;对 M 中的任意 x 1,x 2 都有 f (x 1⋅x 2)=f (x 1)+f (x 2).(1) 求证;14∈M ,18∉M ;(2) 求证:y =f (x ) 在 M 上的反函数 f −1(x ) 满足 f −1(x 1)⋅f −1(x 2)=f −1(x 1+x 2); (3) 设 x ∈[0,2],解不等式 f −1(x 2+x )⋅f −1(x +2)≤14.19. 已知函数 f (x ) 对一切实数 x ,y 都有 f (x +y )=f (x )+f (y ).(1) 求证:f (x ) 是奇函数;(2) 若 f (−3)=a ,试用 a 表示 f (12).20. 判断函数 f (x )={x 2−2x +3,x >0,0,x =0,−x 2−2x −3,x <0. 的奇偶性.21. 设函数 y =f (x ) 的表达式为 f (x )=x 2+∣x −a ∣,其中 a 为实常数.(1) 判断函数 y =f (x ) 的奇偶性,并说明理由; (2) 设 a >0,函数 g (x )=f (x )x在区间 (0,a ] 上为严格减函数,求实数 a 的最大值.22. 已知 f (x ) 是定义在 R 上的奇函数,且 f (1)=1,对于任意的 x 1,x 2∈R (x 1≠x 2),都有f (x 1)−f (x 2)x 1−x 2>0.(1) 解关于 x 的不等式 f (x 2−3ax )+f (2a 2)<0;(2) 若 f (x )≤m 2−2am +1 对所有 x ∈[−1,1],a ∈[−1,1] 恒成立,求实数 m 的取值范围.答案一、选择题(共10题) 1. 【答案】B【知识点】抽象函数2. 【答案】B【解析】当 m =2 时,f (x )=(n −8)x +1,要使其在区间 [12,2] 上单调递减,则 n −8<0⇒n <8,于是 mn <16,则 mn 无最大值.当 m ∈[0,2) 时,f (x ) 的图象开口向下,要使 f (x ) 在区间 [12,2] 上单调递减,需 −n−8m−2≤12,即 2n +m ≤18,又 n ≥0,则 mn ≤m (9−m2)=−12m 2+9m . 而 g (m )=−12m 2+9m 在 [0,2) 上为增函数,所以 m ∈[0,2) 时,g (m )<g (2)=16,故 m ∈[0,2) 时,mn 无最大值. 当 m >2 时,f (x ) 的图象开口向上,要使 f (x ) 在区间 [12,2] 上单调递减,需 −n−8m−2≥2,即2m +n ≤12,而 2m +n ≥2√2m ⋅n ,所以 mn ≤18,当且仅当 {2m +n =12,2m =n. 即 {m =3,n =6. 时,取“=”,此时满足 m >2. 故 (mn )max =18.【知识点】二次函数的性质与图像、函数的最大(小)值、函数的单调性3. 【答案】C【解析】 f (n +1)=af (n )=a (2n +1)≥2(n +1)+1,a ≥1+22n+1 对 n ≥1,n ∈N ∗ 恒成立, 所以 a ≥(1+22n+1)max=1+23=53.【知识点】函数的最大(小)值4. 【答案】D【解析】 y =cosx 是偶函数,但在 (0,+∞) 不是单调递增,y =x 3 和 y =log 12x 2 不是偶函数,所以只有 y =e x +e −x 满足题意. 【知识点】函数的奇偶性、函数的单调性5. 【答案】C【解析】因为 f (x ) 为奇函数,所以 f (−1)=−f (1), 又 f (x +2)=f (x )+f (2),令 x =−1,得 f (1)=f (−1)+f (2), 于是 f (2)=2f (1)=1;令 x =1,得 f (3)=f (1)+f (2)=32,于是 f (5)=f (3)+f (2)=52. 故选C .【知识点】函数的奇偶性、抽象函数6. 【答案】D【解析】因为 f (3)=23≤1,所以 f(f (3))=(23)2+1=139.【知识点】分段函数7. 【答案】C【知识点】分段函数、恒成立问题8. 【答案】D【解析】因为 f (x )=2x 2+2x x+1的定义域为 {x∣ x ≠−1},定义域不关于原点对称,所以 f (x ) 既不是奇函数也不是偶函数. 【知识点】函数的奇偶性9. 【答案】A【解析】函数 f (x )={2x −2−x ,x ≥02−x −2x ,x <0,所以当 x ≥0 时,f (x )=2x −2−x , −x <0,即 f (−x )=2x −2−x , 所以 f (x )=f (−x ),同理当 x <0 时,f (x )=2−x −2x , 则 −x >0,则 f (−x )=2−x −2x , 即 f (x )=−f (−x ),综上可知,函数 f (x )={2x −2−x ,x ≥02−x −2x ,x <0 为偶函数,当 x ≥0 时,f (x )=2x −2−x ,此时 f (x ) 单调递增, 所以由偶函数对称性可知当 x <0 时 f (x ) 单调递减,若对任意的 x ∈R ,都有 f (2x +1)≥f (x −a ) 成立,则需 ∣2x +1∣≥∣x −a ∣,两边同时平方,移项化简可得3x2+(2a+4)x+1−a2≥0,由二次函数性质,可得Δ=(2a+4)2−4×3×(1−a2)≤0,化简可得(2a+1)2≤0,由平方数性质可知(2a+1)2≥0,所以只能是(2a+1)2=0,解得a=−12.【知识点】函数的奇偶性、函数的单调性、分段函数10. 【答案】A【解析】当x∈[0,2]时,y=f(x)=√2+12,x,y与x成正比,故排除C,D;当x∈(2,4]时,y=f(x)=1+√2,△APB的面积保持不变,排除B.故选A.【知识点】函数图象、函数的表示方法二、填空题(共6题)11. 【答案】{a∣ a≤12}【解析】由t≥0,得x+y≥a(x+2√2xy).因为x>0,y>0,所以a≤x+2√2xy.因为2√2xy≤x+2y,所以x+2√2xy ≥x+yx+(x+2y)=12,当且仅当x=2y>0时,等号成立,因为a≤12,所以实数a的取值范围是{a∣ a≤12}.【知识点】均值不等式的应用12. 【答案】(0,2]【解析】求原函数定义域即解不等式1−log2x>0.【知识点】函数的值域的概念与求法13. 【答案】−16【解析】f[f(−2)]=f(4)=−16.【知识点】分段函数14. 【答案】14【解析】提示:函数 f (x )=sinx +tanx 为奇函数,a 1+a 27=a 2+a 26=⋯=2a 14=0 时,满足题意.又因为此函数在 (−π2,π2) 上为增函数,所以 k 只能等于 14. 【知识点】函数的奇偶性、等差数列15. 【答案】 y =(x +1)2(答案不唯一)【知识点】函数的相关概念16. 【答案】 (−5,0)∪(5,+∞)【解析】因为 f (x ) 是定义在 R 上的奇函数,所以 f (0)=0, 又当 x <0 时,−x >0,所以 f (−x )=x 2+4x . 又 f (x ) 为奇函数,所以 f (−x )=−f (x ), 所以 f (x )=−x 2−4x (x <0), 所以 f (x )={x 2−4x,x >00,x =0−x 2−4x,x <0①当 x >0 时,由 f (x )>x 得 x 2−4x >x ,解得 x >5; ②当 x =0 时,f (x )>x 无解;③当 x <0 时,由 f (x )>x 得 −x 2−4x >x ,解得 −5<x <0. 综上,不等式 f (x )>x 的解集用区间表示为 (−5,0)∪(5,+∞). 【知识点】函数的奇偶性、二次不等式的解法三、解答题(共6题)17. 【答案】方案①:修旧墙费用为 x ⋅a4 元,拆旧墙造新墙费用为 (14−x )⋅a2 元,其余建新墙费用为 (2x +2×126x−14)a 元,∴ 总费用 y =7a (x4+36x−1)(0<x <14).方案②:利用旧墙费用为 14⋅a 4=7a 2(元),建新墙费用为 (2x +252x−14)a (元),总费用 y =2a (x +126x)−212a (x ≥14).【知识点】建立函数表达式模型18. 【答案】(1) 因为 12∈M ,又 14=12×12,f (12)=1, 所以 f (14)=f (12×12)=f (12)+f (12)=2∈[0,2],所以 14∈M ,又因为 f (18)=f (14×12)=f (14)+f (12)=3∉[0,2], 所以 18∉M .(2) 因为 y =f (x ) 在 M 上是严格减函数,所以 y =f (x ) 在 M 上有反函数 y =f −1(x ),x ∈[0,2].任取 x 1,x 2∈[0,2],设 y 1=f −1(x 1),y 2=f −1(x 2), 所以 x 1=f (y 1),x 2=f (y 2)(y 1,y 2∈M ). 因为 x 1+x 2=f (y 1)+f (y 2)=f (y 1y 2), 所以 y 1y 2=f −1(x 1+x 2).又 y 1y 2=f −1(x 1)f −1(x 2),所以 f −1(x 1)⋅f −1(x 2)=f −1(x 1+x 2). (3) 因为 y =f (x ) 在 M 上是严格减函数, 所以 f −1(x ) 在区间 [0,2] 上也是严格减函数.f −1(x 2−x )⋅f −1(x +2)≤14 等价于 f −1(x 2−x +x +2)≤f −1(2).转化为 {0≤x 2−x ≤2,0≤x +2≤2,x 2+2≥2,解得 {−1≤x ≤0或1≤x ≤2,−2≤x ≤0,x ∈R. 即 −1≤x ≤0.所以,不等式的解集为 [−1,0].【知识点】函数的单调性、抽象函数、反函数19. 【答案】(1) 由已知 f (x +y )=f (x )+f (y ), 令 y =−x 得 f (0)=f (x )+f (−x ), 令 x =y =0 得 f (0)=2f (0), 所以 f (0)=0, 所以 f (x )+f (−x )=0, 即 f (−x )=−f (x ), 故 f (x ) 是奇函数.(2) 由(1)知 f (x ) 为奇函数. 所以 f (−3)=−f (3)=a , 所以 f (3)=−a .又 f (12)=f (6)+f (6)=2f (3)+2f (3)=4f (3), 所以 f (12)=−4a .【知识点】函数的奇偶性20. 【答案】若 x >0,则 −x <0,f (−x )=−(−x )2−2(−x )−3=−x 2+2x −3=−f (x ); 若 x =0,则 −x =0,f (−x )=f (0)=0=−f (0);若 x <0,则 −x >0,f (−x )=(−x )2−2(−x )+3=x 2+2x +3=−f (x ). 综上所述 f (−x )={−x 2+2x −3,x >0,0,x =0,x 2+2x +3,x <0.所以 f (−x )=−f (x ),所以 f (x ) 是奇函数.【知识点】函数的奇偶性21. 【答案】(1) 当 a =0 时,y =f (x ) 为偶函数;当 a ≠0 时,y =f (x ) 为非奇非偶函数;(2) a ∈(0,1].【知识点】函数的单调性、函数的最大(小)值22. 【答案】(1) 因为对于任意 x 1,x 2∈[−1,1],x 1≠x 2,总有 f (x 1)−f (x 2)x 1−x 2>0,所以函数 f (x ) 在 [−1,1] 上是递增的奇函数.不等式 f (x 2−3ax )+f (2a 2)<0 变形为不等式 f (x 2−3ax )<−f (2a 2)=f (−2a 2), 所以 x 2−3ax +2a 2<0⇒(x −2a )(x −a )<0. ①当 a >0 时,不等式解集为 {x∣ a <x <2a }; ②当 a =0 时,不等式解集为 ⌀;③当 a <0 时,不等式解集为 {x∣ 2a <x <a }.(2) 所以函数 f (x ) 在 [−1,1] 上是增函数,且 f (x )max =f (1)=1.所以问题转化为 t 2−2αt −1≥f (x )max =f (1)=1 对任意的 α∈[−1,1] 恒成立. 令 g (α)=m 2−2αm +1,α∈[−1,1],只需 {g (1)=m 2−2m +1≥1,g (−1)=m 2+2m +1≥1, 解得 m =0 或 m ≥2 或 m ≤−2.所以实数 m 的取值范围为 {m∣ m =0 或 m ≥2 或 m ≤−2}. 【知识点】函数的单调性、函数的奇偶性。
课时作业 (六 ) [第 6 讲 二次函数 ][时间: 35 分钟 分值: 80 分]基础热身2+ (a 3- a)x + 1 在 (-∞,- 1]上递加,则 a 的取值范围是 (1.已知函数 f(x) =ax)A . a ≤ 3B .- 3≤ a ≤ 3C .0< a ≤ 3D .- 3≤ a<02.已知二次函数 f(x)=ax 2+ (a 2+b)x + c 的图象张口向上,且f(0)= 1,f(1) = 0,则实数b 的取值范围是 ( )A.-∞,-3B. -3,04 4C .[0,+∞ )D . (-∞,- 1)3.若不等式 (a - 2)x 2+ 2(a - 2)x - 4<0 对全部 x ∈ R 恒建立,则 a 的取值范围是 ( )A . (-∞, 2]B . [ - 2,2]C .( -2,2]D . (-∞,- 2)4.设二次函数 f(x)= x 2- x + a(a>0) ,若 f(m)<0 ,则 f(m - 1)的值为 ( )A .正数B .负数C .非负数D .不确立 能力提高5.设函数 f(x)= x|x|+ bx +c ,给出以下四个命题:① c = 0 时, f(x)是奇函数;② b = 0,c>0 时,方程 f(x)= 0 只有一个实根;③ f(x) 的图象对于点 (0, c)对称;④方程 f(x)= 0 至多有 两个实根.此中正确的命题的个数是( )A .1B .2C .3D . 46.若函数 f(x)= x 2+ ax +b 有两个零点 x 1,x 2 ,且 1<x 1<x 2<3,那么在 f(1) ,f(3)两个函 数值中 ()A .只有一个小于 1B .起码有一个小于 1C .都小于 1D .可能都大于 17.设 b>0 ,二次函数 y = ax 2 +bx + a 2- 1 的图象为以下之一,则a 的值为 ()①②③ ④图 K6-1A .1B .- 1- 1-5-1+5C. 2D. 22+ax - b + 1(a ,b ∈ R ) 对随意实数8.已知函数 f(x)=- x x 都有 f(1- x)= f(1+ x)建立,若当 x ∈ [- 1,1] 时, f(x)>0 恒建立,则实数 b 的取值范围是 ( )A .- 1<b<0B .b<- 2C .b<- 1 或 b>2D .不可以确立9.以下四个命题: (1) 函数 f(x) 在 x>0 时是增函数, x<0 时也是增函数,因此 f(x)是增函数; (2) 若函数 f(x)= ax 2+ bx + 2 与 x 轴没有交点,则 b 2- 8a<0 且 a>0; (3)y = x 2- 2|x|- 3 的递加区间为 [1,+∞ ); (4)y = 1+ x 和 y = 1+ x 2表示同样的函数.此中正确命题的个数是________.2+ 2x + c(x ∈ R ) 的值域为 [0,+∞ ),则 f(1) 的最小值为10. 已知二次函数f(x)= ax ________.3x 2的最大值不大于 1,又当 x ∈ 1,1 时,f(x)≥ 1,则 a = ________.11.已知函数 f(x)= ax -26 4 2 812.(13 分 )某自来水厂的蓄水池存有400 吨水,水厂每小时可向蓄水池中灌水60 吨,同时蓄水池又向居民小区不中断供水,t 小时内供水总量为1206t吨 (0≤ t≤ 24).(1)从供水开始经过多少小时,蓄水池中的存水量最少?最少水量是多少吨?(2)若蓄水池中水量少于80 吨时,就会出现供水紧张现象,请问在一天的24 小时内,有多少小时出现供水紧张现象.难点打破13.(12 分 )已知二次函数 f(x)= ax2+ bx(a≠ 0),且 f(x+1) 为偶函数,定义:知足f(x)= x 的实数 x 称为函数 f(x)的“不动点”,若函数f( x)有且仅有一个不动点.(1)求 f(x)的分析式;(2)若函数 g(x)= f(x)+ kx2在 (0,4)上是增函数,务实数 k 的取值范围;(3)能否存在区间 [m, n](m<n),使得 f(x)在区间 [m, n]上的值域为 [3 m,3n] ?若存在,恳求出 m,n 的值;若不存在,请说明原因.课时作业 ( 六)【基础热身】 1.D23a 3- a≥- 1 且 a<0, [分析 ] f(x)= ax + (a - a)x + 1 在 (-∞,- 1] 上单一递加, 有-2a得- 3≤ a<0.2. D [ 分析 ] 由 f(0)= 1,f(1) = 0 得 c =1, a + a 2+ b + 1= 0, b =- a 2- a - 1(a>0),得b<- 1.3. C [ 分析 ] 当 a - 2=0 即 a = 2 时,不等式为- 4< 0 恒建立,∴ a = 2 知足题意;当a - 2<0,a - 2≠ 0 时,则 a 知足 解得- 2<a < 2.因此 a 的范围是- 2< a ≤ 2.<0,4. A [ 分析 ] ∵ f(x)= x 2- x + a 的对称轴为直线 x = 1,且 f(1)>0 ,f(0)>0 ,而 f(m) <0,2∴m ∈ (0,1) ,∴ m - 1< 0,∴ f(m - 1)>0.【能力提高】5. C [ 分析 ] 对于①, c = 0 时, f(- x)=- x|- x|+ b(- x)=- x|x|- bx =- f(x),故 f( x) 是奇函数;对于②, b = 0,c>0 时, f(x)= x|x|+ c ,∴当 x ≥0 时, x 2+ c =0 无解, x<0 时, f(x) =- x 2+ c = 0,∴ x =- c ,有一个实数根;对于③, f(- x)+ f(x) = [- x|- x|+ b(- x)+ c] +( x|x|+ bx + c)=- x|x|- bx + c + x|x|+ bx + c= 2c ,∴ f(x)的图象对于点 (0, c)对称;对于④,当 c = 0 时, f(x)= x(|x|+ b),若 b<0,则方程有三根0, b ,- b ,应选 C.6.B [分析 ] 当函数图象对于直线 x =2 对称时, = 16- 4b>0,b<4,f(1), f(3)都小于 1;当函数图象对称轴不是直线 x = 2 时, f(1) , f(3) 中起码有一个小于 1.(0,0),则 a 2- 1 7. B [分析 ] 由 b>0 可知,①、②图象不正确;由③、④图象均过点ba =- 1 时, f( x) =0? a = ±1.当 a = 1 时, b>0,f(x)的对称轴为 x =- <0 ,此时不合题意;当2b B.的对称轴 x = >0 ,③图象知足,应选28.B [分析 ] 由 f(1- x)= f(1+ x)得对称轴为直线 x = 1,因此 a =2.当 x ∈ [- 1,1]时,f(x)>0恒建立,得 f(x)min = f(- 1)>0,即- 1-2- b + 1>0? b<- 2.9.01;(2)不必定 a>0,a = b = 0 也可; (3)画出图象 (图略 )可知,[分析 ] (1) 反例 f(x)=- x递加区间为 [- 1,0]和 [1,+∞ ); (4) 值域不一样.10. 4 [ 分析 ] 由题意知 a>0,f(1) = a + c + 2≥ 2+2 ac = 4.4- 4ac = 0,3a 2 1 2 11. 1[分析 ] f(x)=- 2 x - 3 + 6a ,1 2 1af(x)max = a ≤,得- 1≤a ≤ 1,对称轴为 x = .66331 1当- 1≤ a<4时,4,2 是 f(x)的递减区间,而 f(x) ≥18,1 a 3 1即f(x)min=f2 = 2-8≥8? a ≥1,3与- 1≤ a< 矛盾;1+ 13 1 a1 1 423当 4≤ a ≤ 1 时, 4≤ 3≤ 3,且 3<2= 8,因此 f(x) min = f 1 =a - 3≥ 1? a ≥ 1,2 2 8 8 而 3≤ a ≤ 1,因此 a = 1.412. [解答 ] (1) 设 t 小时后蓄水池中的水量为 y 吨,则 y = 400+ 60t - 120 6t(0≤ t ≤ 24).令 6t = x ,则 x 2= 6t 且 0≤ x ≤12,∴ y = 400+ 10x 2- 120x = 10(x - 6)2+ 40(0 ≤ x ≤12), ∴当 x =6,即 t = 6 时, y min = 40,即从供水开始经过 6 小时,蓄水池水量最少,只有 40 吨. (2)依题意 400+ 10x 2- 120x<80 , 得 x 2- 12x +32<0,解得 4<x<8,即 4< 6t<8,∴ 8<t< 32.3 3∵ 32-8= 8,∴每日约有 8 小时供水紧张.3 3 【难点打破】13. [解答 ] (1) ∵ f(x + 1)= a(x + 1)2+ b(x + 1)= ax 2+ (2a +b)x +a + b 为偶函数,∴ 2a +b = 0,∴ b =- 2a ,∴ f(x)=ax 2-2ax.∵函数 f(x)有且仅有一个不动点, ∴方程 f(x)= x 有且仅有一个解,即 ax 2- (2a + 1)x =0 有且仅有一个解,∴ 2a +1= 0, a =-12,1 2∴ f(x)=- 2x + x.21 2(2) g ( x)= f(x)+ kx = k - 2 x + x ,1其对称轴为 x = 1-2k .因为函数 g(x)在 (0,4) 上是增函数, ∴当 k<1时,1 ≥ 4,解得 3≤ k<1;21- 2k 8 2当 k = 1时,切合题意;当 k>1时, 1 <0 恒建立.22 1-2k 综上, k 的取值范围是3,+∞ .118112 2 ≤ ,(3)f(x)=- x + x =- 2(x - 1) +222∵在区间 [m , n] 上的值域为 [3 m,3n] ,∴ 3n ≤1,∴ n ≤1,2 6故 m<n ≤ 1,∴ f( x)在区间 [m , n] 上是增函数, 6f m = 3m , - 1m 2+ m =3m ,2 ∴即1f n = 3n ,- 2+ n = 3n ,2 n∴m, n 是方程-1x2+ x=3x 的两根,2由-12x2+ x=3x,解得 x=0 或 x=- 4,∴m=- 4, n= 0.。
课时作业(五) [第5讲 函数的性质][时间:45分钟 分值:100分]基础热身 1. 下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的是( )A .y =x 3B .y =ln|x |C .y =1x 2D .y =cos x 2. 已知f (x )是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R 都有f (x +6)=f (x )+2f (3),f (-1)=2,则f (2011)=( )A .1B .2C .3D .43.函数f (x )=2x x +1在[1,2]的最大值和最小值分别是( ) A.43,1 B .1,0 C.43,23 D .1,234. 若函数f (x )=x (2x +1)(x -a )为奇函数,则a =( ) A.12 B.23 C.34D .1 能力提升5. 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ (a -3)x +5(x ≤1),2a x(x >1)是(-∞,+∞)上的减函数,则a 的取值范围是( )A .(0,3)B .(0,3]C .(0,2)D .(0,2]6. 函数y =f (x )与y =g (x )有相同的定义域,且都不是常值函数,对于定义域内的任何x ,有f (x )+f (-x )=0,g (x )·g (-x )=1,且当x ≠0时,g (x )≠1,则F (x )=2f (x )g (x )-1+f (x )的奇偶性为( )A .奇函数非偶函数B .偶函数非奇函数C .既是奇函数又是偶函数D .非奇非偶函数7. 已知函数f (x )=a x +log a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为log a 2+6,则a 的值为( )A.12B.14C .2D .4 8.已知关于x 的函数y =log a (2-ax )在[0,1]上是减函数,则a 的取值范围是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(0,2)D .[2,+∞)9. 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sinπx (0≤x ≤1),log 2 010x (x >1),若a ,b ,c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ),则a +b +c 的取值范围是( )A .(1,2 010)B .(1,2 011)C .(2,2 011)D .[2,2 011]10.函数f (x )对于任意实数x 满足条件f (x +2)=1f (x ),若f (1)=-5,则f [f (5)]=________.11.f (x )是连续的偶函数,且当x >0时f (x )是单调函数,则满足f (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x +4的所有x 之和为________.12. 函数f (x )的定义域为D ,若对于任意的x 1,x 2∈D ,当x 1<x 2时,都有f (x 1)≤f (x 2),则称函数f (x )为定义域D 上的非减函数.设函数f (x )在[0,1]上为非减函数,且满足以下三个条件:①f (0)=0,②f (1-x )+f (x )=1,③f ⎝⎛⎭⎫x 3=12f (x ),则f ⎝⎛⎭⎫13+f ⎝⎛⎭⎫512的值为________. 13.已知函数y =f (x )的定义域为R ,且对任意的正数d ,都有f (x +d )<f (x ),则满足f (1-a )<f (a -1)的a 的取值范围是________.14.(10分) 已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b 2x +1+a是奇函数. (1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围.15.(13分) 已知函数f (x )在定义域(0,+∞)上为增函数,且满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1.(1)求f (9),f (27)的值;(2)解不等式:f (x )+f (x -8)<2.难点突破 16.(12分)已知函数f (x )的定义域为{x |x ≠k π,k ∈Z },且对于定义域内的任何x 、y ,有f (x -y )=f (x )·f (y )+1f (y )-f (x )成立,且f (a )=1(a 为正常数),当0<x <2a 时,f (x )>0. (1)判断f (x )的奇偶性;(2)证明f (x )为周期函数;(3)求f (x )在[2a,3a ]上的最小值和最大值.课时作业(五)【基础热身】1.B [解析] y =x 3不是偶函数;y =1x 2在(0,+∞)上单调递减;y =cos x 在(0,+∞)上有增有减.2.B [解析] 令x =-3,则f (-3+6)=f (-3)+2f (3),因为f (x )是偶函数,所以f (-3)=f (3),所以f (3)=0,所以f (x +6)=f (x ),2011=6×335+1,所以f (2011)=f (1)=f (-1)=2.3.A [解析] ∵f (x )=2x x +1=2(x +1)-2x +1=2-2x +1, 又f (x )在[1,2]上为增函数,∴f (x )min =f (1)=1,f (x )max =f (2)=43,故选A. 4.A [解析] 法一:由已知得f (x )=x (2x +1)(x -a )定义域关于原点对称,由于该函数定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠-12且x ≠a ,知a =12,故选A. 法二:∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),又f (x )=x 2x 2+(1-2a )x -a, 则-x 2x 2-(1-2a )x -a =-x 2x 2+(1-2a )x -a在函数的定义域内恒成立,可得a =12.【能力提升】5.D [解析] ∵f (x )为(-∞,+∞)上的减函数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a -3<0,2a >0,(a -3)×1+5≥2a 1,解得0<a ≤2.6.B [解析] ∵f (x )+f (-x )=0,∴f (-x )=-f (x ).又∵g (x )·g (-x )=1,∴g (-x )=1g (x ). ∵F (x )=2f (x )g (x )-1+f (x )=f (x )⎣⎡⎦⎤2g (x )-1+1 =f (x )·g (x )+1g (x )-1. ∴F (-x )=f (-x )·g (-x )+1g (-x )-1=-f (x )·1g (x )+11g (x )-1=-f (x )·1+g (x )g (x )1-g (x )g (x )=f (x )·g (x )+1g (x )-1=F (x ). ∴F (x )为偶函数.7.C [解析] ∵函数f (x )=a x +log a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上具有单调性,因此最大值与最小值之和为a +a 2+log a 2=log a 2+6,解得a =2,故选C.8.B [解析] 依题意a >0且a ≠1,所以2-ax 在[0,1]上递减,因此⎩⎪⎨⎪⎧a >1,2-a >0, 解得1<a <2,故选B.9.C [解析] 因为函数f (x )=sinπx (0≤x ≤1)的图象关于直线x =12对称,不妨令a <b <c ,由f (a )=f (b )可得a +b 2=12,即a +b =1,又因为0≤sinπx ≤1,所以0<log 2 010c <1,解得1<c <2 010,所以2<a +b +c <2 011,故选C.10.-15 [解析] ∵f (5)=1f (3)=11f (1)=f (1)=-5, ∴f [f (5)]=f (-5)=f (-1)=1f (-1+2)=-15. 11.-8 [解析] 依题意当满足f (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x +4时,即①x =x +3x +4时,得x 2+3x -3=0,此时x 1+x 2=-3.②-x =x +3x +4时,得x 2+5x +3=0,∴x 3+x 4=-5.∴满足f (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x +4的所有x 之和为-3+(-5)=-8.12.1 [解析] 由f (0)=0,f (1-x )+f (x )=1,f ⎝⎛⎭⎫x 3=12f (x ),得f (1)=1,f ⎝⎛⎭⎫13=12,f ⎝⎛⎭⎫23=12,因为13<512<23,所以f ⎝⎛⎭⎫13≤f ⎝⎛⎭⎫512≤f ⎝⎛⎭⎫23,所以f ⎝⎛⎭⎫512=12,所以f ⎝⎛⎭⎫13+f ⎝⎛⎭⎫512=1. 13.(-∞,1) [解析] 因为d >0时,f (x +d )<f (x ),所以函数y =f (x )是减函数,所以由f (1-a )<f (a -1)得1-a >a -1,解得a <1,所以a 的取值范围是(-∞,1).14.[解答] (1)因为f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0,即-1+b 2+a=0, 解得b =1,从而有f (x )=-2x +12x +1+a. 又由f (1)=-f (-1)知-2+14+a =--12+11+a, 解得a =2.(2)由(1)知f (x )=-2x +12x +1+2=-12+12x +1, 由上式易知f (x )在(-∞,+∞)上为减函数.由f (x )为奇函数,得不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0等价于f (t 2-2t )<-f (2t 2-k )=f (-2t 2+k ),又f (x )为减函数,由上式推得t 2-2t >-2t 2+k ,即对一切t ∈R 有3t 2-2t -k >0,从而判别式Δ=4+12k <0,解得k <-13. 15.[解答] (1)f (9)=f (3)+f (3)=2,f (27)=f (9)+f (3)=3.(2)∵f (x )+f (x -8)=f [x (x -8)]<f (9),又函数f (x )在定义域(0,+∞)上为增函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -8>0,x (x -8)<9,解得8<x <9.即原不等式的解集为{x |8<x <9}.【难点突破】16.[解答] (1)∵定义域{x |x ≠k π,k ∈Z }关于原点对称,又f (-x )=f [(a -x )-a ]=f (a -x )·f (a )+1f (a )-f (a -x )=1+f (a -x )1-f (a -x )=1+f (a )·f (x )+1f (x )-f (a )1-f (a )·f (x )+1f (x )-f (a )=1+f (x )+1f (x )-11-1+f (x )f (x )-1=2f (x )-2=-f (x ), 对于定义域内的每个x 值都成立,∴f (x )为奇函数.(2)证明:∵f (x -a )=f (x )+11-f (x ), ∴f (x -2a )=f (x -a )+11-f (x -a )=1+f (x )+11-f (x )1-f (x )+11-f (x )=-1f (x ), ∴f (x -4a )=-1f (x -2a )=11f (x )=f (x ), ∴函数f (x )为周期函数.(3)设2a <x <3a ,则0<x -2a <a ,∴由(2)知f (x -2a )=-1f (x )>0, ∴f (x )<0,设2a <x 1<x 2<3a ,则0<x 2-x 1<a ,∴f (x 1)<0,f (x 2)<0,f (x 2-x 1)>0,∴f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)·f (x 2)+1f (x 2-x 1)>0, ∴f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在[2a,3a ]上单调递减,又f (2a )=f (a +a )=f [a -(-a )]=f (a )·f (-a )+1f (-a )-f (a )=1-f 2(a )-2f (a )=0,f (3a )=f (2a +a )=f [2a -(-a )]=f (2a )·f (-a )+1f (-a )-f (2a )=1-f (a )=-1. ∴f (x )在[2a,3a ]上的最小值为-1,最大值为0.。