2012版步步高高考数学考前三个月抢分训练25:函数
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专题限时集训(二十)[第20讲 分类与整合思想和化归与转化思想](时间:10分钟+35分钟)2012二轮精品提分必练2012二轮精品提分必练3.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=35,则tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4等于( ) A.17B .7C .-17D .-7 4.设0<a <1,函数f (x )=log a (a 2x -3a x +3),则使f (x )>0的x 的取值范围是( )A .(-∞,0)B .(0,+∞)C .(log a 2,0)D .(log a 2,+∞)2012二轮精品提分必练1.已知M ={x |x -a =0},N ={x |ax -1=0},若M ∩N =N ,则实数a 的值为( )A .1B .-1C .1或-1D .0或1或-12.设a >0,a ≠1,函数f (x )=log a x 在区间[a,2a ]上的最大值与最小值之差小于1,则a 的取值范围是( )A .(0,1)∪(1,+∞)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(2,+∞) D .(1,+∞)3.设一直角三角形两直角边的长均是区间(0,1)内的随机数,则斜边的长小于34的概率为( )A.9π64B.964C.9π16D.9164.若sin x +cos x =13,x ∈(0,π),则sin x -cos x 的值为( ) A .±173 B .-173C.13D.1735.如果函数y =a sin x +b 的最小值是-1,最大值是3,则a -b =________.6.已知直线kx -y +1=0与圆C :x 2+y 2=4相交于A ,B 两点,若点M 在圆C 上,且有OM →=OA →+OB →(O 为坐标原点),则实数k =________.7.设函数f (x )=x -2m sin x +(2m -1)sin x cos x(m为实数)在(0,π)上为增函数,试求m的取值范围.8.设函数f(x)=x2-2x+a ln x.(1)若函数f(x)是定义域上的单调函数,求实数a的取值范围;(2)求函数f(x)的极值点.专题限时集训(二十)【基础演练】1.D 【解析】 当0<a <1时,log a 2<1⇔log a 2<log a a ⇒a <2,故0<a <1;若a >1,则log a 2<1⇔log a 2<log a a ⇒2<a ,故a >2.所以a 的取值范围是(0,1)∪(2,+∞).2.B 【解析】 当a >0时,a 2+2a ≥2a 2·2a=2; 当a <0时,a 2+2a =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫-2a ≤ -2⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2a =-2. 3.A 【解析】 由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=35,可得tan α=-34,对tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4进行恒等变形化为1+tan α1-tan α,把tan α=-34代入计算得17. 4.C 【解析】 根据对数函数的性质可得不等式0<a 2x -3a x +3<1,换元后转化为一元二次不等式求解.令t =a x ,则0<t 2-3t +3<1,因为Δ=(-3)2-4×3=-3<0,故t 2-3t+3>0恒成立,只要解不等式t 2-3t +3<1即可,即解不等式t 2-3t +2<0,解得1<t <2,故1<a x <2,取以a 为底的对数,根据对数函数性质得log a 2<x <0.正确选项为C.【提升训练】1.D 【解析】 M ∩N =N ⇔N ⊆M .当a =0时,N =∅,符合要求,当a ≠0时,只要a =1a,即a =±1即可.2.B 【解析】 当a >1时,函数f (x )=log a x 在区间[a,2a ]上的最大值与最小值分别为log a 2a =log a 2+1,log a a =1,它们的差为log a 2<1,即log 2a >1,故a >2;当0<a <1时,函数f (x )=log a x 在区间[a,2a ]上的最大值与最小值分别为log a a =1,log a 2a =log a 2+1,它们的差为-log a 2<1,即log a 2>-1,即log 2a <-1,即a <12.正确选项为B. 3.A 【解析】 设两直角边的长度分别是x ,y ,则0<x <1,0<y <1,随机事件“斜边的长小于34”满足x 2+y 2<⎝ ⎛⎭⎪⎫342.把点(x ,y )看作平面上的点,则基本事件所在的区域的面积是1,随机事件所在的区域的面积是14π⎝ ⎛⎭⎪⎫342=9π64. 4.D 【解析】 由sin x +cos x =13得1+2sin x cos x =19,∴sin2x =-89<0,∴x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π, ∵(sin x -cos x )2=1-sin2x =179且sin x >cos x , ∴sin x -cos x =173.故选D. 5.1或-3 【解析】 当a >0时,函数y =a sin x +b 的最小值是-a +b ,最大值是a +b ,由-a +b =-1,a +b =3,解得a =2,b =1,此时a -b =1;a =0不符合要求;当a <0时,函数y =a sin x +b 的最小值是a +b ,最大值是-a +b ,由a +b =-1,-a +b =3,解得a =-2,b =1,此时a -b =-3.6.0 【解析】 结合图形可知,当A ,B ,M 均在圆上时,平行四边形OAMB 的对角线OM =2,此时四边形OAMB 为菱形,故问题等价于圆心到直线kx -y +1=0的距离等于1.d =1k 2+1=1,解得k =0. 7.【解答】 ∵f (x )在区间(0,π)上是增函数,∴f ′(x )=1-2m cos x +2⎝ ⎛⎭⎪⎫m -12cos2x =2[(2m -1)cos 2x -m cos x +1-m ]=2(cos x -1)[(2m -1)cos x +(m -1)]>0在(0,π)上恒成立,令cos x =t ,则-1<t <1, 即不等式(t -1)[(2m -1)t +(m -1)]>0在(-1,1)上恒成立, ①若m >12,则t <1-m 2m -1在(-1,1)上恒成立,则只需1-m 2m -1≥1,即12<m ≤23; ②当m =12时,则0·t +12-1<0,在(-1,1)上显然成立; ③若m <12,则t >1-m 2m -1在(-1,1)上恒成立,则只需1-m 2m -1≤-1,即0≤m <12. 综上所述,所求实数m 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,23. 8.【解答】 (1)f ′(x )=2x -2+a x =2x 2-2x +a x,若函数f (x )是定义域上的单调函数,则只能f ′(x )≥0在(0,+∞)上恒成立,即2x 2-2x +a ≥0在(0,+∞)上恒成立,令g (x )=2x 2-2x +a ,则函数g (x )图象的对称轴方程是x =12,故只要Δ=4-8a ≤0恒成立,即只要a ≥12. (2)由(1)知当a ≥12时,f ′(x )=0的点是导数不变号的点,故a ≥12时,函数无极值点; 当a <12时,f ′(x )=0的根是x 1=1-1-2a 2,x 2=1+1-2a 2, 若a ≤0,1-2a ≥1,此时x 1≤0,x 2>0,且在(0,x 2)上f ′(x )<0,在(x 2,+∞)上f ′(x )>0,故函数f (x )有唯一的极小值点x 2=1+1-2a 2; 当0<a <12时,0<1-2a <1,此时x 1>0,x 2>0,f ′(x )在(0,x 1),(x 2,+∞)都大于0,f ′(x )在(x 1,x 2)上小于0,此时f (x )有一个极大值点x 1=1-1-2a 2和一个极小值点x 2=1+1-2a 2. 综上可知,a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上有唯一的极小值点x 2=1+1-2a 2; 0<a <12时,f (x )有一个极大值点x 1=1-1-2a 2和一个极小值点x 2=1+1-2a 2; a ≥12时,函数f (x )在(0,+∞)上无极值点.。
训练16 算法初步、复数1.已知复数z =11+i ,则复数(z -1)·i 在复平面内对应的点在第________象限.2.在复平面内,复数21-i 对应的点到直线y =x +1的距离是________.3.在如图所示的流程图中,若f (x )=2x,g (x )=x 3,则h (2)的值为________..题3 题5 题64.(2011·陕西改编)设集合M ={y |y =|cos 2x -sin 2x |,x ∈R },N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ||xi |<1,i 为虚数单位,x ∈R ,则M ∩N 为________.5.给出如图所示的流程图,其功能是________.6.一组数据x i (1≤i ≤8)从小到大的茎叶图为:4|0 1 3 3 4 6 7 8,在如图所示的流程图中x 是这8个数据的平均数,则输出的s 2的值为________.7.已知一个算法的流程图如图所示,当输出的结果为0时,输入的x 的值为________.题7 题88.执行如图所示的流程图,则输出的S =________.9.若复数z 1=4+29i ,z 2=6+9i ,其中i 是虚数单位,则复数(z 1-z 2)i 的实部为________.10.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12i,i 2,|5i 2|,+2i,-i 22,则集合A ∩R +的子集个数为________.11.(2010·北京)在复平面内,复数2i1-i 对应的点的坐标为______.12.阅读如图所示的流程图,运行相应的程序,输出的结果是________.题12 题13 题1413.某地区为了解70岁~80岁的老人的日平均睡眠时间(单位:h),随机选择了50位老人进行调查,下表是这50位老人睡眠时间的频率分布表:14.若如图所示的算法流程图中输出y 的值为0,则输入x 的值可能是________(写出所有可能的值). 答案1.四 2.223.8 4.[)0,1 5.求|a-b|的值 6.7 7.-2或18.7 500 9.-20 10.8 11.(-1,1) 12.8 13.6.42 14.0,-3,1。
第7练 抓重点——函数性质与分段函数[题型分析·高考展望] 函数单调性、奇偶性、周期性是高考必考内容,以分段函数为载体是常考题型.主要以选择题或填空题的形式考查,难度为中档偏上.二轮复习中,应该重点训练函数性质的综合应用能力,收集函数应用的不同题型,分析比较异同点,排查与其他知识的交汇点,找到此类问题的解决策略,通过训练提高解题能力.常考题型精析题型一 函数单调性、奇偶性的应用1.常用结论:设x 1、x 2∈[a ,b ],则(x 1-x 2) [f (x 1)-f (x 2)]>0⇔f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0⇔f (x )在[a ,b ]上递增.(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0⇔f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0⇔f (x )在[a ,b ]上递减.2.若f (x )和g (x )都是增函数,则f (x )+g (x )也是增函数,-f (x )是减函数,复合函数的单调性根据内函数和外函数同增异减的法则判断.3.定义域不关于原点对称的函数一定是非奇非偶函数.4.奇偶性相同的两函数的积为偶函数,奇偶性相反的两函数的积为奇函数.例1 (1)(2014·湖北)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=12(|x -a 2|+|x -2a 2|-3a 2).若∀x ∈R ,f (x -1)≤f (x ),则实数a 的取值范围为( ) A.[-16,16]B.[-66,66]C.[-13,13]D.[-33,33] (2)(2014·课标全国Ⅱ)已知偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,f (2)=0.若f (x -1)>0,则x 的取值范围是________.点评 (1)奇偶性:具有奇偶性的函数在关于原点对称的区间上其图象、函数值、解析式和单调性联系密切,研究问题时可转化到只研究部分(一半)区间上,这是简化问题的一种途径.尤其注意偶函数f (x )的性质:f (|x |)=f (x ).(2)单调性:可以比较大小,求函数最值,解不等式,证明方程根的唯一性.变式训练1 (1)(2015·天津)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x -m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b =f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.a <b <c B.c <a <b C.a <c <bD.c <b <a(2)(2015·北京)下列函数中为偶函数的是( ) A.y =x 2sin x B.y =x 2cos x C.y =|ln x |D.y =2-x题型二 函数的周期性与对称性的应用重要结论:1.若对于定义域内的任意x ,都有f (a -x )=f (a +x ),则f (x )关于x =a 对称. 2.若对于任意x 都有f (x +T )=f (x ),则f (x )的周期为T .例2 (1)已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,且f (x )的图象关于直线x =1对称,当x ∈[-1,0)时,f (x )=-x ,则f (2 015)+f (2 016)=________.(2)定义在R 上的函数f (x )满足f (x +6)=f (x ).当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2;当-1≤x <3时,f (x )=x ,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 016)=________.点评 利用函数的周期性、对称性可以转化函数解析式、图象和性质,把不在已知区间上的问题,转化到已知区间上求解.变式训练2 已知定义在R 上的偶函数满足:f (x +4)=f (x )+f (2),且当x ∈[0,2]时,y =f (x )单调递减,给出以下四个命题:①f (2)=0;②x =-4为函数y =f (x )图象的一条对称轴;③函数y =f (x )在[8,10]上单调递增;④若方程f (x )=m 在[-6,-2]上的两根为x 1,x 2,则x 1+x 2=-8. 则所有正确命题的序号为________. 题型三 分段函数例3 已知函数f (x )=⎩⎨⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.点评 (1)分段函数是一个函数在其定义域的不同子集上,因对应关系的不同而分别用几个不同的式子来表示的.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.(2)在求分段函数f (x )解析式时,一定要首先判断x 属于定义域的哪个子集,然后再代入相应的关系式.变式训练3 (2014·浙江)设函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+x ,x <0,-x 2,x ≥0. 若f (f (a ))≤2,则实数a 的取值范围是________.高考题型精练1.(2015·安徽)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( ) A.y =ln x B.y =x 2+1 C.y =sin xD.y =cos x2.(2015·陕西)设f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ≥0,2x,x <0,则f (f (-2))等于( )A.-1B.14 C.12D.323.(2014·山东)函数f (x )=1(log 2x )2-1的定义域为( )A.⎝⎛⎭⎫0,12 B.(2,+∞)C.⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞) D.⎝⎛⎦⎤0,12∪[2,+∞) 4.(2014·江西)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a ·2x ,x ≥0,2-x ,x <0(a ∈R ),若f [f (-1)]=1,则a 等于( ) A.14 B.12 C.1D.25.下列函数f (x )中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1≠x 2,(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是( ) A.f (x )=1x -xB.f (x )=x 3C.f (x )=ln xD.f (x )=2x6.函数y =f (x -1)的图象关于直线x =1对称,当x ∈(-∞,0)时,f (x )+xf ′(x )<0成立,若a =20.2·f (20.2),b =ln 2·f (ln 2),c =(log 1214)·f (log 1214),则a ,b ,c 的大小关系是( )A.a >b >cB.b >a >cC.c >a >bD.a >c >b7.设函数g (x )=x 2-2(x ∈R ),f (x )=⎩⎨⎧g (x )+x +4,x <g (x ),g (x )-x ,x ≥g (x ), 则f (x )的值域是( )A.[-94,0]∪(1,+∞)B.[0,+∞)C.[-94,+∞)D.[-94,0]∪(2,+∞)8.(2015·青岛模拟)对实数a 和b ,定义运算“⊗”:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a -b ≤1,b ,a -b >1.设函数f (x )=(x 2-2)⊗(x-x 2),x ∈R .若函数y =f (x )-c 的图象与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是( ) A.(-∞,-2]∪(-1,32)B.(-∞,-2]∪(-1,-34)C.(-1,14)∪(14,+∞)D.(-1,-34)∪[14,+∞)9.(2014·安徽)若函数f (x )(x ∈R )是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为f (x )=⎩⎨⎧x (1-x ),0≤x ≤1,sin πx ,1<x ≤2,则f ⎝⎛⎭⎫294+f ⎝⎛⎭⎫416=________. 10.对于任意实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b .设函数f (x )=-x +3,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=min{f (x ),g (x )}的最大值是________.11.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x -[x ],x ≥0,f (x +1),x <0其中[x ]表示不超过x 的最大整数.若直线y =k (x +1)(k >0)与函数y =f (x )的图象恰有三个不同的交点,则实数k 的取值范围是____________. 12.已知函数y =f (x ),x ∈R ,有下列4个命题:①若f (1+2x )=f (1-2x ),则f (x )的图象关于直线x =1对称; ②y =f (x -2)与y =f (2-x )的图象关于直线x =2对称;③若f (x )为偶函数,且f (2+x )=-f (x ),则f (x )的图象关于直线x =2对称; ④若f (x )为奇函数,且f (x )=f (-x -2),则f (x )的图象关于直线x =1对称. 其中正确命题的序号为________.答案精析第7练 抓重点——函数性质与分段函数常考题型精析 例1 (1)B (2)(-1,3)解析 (1)因为当x ≥0时,f (x )=12(|x -a 2|+|x -2a 2|-3a 2),所以当0≤x ≤a 2时,f (x )=12(a 2-x +2a 2-x -3a 2)=-x ;当a 2<x <2a 2时,f (x )=12(x -a 2+2a 2-x -3a 2)=-a 2;当x ≥2a 2时,f (x )=12(x -a 2+x -2a 2-3a 2)=x -3a 2.综上,函数f (x )=12(|x -a 2|+|x -2a 2|-3a 2)在x ≥0时的解析式等价于f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,0≤x ≤a 2,-a 2,a 2<x <2a 2,x -3a 2,x ≥2a 2.因此,根据奇函数的图象关于原点对称作出函数f (x )在R 上的大致图象如下,观察图象可知,要使∀x ∈R ,f (x -1)≤f (x ),则需满足2a 2-(-4a 2)≤1,解得-66≤a ≤66. (2)∵f (x )是偶函数, ∴图象关于y 轴对称.又f (2)=0,且f (x )在[0,+∞)单调递减,则f (x )的大致图象如图所示,由f (x -1)>0,得-2<x -1<2,即-1<x <3. 变式训练1 (1)B (2)B解析 (1)由函数f (x )=2|x -m |-1为偶函数,得m =0,∴f (x )=2|x |-1,当x >0时,f (x )为增函数,log 0.53=-log 23,∴log 25>|-log 23|>0,∴b =f (log 25)>a =f (log 0.53)>c =f (2m )=f (0), 故选B.(2)由f (-x )=f (x ),且定义域关于原点对称,可知A 为奇函数,B 为偶函数,C 定义域不关于原点对称,D 为非奇非偶函数. 例2 (1)1 (2)336解析 (1)由f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数且f (x )的图象关于直线x =1对称,知f (x )的周期为4, f (2 015)=f (3)=f (-1)=1, f (2 016)=f (4)=f (0)=0. ∴f (2 015)+f (2 016)=1+0=1.(2)由f (x +6)=f (x )可知,函数f (x )的一个周期为6,所以f (-3)=f (3)=-1,f (-2)=f (4)=0,f (-1)=f (5)=-1,f (0)=f (6)=0,f (1)=1,f (2)=2,所以在一个周期内有f (1)+f (2)+…+f (6)=1+2-1+0-1+0=1,所以f (1)+f (2)+…+f (2 016)=[f (1)+f (2)+…+f (6)]×336=336. 变式训练2 ①②④解析 令x =-2,得f (2)=f (-2)+f (2),f (-2)=0,又函数f (x )是偶函数,故f (2)=0,①正确; 根据①可得f (x +4)=f (x ),可得函数f (x )的周期是4,由于偶函数的图象关于y 轴对称,故x =-4也是函数y =f (x )图象的一条对称轴,②正确; 根据函数的周期性可知,函数f (x )在[8,10]上单调递减,③不正确; 由于函数f (x )的图象关于直线x =-4对称,故如果方程f (x )=m 在区间[-6,-2]上的两根为x 1,x 2,则x 1+x 22=-4,即x 1+x 2=-8,④正确.故正确命题的序号为①②④.例3 解 (1)∵函数f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ). 当x >0时,-x <0,有(-x )2-mx =-(-x 2+2x ), 即x 2-mx =x 2-2x . ∴m =2.(2)由(1)知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+2x ,x <0,如图.当x >0时,f (x )=-x 2+2x =-(x -1)2+1, ∴当x ∈[1,+∞)时,f (x )单调递减; 当x ∈(0,1]时,f (x )单调递增.当x <0时,f (x )=x 2+2x =(x +1)2-1, ∴当x ∈(-∞,-1]时,f (x )单调递减; 当x ∈[-1,0)时,f (x )单调递增. 综上知:函数f (x )在[-1,1]上单调递增. 又函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增.∴⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,解得1<a ≤3. 故实数a 的取值范围是(1,3]. 变式训练3 a ≤ 2解析 f (x )的图象如图,由图象知,满足f (f (a ))≤2时,得f (a )≥-2,而满足f (a )≥-2时,得a ≤2.高考题型精练1.D [对数函数y =ln x 是非奇非偶函数;y =x 2+1为偶函数但没有零点;y =sin x 是奇函数;y =cos x 是偶函数且有零点,故选D.]2.C [∵f (-2)=2-2=14>0,则f (f (-2))=f ⎝⎛⎭⎫14=1-14=1-12=12,故选C.] 3.C [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x >0,(log 2x )2>1,解得x >2或0<x <12.故选C.]4.A [由题意得f (-1)=2-(-1)=2,f [f (-1)]=f (2)=a ·22=4a =1,∴a =14.]5.A [“∀x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0”等价于在(0,+∞)上f (x )为减函数,易判断f (x )=1x-x 符合.]6.B [因为函数y =f (x -1)的图象关于直线x =1对称,所以y =f (x )关于y 轴对称. 所以函数y =xf (x )为奇函数. 因为[x f (x )]′=f (x )+xf ′(x ),所以当x ∈(-∞,0)时,[x f (x )]′=f (x )+xf ′(x )<0, 函数y =xf (x )单调递减,从而当x ∈(0,+∞)时,函数y =xf (x )单调递减. 因为1<20.2<2,0<ln 2<1,log 1214=2, 从而0<ln 2<20.2<log 1214,所以b >a >c .]7.D [由x <g (x )得x <x 2-2, ∴x <-1或x >2;由x ≥g (x )得x ≥x 2-2,∴-1≤x ≤2.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x +2,x <-1或x >2,x 2-x -2,-1≤x ≤2.即f (x )=⎩⎨⎧(x +12)2+74,x <-1或x >2,(x -12)2-94,-1≤x ≤2.当x <-1时,f (x )>2;当x >2时,f (x )>8.∴当x ∈(-∞,-1)∪(2,+∞)时,函数的值域为(2,+∞). 当-1≤x ≤2时,-94≤f (x )≤0.∴当x ∈[-1,2]时,函数的值域为[-94,0].综上可知,f (x )的值域为[-94,0]∪(2,+∞).]8.B [f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x 2-2-(x -x 2)≤1,x -x 2,x 2-2-(x -x 2)>1,即f (x )=⎩⎨⎧x 2-2,-1≤x ≤32,x -x 2,x <-1或x >32,f (x )的图象如图所示,由图象可知B 正确.]9.516解析 ∵f (x )是以4为周期的奇函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫294=f ⎝⎛⎭⎫8-34=f ⎝⎛⎭⎫-34, f ⎝⎛⎭⎫416=f ⎝⎛⎭⎫8-76=f ⎝⎛⎭⎫-76.∵当0≤x ≤1时,f (x )=x (1-x ), ∴f ⎝⎛⎭⎫34=34×⎝⎛⎭⎫1-34=316. ∵当1<x ≤2时,f (x )=sin πx , ∴f ⎝⎛⎭⎫76=sin 7π6=-12. 又∵f (x )是奇函数,∴f ⎝⎛⎭⎫-34=-f ⎝⎛⎭⎫34=-316, f ⎝⎛⎭⎫-76=-f ⎝⎛⎭⎫76=12.11 ∴f ⎝⎛⎭⎫294+f ⎝⎛⎭⎫416=-316+12=516. 10.1解析 依题意,得h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,0<x ≤2,-x +3,x >2.当0<x ≤2时,h (x )=log 2x 是增函数;当x >2时,h (x )=3-x 是减函数,∴h (x )在x =2时取得最大值h (2)=1.11.⎣⎡⎭⎫14,13解析 根据[x ]表示的意义可知,当0≤x <1时,f (x )=x ,当1≤x <2时,f (x )=x -1,当2≤x <3时,f (x )=x -2,以此类推,当k ≤x <k +1时,f (x )=x -k ,k ∈Z ,当-1≤x <0时,f (x )=x +1,作出函数f (x )的图象如图,直线y =k (x +1)过点(-1,0),当直线经过点(3,1)时恰有三个交点,当直线经过点(2,1)时恰好有两个交点,在这两条直线之间时有三个交点,故k ∈⎣⎡⎭⎫14,13.12.①②④解析 1+2x +1-2x 2=1,故函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,故①正确;对于②,令t =x -2,则问题等价于y =f (t )与y =f (-t )图象的对称问题,显然这两个函数的图象关于直线t =0对称,即函数y =f (x -2)与y =f (2-x )的图象关于直线x -2=0即x =2对称,故②正确;由f (x +2)=-f (x ),可得f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),我们只能得到函数的周期为4,即只能推得函数y =f (x )的图象关于直线x =4k (k ∈Z )对称,不能推得函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,故③错误;由于函数f (x )为奇函数,由f (x )=f (-x -2),可得f (-x )=f (x +2),由于-x +x +22=1,可得函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,故④正确.。
训练15 概率与统计1.一个篮球运动员投篮一次得3分的概率为a ,得2分的概率为b ,不得分的概率为c (a 、b 、c ∈(0,1)),已知他投篮一次得分的数学期望为1(不计其他得分的情况),则ab 的最大值为________.2.已知某一随机变量X 的概率分布表如下,且E (X )=6.3,则a 的值为________.3.1、2、3、4、5、6),骰子朝上的面的点数分别为x 、y ,则log 2x y =1的概率为________.4.已知函数f (x )=x 2+bx +c ,其中0≤b ≤4,0≤c ≤4,记函数f (x )满足条件⎩⎪⎨⎪⎧f (2)≤12f (-2)≤4为事件A ,则事件A 发生的概率为________.5.甲、乙两人进行围棋比赛,比赛采取五局三胜制,无论哪一方先胜三局则比赛结束,假定甲每局比赛获胜的概率均为23,则甲以3∶1的比分获胜的概率为________. 6.如果ξ~B ⎝⎛⎭⎫15,14,则使P (ξ=k )取最大值的k 值为________. 7.(2011·锦州模拟)甲射击命中目标的概率是12,乙命中目标的概率是13,丙命中目标的概率是14.现在三人同时射击目标,则目标被击中的概率为________. 8.(2011·辽宁)从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A =“取到的2个数之和为偶数”,事件B =“取到的2个数均为偶数”,则P (B |A )=________.9.甲、乙两人进行5场比赛,每场甲获胜的概率为23,乙获胜的概率为13,如果有一人胜了三场,比赛即告结束,那么比赛以乙获胜3场负2场而结束的概率是________.10.(2010·福建)某次知识竞赛规则如下:在主办方预设的5个问题中,选手若能连续正确回答出两个问题,即停止答题,晋级下一轮.假设某选手正确回答每个问题的概率都是0.8,且每个问题的回答结果相互独立,则该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮的概率为________.11.已知样本容量为30,在样本频率分布直方图中,各小长方形的高的比从左到右依次为2∶4∶3∶1,则第2组的频率和频数分别是________.12.学校为了调查学生在课外读物方面的支出情况 ,抽取了一个容量为n 的样本,其频率分布直方图如图所示,其中支出在[50,60)的同学有30人,若想在这n 个人中抽取50个人,则在[50,60)之间应抽取的人数为________.13.在如图所示的“茎叶图”表示的数据中,众数和中位数分别为________________.14.(2010·福建)将容量为n的样本中的数据分成6组,绘制频率分布直方图,若第一组至第六组数据的频率之比为2∶3∶4∶6∶4∶1,且前三组数据的频数之和等于27,则n=________.答案1.1242.7 3.112 4.12 5.8276.3或4 7.348.149.88110.0.12811.0.4,12 12.15 13.31,26 14.60。
第 7 练抓要点——函数性质与分段函数[ 题型剖析·高考展望 ]函数单一性、奇偶性、周期性是高考必考内容,以分段函数为载体是常考题型.主要以填空题的形式考察,难度为中档偏上.二轮复习中,应当要点训练函数性质的综合应用能力,采集函数应用的不一样题型,剖析比较异同点,排查与其余知识的交汇点,找到此类问题的解决议略,经过训练提升解题能力.体验高考1 . (2015 山·东改编 )设函数f(x)=3x- 1, x< 1,f(f(a)) = 2f(a)的 a 的取值范围是则知足2x, x≥1,________ .答案2,+∞3分析由 f(f( a)) = 2f(a)得, f(a) ≥1.2 2 当 a<1 时,有 3a-1≥1,∴ a≥,∴≤a<1.3 3 当 a≥1时,有 2a≥1,∴ a≥0,∴ a≥ 1.2综上, a≥ .32. (2015 山·东改编 )设函数 f(x)=3x-b, x< 1,5= 4,则 b 等于 ________.x若 f f2 , x≥1.6答案1 2分析由题意,得 f 555- b. 6= 3× - b=62535b1.当- b≥1,即 b≤时,22= 4,解得 b=222当52- b< 1,即 b>32时, 3×52- b - b=4,7解得 b=8( 舍去 ).1因此 b= .23x -3x, x≤a,3. (2016 ·京北 )设函数 f(x)=-2x,x>a.(1)若 a= 0,则 f(x)的最大值为 ________;(2)若 f(x)无最大值,则实数 a 的取值范围是 ________.答案 (1)2 (2)(-∞,- 1)3x - 3x, x≤0,分析(1)当 a=0 时, f(x)=-2x,x> 0.若 x≤0, f′(x)= 3x2-3= 3(x2- 1).由 f′(x)> 0 得 x<- 1,由 f′(x)<0 得- 1<x≤0.因此 f( x)在 (-∞,- 1)上单一递加;在 (- 1,0] 上单一递减,因此 f( x)的最大值为 f(- 1)= 2.若 x> 0, f(x)=- 2x 单一递减,因此f(x)< f(0)= 0.因此 f( x)的最大值为 2.(2)f(x)的两个函数在无穷制条件时的图象如图.由 (1) 知,当 a≥- 1 时, f(x)获得最大值2.当 a<- 1 时, y=- 2x 在 x> a 时无最大值,且- 2a> 2.因此 a<- 1.1- x, x≥0,则 f(f(- 2))等于 ________.4. (2015 陕·西改编 )设 f(x)=x2 , x< 0,答案1 2分析∵ f(- 2)= 2-2=1> 0,则 f(f(- 2))= f1=1-1= 1-1=1.444225. (2016 四·川 )已知函数 f(x)是定义在 R 上的周期为 2 的奇函数,当0<x<1 时, f(x)= 4x,则f-5+ f(1) =________.2答案- 2分析因为 f(x)是周期为 2 的函数,因此 f( x)= f(x+ 2).而 f(x)是奇函数,因此 f( x)=- f(- x).因此 f(1) = f(- 1), f(1)=- f(- 1),即 f(1) =0,又 f -5= f -1=- f1, f11=42= 2,222255故 f -2=- 2,进而 f -2+ f(1) =- 2.高考必会题型题型一函数单一性、奇偶性的应用1.常用结论:设x1、 x2∈ [a, b],则(x1- x2) [f(x1)- f(x2)]>0 ?f(x1)- f(x2)>0 ? f(x)在[ a, b] 上x1- x2单一递加. (x1-x2)[f( x1)- f(x2)]<0 ?f(x1 )- f(x2)<0? f(x)在 [a, b]上单一递减.x1- x22.若 f(x)和 g(x)都是增函数,则 f(x)+ g(x)也是增函数,- f(x)是减函数,复合函数的单一性依据内函数和外函数同增异减的法例判断.3.定义域不对于原点对称的函数必定是非奇非偶函数.4.奇偶性同样的两函数的积为偶函数,奇偶性相反的两函数的积为奇函数.例 1 (1) 假如函数f(x)= ax2+ 2x-3 在区间 (-∞, 4)上是单一递加的,则实数 a 的取值范围是 ________.(2 - a) x+1, x< 1,(2) 已知 f(x)=知足对随意 x1≠x2,都有f(x1)-f( x2)> 0 建立,那么 a 的取a x, x≥1x1- x2值范围是 ________.答案(1)[-1, 0] (2)[3, 2) 42分析(1)当 a=0 时, f(x)=2x- 3,在定义域 R 上是单一递加的,故在(-∞,4)上单一递加;当 a≠0时,二次函数f( x)的对称轴为x=-1a.因为 f( x)在 (-∞,4) 上单一递加,因此 a< 0,且-1a≥4,解得-14≤a<0.综合上述得,-14≤a≤0. (2)由已知条件得 f(x)为增函数,2- a>0,∴a> 1,(2 -a) ×1+ 1≤a,解得3≤a< 2,∴ a 的取值范围是 [3, 2).22评论(1) 奇偶性:拥有奇偶性的函数在对于原点对称的区间上其图象、函数值、分析式和单一性联系亲密,研究问题时可转变到只研究部分( 一半 )区间上,这是简化问题的一种途径.特别注意偶函数f(x)的性质: f(|x|)= f(x).(2)单一性:能够比较大小,求函数最值,解不等式,证明方程根的独一性.变式训练1若 f(x)=- x2+ 2ax 与g( x)=a在区间[1,2] 上都是减函数,则 a 的取值范围是x+1________ .答案(0,1]分析由 f(x)=- x2+ 2ax 在 [1,2] 上是减函数可得[1,2] ? [a,+∞),∴ a≤ 1.∵y=1在 ( -1,+∞)上为减函数,x+ 1a∴由 g(x)=在[1,2]上是减函数可得a>0,故 0< a≤1.题型二函数的周期性与对称性的应用重要结论: 1.若对于定义域内的随意x,都有 f(a- x)= f(a+ x),则函数= a 对称.2.若对于随意x,都有 f(x+ T)= f(x),则 f(x)为周期函数,且它的周期为例 2 (1) 已知函数f(x)是 (-∞,+∞)上的奇函数,且 f(x)的图象对于直线f(x)的图象对于直线xT.x= 1 对称,当 x∈ [ -1,0)时, f(x)=- x,则 f(2015) + f(2016) = ________.(2) 定义在 R 上的函数 f(x)知足 f(x+ 6)= f( x).当- 3≤x<- 1 时, f(x)=- (x+ 2)2;当- 1≤x<3时, f(x)= x,则 f(1) + f(2)+ f(3) ++ f(2016) = ________.答案 (1)1 (2)336分析(1)由 f(x)是( -∞,+∞)上的奇函数且f(x) 的图象对于直线x= 1 对称,知 f(x)的周期为4,∴f(2015) =f(3) = f(- 1)= 1,f(2016) = f(4)= f(0) = 0.∴f(2015) +f(2016) =1+ 0= 1.(2) 由 f(x+ 6)= f(x)可知,函数 f(x)的一个周期为 6,因此 f(- 3)= f(3) =- 1, f(- 2)= f(4) = 0,f(-1)= f(5)=- 1,f(0) = f(6)= 0,f(1) = 1,f(2)= 2,因此在一个周期内有 f(1) +f(2) ++f(6)=1+ 2- 1+ 0- 1+0= 1,因此 f(1) + f(2)++ f(2016) = [f(1) +f(2)++f(6)] ×336= 336.评论利用函数的周期性、对称性能够转变函数分析式、图象和性质,把不在已知区间上的问题,转变到已知区间上求解.变式训练2已知函数y= f(x)是定义在R 上的奇函数,? x∈ R,f(x- 1)= f(x+ 1)建立,当f(x2)- f(x1)x∈ (0,1)且 x1≠x2时,有<0,给出以下命题:①f(1)= 0;②f(x)在 [ - 2,2] 上有 5 个零点;③点 (2014,0) 是函数 y= f(x)图象的一个对称中心;④直线 x=2014 是函数 y= f(x)图象的一条对称轴.则正确命题的序号是________.答案①②③分析在 f(x- 1)= f(x+ 1)中令x= 0,得f(-1)= f(1),又f(- 1)=- f(1),∴ 2f(1)= 0,∴ f(1)= 0,故①正确;由 f(x - 1)= f(x + 1),得 f(x)= f( x +2) ,∴ f(x)是周期为 2 的周期函数,∴ f(2)= f(0)= 0,又当 x ∈ (0,1)且 x 1≠x 2 时,有 f(x 2)-f(x 1)<0,x 2-x 1 ∴函数在区间 (0,1)上单一递减,可作函数的简图如图.由图知②③也正确,④不正确.因此正确命题的序号为①②③ .题型三 分段函数例 3(1)(2016 ·江苏 )设 f(x)是定义在R 上且周期为 2 的函数,在区间[ - 1,1)上, f( x)=x + a ,- 1≤x < 0,592此中 a ∈ R.若 f- 2 = f 2 ,则 f(5a)的值是 ________.5- x , 0≤x < 1,(2)(2016 青·岛模拟 )对实数 a 和 b ,定义运算 “?”: a?b =a , a -b ≤1,设函数 f(x)= (x 2- 2)?b , a -b > 1.( x -x 2), x ∈ R.若函数 y = f(x)- c 的图象与 x 轴恰有两个公共点,则实数 c 的取值范围是________ .答案(1)-2(2)( - ∞,- 2]∪ (- 1,- 3)54分析(1)由已知 f -5= f - 5+ 2 = f -12 2 21=- + a ,f 9= f 9-4 = f 1 = 2-1=1222 5 210.又∵ f -52 =f 92 ,则- 12+ a = 101, a = 35,3 2 ∴ f(5a)= f(3)= f(3 -4)= f(- 1)=- 1+ =- .55x 2- 2, x 2- 2- (x -x 2)≤1,(2) f(x)=x - x 2, x 2- 2- (x - x 2)> 1,23x - 2,- 1≤x ≤ ,2即 f(x)=x - x 2, x <- 1或 x >32.3f(x)的图象如下图,由图象可知c 的范围是 (- ∞,- 2]∪ (- 1,- 4).评论(1) 分段函数是一个函数在其定义域的不一样子集上,因对应关系的不一样而分别用几个不一样的式子来表示的. 分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集, 其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分构成,但它表示的是一个函数.(2) 在求分段函数 f(x)的分析式时,必定要第一判断 x 属于定义域的哪个子集,而后再代入相应的关系式.变式训练 3 已知函数 f(x)=x 2+ 1, x ≥0,则知足不等式 f(1 -x 2)>f(2x)的 x 的取值范围是1, x <0,________ . 答案(- 1, 2- 1)2分析x + 1, x ≥0,画出 f(x)=的图象如图.1, x < 0由图象可知,若f(1- x 2)> f(2x),1- x 2> 0, 则1- x 2> 2x ,- 1< x < 1,即- 1- 2< x <- 1+ 2,得 x ∈ (- 1, 2- 1).高考题型精练1.设函数 f(x)为偶函数,对于随意的 x >0,都有 f(2+ x)=- 2f(2- x),已知 f( - 1)= 4,那么f(- 3)等于 ______.答案- 8分析∵ f(x)为偶函数,∴f(1)= f(- 1)= 4, f(- 3)= f(3) ,当x= 1 时, f(2+ 1)=- 2·f(2 - 1) ,∴f(3)=- 2×4=- 8,∴f(- 3)=- 8.2.已知函数 f( x)为 R 上的减函数,则知足 f 1< f(1)的实数 x 的取值范围是 ________.x答案(- 1,0)∪(0,1)分析由 f(x)为 R 上的减函数且 f 1,<f(1)x1得x> 1,即 |x|< 1,x≠0,x≠ 0.∴- 1< x<0 或 0< x< 1.3.设函数 f(x)=- x2+4x, x≤4,若函数 y= f(x)在区间 (a,a+ 1)上单一递加,则实数 a 的log 2x, x>4,取值范围是 ________.答案(-∞,1]∪[4,+∞)分析如图,- x2+ 4x, x≤4,y=f(x)在区间 (a, a+ 1)上单一递加,则 a 画出 f( x)=的图象,若使函数log 2x,x> 4+ 1≤2或 a≥4,解得实数 a 的取值范围是 (-∞, 1]∪ [4,+∞).4. (2015 课·标全国Ⅱ改编 )设函数 f(x)= ln(1 + |x|)-12,则使得 f(x) >f(2x- 1)建立的 x 的1+ x 取值范围是 ________.答案1,131分析由 f(x)= ln(1 + |x|)-1+x2,知 f(x) 为 R 上的偶函数,于是 f(x)> f(2x- 1)即为 f(|x|)> f(|2x - 1|).当 x> 0 时, f(x)= ln(1+ x)-12,f′(x)= 1 +2x 22>0,因此f(x)在[0,+∞)上是增函1+ x1+ x(1+ x )数,则由f(|x|)> f(|2x- 1|)得 |x|> |2x- 1|,平方得3x2- 4x+ 1< 0,解得1< x< 1. 35.已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,当数 a 的取值范围是________.答案(- 2,1)x≥0时, f(x)= x2+ 2x,若f(2- a2)> f(a),则实分析∵ f(x)是奇函数,∴当 x<0 时, f(x) =- x2+ 2x.作出函数 f(x)的大概图象如图中实线所示,联合图象可知 f(x)是 R 上的增函数,由 f(2- a2)> f( a) ,得 2- a2> a,解得- 2<a< 1.6.函数 y= f(x- 1)的图象对于直线 x= 1 对称,当x∈ (-∞, 0)时, f(x)+ xf′(x)<0 建立,若 a= 20.2·f(20.2), b= ln2 f(ln2)·,c (log11) f (log11) ,则a,b,c的大小关系是________.2424答案b>a>c分析因为函数 y= f(x- 1)的图象对于直线x= 1 对称,因此 y= f( x)对于 y 轴对称.因此函数 y= xf(x)为奇函数.因为当 x∈ (-∞,0) 时, [xf(x)] =′f(x)+ xf′(x)<0 ,因此函数y= xf(x)在 (-∞, 0)上单一递减,进而当 x∈ (0,+∞)时,函数y=xf(x)单一递减.因为 1<2 0.2<2,0<ln2<1 ,log11=2,24进而 0<ln2<2 0.2< log211 ,4因此 b>a>c.7.(2016 四·川改编 )某企业为激励创新,计划逐年加大研发资本投入.若该企业2015 年整年投入研发资本 130 万元.在此基础上,每年投入的研发资本比上一年增加12%,则该企业全年投入的研发资本开始超出200 万元的年份是 ________.( 参照数据: lg1.12= 0.05, lg1.3= 0.11, lg2 = 0.30)答案2019分析设第 x 年的研发资本为 200 万元,则由题意可得 130×(1+ 12%)x= 200,∴ 1.12x=20,∴ x= log1.1220= log 1.1220- log 1.1213 1313=l g20 - lg13lg1.12 lg1.12=(lg2 +lg10) - (lg1.3 + lg10)lg1.120.3+ 1- 0.11- 1≈=3.8.0.05即 3 年后不到 200 万元,第 4 年超出 200 万元,即 2019 年超出 200 万元.8.已知函数 f( x)在实数集 R 上拥有以下性质:①直线 x =1 是函数 f(x)的一条对称轴;② f(x + 2)=- f(x);③当 1≤x 1<x 2≤3时, (f( x 2)- f(x 1 )) (x ·2- x 1)< 0,则 f(2015) , f(2016) , f(2017) 从大到小的次序为____________________ .答案 f(2017) > f(2016) > f(2015)分析由 f(x + 2)=- f(x),得 f(x + 4)= f(x),因此函数 f( x)的周期是 4.因此 f(2015) = f(3) , f(2016) = f(0), f(2017) = f(1) ,又直线 x =1 是函数 f(x)的一条对称轴,因此 f(2016) = f(0) = f(2).由当 1≤x 1<x 2≤3时, (f( x 2)- f(x 1 )) (x ·2- x 1)< 0,可知当 1≤x 1< x 2≤3时,函数单一递减,因此 f(1) > f(2)> f(3) ,故 f(2017) > f(2016) > f(2015) .9.已知函数 f(x)= x - [ x] , x ≥0,此中 [x]表示不超出 x 的最大整数. 若直线 y = k(x + 1)(k>0)f(x + 1), x<0 的图象与函数 y = f(x)的图象恰有三个不一样的交点,则实数 k 的取值范围是 ____________ .答案1,14 3分析 依据 [x]表示的意义可知,当 0≤x<1 时, f(x)= x ,当 1≤x<2 时, f(x) =x - 1,当 2≤x<3时, f(x)= x - 2,以此类推,当 k ≤x<k + 1 时, f(x) =x - k , k ∈ Z 且 k >0.当- 1≤x<0 时, f(x) = x + 1,作出函数 f( x)的图象如图.直线 y = k(x + 1)过点 (- 1,0),当直线经过点 (3,1)时恰有三个交点,当直线经过点(2,1) 时恰巧有两个交点,在这两条直线之间时有三个交点,故1 1 k ∈ 4, 3 .10.已知函数y = f(x), x ∈ R ,有以下 4 个命题:①若f(1+ 2x)= f(1 -2x),则f(x)的图象对于直线x = 1 对称;② y = f( x -2)与y = f(2- x)的图象对于直线x =2 对称;③若f( x)为偶函数,且f(2+x)=- f(x),则f(x)的图象对于直线x =2 对称;④若 f( x)为奇函数,且f(x)= f(- x- 2),则 f(x)的图象对于直线x= 1 对称.此中正确命题的序号为________.答案①②④分析1+2x+1-2x= 1,故函数 y= f(x)的图象对于直线 x=1对称,故①正确;对于②,令2t = x-2,则问题等价于y=f(t)与 y= f( -t)图象的对称问题,明显这两个函数的图象对于直线t = 0 对称,即函数 y= f(x- 2)与 y= f(2- x)的图象对于直线x- 2= 0 即 x= 2 对称,故②正确;由 f(x+ 2)=- f(x),可得 f(x+ 4)=- f(x+ 2)= f(x),我们只好获得函数的周期为4,即只好推得函数 y= f(x)的图象对于直线对称,故③错误;因为函数x= 4k(k∈ Z) 对称,不可以推得函数y= f(x)的图象对于直线x=2f(x)为奇函数,且f(x)=f(- x- 2),可得f(- x)= f(x+ 2),因为-x+ x+ 2= 1,可得函数 y= f(x)的图象对于直线x=1对称,故④正确.211.设函数 f(x)是定义在 R 上的奇函数,且对随意实数x,恒有 f(x+ 2)=- f(x),当 x∈ [0,2]时, f(x)= 2x- x2.(1)求证: f(x)是周期函数;(2)当 x∈[2,4] 时,求 f(x)的分析式;(3)计算 f(0)+ f(1) +f(2)++ f(2016) .(1)证明∵ f(x+ 2)=- f( x),∴f(x+ 4)=- f(x+ 2)=f(x),∴f(x)是周期为 4 的周期函数.(2) 解∵ x∈ [2,4],∴- x∈ [ - 4,- 2],∴ 4- x∈ [0,2] ,∴f(4-x)=2(4- x)- (4- x)2=- x2+ 6x- 8,又 f(4 -x)= f(- x)=- f(x),∴- f(x)=- x2+6x- 8,即 f(x)= x2- 6x+8, x∈ [2,4] .(3)解∵ f(0) = 0, f(1)= 1, f(2) = 0, f(3)=- 1,又 f(x)是周期为 4 的周期函数,∴ f(0)+ f(1)+ f(2) + f(3)=f(4)+ f(5)+ f(6) + f(7)== f(2012) + f(2013) + f(2014) + f(2015)=0,∴ f(0)+ f(1)+ f(2) ++ f(2016)=f(2016) =f(0) = 0.a12.已知函数f(x)= lg(x+x-2) ,此中 a 是大于 0 的常数.【步步高】高考数学江苏(理)考前三个月配套练习:3.2函数性质与分段函数(含答案分析)(1)求函数 f(x)的定义域;(2)当 a∈ (1,4)时,求函数 f( x)在 [2,+∞)上的最小值;(3)若对随意 x∈ [2,+∞),恒有 f(x)> 0,试确立 a 的取值范围.解 (1)由 x+a-2> 0,得x2-2x+ a> 0,x x当 a> 1时, x2- 2x+ a> 0 恒建立,定义域为(0,+∞);当 a= 1时,定义域为 { x|x> 0且 x≠1};当 0< a<1 时,定义域为 { x|0< x< 1-1- a或 x> 1+ 1- a} .a a=x2- a> 0 恒建立,(2) 设 g(x)= x+- 2,当 a∈ (1,4), x∈[2,+∞)时, g′(x)= 1-22x x xa因此 g(x)= x+-2 在 [2,+∞)上是增函数,因此 f( x)= lg x+a- 2在 [2,+∞)上是增函数,xa- 2在 [2,+∞)上的最小值为f(2) = lga因此 f( x)= lg x+x2.a(3) 对随意 x∈ [2,+∞),恒有 f(x)> 0,即 x+x-2> 1 对 x∈[2 ,+∞)恒建立,因此 a> 3x- x2对 x∈ [2,+∞)恒建立.令 h(x) =3x- x2,2329而 h(x) =3x- x=-x-2+4在[2,+∞)上是减函数,因此h(x)max= h(2) = 2,因此 a> 2.。
训练26 三角函数(推荐时间:75分钟)1.已知sin α=55,α∈(0,π2),tan β=13. (1)求tan α的值;(2)求tan (α+2β)的值.2.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且1-c2a =B -CB +C,求 cos B2的值.3.若函数f (x )=sin 2ax -sin ax cos ax (a >0)的图象与直线y =m (m 为常数)相切,并且切点的横坐标依次成公差为π2的等差数列.(1)求m 的值;(2)若点A (x 0,y 0)是y =f (x )图象的对称中心,且x 0∈[0,3π4],求点A 的坐标.4.已知△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c .m =(1,1),n =⎝ ⎛⎭⎪⎫32-sin B sin C ,cos B cos C ,且m ⊥n . (1)求A 的大小;(2)若a =1,b =3c .求S △ABC .5.设函数f (x )=2sin x cos2φ2+cos x sin φ-sin x (0<φ<π),在x =π处取最小值.(1)求φ的值;(2)在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,已知a =1,b =2,f (A )=32,求角C .6.(·福建)某港口O 要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上,在小艇出发时,轮船位于港口O 北偏西30°且与该港口相距的A 处,并正以30海里/时的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以v 海里/时的航行速度匀速行驶,经过t 时与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/时,试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由.答案1.解 (1)∵sin α=55,α∈(0,π2), ∴cos α=1-sin 2α=1-15=255. ∴tan α=sin αcos α=55255=12.(2)∵tan β=13,∴tan 2β=2tan β1-tan 2β=2×131-132=34. ∴tan (α+2β)=tan α+tan 2β1-tan αtan 2β=12+341-12×34=2.2.解 由已知得 2a -c2a =B -Csin A,∴2sin A -sin C2sin A=B -Csin A,∴2sin A -sin C =2sin (B -C ), ∴2sin (B +C )-sin C =2sin (B -C ), 2sin B cos C +2cos B sin C -sin C , =2sin B cos C -2cos B sin C , ∴4cos B sin C =sin C , 又sin C ≠0,∴cos B =14.B 为锐角.∴cos B2=1+cos B 2=1043.解 (1)f (x )=12(1-cos 2ax )-12sin 2ax=-12(sin 2ax +cos 2ax )+12=-22sin (2ax +π4)+12∵y =f (x )的图象与y =m 相切. ∴m 为f (x )的最大值或最小值. 即m =1+22或m =1-22.(2)又因为切点横坐标依次成公差为π2的等差数列,所以f (x )最小正周期为π2.又T =2π|2a |=π2,a >0,所以a =2. 即f (x )=-22sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π4+12 令sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π4=0,则4x 0+π4=k π(k ∈Z )x 0=k π4-π16.由0≤k π4-π16≤34π及k ∈Z . 得k =1,2,3,因此对称中心点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫316π,12、⎝ ⎛⎭⎪⎫716π,12、⎝ ⎛⎭⎪⎫1116π,12.4.解 因为m ⊥n ,所以32-sin B sin C +cos B cos C =0, 所以cos (B +C )=-32,即cos A =32, 因为A 为△ABC 的内角,所以0<A <π, 所以A =π6.(2)若a =1,b =3c .由余弦定理得b 2+c 2-a 2=2bc cos A ,所以得c 2=1,所以S △ABC =12bc ·sin A =34c 2=34.5.解 (1)∵f (x )=2sin x cos 2 φ2+cos x sin φ-sin x=2sin x ·1+cos φ2+cos x sin φ-sin x=sin x +sin x cos φ+cos x sin φ-sin x=sin x cos φ+cos x sin φ=sin (x +φ) 又∵f (x )在x =π处取最小值. ∴sin (π+φ)=-1. 又∵0<φ<π,∴φ=π2.(2)由(1)知f (x )=sin (x +π2)=cos x . ∵f (A )=32,∴cos A =32. 又∵A 是三角形的内角,∴A =π6.又∵a =1,b =2,∴由正弦定理得sin B =b sin Aa=2×121=22. 又∵a <b ,∴B =π4或B =3π4,当B =π4时,C =7π12;当B =3π4时,C =π12.∴C =π12或7π12.6.解 方法一 (1)如图(1),设相遇时小艇航行的距离为S 海里,则S =900t 2+400-2×30t-=900t 2-600t +400图(1)=t -132+300.故当t =13时,S min =103,此时v =10313=30 3.即小艇以30 3 海里/时的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小. (2)设小艇与轮船在B 处相遇,则v 2t 2=400+900t 2-2×0t ×cos(90°-30°),故v 2=900-600t +400t2.∵0<v ≤30,∴900-600t +400t2≤900,即2t 2-3t ≤0,解得t ≥23. 又t =23时,v =30.故v =30时,t 取得最小值,且最小值为23.此时,在△OAB 中,有OA =OB =AB =可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度为30海里/时,小艇能以最短时间与轮船相遇.图(2)方法二 (1)若相遇时小艇的航行距离最小,又轮船沿正东方向匀速行驶,则小艇航行方向为正北方向.设小艇与轮船在C 处相遇(如图(2).在Rt△OAC 中,OC =s 30°=103,AC =n 30°=10. 又AC =30t ,OC =vt .此时,轮船航行时间t =1030=13,v =10313=30 3.即小艇以30 3 海里/时的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小.图(3)(2)猜想v =30时,小艇能以最短时间与轮船在D 处相遇,此时AD =DO =30t . 又∠OAD =60°,∴AD =DO =OA =解得t =23.据此可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度的大小为30海里/时.这样,小艇能以最短时间与轮船相遇.证明如下:如图(3),由(1)得OC =103,AC =10,故OC >AC ,且对于线段AC 上的任意点P ,有OP ≥OC >AC .而小艇的最高航行速度只能达到30海里/时,故小艇与轮船不可能在A ,C 之间(包含C )的任意位置相遇.设∠COD =θ(0°<θ<90°),则在Rt△COD 中,CD =103tan θ,OD =103cos θ. 由于从出发到相遇,轮船与小艇所需要的时间分别为t =10+103tan θ30和t =103v cos θ,∴10+103tan θ30=103v cos θ.由此可得,v =153θ+. 又v ≤30,故sin(θ+30°)≥32. 从而,30°≤θ<90°.由于θ=30°时,tan θ取得最小值,且最小值为33. 于是,当θ=30°时,t =10+103tan θ30取得最小值,且最小值为23.图(4)方法三 (1)同方法一或方法二.(2)设小艇与轮船在B 处相遇.依据题意得:v 2t 2=400+900t 2-2·0t ·cos(90°-30°), (v 2-900)t 2+600t -400=0. ①若0<v <30,则由Δ=360 000+1 600(v 2-900) =1 600(v 2-675)≥0, 得v ≥15 3.从而,t =-300±20v 2-675v 2-900,v ∈[153,30).当t =-300-20v 2-675v 2-900时,令x =v 2-675,则x ∈[0,15),t =-300-20x x 2-225=-20x -15≥43,当且仅当x =0,即v =153时等号成立. 当t =-300+20v 2-675v 2-900时,同理可得23<t ≤43. 综上得,当v ∈[153,30)时,t >23.②若v =30,则t =23.综合①②可知,当v =30时,t 取最小值,且最小值等于23.此时,在△OAB 中,OA =OB =AB =可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度为30海里/时,小艇能以最短时间与轮船相遇.。
专题限时集训(十)[第10讲 数列求和及数列应用](时间:10分钟+35分钟)2012二轮精品提分必练1.等比数列{a n }首项与公比分别是复数i +2(i 是虚数单位)的实部与虚部,则数列{a n }的前10项的和为( )A .20B .210-1 C .-20 D .-2i2012二轮精品提分必练2012二轮精品提分必练1.设数列{a n }是等差数列,且a 2=-8,a 15=5,S n 是数列{a n }的前n 项和,则( ) A .S 10=S 11 B .S 10>S 11 C .S 9=S 10 D .S 9<S 10 2.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 1,S 3,S 2成等差数列,则{a n }的公比q 等于( )A .1 B.12C .-12D .23.已知数列{a n }的通项公式a n =log 3nn +1(n ∈N *),设其前n 项和为S n ,则使S n <-4成立的最小自然数n 等于( )A .83B .82C .81D .804.“神七升空,举国欢庆”,据科学计算,运载“神七”的“长征二号”F 火箭,在点火第一秒钟通过的路程为2 km ,以后每秒钟通过的路程都增加2 km ,在达到离地面240 km 的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程需要的时间大约是( )A .10秒钟B .13秒钟C .15秒钟D .20秒钟5.过圆x 2-5x +y 2=0内点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,32有n 条弦,这n 条弦的长度依次成等差数列{a n },其中最短弦长为a 1,最长的弦长为a n ,且公差d ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫15,12,那么n 的取值集合为( ) A .{5,6} B .{4,5}C .{3,4,5}D .{3,4,5,6}6.{a n }为等差数列,若a 11a 10<-1,且它的前n 项和S n 有最大值,那么S n 取得最小正值时,n 的值为( )A .11B .17C .19D .217.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+2n -1,则a 1+a 3+a 5+…+a 25=________.8.在计算“11×2+12×3+…+1n n +(n ∈N *)”时,某同学学到了如下一种方法:先改写第k 项:1k k +=1k -1k +1,由此得,11×2=11-12,12×3=12-13,…,1n n +=1n -1n +1,相加,得11×2+12×3+…+1n n +=1-1n +1=nn +1.类比上述方法,请你计算“11×2×3+12×3×4+…+1n n +n +(n ∈N *)”,其结果为________________.9.已知以1为首项的数列{a n }满足:a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n +n 为奇数,a n2n 为偶数(n ∈N *).(1)写出a 2,a 3,a 4,并求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{a n }的前n 项和S n ,求数列{S n }的前n 项和T n .10.设数列{a n }满足:a 1+2a 2+3a 3+…+na n =2n (n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =n 2a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .专题限时集训(十)【基础演练】1.A 【解析】 根据复数实部和虚部的概念求出这个等比数列的首项和公比,按照等比数列的求和公式进行计算.该等比数列的首项是2,公比是1,故其前10项之和是20.2.A 【解析】 由a n +1=3S n ⇒S n +1-S n =3S n ⇒S n +1=4S n ,所以数列{S n }是首项为1,公比为4的等比数列,所以S n =4n -1,所以a 6=S 6-S 5=45-44=3×44,所以选择A.3.A 【解析】 a 1+a 2+…+a 10=-1+4-7+10+…+(-1)10·(3×10-2)=(-1+4)+(-7+10)+…+[(-1)9·(3×9-2)+(-1)10·(3×10-2)]=3×5=15.故选A.4.D 【解析】 从实际问题中考虑将树苗放在最中间的坑旁边,则每个人所走的路程和最小,一共20个坑,为偶数,在中间的有两个坑为10和11号坑,故答案选D.【提升训练】1.C 【解析】 设公差为d ,则d =5+815-2=1,所以a n =n -10,因此S 9=S 10是前n 项和中的最小值,选择C.2.C 【解析】 依题意,由2S 3=S 1+S 2得2(a 1+a 1q +a 1q 2)=a 1+a 1+a 1q ,解得q =-12,选择C.3.C 【解析】 S n =log 31-log 32+log 32-log 33+…+log 3n -log 3(n +1)=-log 3(n+1)<-4,解得n >34-1=80.4.C 【解析】 设每一秒钟通过的路程依次为a 1,a 2,a 3,…,a n ,则数列{a n }是首项a 1=2,公差d =2的等差数列,由求和公式得na 1+n n -d2=240,即2n +n (n -1)=240,解得n =15.故选C.5.B 【解析】 已知圆的圆心为Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,0,半径r =52.又|PQ |=32,∴a 1=2r 2-|PQ |2=4,a n =2r =5,∴d =a n -a 1n -1=1n -1∈⎝ ⎛⎭⎪⎫15,12,∴n ∈(3,6),∴n =4或n =5.6.C 【解析】 等差数列的前n 项和有最大值,则其公差为负值,数列单调递减,根据a 11a 10<-1可知一定是a 10>0,a 11<0,由此得a 11<-a 10,即a 11+a 10<0,S 19=a 1+a 192×19=19a 10>0,S 20=a 1+a 202×20<0,由于S n 在取得最大值后单调递减,根据已知S n 在[11,+∞)上单调递减,所以使得S n 取得最小正值的n 值为19.7.350 【解析】 a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n +1,n ≥2,所以a 1+a 3+a 5+…+a 25=(a 1+1)+a 3+a 5+…+a 25-1=+2×13-1=350.8.n 2+3n n +n + 【解析】 裂项1n n +n +=121n n +-1n +n +,相消得结果为n 2+3n n +n +.9.【解答】 (1)a 2=2,a 3=1,a 4=2,a n =3+-n2.(2)S n =3n 2+12·---n]2=3n 2-14+14(-1)n, ∴T n =32·n n +2-14n +14·-[1--n]1+1=34n 2+12n +18·(-1)n-18(也可分奇数和偶数讨论解决). 10.【解答】 (1)∵a 1+2a 2+3a 3+…+na n =2n,①∴n ≥2时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=2n -1,② ①-②得na n =2n -1,a n =2n -1n(n ≥2),在①中令n =1,得a 1=2,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧n =,2n -1nn ,(2)∵b n =⎩⎪⎨⎪⎧n =,n ·2n -1n ,则当n =1时,S 1=2;当n ≥2时,S n =2+2×2+3×22+…+n ·2n -1,③则2S n =4+2×22+3×23+…+(n -1)·2n -1+n ·2n,④④-③得S n =n ·2n -(2+22+23+…+2n -1)=(n -1)2n+2(n ≥2),又S 1=2满足上式,∴S n =(n -1)·2n +2(n ∈N *).。
训练4 不等式1.“a >0且b >0”是“a +b2≥ab ”成立的________条件.2.(2010·江西改编)对于实数a ,b ,c ,“a >b ”是“ac 2>bc 2”的________条件. 3.若实数x ,y 满足1x 2+1y2=1,则x 2+2y 2的最小值为________.4.不等式x 2-4>3|x |的解集是________.5.(2011·天津)已知集合A ={x ∈R ||x +3|+|x -4|≤9},B ={x ∈R |x =4t +1t-6,t ∈(0,+∞)},则集合A ∩B =________.6.已知p :关于x 的不等式|x -2|+|x +2|>m 的解集为R ;q :关于x 的不等式x 2+mx +4>0的解集为R .则p 成立是q 成立的________条件.7.设a >b >0,则a 2+1ab +1a a -b的最小值是________.8.(2011·大纲全国)若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤6,x -3y ≤-2,x ≥1,则z =2x +3y 的最小值为________.9.已知关于x 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,2x 2+k +x +5k <0的解集是M ,若M ∩Z =∅,则常数k的取值范围是________.10.若关于x 的不等式(a +b )x +2a -3b <0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-13,则(a -3b )x +b -2a >0的解集是________.11.(2010·江苏)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x的取值范围是________.12.若不等式|3x -b |<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则b 的取值范围为________. 13.若关于x 的不等式(2x -1)2<ax 2的解集中整数恰好有3个,则实数a 的取值范围是__________.14.(2011·四川改编)某运输公司有12名驾驶员和19名工人,有8辆载重量为10吨的甲型卡车和7辆载重量为6吨的乙型卡车.某天需送往A 地至少72吨的货物,派用的每辆车需满载且只运送一次,派用的每辆甲型卡车需配2名工人,运送一次可得利润450元;派用的每辆乙型卡车需配1名工人,运送一次可得利润350元.该公司合理计划当天派用两类卡车的车辆数,可得最大利润为________.答案1.充分不必要 2.必要不充分 3.3+2 2 4.(-∞,-4)∪(4,+∞) 5.{x |-2≤x ≤5} 6.必要不充分 7.4 8.5 9.2≤k ≤310.{x |x <-3} 11.(-1,2-1) 12.5<b <7 13.⎝ ⎛⎦⎥⎤259,4916 14.4 900元。
二.函数与导数 高频考点整合 函数单调性:若0(X )MO, /( r )为增函 数;若(x )WO /(;)为减函数 〔(1)求导数.<(;£) (2) 求方程f 3=0的根 (3) 检查/( Q 在方程根左右的 值的符号,女口果左正右负,那 么「(」:)取得极大值;如果左 负右正,那么f (.Q 取得极小值函数在闭区间上的最值:将在区间内取得的极值与边界值比较,得到最值映射T 函数图象 常见函数的图象 函数图象的变换 概念 函数的定义 导数的概念: 导数的几何意义 基本导数公式 导数的运算 两个函数和、差、积、商的导数 复合函数的导数 导数的 应基础回扣训练1.已知函数/(x)=^=+(x-l)°的定义域为M,g(x)=ln (2 —x)的定义域为N,则出门"={刘一2<丫<2 IlxHl} .解析由函数—c== +(X - 1)°有意义可知,2 +x>0 \]2+ x且X - 1H0, M=[x\x> -2,且力工1};同理N= {xlv<2}. :.MQN= {x\-2<x<2且xHl}.2.曲线y = e条在点(4, e?)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为e? .解析・・・f (心昇",・・・曲线在点(4, e?)处的切线的斜率为£=f (4)=芬,切线方程为y- e2 =^e2(x- 4),即^e2x-y-e2 = 0,切线与兀轴和y轴的交点坐标分别为A(2,0)、3(0, -e2),则切线与坐标轴围成的三角形043 的面积为^X2Xe2 = e2.3.定义在R上的函数/(x)既是奇函数,又是周期函数,T 是它的一个正周期.若将方程/(兀)=0在闭区间[一八T]上的根的个数记为小则〃至少为5 •解析由于/U)是R上的奇函数,则夬0) = 0.又yu)是以丁为周期的周期函数,则=/(o)=x-n = o.头為=4. ____________________________________________ 幕函数当。
解答题模块练
训练25 函数
(推荐时间:75分钟)
1.记函数f (x )=
2-x +3x +1
的定义域为A ,g (x )=lg[(x -a -1)(2a -x )] (a <1)的定义域为B .
(1)求A ;(2)若B ⊆A ,求实数a 的取值范围.
2.函数g (x )=13x 3+12
ax 2-bx (a ,b ∈R ),在其图象上一点P (x ,y )处的切线的斜率记为f (x ). (1)若方程f (x )=0有两个实根分别为-2和4,求f (x )的表达式;
(2)若g (x )在区间[-1,3]上是单调递减函数,求a 2+b 2的最小值.
3.已知函数f (x )=13
x 3-x 2+ax -a (a ∈R ). (1)当a =-3时,求函数f (x )的极值;
(2)求证:当a ≥1时,函数f (x )的图象与x 轴有且只有一个交点.
4.设a >0,a ≠1为常数,函数f (x )=log a x -5x +5
.(1)讨论函数f (x )在区间(-∞,-5)内的单调性,并给予证明;(2)设g (x )=1+log a (x -3),如果方程f (x )=g (x )有实根,求实数a 的取值范围.
5.已知函数y =x +a x
有如下性质:如果常数a >0,那么该函数在(0, a ]上是减函数,在[a ,+∞)上是增函数. (1)如果函数y =x +2b
x
在(0,4]上是减函数,在[4,+∞)上是增函数,求实常数b 的值; (2)设常数c ∈[1,4],求函数f (x )=x +c x
(1≤x ≤2)的最大值和最小值.
6.已知函数f (x )=x +a 2
x
,g (x )=x +ln x ,其中a >0.(1)若x =1是函数h (x )=f (x )+g (x )的极值点,求实数a 的值;(2)若对任意的x 1,x 2∈[1,e](e 为自然对数的底数)都有f (x 1)≥g (x 2)成立,求实数a 的取值范围.
答案
1.解 (1)由2-x +3x +1≥0,得x -1x +1
≥0. 解上式得x <-1或x ≥1,
即A =(-∞,-1)∪[1,+∞).
(2)由(x -a -1)(2a -x )>0,
得(x -a -1)(x -2a )<0.
由a <1,得a +1>2a .
所以g (x )的定义域B =(2a ,a +1).
又因为B ⊆A ,则可得2a ≥1或a +1≤-1,
即a ≥12
或a ≤-2. 因为a <1,所以12
≤a <1或a ≤-2. 故当B ⊆A 时,实数a 的取值范围是
(-∞,-2]∪⎣⎡⎭⎫12,1.
2.解 (1)f (x )=g ′(x )=x 2+ax -b .
∵-2,4分别是f (x )=x 2+ax -b =0的两实根,
∴a =-(-2+4)=-2,b =2×4=8,
∴f (x )=x 2-2x -8.
(2)∵g (x )在区间[-1,3]上是单调递减函数,
∴g ′(x )≤0即f (x )=x 2+ax -b ≤0在[-1,3]上恒成立.
∴⎩
⎪⎨⎪⎧ 1-a -b ≤0,9+3a -b ≤0, 即⎩⎪⎨⎪⎧
a +
b -1≥0,3a -b +9≤0, A 点坐标为(-2,3),
∴a 2+b 2的最小值为13.
3.(1)解 当a =-3时,f (x )=13
x 3-x 2-3x +3, ∴f ′(x )=x 2-2x -3=(x -3)(x +1).
令f ′(x )=0,得x 1=-1,x 2=3.
当x <-1时,f ′(x )>0,则f (x )在(-∞,-1)上单调递增;
当-1<x <3时,f ′(x )<0,则f (x )在(-1,3)上单调递减;
当x >3时,f ′(x )>0,f (x )在(3,+∞)上单调递增.
∴当x =-1时,f (x )取得极大值为
f (-1)=-13-1+3+3=143
; 当x =3时,f (x )取得极小值为
f (3)=13
×27-9-9+3=-6. (2)证明 ∵f ′(x )=x 2-2x +a ,
∴Δ=4-4a =4(1-a ).
由a ≥1,则Δ≤0,∴f ′(x )≥0在R 上恒成立,
∴f (x )在R 上单调递增.
∵f (0)=-a <0,f (3)=2a >0,
∴当a ≥1时,函数f (x )的图象与x 轴有且只有一个交点.
4.解 (1)设x 1<x 2<-5,则x 2-5x 2+5-x 1-5x 1+5
=1(x 1+5)(x 2+5)
·10·(x 2-x 1)>0. 若a >1,则f (x 2)-f (x 1)>0.
∴f (x 2)>f (x 1),此时f (x )在(-∞,-5)内是增函数;
若0<a <1,则f (x 2)-f (x 1)<0,
∴f (x 2)<f (x 1),此时f (x )在(-∞,-5)内是减函数.
(2)由g (x )=1+log a (x -3)及f (x )=g (x )得
1+log a (x -3)=log a x -5x +5⇒a =x -5(x -3)(x +5)
.
由⎩⎪⎨⎪⎧
x -3>0x -5x +5
>0⇒x >5. 令h (x )=x -5(x -3)(x +5)
,则h (x )>0. 由1h (x )=(x -3)(x +5)x -5=(x -5)+20x -5+12 ≥45+12,
当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧
x -5=20x -5x >5
⇒x =5+25时等号成立.
∴0<h (x )≤145+12
. 故所求a 的取值范围是0<a ≤112+45
. 5.解 (1)由函数y =x +a x 的性质知:y =x +2b
x
在(0,2b ]上是减函数,在[ 2b ,+∞)上是增函数,
∴2b =4,∴2b =16=24,∴b =4. (2)∵c ∈[1,4],∴c ∈[1,2].
又∵f (x )=x +c x
在(0, c ]上是减函数,在[c ,+∞)上是增函数, ∴在x ∈[1,2]上,当x = c 时,函数取得最小值2 c .
又f (1)=1+c ,f (2)=2+c 2
, f (2)-f (1)=1-c 2
. 当c ∈[1,2)时,f (2)-f (1)>0,f (2)>f (1),
此时f (x )的最大值为f (2)=2+c 2
. 当c =2时,f (2)-f (1)=0,f (2)=f (1),
此时f (x )的最大值为f (2)=f (1)=3.
当c ∈(2,4]时,f (2)-f (1)<0,f (2)<f (1),
此时f (x )的最大值为f (1)=1+c . 综上所述,函数f (x )的最小值为2c ;
当c ∈[1,2)时,函数f (x )的最大值为2+c 2
; 当c =2时,函数f (x )的最大值为3;
当c ∈(2,4]时,函数f (x )的最大值为1+c .
6.解 (1)∵h (x )=2x +a 2
x
+ln x , 其定义域为(0,+∞),
∴h ′(x )=2-a 2x 2+1x
, ∵x =1是函数h (x )的极值点,
∴h ′(1)=0,即3-a 2=0.
∵a >0,∴a = 3.
经检验当a =3时,x =1是函数h (x )的极值点,∴a = 3.
(2)对任意的x 1,x 2∈[1,e]都有f (x 1)≥g (x 2)成立等价于对任意的x 1,x 2∈[1,e],
都有f (x )min ≥g (x )max .
当x ∈[1,e]时,g ′(x )=1+1x
>0. ∴函数g (x )=x +ln x 在[1,e]上是增函数,
∴g (x )max =g (e)=e +1.
∵f ′(x )=1-a 2x 2=(x +a )(x -a )x 2
, 且x ∈[1,e],a >0.
①当0<a <1且x ∈[1,e]时,
f ′(x )=(x +a )(x -a )x 2
>0, ∴函数f (x )=x +a 2x
在[1,e]上是增函数, ∴f (x )min =f (1)=1+a 2.
由1+a 2≥e +1,得a ≥e ,
又0<a <1,∴a 不合题意.
②当1≤a ≤e 时,
若1≤x ≤a ,
则f ′(x )=(x +a )(x -a )x 2
<0, 若a <x ≤e ,
则f ′(x )=(x +a )(x -a )x 2
>0. ∴函数f (x )=x +a 2x
在[1,a )上是减函数, 在(a ,e]上是增函数.
∴f (x )
min =f (a )=2a .
由2a ≥e +1,得a ≥e +12
. 又1≤a ≤e ,∴e +12
≤a ≤e. ③当a >e 且x ∈[1,e]时
f ′(x )=(x +a )(x -a )x 2
<0, 函数f (x )=x +a 2x
在[1,e]上是减函数. ∴f (x )min =f (e)=e +a 2e
.
由e +a 2e
≥e +1,得a ≥e , 又a >e ,∴a >e.
综上所述,a 的取值范围为[e +12
,+∞).。