[高中数学必修一]第二章 《基本初等函数》测试(3)
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高一数学单元测试题必修1第二章《基本初等函数》一 .选择题.1 .若m 0, (每小题n 0,班级 __________ 姓名5分,共50分)a 0且a = 1,则下列等式中正确的是序号得分“ m、nA. (a ) C. log a m- log a n =log a(m - n)D . 3 m4n4 = (mn) 2•函数y =log a(3x -2) 2的图象必过定点A •(1,2)B. (2,2)C. (2,3)3.已知幕函数y = f (x)的图象过点2 (2,——),则f 4 的值为D. 84.右X (0,1 ,则下列结论正确的是1 x 22 lg x x212 lg x C.12 xx2 2 lgx12 xlg x x2 25.函数y =log(x^)(5-x)的定义域是A . (3,4) B. (2,5) C. (2,3)U(3,5) (」:,2)U(5,::)6.某商品价格前两年每年提高变化的情况是A.减少1.99% 10%,后两年每年降低10%,则四年后的价格与原来价格比较,(B.增加 1.99%C.减少4% D .不增不减7.若100a =5, 10b=2,则2a b =8 .函数f (x) =lg(10x 1) -x是2B.偶函数A .奇函数C.既奇且偶函数D.非奇非偶函数29.函数y =log a(x -2x) (0 ::: a :::1)的单调递增区间是A. (1/::) B . (2, ::) C .(-二,1) D .(-::,0)10 .已知y=log2(2-ax) (a 0且a = 1)在[0,1]上是x的减函数,贝U a的取值范围是(A • (0,1)B • (0,2)C • (1,2)题号 123456 78910答案二•填空题.(每小题5分,共25分)11.计算:log 4 27 log 5 8 log 9 625 = _____________13.若 f(x) =al n( x 2 T x) bx 3 2,且 f(2) =5,贝U f (-2)二 _________________________14. 若函数f(x) =logax(0 ::: a :::1)在区间[a,2a ]上的最大值是最小值的 3倍,则a = _____ 15.已知0 :: a :::1,给出下列四个关于自变量 x的函数:123_① y Jog x a ,② y =log a X , ③ y ^(log j x) ④ y ^(log j x)2.aa其中在定义域内是增函数的有 ______________ . 三•解答题(6小题,共75分) 16. (12分)计算下列各式的值: ([)(3 2,3)6 (2.2)3 -4 (空厂2-42 80.25 .49log 3 2 2log 3 51 1 log 9 log 3125 4 317. 求下列各式中的 x 的值(共15分,每题5分) 18.(共 12 分)(I)解不等式a 2x4 •(丄)^ (a • 0且a=1).a1 20. ( 13分)设函数 f(x) =log 2(4x) log 2(2x)的定义域为[一,4],4D .[2,::)12.已知函数1冒3X(x>0)[2x , (x 兰 0)1,则 f [f (3), --------------------ln(e. e) log 2(log 3 81) 21也3(n)设集合S 二{x|log 2(x 2)乞 2},集合 T ={y|y-1,x --2}求 Sp|T , S U T19. ( 12 分)2 ° 设函数Wgxx ::1(I)若t = log 2 x ,求t 的取值范围;(n)求y = f(x)的最大值与最小值,并求出最值时对应的 x 的值.(I)求b 的值;(n)证明函数 f x 在R 上是减函数;2 2(川)若对任意的t R ,不等式f(t -2t) f (2t -k) :::0恒成立,求k 的取值范围. 22.已知函数 f (x ) = log a (a x - 1) (a 0且a = 1), (1)求f(x)的定义域;(2)讨论函数f(x)的增减性。
(数学1必修)第一章(上) 集合[基础训练A 组]一、选择题1.下列各项中,不可以组成集合的是( ) A .所有的正数 B .等于2的数 C .接近于0的数 D .不等于0的偶数 2.下列四个集合中,是空集的是( )A .}33|{=+x xB .},,|),{(22R y x x y y x ∈-= C .}0|{2≤x x D .},01|{2R x x x x ∈=+- 3.下列表示图形中的阴影部分的是( )A .()()A CBC U I UB .()()A B AC U I U C .()()A B B C U I UD .()A B C U I4.下面有四个命题:(1)集合N 中最小的数是1;(2)若a -不属于N ,则a 属于N ;(3)若,,N b N a ∈∈则b a +的最小值为2;(4)x x 212=+的解可表示为{}1,1; 其中正确命题的个数为( )A .0个 B .1个 C .2个 D .3个 5.若集合{},,M a b c =中的元素是△ABC 的三边长, 则△ABC 一定不是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形6.若全集{}{}0,1,2,32U U C A ==且,则集合A 的真子集共有( ) A .3个 B .5个 C .7个 D .8个二、填空题1.用符号“∈”或“∉”填空 (1)0______N , 5______N , 16______N(2)1______,_______,______2R Q Q e C Q π-(e 是个无理数) (3{}|,,x x a a Q b Q =∈∈2. 若集合{}|6,A x x x N =≤∈,{|}B x x =是非质数,C A B =I ,则C 的非空子集的个数为 。
3.若集合{}|37A x x =≤<,{}|210B x x =<<,则A B =U _____________.A B C4.设集合{32}A x x =-≤≤,{2121}B x k x k =-≤≤+,且A B ⊇,则实数k 的取值范围是 。
高中数学必修1第二章基本初等函数单元测试题(含参考答案)高一数学训练题(二)一.选择题.(每小题5分,共50分)1.若0m >,0n >,0a >且1a ≠,则下列等式中正确的是 ( ) A .()m nm na a+= B .11mmaa =C .loglog log ()aa a m n m n ÷=-D 43()mn =2.函数log (32)2a y x =-+的图象必过定点( )A .(1,2)B .(2,2)C .(2,3)D .2(,2)33.已知幂函数()y f x =的图象过点,则(4)f 的值为( )A .1B . 2C .12D .8 4.若(0,1)x ∈,则下列结论正确的是 ( )A .122lg xx x>> B .122lg xx x>> C .122lg x xx>>D .12lg 2xx x>>5.函数(2)log (5)x y x -=-的定义域是 ( )A .(3,4)B .(2,5)C .(2,3)(3,5)UD .(,2)(5,)-∞+∞U6.某商品价格前两年每年提高10%,后两年每年降低10%,则四年后的价格与原来价格比较,变化的情况是( )A .减少1.99%B .增加1.99%C .减少4%D .不增不减 7.若1005,102a b ==,则2a b +=( )A .0B .1C .2D .3 8.函数()lg(101)2x x f x =+-是( )A .奇函数B .偶函数C .既奇且偶函数D .非奇非偶函数 9.函数2log (2)(01)a y x x a =-<<的单调递增区间是( )A .(1,)+∞B .(2,)+∞C .(,1)-∞D .(,0)-∞10.已知2log (2)y ax =- (0a >且1a ≠)在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(0,2) C .(1,2)D .[2,)+∞二.填空题.(每小题5分,共25分) 11.计算:459log27log 8log 625⨯⨯=.12.已知函数3log (0)()2(0)xx x >f x x ⎧=⎨≤⎩,, ,则1[()]3f f =. 13.若3())2f x a x bx =++,且(2)5f =,则(2)f -=.14.若函数()log (01)f x ax a =<<在区间[,2]a a 上的最大值是最小值的3倍,则a = .15.已知01a <<,给出下列四个关于自变量x 的函数: ①log x y a =,②2log ay x =, ③31(log)ay x = ④121(log)ay x =.其中在定义域内是增函数的有 . 三.解答题(6小题,共75分)16.(12分)计算下列各式的值:(Ⅰ)设集合}21|{<<-=x x A ,}31|{<<=x x B ,求B A ⋂, ()RA B ⋂ð, ()()RRA B ⋃痧..17. (本小题满分15分)已知函数⎩⎨⎧<≥+-=0,,0,4222x x x x x y , (1)画出函数的图像;(2)求函数的单调区间;(3)求函数在区间[]3,2-上的最大值与最小值.18. (本小题满分15分)(1)如果定义在区间(1,0)-的函数3()log (1)af x x =+满足()0f x <,求a 的取值范围; (2)解方程:3log (323)2xx +•=19.( 12分) 设函数421()log 1x x f x x x -⎧<=⎨≥⎩.(Ⅰ)求方程1()4f x =的解.(Ⅱ)求不等式()2f x ≤的解集.20.( 13分)设函数22()log (4)log (2)f x x x =⋅的定义域为1[,4]4, (Ⅰ)若x t 2log =,求t 的取值范围;(Ⅱ)求()y f x =的最大值与最小值,并求出最值时对应的x 的值.21. 某公司生产一种仪器的固定成本为10000元,每生产一台仪器需增加投入200元,已知总收益满足函数⎪⎩⎪⎨⎧>≤≤-=400,100000,4000,21400)(2x x x x x g .其中x 是仪器的月产量(单位:台).(1)将利润表示为月产量x 的函数)(x f ;(2)当月产量x 为何值时,公司所获利润最大?最大利润为多少元?(总收益=总成本﹢利润)参考答案一.选择题二.填空题.11. 9 . 12. 12. 13. 1-. 14.4. 15. ③,④.三.解答题:16.(Ⅰ). 解:原式427272101=⨯+--=.(Ⅱ)解:原式33log (425)3315223223211222log ()25⨯=++⨯+=++⨯-=⨯. 17.(1)解:ln(x-1)<lne}1|{11-<∈∴+<∴<-∴e x x x e x ex}2log 1|{2log 12log 1)31()31(2)31()2(3131312log 1x 131+<∈∴+<∴>-∴<∴<--x x x x x x 解:1212,101212,11)3(212212<∴-<-<<>∴->->∴>∴⎪⎭⎫ ⎝⎛>----x x x a x x x a a a a a xx x x 时当时当解:.18.解:(Ⅰ)原不等式可化为:212x xaa -->.当1a >时,2121x x x ->-⇔>.原不等式解集为(1,)+∞. 当1a >时,2121x x x -<-⇔<.原不等式解集为(,1)-∞. (Ⅱ)由题设得:{|024}(2,2]S x x =<+≤=-,21{|1()1}(1,3]2T y y -=-<≤-=-.∴(1,2]S T =-I , (2,3]S T =-U .19.解:(Ⅰ)11()1424x x f x -<⎧⎪=⇔⎨=⎪⎩(无解)或411log 4x x x ≥⎧⎪⇔=⎨=⎪⎩∴方程1()4f x =的解为x = (Ⅱ)1()222xx f x -<⎧≤⇔⎨≤⎩或41log 2x x ≥⎧⎨≤⎩11x x <⎧⇔⎨≥-⎩或116x x ≥⎧⎨≤⎩. 11x ⇔-≤<或116x ≤≤即116x -≤≤.∴不等式()2f x ≤的解集为:[1,16]-. 20.解:(Ⅰ)t 的取值范围为区间221[log,log 4][2,2]4=-. (Ⅱ)记22()(log2)(log 1)(2)(1)()(22)y f x x x t t g t t ==++=++=-≤≤.∵231()()24y g t t ==+-在区间3[2,]2--是减函数,在区间3[,2]2-是增函数∴当23log 2t x ==-即3224x -==时,()y f x =有最小值31()424f g =-=-; 当2log 2t x ==即224x ==时,()y f x =有最大值(4)(2)12f g ==. 21.解:(Ⅰ)∵()f x 是奇函数,所以1(0)014b f b -==⇔=(经检验符合题设) .(Ⅱ)由(1)知21()2(21)x x f x -=-+.对12,x x R ∀∈,当12x x <时,总有2112220,(21)(21)0x x x x ->++> . ∴122112121212121122()()()0221212(21)(21)x x x x x x x x f x f x ----=-⋅-=⋅>++++,即12()()f x f x >.∴函数()f x 在R 上是减函数.(Ⅲ)∵函数()f x 是奇函数且在R 上是减函数, ∴22222(2)(2)0(2)(2)(2)f t t f t k f t t f t k f k t -+-<⇔-<--=-.22221122323()33t t k t k t t t ⇔->-⇔<-=--.(*)对于t R ∀∈(*)成立13k ⇔<-.∴k 的取值范围是1(,)3-∞-. }0|{函数的定义域为,时10当}0|x {函数的定义域为,时1当1a 01(1)a :解22x x <<<>>∴>∴>-x x a x a .)0,()(,10;),0()(,1)2(上递增在时当上递增在时当-∞<<+∞>x f a x f a。
指数函数性质及应用1.若2x +1<1,则x 的取值范围是( ) A .(-1,1) B .(-1,+∞) C .(0,1)∪(1,+∞) D .(-∞,-1) 2.下列判断正确的是( )A .1.72.5>1.73B .0.82<0.83C .0.9-0.3<1 D .1.90.3>0.92.53.已知f (x )=3x -b (2≤x ≤4,b 为常数)的图象经过点(2,1),则f (x )的值域是( ) A .[9,81] B .[3,9] C .[1,9] D .[1,+∞)4.函数y =(12)1-x 的单调递增区间为( )A .(-∞,+∞)B .(0,+∞)C .(1,+∞)D .(0,1)5.若函数f (x )=12x +1,则该函数在(-∞,+∞)上( )A .单调递减且无最小值B .单调递减且有最小值C .单调递增且无最大值D .单调递增且有最大值6.若1>n >m >0,则指数函数①y =m x ,②y =n x 的图象为()7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x,(x <0)(a -3)x +4a ,(x ≥0),满足对任意的x 1≠x 2都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则a 的取值范围是( )A .(0,14]B .(0,1)C . [14,1) D .(0,3)8.函数f (x )=4x +12x 的图象( )A .关于原点对称B .关于直线y =x 对称C .关于x 轴对称D .关于y 轴对称9.设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3=(12)-1.5,则y 1,y 2,y 3的大小关系为________.10.若函数f (x )=(13)ax 2-(a +2)x +3在区间[-1,+∞)上单调递增,则a 的取值范围是____________.11.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +3a ,x <0,a x , x ≥0(a >0且a ≠1)是R 上的减函数,则a 的取值范围是________.12.已知函数f (x )=12x +1+a 是奇函数,则a =_____.13.函数y =2x2+4x +2的值域为 ,增区间为 . 14.已知函数f (x )=13x +1+a 为奇函数,则常数a =______.15.已知指数函数f (x )=(2a -1)x 是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是 .16.已知a =20.2,b =0.40.2,c =0.40.6,则a ,b ,c 的大小关系是____________.17.不等式0.52x >4x -1的解集为____________.(用区间表示)18.已知函数f (x )=(a -2)a x (a >0,且a ≠1),若对任意x 1,x 2∈R ,f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,则a 的取值范围是______________.19.已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=a x -a -x +2(a >0,且a ≠1).若g (2)=a ,则f (2)=________.20.比较下列各组数的大小.(1)2.30.6和2.31.2; (2)(35)0..5和(35)0..8;(3)1.91.5和31.5; (4)3.10.6和0.63.1;21.比较大小:a =1.50.6,b =0.60.2,c =0.61.5.22.已知函数f (x )=(12)x 2-2x ,求f (x )的值域和单调区间.23.已知函数y =2-x 2+4x -1,求其单调区间及值域.24.已知函数f (x )=2x -b2x +a是定义在R 上的奇函数.(1)求a 、b 的值;(2)判断并证明函数f (x )的单调性; (3)求函数f (x )在R 上的值域.25.已知函数f (x )=2x -12x .(1)判断函数f (x )的奇偶性; (2)证明:f (x )为R 上的增函数;(3)若对于任意m ∈[-2,2],不等式f (m 2-3m )+f (m -k )<0恒成立,求k 的取值范围.26.设函数f (x )=1-22x +1,(1)证明:f (x )为奇函数. (2)求f (x )的值域.27.求函数f (x )=4-2x 2+2x -2的值域和单调区间.28.已知函数f (x )=3x,f (a +2)=81,g (x )=1-a x1+a x.(1)求g (x )的解析式并判断g (x )的奇偶性;(2)用定义证明:函数g (x )在R 上是单调递减函数; (3)求函数g (x )的值域.29.已知函数f (x )=(13)ax 2-4x +3..(1)若f (x )有最大值3,求a 的值;(2)若f (x )在(-∞,1)上单调递增,求a 的取值范围.30.已知函数y =a 2x +2a x -1(a >0且a ≠1)在[-1,1]上有最大值14,试求a 的值.。
一、选择题1.下列各函数中,表示相等函数的是( ) A .lg y x =与21lg 2y x =B .211x y x -=-与1y x =+C.1y =与1y x =-D .y x =与log xa y a =(0a >且1a ≠)2.若函数()22(3)8,1,1x a x x f x ax x ⎧-+--≤=⎨>⎩在R 上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A.4,⎡-⎣B.⎤⎦C .[]3,4-D.⎡⎣3.函数()()1ln 24f x x x =-+-的定义域是( ) A .[)2,4B .()2,+∞C .()()2,44,⋃+∞D .[)()2,44,+∞4.设函数()y f x =的定义域D ,若对任意的1x D ∈,总存在2x D ∈,使得()()121f x f x ⋅=,则称函数()y f x =具有性质M .下列结论:①函数3x y =具有性质M ; ②函数3y x x =-具有性质M ;③若函数8log (2)y x =+,[]0,x t ∈具有性质M ,则510t =. 其中正确的个数是( ) A .0个B .1个C .2个D .3个5.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( ) A .1y x=B.y =C .2x y = D .||y x x =-6.已知函数2()(3)1f x mx m x =--+,()g x mx =,若对于任意实数x ,()f x 与()g x 的值至少有一个为正数,则实数m 的取值范围是( ) A .(1,9)B .(3,+)∞C .(,9)-∞D .(0,9)7.若函数22,2()13,22x ax x f x a x x⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩是R 上的单调减函数,则实数a 的取值范围为( )A .115,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .4,215⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .41,152⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .152,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦8.已知的2()(1)()f x x x x ax b =+++图象关于直线1x =对称,则()f x 的值域为( ) A .[]4,-+∞B .9,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .9,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .[]0,49.符号[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]3π=,[]1.082-=-,定义函数{}[]x x x =-.给出下列结论:①函数{}x 的定义域是R ,值域为0,1;②方程{}12x =有无数个解;③函数{}x 是增函数;④函数{}x 为奇函数,其中正确结论的个数是( )A .0B .1C .2D .310.已知函数()()1,12,1xmx x f x n x +<⎧⎪=⎨-≥⎪⎩,在R 上单调递增,则mn 的最大值为( ) A .2B .1C .94D .1411.若函数2()34f x x x =--的定义域为[]0m ,,值域为2544⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,,则m 的取值范围是( ) A .3,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .(]0,4D .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭12.已知函数()f x 是R 上的单调函数,且对任意实数x ,都有()21213xf f x ⎡⎤+=⎢⎥+⎣⎦成立,则()2020f 的值是( ) A .202021- B .202021+C .202020202121+-D .202020202121-+二、填空题13.已知1()1x f x x +=-,则135199()()()()100100100100f f f f ++++=______________14.已知实数0a ≠,函数()2,12,1x a x f x x a x +<⎧=⎨-+≥⎩,若()()11f a f a -=+,则a 的取值范围是___________.15.若()f x 是定义在R 上的以3为周期的奇函数,且()20f =,则方程()0f x = 在区间()0,6内的解的个数的最小值是__________ .16.如果定义在区间[3+a ,5]上的函数f(x)为奇函数,那么a 的值为________. 17.若对任意02x ≤≤,恒有2x ax b c ++≤成立,则当c 取最小值时,函数()24f x x a x b x c =-+-+-的最小值为________.18.下列给出的命题中:①若()f x 的定义域为R ,则()()()g x f x f x =+-一定是偶函数;②若()f x 是定义域为R 的奇函数,对于任意的x ∈R 都有()(2)0f x f x +-=,则函数()f x 的图象关于直线1x =对称;③某一个函数可以既是奇函数,又是偶函数; ④若1()2ax f x x +=+在区间(2,)-+∞上是增函数,则12a >; 其中正确的命题序号是__________.19.已知函数()2()10f x x ax a =++>,若“()f x 的值域为[)0,+∞”为真命题,则()3f =________.20.设2(),0()1,0x a x f x x a x x ⎧-≤⎪=⎨++>⎪⎩,若(0)f 是()f x 的最小值,是a 的取值范围为________________.三、解答题21.已知定义在R 上的函数()f x 的单调递增函数,且对∀x ,y ∈R ,都有()()()1f x y f x f y +=++,f (2)=5.(1)求f (0),f (1)的值;(2)若对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀,都有2()(21)1f kx f x +-<成立,求实数k 的取值范围. 22.已知函数()y f x =是[]1,1-上的奇函数,当10x ≤<时,()2112x f x x =-+. (1)判断并证明()y f x =在[)1,0-上的单调性; (2)求()y f x =的值域.23.已知函数()y f x =的定义域为D ,如果存在区间[],a b D ⊆,使得[]{}[]|(),,,=∈=y y f x x a b a b ,则称区间,a b 为函数()y f x =的一个和谐区间.(1)直接写出函数3()f x x =的所有和谐区间;(2)若区间[]0,m 是函数3()22=-f x x 的一个和谐区间,求实数m 的值; (3)若函数2()2()=-+∈f x x x m m R 存在和谐区间,求实数m 的取值范围.24.已知函数12()12x xa f x -⋅=+是R 上的奇函数(a 为常数),()22.g x x x m m R =-∈+, (1)求实数a 的值;(2)若对任意12[]1x -∈,,总存在2]3[0x ∈,,使得12()()f x g x =成立,求实数m 的取值范围.25.已知函数()()20f x ax x c a =++>满足:①函数14f x ⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数;②关于x 的不等式()0f x <的解集是()(),11m m <. (1)求函数()f x 的解析式;(2)求函数()()()()43g x f x k x k R =++∈在[]1,3上的最小值()h k .26.已知函数()f x = (1)求()f x 的定义域和值域; (2)设()h x =,若不等式231()42h x m am ≤-对于任意[1,1]x ∈-及任意[1,1]a ∈-都恒成立,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】本题可依次判断四个选项中函数的定义域、对应关系、值域是否相同,即可得出结果. 【详解】A 项:函数lg y x =定义域为()0,∞+,函数21lg 2y x =定义域为{}0x x ≠,A 错误; B 项:函数211x y x -=-定义域为{}1x x ≠,函数1y x =+定义域为R ,B 错误;C 项:函数1y =值域为[)1,-+∞,函数1y x =-值域为R ,C 错误;D 项:函数y x =与函数log xa y a =(0a >且1a ≠)定义域相同,对应关系相同,D 正确.故选:D 【点睛】方法点睛:判断两个函数是否相同,首先可以判断函数的定义域是否相同,然后判断两个函数的对应关系以及值域是否相同即可,考查函数定义域和值域的求法,是中档题.2.B解析:B 【分析】函数()f x 在R 上是增函数,则在两段上分别要单调递增,且在分界点处要满足2138a a -+--≤,从而得到答案.【详解】函数()22(3)8,1,1x a x x f x ax x ⎧-+--≤=⎨>⎩在R 上是增函数,则满足下列条件:(1)()2238y x a x =-+--在(],1-∞递增,2312a -≥,即a ≥a ≤(2)y ax =在()1,+∞递增,则0a >(3)当1x =时满足2138a a -+--≤,解得34a -≤≤综上可得函数()f x 在R 上是增函数,实数a 4a ≤≤ 故选:B. 【点睛】关键点睛:本题考查根据分段函数的单调性求参数的范围,解答本题的关键是分段函数要在定义域内单调递增,则在两段上要分别单调递增,且在分界点出满足2138a a -+--≤,这也时容易出错的地方,属于中档题.3.C解析:C 【分析】先根据函数的解析式建立不等式组,再解不等式组求定义域即可. 【详解】解:因为函数的解析式:()()1ln 24f x x x =-+- 所以2040x x ->⎧⎨-≠⎩,解得24x x >⎧⎨≠⎩故函数的定义域为:()(2,4)4,+∞故选:C 【点睛】数学常见基本初等函数定义域是解题关键.4.C解析:C 【分析】根据函数性质M 的定义和指数对数函数的性质,结合每个选项中具体函数的定义,即可判断. 【详解】解:对于①:3x y =的定义域是R ,所以1212()()13x x f x f x +⋅==,则120x x +=.对于任意的1x D ∈,总存在2x D ∈,使得()()121f x f x ⋅=, 所以函数3x y =具有性质M ,①正确;对于②:函数3y x x =-的定义域为R ,所以若取10x =,则1()0f x =,此时不存在2x R ∈,使得12()()1f x f x ⋅=, 所以函数3y x x =-不具有性质M ,②错误;对于③:函数8log (2)y x =+在[]0,t 上是单调增函数,其值域为[]88log 2,log (2)t +,要使得其具有M 性质,则88881log 2log (2)1log (2)log 2t t ⎧≤⎪+⎪⎨⎪+≤⎪⎩,即88log 2log (2)1t ⨯+=,解得3(2)8t +=,510t =, 故③正确; 故选:C. 【点睛】本题考查函数新定义问题,对数和指数的运算,主要考查运算求解能力和转换能力,属于中档题型.5.D解析:D 【分析】利用奇函数的定义和常见基本初等函数的性质,对选项逐一判断即可. 【详解】 选项A 中,函数1y x =,由幂函数性质知1y x=是奇函数,且其在()(),0,0,-∞+∞两个区间上递减,不能说在定义域内是减函数,故错误; 选项B中,函数y =[)0,+∞,不对称,故不具有奇偶性,,且在定义域内是增函数,故错误;选项C 中,指数函数2x y =,22x x -≠,且22x x -≠-,故不是奇函数,故错误;选项D 中,函数22,0,0x x y x x x x ⎧-≥=-=⎨<⎩,记()y f x =,当0x >时,0x -<,故22(),()f x x f x x =--=,故()()f x f x -=-, 当0x =时,(0)0f =,故()()f x f x -=-,当0x <时,0x ->,故22(),()f x x f x x =-=-,故()()f x f x -=-,综上,()y f x =是奇函数,又0x ≥时,2()f x x =-是开口向下的抛物线的一部分,是减函数,由奇函数性质知()y f x =在定义域R 上是减函数,故正确. 故选:D. 【点睛】本题解题关键是熟练掌握常见的基本初等函数的性质,易错点是分段函数奇偶性的判断,分段函数必须判断定义域内的每一段均满足()()f x f x -=-(或()()f x f x -=)才能判定其是奇函数(或偶函数).6.D解析:D 【分析】根据所给条件,结合二次函数的图像与性质,分类讨论,即可得解. 【详解】当0m <时,二次函数2()(3)1f x mx m x =--+的图像开口向下,()g x mx =单调递减,故存在x 使得()f x 与()g x 同时为负,不符题意; 当0m =时,()31f x x =-+,()0g x =显然不成立; 当0m >时,2109m m ∆=-+, 若∆<0,即19m <<时,显然成立,0∆=,1m =或9m =,则1m =时成立,9m =时,13x =-时不成立,若0∆>,即01m <<或9m >,由(0)1f =可得:若要()f x 与()g x 的值至少有一个为正数,如图,则必须有302mm->,解得01m <<, 综上可得:09m <<, 故答案为:D. 【点睛】本题考查了二次函数和一次函数的图像与性质,考查了分类讨论思想和计算能力,属于中档题.解决此类问题的关键主要是讨论,涉及二次函数的讨论有: (1)如果平方项有参数,则先讨论; (2)再讨论根的判别式; (3)最后讨论根的分布.7.D解析:D 【分析】若函数()f x 在R 上递减,则必须满足当(],2x ∈-∞时,函数22y x ax =-递减,且()2,x ∈+∞时132y a x=-也递减,且端点处的函数值必须满足条件. 【详解】 易知函数132y a x=-在(2,)+∞上单调递减,要使函数()f x 在R 上单调递减, 则函数22y x ax =-在(,2]-∞上单调递减,所以2a ≥, 当2x =时,2244x ax a -=-,113324a a x -=-,要使()f x 在R 上单调递减, 还必须14434a a -≥-,即154a ≤,所以1524a ≤≤.故选:D . 【点睛】解答本题时,首先要保证原函数在每一段上都递减,另外,解答时容易忽略掉端点的函数值的大小关系.8.B解析:B 【分析】结合函数对称性与解析式可知1,0-是零点,则2,3也是零点,由对应关系求出解析式,利用换元法和二次函数性质即可求解 【详解】因为函数()()()21f x x x x ax b =+++有两个零点1-,0,又因为其图象关于直线1x =对称,所以2,3也是函数()f x 的两个零点,即()()()()123f x x x x x =+⋅--,所以()()()22223f x x x x x =---,令()222111t x x x =-=--≥-,则()()223933124y t t t t t t ⎛⎫=-=-=--- ⎭≥⎪⎝,所以94y ≥-,即()f x 的值域为9,4∞⎡⎫-+⎪⎢⎣⎭. 故选:B 【点睛】关键点睛:本题考查函数对称性的应用,换元法的应用,函数值域的求解,解题关键在于:(1)若函数对称轴为x a =,则有()()f a x f a x +=-; (2)换元法求解函数值域必须注意新元取值范围.9.B解析:B根据函数性质判断[]x 是一个常见的新定义的形式,按照新定义,符号[]x 表示不超过x 的最大整数,由此可以得到函数的性质,又定义函数{}[]x x x =-,当0x ≥时,表示x 的小数部分,由于①③是错误的,举例可判断②,根据单调性定义可判断④. 【详解】①函数{}x 的定义域是R ,但[]01x x ≤-<,其值域为)01⎡⎣,,故错误; ②由{}[]12x x x =-=,可得[]12x x =+,则 1.52.5x =,……都是方程的解,故正确; ③由②可得{}11.52=,{}12.52=……当 1.52.5x =,……时,函数{}x 的值都为12,故不是增函数,故错误; ④函数{}x 的定义域是R ,而{}[]{}x x x x -=---≠-,故函数不是奇函数,故错误;综上,故正确的是②. 故选:B. 【点睛】本题以新定义函数{}[]x x x =-的意义为载体,考查了分段函数和函数的值域、单调性等性质得综合类问题,在解答的过程中体现了分类讨论和数形结合的思想,还可以利用函数的图象进行解题.10.D解析:D 【分析】现根据分段函数单调增,列出不等式组,得出011m n m n >⎧⎪<⎨⎪+≤⎩,再根据基本不等式即可求解.【详解】由题意可知,函数在R 上单调递增,则02112m n m n>⎧⎪->⎨⎪+≤-⎩,解得011m n m n >⎧⎪<⎨⎪+≤⎩,则由基本不等式可得2211224m n mn +⎛⎫⎛⎫≤≤= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当m=n=12时取等号. 故选:D 【点睛】本题主要考查分段函数的单调性,和基本不等式,属于中档题,解题是应注意分段函数单调递增:左边增,右边增,分界点处左边小于等于右边.11.B解析:B求出(0)4f =-,再计算出最小值为32524f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,然后求出()4f m =-的值后可得m 的范围. 【详解】2325()24f x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,()f x 在3,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上递减,在3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上递增, (0)4f =-,又32524f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以32m ≥,由2()344f m m m =--=-解得0m =或3m =, 因此332m ≤≤. 故选:B . 【点睛】方程点睛:本题考查二次函数的性质,掌握其对称轴、单调性是解题关键.由此可得二次函数2()f x ax bx c =++在区间[,]m n 上的最值求法: 设0a >,函数的对称轴0x x =(02bx a=-), 当0x m <时,min ()()f x f m =,0m x n ≤≤时,min 0()()f x f x =,0x n >时,min ()()f x f n =,当02m n x +≤时,max ()()f x f n =,当02m nx +>时,max ()()f x f m =. 0a <类似讨论.12.D解析:D 【分析】采用换元法可构造方程()21213t f t t =-=+,进而求得()f x 解析式,代入2020x =即可得到结果. 【详解】由()f x 是R 上的单调函数,可设()221x f x t +=+,则()13f t =恒成立, 由()221x f x t +=+得:()221x f x t =-+,()21213t f t t ∴=-=+,解得:1t =,()22112121x x xf x -∴=-=++,()2020202021202021f -∴=+. 故选:D . 【点睛】本题考查函数值的求解问题,解题关键是能够采用换元的方式,利用抽象函数关系式求解得到函数的解析式.二、填空题13.100【分析】分析得出得解【详解】∴故答案为:100【点睛】由函数解析式得到是定值是解题关键解析:100 【分析】分析得出(2)()2f x f x -+=得解. 【详解】1()1x f x x +=- 211211(2)()2f x f x x x x x -+∴-+=++=--- ∴135199()()()()100100100100f f f f ++++1199319799101[()()][()()][()()]100100100100100100f f f f f f =+++++ 250100=⨯=故答案为:100. 【点睛】由函数解析式得到(2)()2f x f x -+=是定值是解题关键.14.【分析】本题首先可讨论的情况此时然后根据函数的解析式求出和通过即可求出的值最后讨论的情况此时通过得出此时无解即可得出结果【详解】若则因为函数所以因为所以解得若则因为函数所以因为所以无解综上所述的取值解析:32⎧⎫⎨⎬⎩⎭【分析】本题首先可讨论0a >的情况,此时11a -<、11a +>,然后根据函数()f x 的解析式求出()1f a -和()1f a +,通过()()11f a f a -=+即可求出a 的值,最后讨论0a <的情况,此时11a ->、11a +<,通过()()11f a f a -=+得出此时a 无解,即可得出结果. 【详解】若0a >,则11a -<,11a +>,因为函数()2,12,1x a x f x x a x +<⎧=⎨-+≥⎩,所以1212f a a a a ,1121f a a aa ,因为()()11f a f a -=+,所以21a a ,解得32a =, 若0a <,则11a ->,11a +<,因为函数()2,12,1x a x f x x a x +<⎧=⎨-+≥⎩,所以11213f aa a a ,12123f a a a a ,因为()()11f a f a -=+,所以1323a a ,无解,综上所述,32a =,a 的取值范围是32⎧⎫⎨⎬⎩⎭, 故答案为:32⎧⎫⎨⎬⎩⎭.【点睛】本题考查分段函数的相关问题的求解,在分段函数求函数值的时候,要把自变量代入到所对应的解析式中是解本题的关键,考查分类讨论思想,考查计算能力,是中档题.15.7【解析】由函数的周期为3可得因为若则可得出又根据为奇函数则又可得出又函数是定义在R 上的奇函数可得出从而在中令得出又根据是定义在R 上的奇函数得出从而得到即故从而共7个解解析:7 【解析】由函数的周期为3可得(3)()f x f x +=,因为(2)0f =, 若(0,6)x ∈,则可得出(5)=(2)0f f =, 又根据()f x 为奇函数,则(-2)=-(2)0f f =, 又可得出(4)=(1)(-2)=0f f f =,又函数()f x 是定义在R 上的奇函数,可得出(0)0f =, 从而(3)=(0)0f f =,在(3)()f x f x +=中, 令32x =-,得出33()()22f f -=,又根据()f x 是定义在R 上的奇函数,得出33()-()22f f -=, 从而得到33()-()22f f =,即3()02f =, 故933()(+3)()=0222f f f ==,从而93()()=(4)(1)(3)(5)(2)022f f f f f f f ======,共7个解.16.-8【解析】∵f(x)定义域为3+a5且为奇函数∴3+a =-5∴a =-8点睛:利用奇偶性求值的类型及方法(1)求函数值:利用奇偶性将待求值转化到已知区间上的函数值进而得解(2)求参数值:在定义域关于解析:-8 【解析】∵f(x)定义域为[3+a ,5],且为奇函数, ∴3+a =-5,∴a =-8.点睛:利用奇偶性求值的类型及方法(1)求函数值:利用奇偶性将待求值转化到已知区间上的函数值,进而得解.(2)求参数值:在定义域关于原点对称的前提下,根据奇函数满足f(-x)=-f(x)或偶函数满足f(-x)=f(x)列等式,根据等式两侧对应相等确定参数的值.特别要注意的是:若能够确定奇函数的定义域中包含0,可以根据f(0)=0列式求解,若不能确定则不可用此法.17.【分析】由题意结合二次函数的图象与性质可得当c 可取最小值时再由零点分段法可得分段函数的解析式即可得解【详解】令由题意知当时c 可取最小值此时解得则所以所以的最小值为故答案为:【点睛】本题考查了二次函数 解析:198【分析】由题意结合二次函数的图象与性质可得当c 可取最小值时,2a =-、12==b c ,再由零点分段法可得分段函数()f x 的解析式,即可得解. 【详解】令()2h x x ax b =++,由题意知当()()()021h h h ==-时,c 可取最小值,此时()421b a b b a b =++⎧⎨=-++⎩,解得212a b =-⎧⎪⎨=⎪⎩,则()102c h ==, 所以()112422422f x x a x b x c x x x =-+-+-=++-+- 171,41132,84153,2871,2x x x x x x x x ⎧+≥⎪⎪⎪+<<⎪=⎨⎪-+-<≤⎪⎪⎪--≤-⎩, 所以()f x 的最小值为15193888f ⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭.故答案为:198. 【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质与应用,考查了零点分段法的应用及分段函数最值的求解,属于中档题.18.①③④【分析】①根据奇偶函数的定义判断;②利用抽象函数的对称性判断;③通过特殊函数判断;④通过分离常数转化为熟悉的函数判断【详解】①函数的定义域为所以函数的定义域也是即所以函数是偶函数故①正确;②对解析:①③④ 【分析】①根据奇偶函数的定义判断;②利用抽象函数的对称性判断;③通过特殊函数判断;④通过分离常数,转化为熟悉的函数判断. 【详解】①函数()f x 的定义域为R ,所以函数()g x 的定义域也是R ,()()()g x f x f x -=-+,即()()g x g x -=,所以函数()g x 是偶函数,故①正确;②对应任意的x ∈R ,都有()()20f x f x +-=,即函数()f x 关于()1,0对称,并不关于1x =对称,故②不正确;③函数0y =既是偶函数又是奇函数,故③正确; ④()()212112222a x a ax af x a x x x ++-+-===++++,若函数在()2,-+∞上单调递增,则120a -<,解得:12a >,故④正确. 故答案为:①③④ 【点睛】方法点睛:函数的对称性包含中心对称和轴对称,一般判断的方法包含:1.若对函数()y f x =的定义域内的任一自变量x 的值都有()()2f x f a x =-,则()y f x =的图象关于x a =成轴对称;若对函数()y f x =的定义域内的任一自变量x 的值都有()()22f x b f a x =--,则()y f x =的图象关于(),a b 成中心对称;19.16【分析】二次函数的值域为得到求得值得解【详解】因为的值域为所以则又所以故答案为:16【点睛】二次函数的值域为得到是解题关键解析:16 【分析】二次函数()f x 的值域为[)0,+∞得到240a ∆=-=求得a 值得解【详解】因为()2()10f x x ax a =++>的值域为[0,)+∞,所以240a ∆=-=,则2a =±.又0a >,所以2,a =.22()21,(3)323116f x x x f ∴=++∴=+⨯+=故答案为:16 【点睛】二次函数()f x 的值域为[)0,+∞得到0∆=是解题关键.20.【分析】利用定义可知在上递减在上递增所以当时取得最小值为再根据是的最小值可知且解得结果即可得解【详解】当时任设则当时所以所以当时所以所以所以在上递减在上递增所以当时取得最小值为又因为是的最小值所以且 解析:02a ≤≤【分析】利用定义可知1()f x x a x=++在(0,1)上递减,在(1,)+∞上递增,所以当1x =时,1()f x x a x=++取得最小值为2a +,再根据(0)f 是()f x 的最小值,可知0a ≥且2(0)2a a -≤+,解得结果即可得解.【详解】当0x >时,1()f x x a x=++, 任设120x x <<,则12121211()()f x f x x a x a x x -=++---12121()(1)x x x x =--, 当120x x <<1<时,120x x -<,12110x x -<,所以12121()(1)0x x x x -->,所以12()()f x f x >,当121x x <<时,120x x -<,12110x x ->,所以12121()(1)0x x x x --<,所以12()()f x f x <,所以1()f x x a x=++在(0,1)上递减,在(1,)+∞上递增, 所以当1x =时,1()f x x a x=++取得最小值为2a +, 又因为(0)f 是()f x 的最小值,所以0a ≥且2(0)2a a -≤+,解得02a ≤≤. 故答案为:02a ≤≤. 【点睛】本题考查了利用定义判断函数的单调性,考查了根据函数的最值点求参数的取值范围,考查了分段函数的性质,属于中档题.三、解答题21.(1)(0)1f =-;()12f =;(2)4k <. 【分析】(1)令0x y ==可得(0)f ,令1x y ==可得()1f ; (2)转化条件为222k x x <-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立,换元后求得222x x -的最小值即可得解. 【详解】(1)令0x y ==,则(0)(0)(0)1f f f =++,所以(0)1f =-; 令1x y ==,则(2)(1)(1)15f f f =++=,所以()12f =;(2)由题意,不等式2()(21)1f kx f x +-<可转化为2()(21)12f kx f x +-+<,所以()()2211f kx x f +-<,因为函数()f x 单调递增,所以2211kx x +-<, 所以222k x x <-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立, 令[]12,3t x =∈,则221122222t t t ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,所以当2t =即12x =时,222t t -取最小值4, 所以4k <. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用函数的单调性转化不等式为222k x x<-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立,再转化为求222x x -的最小值即可得解.22.(1)单调递增,证明见解析;(2){}111,0,122⎡⎫⎛⎤--⋃⋃⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦. 【分析】(1)利用定义设1210-≤<<x x ,计算()()12f x f x -判断正负即可得出单调性; (2)先利用单调性求出()f x 在[)1,0-的取值范围,再根据奇函数的对称性可求出. 【详解】(1)设1210-≤<<x x ,()()()()()()122112122222121211111x x x x x x f x f x x x x x ---=-=++++, 因为1210-≤<<x x ,所以121x x <,210x x ->, 则()()120f x f x -<,()()12f x f x <, 所以()f x 在[)1,0-上单调递增; (2)函数()f x 在[)1,0-上是增函数,∴()()()10f f x f -≤<,()11f -=-,()102f =-,∴()11,2f x ⎡⎫∈--⎪⎢⎣⎭∴当10x -≤<时,()f x 的取值范围11,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭∴而函数()f x 为奇函数,由对称性可知,函数()y f x =在(]0,1上的取值范围为1,12⎛⎤⎥⎝⎦又()00f =,故()y f x =的值域{}111,0,122⎡⎫⎛⎤--⋃⋃⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦. 【点睛】思路点睛:利用定义判断函数单调性的步骤: (1)在定义域内任取12x x <; (2)计算()()12f x f x -并化简整理; (3)判断()()12f x f x -的正负;(4)得出结论,若()()120f x f x -<,则()f x 单调递增;若()()120f x f x ->,则()f x 单调递减.23.(1) 1.0,0,1,[]1,1-;(2)4m =或2;(3)904≤<m . 【分析】(1)本题可令3x x =,解得0x =或±1,然后根据函数()3f x x =的单调性以及“和谐区间”定义即可得出结果;(2)本题首先可将函数转化为()342,23342,23x x f x x x ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-+<⎪⎩,然后令322x x -=,解得45x =或4,最后绘出函数图像,结合函数图像即可得出结果; (3)讨论1a b <≤或1a b ≤<或1a b <<,根据二次函数的性质确定函数的单调区间,再由单调性求出函数的值域,根据题干,函数的新定义即可求解. 【详解】解:(1)函数()3f x x =是增函数,定义域为R ,令3x x =,解得0x =或±1,故函数()3f x x =的所有“和谐区间”为[]1,0-、0,1、[]1,1-.(2)因为()322f x x =-, 所以()342,23342,23x x f x x x ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-+<⎪⎩,因为[]()0,0m m >为函数()322f x x =-的一个“和谐区间”, 所以可令322x x -=,解得45x =或4, 如图所示,绘出函数图像:结合“和谐区间”的定义易知,当4x =时满足题意,因为()02f =,所以当2m =时,()min max 2,()0f x f x ==,满足题意, 故m 的值为4或2.(3)①当1a b <≤时,()f x 在,a b 上时单调递减函数,由题意有()()f a bf b a=⎧⎨=⎩,2222a a m b b b m a⎧-+=⎨-+=⎩得1a b +=,因为1a b <≤,所以110,122≤<<≤a b , 且221-+=-a a m a ,即210-+-=a a m ,解得154122+-=≥m a 舍去,或12=<a,1=-=b a 由211(0)2=-++≤<m a a a , 得514m ≤<,所以当514m ≤<时,和谐区间为⎣⎦. ②1a b ≤<时,()f x 在,a b 上时单调递增函数, 由题意有()()f a af b b=⎧⎨=⎩,所以,a b 是方程22-+=x x m x 的两个不等实根.因为3a b +=,又1a b ≤<,得2b ≤,因而有3122≤<<≤a b , 故方程2()30=-+=g x x x m 在31,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭和3,22⎛⎤⎥⎝⎦内各有一个实根,即33022≤<且33222<≤, 解得924≤<m , 故当924≤<m时,和谐区间为3322⎡+⎢⎣⎦. ③当1a b <<时,min ()(1)11==-=<f x f m a ,得2m < 当12a b+≤时,即2a b +≤,则max ()()==f x f a b ,得22-+=a a m b , 又1a m =-,得2331=-+>b m m ,得 2m >或1m <, 又由2222+=-+≤a b m m 及2m <,解得01m ≤<,此时和谐区间为21,33⎡⎤--+⎣⎦m m m .当12+≥a b时,即2a b +≥,则max ()()==f x f b b ,得22-+=b b m b ,解得=b若=b 则由2m <知3122+=-+<a b m ,舍去;若32+=b,3122+=-+≥a b m ,解得904≤≤m , 又2m <,所以02m ≤<,此时和谐区间为31,2⎡+-⎢⎣⎦m ,综上,所求范围是904≤<m .【点睛】关键点点睛:本题考查函数新定义,能否结合题意明确函数新定义的含义是解决本题的关键,在解决函数类的问题时,合理利用函数图像可以给解题带来很大帮助,考查数形结合思想,是中档题.24.(1)1;(2)82[,]35-. 【分析】(1)()f x 为R 上的奇函数,由()00f =得解;(2)由“任意[]11,2x ∈-,总存在[]20,3x ∈,使得()()12f x g x =成立”得到等价命题是 “()f x 在[]1,2-上的取值集合是()g x 在[]0,3上的取值集合的子集”,分别求出两个函数的值域得解. 【详解】(1)因为()f x 为R 上的奇函数, 所以()00f =,即102a-=,解得1a = (2)因为[]20,3x ∈,且()g x 在[]0,1上是减函数,在[]1,3上为增函数 所以()g x 在[]0,3上的取值集合为[]1,3m m -+.由122()11221x x xf x -==-+++得()f x 是减函数, 所以()f x 在[]1,2-上是减函数所以()f x 在[]1,2-上的取值集合为31[,]53-.由“任意[]11,2x ∈-,总存在[]20,3x ∈,使得()()12f x g x =成立”()f x 在[]1,2-上的取值集合是()g x 在[]0,3上的取值集合的子集,即[]31[,]1,353m m -⊆-+. 则有315m -≤-,且133m +≥,解得:8235m -≤≤. 即实数m 的取值范围是82[,]35-. 【点睛】探讨方程()()0f x g m -=解的存在性,通常可将方程转化为()()f x g m =,通过确认函数()f x 或()g m 的值域,从而确定参数或变量的范围;类似的,对于不等式()()0(0)f x g m -≥≤,也可仿效此法.25.(1)()223f x x x =+-;(2)()21227,4245,4243,2k k h k k k k k k +≤-⎧⎪=----<<-⎨⎪+≥-⎩. 【分析】(1)由①可知函数()f x 的图象关于直线14x =-对称,由②可知()10f =,可得出关于a 、c 的方程组,进而可得出函数()f x 的解析式;(2)求得()()22413g x x k x =++-,求得该函数的对称轴为直线()1x k =-+,对实数k 的取值进行分类讨论,分析函数()g x 在区间[]1,3上的单调性,进而可求得()h k 关于k 的表达式.【详解】(1)由①可得,函数14f x ⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数, 将函数14f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的图象向左平移14个单位长度可得到函数()f x 的图象, 所以,函数()f x 的图象关于直线14x =-对称,则有1124a -=-,可得2a =. 由②可得:1x =是方程20ax x c ++=的一个解,则有10a c ++=,得3c =-. 于是:()223f x x x =+-; (2)依题意有:()()22413g x x k x =++-,对称轴为()1x k =-+. 当()13k -+≥时,即4k ≤-时,()g x 在[]1,3单调递减,于是()()min 31227g x g k ==+;当()113k <-+<时,即4-<<-2k 时,()g x 在()1,1k -+⎡⎤⎣⎦单调递减,在()1,3k -+⎡⎤⎣⎦单调递增,于是()()2min 1245g x g k k k =--=---; 当()11k -+≤时,即2k ≥-时,()g x 在[]1,3单调递增,于是()()min 143g x g k ==+.综上:()21227,4245,4243,2k k h k k k k k k +≤-⎧⎪=----<<-⎨⎪+≥-⎩. 【点睛】方法点睛:“动轴定区间”型二次函数最值的方法:(1)根据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论;(2)根据二次函数的单调性,分别讨论参数在不同取值下的最值,必要时需要结合区间端点对应的函数值进行分析;(3)将分类讨论的结果整合得到最终结果.26.(1)定义域为[1,1]-,值域为(2)1m ≤-或1m ≥【分析】(1)由1010x x +≥⎧⎨-≥⎩可得定义域,先求出2()f x 的值域,再开方求出()f x 的值域; (2)换元,令t =∈,根据对勾函数的单调性求出2()()4t h x g t t ==+的最大值,则不等式转化为21310244am m -+-≥对任意[1,1]a ∈-都恒成立,利用一次函数的图象列式可解得结果.【详解】(1)由函数有意义得1010x x +≥⎧⎨-≥⎩,解得11x -≤≤, 所以函数()f x 的定义域为[1,1]-,因为22()2f x ==+[2,4],又()0f x ≥,所以()f x ∈.(2)()h x ==令t =∈,则22t =-, 所以2()()4t h x g t t ==+14t t=+, 因为()g t在上递增,所以当2t =时,()g t 取得最大值221(2)244g ==+,即max 1()4h x =, 所以不等式231()42h x m am ≤-对于任意[1,1]x ∈-恒成立,转化为2311424m am -≥对任意[1,1]a ∈-都恒成立,即21310244am m -+-≥对任意[1,1]a ∈-都恒成立, 所以2213102441310244m m m m ⎧+-≥⎪⎪⎨⎪-+-≥⎪⎩,即2232103210m m m m ⎧+-≥⎨--≥⎩,解得113113m m m m ⎧≤-≥⎪⎪⎨⎪≤-≥⎪⎩或或, 所以1m ≤-或1m ≥.【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:①若()k f x ≥在[,]a b 上恒成立,则max ()k f x ≥; ②若()k f x ≤在[,]a b 上恒成立,则min ()k f x ≤; ③若()k f x ≥在[,]a b 上有解,则min ()k f x ≥; ④若()k f x ≤在[,]a b 上有解,则max ()k f x ≤;。
高一数学第二章《基本初等函数》单元测试卷一、选择题(每题4分共44分)1、 下列函数中,在区间()0,+∞不是增函数的是( )A. x y 2=B. x y lg =C. 3x y =D. 1y x =2、函数y =log 2x +3(x≥1)的值域是( )A.[)+∞,2B.(3,+∞)C.[)+∞,3D.(-∞,+∞)3、若{|2},{|1}x M y y P y y x ====-,则M∩P( ) A.{|1}y y > B. {|1}y y ≥ C. {|0}y y > D. {|0}y y ≥4、对数式2log (5)a b a -=-中,实数a 的取值范围是() A.a>5,或a<2 B.2<a<5 C.2<a<3,或3<a<5 D.3<a<45、 已知x a x f -=)( )10(≠>a a 且,且)3()2(->-f f ,则a 的取值范围是( )A. 0>aB. 1>aC. 1<aD. 10<<a6、函数y =(a2-1)x 在(-∞,+∞)上是减函数,则a 的取值范围是( )A.|a |>1B.|a |>2C.a>2D.1<|a |<27、有以下四个结论 ○1 lg(lg10)=0 ○2 lg(lne)=0 ○3若10=lgx,则x=10 ○4 若e=lnx,则x=e2, 其中正确的是 ( )A.○1○3B.○2○4C.○1○2D. ○3○48、已知f(x)是偶函数,它在[0,+∞)上是减函数,若)1()(lg f x f >则x 的取值范围是( ) A. )1,101( B.),1()101,0(+∞⋃ C.)10,101( D.(0,1)∪(10,+∞) 9、图中曲线分别表示l g a y o x =,l g b y o x =,l g c y o x =,l g d y o x =的图象,,,,a b c d 的关系是( )A 、0<a<b<1<d<cB 、0<b<a<1<c<dC 、0<d<c<1<a<bD 、0<c<d<1<a<b10、若函数()log (01)a f x x a =<<在区间[],2a a 上的最大值是最小值的3倍,则a 的值为 ( ) x yO y=log a x y=log b x y=log c x y=log d x 1A 、24B 、22 C 、14 D 、1211、已知函数f(x)=2x,则f(1-x)的图象为 ( )二、填空题(每题4分共16分)12、函数)1(log 21-=x y 的定义域为 .14、[]643log log (log 81)的值为 。
2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》模考卷(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.函数y =ln x +1-x 的定义域是()A .(0,1)B .[0,1)C .(0,1]D .[0,1]答案C解析>0,-x ≥0,解得0<x ≤1,所以函数f (x )的定义域为(0,1].故选C.2.下列函数中,既是奇函数,又在区间(0,1)上递减的函数是()A .y =cos xB .y |C .y =tan xD .y =x-3答案D解析由于y =cos x 是偶函数,故A 不是正确选项.由于y |是偶函数,故B 不是正确选项.由于y =tan x 在(0,1)上为增函数,故C 不是正确选项.D 选项中y =x -3既是奇函数,又在(0,1)上递减,符合题意.故选D.3.设函数y =log 3x 与y =3-x 的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间是()A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)答案C解析因为方程log 3x =-x +3的解,就是m (x )=log 3x +x -3的零点,因为m (x )=log 3x +x -3单调递增且连续,m (x )=log 3x +x -3在(1,2)上满足m (1)m (2)>0,m (x )=log 3x +x -3在(2,3)上满足m (2)m (3)<0,所以m (x )=log 3x +x -3的零点在(2,3)内,可得方程log 3x +x -3=0的解所在的区间是(2,3),即则x 0所在的区间是(2,3),故选C.4.若a =π82=1πlog b ,c =log ()A .b >c >aB .a >b >cC .c >a >bD .b >a >c答案B解析a =π82>20=1,∵0<1π<1,1πlog b >0,∴0<b <1,c =log log 232<log 21=0,∴a >b >c .故选B.5.(2019·山师大附中模拟)函数f (x )-2a )x +3a (x <1),x (x ≥1)的值域为R ,则实数a 的取值范围是()A .(-∞,-1) B.12,1C.-1答案C解析因为函数f (x )-2a )x +3a (x <1)x (x ≥1),的值域为R -2a >0,1-2a )+3a ≥0,解得-1≤a <12,故选C.6.函数y =2xln|x |的图象大致为()答案B解析采用排除法,函数定义域为{x |x ≠0且x ≠±1},排除A ;当x >1时,ln|x |>0,y =2xln|x |>0,排除D ;当x <-1时,ln|x |>0,y =2x ln|x |<0,排除C ,故选B.7.(2019·山师大附中模拟)函数f (x )是R 上的偶函数,且f (x +1)=-f (x ),若f (x )在[-1,0]上单调递减,则函数f (x )在[3,5]上是()A.增函数B.减函数C.先增后减的函数D.先减后增的函数答案D解析已知f(x+1)=-f(x),则函数周期T=2,因为函数f(x)是R上的偶函数,在[-1,0]上单调递减,所以函数f(x)在[0,1]上单调递增,即函数在[3,5]上是先减后增的函数.故选D.8.(2019·新乡模拟)设函数f(x)=e-x-e x-5x,则不等式f(x2)+f(-x-6)<0的解集为() A.(-3,2)B.(-∞,-3)∪(2,+∞)C.(-2,3)D.(-∞,-2)∪(3,+∞)答案D解析由f(x)=e-x-e x-5x,得f(-x)=e x-e-x+5x=-f(x),则f(x)是奇函数,故f(x2)+f(-x-6)<0⇔f(x2)<-f(-x-6)=f(x+6).又f(x)是减函数,所以f(x2)<f(x+6)⇔x2>x+6,解得x<-2或x>3,故不等式f(x2)+f(-x-6)<0的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞),故选D.9.(2019·广东六校模拟)已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2019)等于()A.-2018B.2C.0D.50答案C解析f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,可得f(-x)=-f(x),f(1-x)=f(1+x)即有f(x+2)=f(-x),即f(x+2)=-f(x),进而得到f(x+4)=-f(x+2)=f(x),f(x)为周期为4的函数,若f(1)=2,可得f(3)=f(-1)=-f(1)=-2,f(2)=f(0)=0,f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0-2+0=0,可得f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2019)=504×0+2+0-2=0.故选C.10.(2019·衡水中学摸底)已知函数f(x)e x,x≤0,x,x>0(e为自然对数的底数),若关于x 的方程f(x)+a=0有两个不相等的实根,则a的取值范围是()A .a >-1B .-1<a <1C .0<a ≤1D .a <1答案C解析画出函数f (x )的图象如图所示,若关于x 的方程f (x )+a =0有两个不相等的实根,则函数f (x )与直线y =-a 有两个不同交点,由图可知-1≤-a <0,所以0<a ≤1.故选C.11.(2019·新疆昌吉教育共同体月考)若关于x 的不等式1+a cos x ≥23sin 2R 上恒成立,则实数a 的最大值为()A .-13 B.13C.23D .1答案B解析1+a cos x ≥23sin 2=23cos 2x =23(2cos 2x -1),令cos x =t ∈[-1,1],并代入不等式,则问题转化为不等式4t 2-3at -5≤0在t ∈[-1,1]+3a -5≤0,-3a -5≤0,所以-13≤a ≤13.所以实数a 的最大值为13.12.(2019·沈阳东北育才学校模拟)设函数f (x )+1|,x ≤0,4x |,x >0,若关于x 的方程f (x )=a 有四个不同的解x 1,x 2,x 3,x 4,且x 1<x 2<x 3<x 4,则x 3(x 1+x 2)+1x 23x 4的取值范围是()1,721C .(-1,+∞)-∞,72答案A解析画出函数f (x )的图象如图所示,根据对称性可知,x 1和x 2关于x =-1对称,故x 1+x 2=-2.由于|log 4x |=|log 41x |,故1x 3=x 4,x 3·x 4=1.令log 41x =1,解得x =14,所以x 3∈14,x 3(x 1+x 2)+1x 23x 4=-2x 3+1x 3,由于函数y =-2x +1x 在区间14,减函数,故-2x 3+1x 3∈1,72,故选A.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.函数f (x )=ln x -2的定义域为________.答案[e 2,+∞)解析∵函数f (x )=ln x -2,∴ln x -2≥0,即ln x ≥ln e 2,∴x ≥e 2,∴函数f (x )=ln x -2的定义域为[e 2,+∞).14.(2019·浏阳六校联考)f (x )是定义在R 上的周期为3的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x ,则f (6)=________.答案-2解析由题意得-72+=-124=-2,又f (6)=f (0)=0,∴f (6)=-2.15.(2019·青岛调研)已知函数f (x )3(x +1),x >0,-x ,x ≤0,f (m )>1,则m 的取值范围是____________.答案(-∞,0)∪(2,+∞)解析若f (m )>1>0,3(1+m )>log 33≤0,-m >1,>0,+1>3≤0,m >0,解得m >2或m <0.16.已知函数f (x )2+3a ,x <0,a (x +1)+1,x ≥0(a >0且a ≠1)在R 上单调递减,且关于x 的方程|f (x )|=2-x 恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是________.答案13,23∪解析画出函数y =|f (x )|的图象如图,由函数y =f (x )是单调递减函数可知,0+3a ≥log a (0+1)+1,即a ≥13,由log a (x 0+1)+1=0得,x 0=1a -1≤2,所以当x ≥0时,y =2-x 与y =|f (x )|图象有且仅且一个交点.所以当2≥3a ,即13≤a ≤23时,函数y =|f (x )|与函数y =2-x 图象恰有两个不同的交点,即方程|f (x )|=2-x 恰好有两个不相等的实数解,结合图象可知当直线y =2-x 与函数y =x 2+3a 相切时,得x 2+x +3a -2=0.由Δ=1-4(3a -2)=0,解得a =34,此时也满足题意.综上,所求实数a 的取值范围是13,23∪三、解答题(本大题共70分)17.(10分)(2019·酒泉敦煌中学诊断)求下列函数的解析式:(1)已知2f (x -1)-f (1-x )=2x 2-1,求二次函数f (x )的解析式;(2)已知f (x -1)=x ,求f (x )的解析式.解(1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (x -1)=a (x -1)2+b (x -1)+c ,f (1-x )=a (1-x )2+b (1-x )+c ,所以2f (x -1)-f (1-x )=2ax 2-4ax +2a +2bx -2b +2c -(ax 2-2ax +a +b -bx +c )=ax 2-(2a -3b )x +a -3b +c =2x2-1,=2,a -3b =0,-3b +c =-1,=2,=43,=1,所以f (x )=2x 2+43x +1.(2)令t =x -1,t ≥-1,则x =(t +1)2,∴f (t )=(t +1)2(t ≥-1).∴f (x )的解析式为f (x )=(x +1)2,x ≥-1.18.(12分)(2019·廊坊省级示范高中联考)已知函数f (x )=log 3(ax 2-x +3).(1)若函数f (x )的定义域为R ,求a 的取值范围;(2)已知集合M =[1,3],方程f (x )=2的解集为N ,若M ∩N ≠∅,求a 的取值范围.解(1)因为函数的定义域为R ,所以ax 2-x +3>0恒成立,当a =0时,-x +3>0不恒成立,不符合题意;当a ≠0>0,=1-12a <0,解得a >112.综上所述a >112.(2)由题意可知,ax 2-x +3=9在[1,3]上有解.即a =6x 2+1x 在[1,3]上有解,设t =1x,t ∈13,1,则a =6t 2+t ,因为y =6t 2+t 在13,1上单调递增,所以y ∈[1,7].所以a ∈[1,7].19.(12分)函数f (x )对任意的a ,b ∈R 都有f (a +b )=f (a )+f (b )-1,并且当x >0时,f (x )>1.(1)判断函数f (x )是否为奇函数;(2)证明:f (x )在R 上是增函数;(3)解不等式f (3m 2-m -2)<1.(1)解当a =b =0时,解得f (0)=1,显然函数不可能是奇函数.(2)证明任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=f [(x 2-x 1)+x 1]-f (x 1)=f (x 2-x 1)+f (x 1)-1-f (x 1)=f (x 2-x 1)-1,∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)>1,∴f (x 2)-f (x 1)>0,∴f (x )在R 上是增函数.(3)∵f (0)=1,∴f (3m 2-m -2)<1=f (0),又f (x )在R 上递增,所以3m 2-m -2<0,解得-23<m <1,∴-23,20.(12分)已知定义在R 上的函数f (x )是偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x +1.(1)求函数f (x )在R 上的解析式;(2)若方程m =f (x )有4个根x 1,x 2,x 3,x 4,求m 的取值范围及x 1+x 2+x 3+x 4的值.解(1)设x <0⇒-x >0⇒f (-x )=(-x )2-4(-x )+1=x 2+4x +1,由函数f (x )是偶函数,则f (x )=f (-x )=x 2+4x +1,综上f (x )2-4x +1,x ≥0,2+4x +1,x <0或f (x )=x 2-4|x |+1.(2)作出函数f (x )的图象如图所示,由图可知,当-3<m <1时,方程m =f (x )有4个根.令x 1<x 2<x 3<x 4,由x 1+x 22=-2,x 3+x 42=2,得x 1+x 2=-4,x 3+x 4=4,则x 1+x 2+x 3+x 4=0.21.(12分)(2019·荆州质检)为响应国家提出的“大众创业,万众创新”的号召,小李同学大学毕业后,决定利用所学专业进行自主创业.经过市场调查,生产某小型电子产品需投入年固定成本为5万元,每年生产x 万件,需另投入流动成本为C (x )万元,且C (x )=2+4x ,0<x <8,x +49x -35,x ≥8,每件产品售价为10元.经市场分析,生产的产品当年能全部售完.(1)写出年利润P (x )(万元)关于年产量x (万件)的函数解析式;(注:年利润=年销售收入-固定成本-流动成本)(2)年产量为多少万件时,小李在这一产品的生产中所获利润最大?最大利润是多少?解(1)因为每件产品售价为10元,则x 万件产品销售收入为10x 万元,依题意得,当0<x <8时,P (x )=10x 2+45=-12x 2+6x -5,当x ≥8时,P (x )=10x x +49x -5=30所以P (x )-12x 2+6x -5,0<x <8,x ≥8.(2)当0<x <8时,P (x )=-12(x -6)2+13,当x =6时,P (x )取得最大值P (6)=13,当x ≥8时,P ′(x )=-1+49x 2<0,所以P (x )为减函数,当x =8时,P (x )取得最大值P (8)=1278,因为13<1278,故当年产量为8万件时,小李在这一产品的生产中所获利润最大,最大利润为1278万元.22.(12分)(2019·佛山禅城区调研)已知f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数,当x ∈(0,1)时,f (x )=2x 4x +1.(1)求f (x )在(-1,1)上的解析式;(2)若g (x )是周期为2的函数,且x ∈(-1,1)时g (x )=f (x ),求x ∈(2n ,2n +1),n ∈N 时函数g (x )的解析式.解(1)当x ∈(-1,0)时,-x ∈(0,1),因为函数f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-2-x4-x +1=-2x1+4x .因为f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数,所以f (0)=0,故当x ∈(-1,1)时,f (x )的解析式为f (x )∈(0,1),x ∈(-1,0).(2)设x ∈(2n ,2n +1),则x -2n ∈(0,1),g (x -2n )=2x-2n4x -2n +1.因为g (x )周期为2,n ∈N ,所以2n 也是周期,g (x -2n )=g (x ),所以x ∈(2n,2n +1)时,g (x )=2x -2n 4x-2n+1.。
一、选择题1.函数25,1(),1x ax x f x a x x⎧---≤⎪=⎨>⎪⎩满足对任意12x x ≠都有()()12120f x f x x x ->-,则a 的取值范围是( ) A .30a -≤<B .32a --≤≤C .2a ≤-D .0a <2.函数()()1ln 24f x x x =-+-的定义域是( ) A .[)2,4B .()2,+∞C .()()2,44,⋃+∞D .[)()2,44,+∞3.已知2()25x f x +=-,()()20g x ax a =+>,若对任意的[]11,2x ∈-,存在[]00,1x ∈,使()()10g x f x =,则a 的取值范围是( )A .1(0,]2B .1[,3]2C .[)3,+∞D .(]0,34.如果函数()()()2121f x a x b x =-+++(其中2b a -≥)在[]1,2上单调递减,则32a b +的最大值为( )A .4B .1-C .23D .65.已知函数f (x )满足f (x -1)=2f (x ),且x R ∈,当x ∈[-1,0)时,f (x )=-2x -2x +3,则当x ∈[1,2)时,f (x )的最大值为( ) A .52B .1C .0D .-16.若()f x 是偶函数,其定义域为(,)-∞+∞,且在[0,)+∞上是减函数,则(1)f -与2(22)f a a ++的大小关系是( )A . 2(1)(22)f f a a ->++B .2(1)(22)f f a a -<++C .2(1)(22)f f a a -≥++D . 2(1)(22)f f a a -≤++7.已知函数()3221xf x x =-+,且()()20f a f b ++<,则( ) A .0a b +< B .0a b +>C .10a b -+>D .20a b ++<8.函数sin y x x =的图象可能是( )A .B .C .D .9.已知的2()(1)()f x x x x ax b =+++图象关于直线1x =对称,则()f x 的值域为( ) A .[]4,-+∞B .9,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .9,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .[]0,410.定义在(0,)+∞上的函数()f x 满足:()()1122120x f x x f x x x -<-且()24f =,则不等式()80f x x->的解集为( ) A .(2,)+∞ B .()0,2C .(0,4)D .(,2)-∞11.已知定义在R 上的奇函数()y f x =,当0x ≥时,22()f x x a a =--,若对任意实数x 有()()f x a f x -≤成立,则正数a 的取值范围为( ) A .)1,4⎡+∞⎢⎣B .)1,2⎡+∞⎢⎣C .(10,4⎤⎥⎦D .(10,2⎤⎥⎦12.已知函数()f x 是奇函数,()f x 在(0,)+∞上是减函数,且在区间[,](0)a b a b <<上的值域为[3,4]-,则在区间[,]b a --上( ) A .有最大值4B .有最小值-4C .有最大值-3D .有最小值-3二、填空题13.定义在R 上的减函数()f x 满足(0)4f =,且对任意实数x 都有()(2)4f x f x +-=,则不等式|()2|2f x -<的解集为____________.14.函数()()2325f x kx k x =+--在[)1+∞,上单调递增,则k 的取值范围是________. 15.已知()13=f x x ,则不等式(21)f x -()230f x ++>的解集为_________. 16.若函数f (x )=(x +a )(bx +a )(常数a ,b ∈R)是偶函数,且它的值域为(,1]-∞,则a=_____.17.已知二次函数()()22,f x x ax b a b R =++∈,,M m 分别是函数()f x 在区间[]0,2的最大值和最小值,则M m -的最小值是________ 18.若函数2(21)1,0()(2),0b x b x f x x b x x -+->⎧=⎨-+-≤⎩,满足对任意12x x ≠,都有1212()()0f x f x x x ->-成立,那么b 的取值范围是_____. 19.已知函数2()2f x x x a =-++,21()7log g x x=+,若对任意1[0,3]x ∈,总存在24x ⎤∈⎦,使得12()()f x g x ≤成立,则实数a 的取值范围是___________.20.定义:如果函数()y f x =在定义域内给定区间[],a b 上存在()00x a x b <<,满足()()0)(f b f a f x b a-=-,则称函数()y f x =是[],a b 上的“平均值函数”.0x 是它的一个均值点,若函数()2f x x mx =+是[]1,1-上的平均值函数,则实数m 的取值范围是___________.三、解答题21.已知函数()22mf x x x =-. (1)当1m =时,判断()f x 在()0,∞+上的单调性,并用定义法加以证明. (2)已知二次函数()g x 满足()()2446g x g x x =++,()13g =-.若不等式()()g x f x >恒成立,求m 的取值范围.22.已知函数()f x 为二次函数,满足()()139f f -==,且()03f =.(1)求函数()f x 的解析式;(2)设()()g x f x mx =-在[]1,3上是单调函数,求实数m 的取值范围. 23.已知定义在R 上的函数()f x 的单调递增函数,且对∀x ,y ∈R ,都有()()()1f x y f x f y +=++,f (2)=5.(1)求f (0),f (1)的值;(2)若对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀,都有2()(21)1f kx f x +-<成立,求实数k 的取值范围.24.已知函数()()kf x x x R x=+∈,且()()12f f =. (1)求k ;(2)用定义证明()f x在区间)+∞上单调递增.25.已知函数()y f x =的定义域为D ,若存在区间[],a b D ⊆,使得()[]{}[],,,y y f x x a b a b =∈=,则称区间[],a b 为函数()y f x =的“和谐区间”.(1)请直接写出函数()3f x x =的所有的“和谐区间”;(2)若[]()0,0m m >为函数()312f x x =-的一个“和谐区间”,求m 的值; (3)求函数()22f x x x =-的所有的“和谐区间”. 26.已知二次函数()f x 的最小值为1,且(0)(2)3f f ==. (1)求()f x 的解析式;(2)若()f x 在区间[]2,1a a +上不单调,求实数a 的取值范围;(3)若()f x 在区间[1,]m -上的最小值为1,最大值为9,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】由题得函数在定义域上单增,列出不等式组得解. 【详解】因为对任意12x x ≠都有()()12120f x f x x x ->-,所以函数在定义域R 上单增,01215a a a a <⎧⎪⎪-≥⎨⎪≥---⎪⎩ 解得32a --≤≤ 故选:B 【点睛】分段函数在R 上单增,关键抓住函数在端点处右侧的函数值大于等于左侧的函数值是解题关键.2.C解析:C 【分析】先根据函数的解析式建立不等式组,再解不等式组求定义域即可. 【详解】解:因为函数的解析式:()()1ln 24f x x x =-+-所以2040x x ->⎧⎨-≠⎩,解得24x x >⎧⎨≠⎩故函数的定义域为:()(2,4)4,+∞故选:C 【点睛】数学常见基本初等函数定义域是解题关键.3.A解析:A 【分析】根据指数函数的性质求出()f x 在[0,1]上的值域A ,利用一次函数的单调性求出()g x 在[1,2]-上的值域B ,由题得B A ⊆,再根据集合的包含关系即可求解.【详解】2()25x f x +=-,[]00,1x ∈,()()min 01f x f ∴==-,()()max 13f x f ==, ∴()f x 在[0,1]上的值域为[]1,3A =-,又()2(0)g x ax a =+>在[1,2]-上单调递增,∴()g x 在[1,2]-上的值域为[]2,22B a a =-++,由题意可得B A ⊆,021223a a a >⎧⎪∴-+≥-⎨⎪+≤⎩,解得102a <≤.故选:A 【点睛】本题考查函数的单调性求值域、集合的包含关系求参数的取值范围.探讨方程()()0f x g m -=解的存在性,通常可将方程转化为()()f x g m =,通过确认函数()f x 或()g m 的值域,从而确定参数或变量的范围4.C解析:C 【分析】分10a -=、10a -<、10a ->,根据题意可得出关于a 、b 的不等式组,由此可解得32a b +的最大值. 【详解】分以下几种情况讨论:(1)当10a -=时,即当1a =时,()()21f x b x =++在[]1,2上单调递减,可得20b +<,解得2b <-,12b a b -=-≥,可得3b ≥,不合乎题意;(2)当10a -<时,即当1a <时,由于函数()()()2121f x a x b x =-+++在[]1,2上单调递减,则()2121b a +-≤-,可得222b a +≤-,即20a b +≤,可得2b a ≤-,由2b a -≥,可得2a b ≤-, 所以,()()323222436a b b a a b +≤-+⨯-=-+-,当且仅当22b a a b =-⎧⎨=-⎩时,即当2343a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时,等号成立,则2423232333a b ⎛⎫+≤⨯-+⨯= ⎪⎝⎭; (3)当10a ->时,即当1a >时,由于函数()()()2121f x a x b x =-+++在[]1,2上单调递减,则()2221b a +-≥-,可得42a b +≤,即24b a ≤-,2b a -≥,即2b a ≥+,224a b a ∴+≤≤-,解得0a ≤,不合乎题意.综上所述,32a b +的最大值为23. 故选:C. 【点睛】关键点点睛:根据首项系数为变数的二次函数在区间上的单调性求参数,要对首项系数的符号进行分类讨论,在首项系数不为零的前提下,要根据函数的单调性确定对称轴与区间的位置关系,构建不等式(组)求解.5.B解析:B 【分析】 首先设[)1,2x ∈,利用函数满足的关系式,求函数的解析式,并求最大值.【详解】 设[)1,2x ∈,[)21,0x -∈-,()()()222222323f x x x x x ∴-=----+=-++,()()()()211214f x f x f x f x -=--=-=⎡⎤⎣⎦, ()()()()2211122311444f x f x x x x ∴=-=-++=--+, [)1,2x ∈,()f x ∴在区间[)1,2单调递减,函数的最大值是()11f =.故选:B 【点睛】思路点睛:一般利用函数的周期,对称性求函数的解析式时,一般求什么区间的解析式,就是将变量x 设在这个区间,根据条件,转化为已知区间,再根据关系时,转化求函数()f x 的解析式. 6.C解析:C 【分析】由()f x 是偶函数,可知(1)(1)f f -=,故只需比较(1)f 与2(22)f a a ++的大小即可,而2222(1)11a a a ++=++≥,再结合函数()f x 的单调性,即可得(1)f 与2(22)f a a ++大小关系.【详解】因为()f x 是偶函数,所以(1)(1)f f -=,又2222(1)11a a a ++=++≥,()f x 在[0,)+∞上是减函数,所以2(22)(1)f a a f ++≤,即2(22)(1)f a a f ++≤-. 故选:C 【点睛】关键点点睛:本题主要考查利用函数的单调性比较大小,关键是借助函数的奇偶性,将要比较的函数值对应的自变量转化到同单调区间上,并且比较它们的大小,再利用单调性作出判断.7.A解析:A 【分析】求得函数的单调性,构造奇函数利用单调性得解 【详解】由函数单调性性质得:3y x =,21xy =+在R 上单调递增所以()3221x f x x =-+在R 上单调递增, 令函数()()321121x x g x f x x -=+=-+,()()0g x g x +-=则函数()g x 为奇函数,且在R 上单调递增,故()()20f a f b ++<()()g a g b ⇔<-0a b a b ⇔<-⇔+<. 故选:A 【点睛】构造奇函数利用单调性是解题关键.8.A解析:A 【分析】先判断函数奇偶性,排除CD ,再结合函数在()0,π的正负选出正确答案 【详解】设()sin y f x x x ==,求得()sin f x x x -=,故函数为偶函数,排除CD ,由三角函数图像特征可知在()0,π时sin 0x >,故在()0,π时()0f x >,故A 正确 故选:A 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.9.B解析:B 【分析】结合函数对称性与解析式可知1,0-是零点,则2,3也是零点,由对应关系求出解析式,利用换元法和二次函数性质即可求解 【详解】因为函数()()()21f x x x x ax b =+++有两个零点1-,0,又因为其图象关于直线1x =对称,所以2,3也是函数()f x 的两个零点,即()()()()123f x x x x x =+⋅--,所以()()()22223f x x x x x =---,令()222111t x x x =-=--≥-,则()()223933124y t t t t t t ⎛⎫=-=-=--- ⎭≥⎪⎝,所以94y ≥-,即()f x 的值域为9,4∞⎡⎫-+⎪⎢⎣⎭. 故选:B 【点睛】关键点睛:本题考查函数对称性的应用,换元法的应用,函数值域的求解,解题关键在于:(1)若函数对称轴为x a =,则有()()f a x f a x +=-; (2)换元法求解函数值域必须注意新元取值范围.10.B解析:B 【分析】构造新函数()()g x xf x =,得出函数()g x 在(0,)+∞为单调递减函数,把()80f x x->,转化为()()220f xf x -<,得到()()2g x g >,结合单调性和定义域,即可求解. 【详解】 由题意,定义在(0,)+∞上的函数()f x 满足()()1122120x f x x f x x x -<-,设()()g x xf x =,可得()()12120g x g x x x -<-,所以函数()g x 在(0,)+∞为单调递减函数,因为()24f =,则()228f =, 不等式()80f x x ->,可化为()80xf x x-<,即()80xf x -<,即()()220f xf x -<,即()()2g x g >,可得20x x <⎧⎨>⎩,解得02x <<, 所以不等式()80f x x->的解集为()0,2. 故选:B. 【点睛】本题主要考查了利用函数的单调性求解不等式,其中解答中根据已知条件,构造新函数,利用新函数的单调性和特殊点的函数值,得出不等式关系式是解答的关键,着重考查构造思想,以及推理与运算能力.11.C解析:C 【分析】由于22()f x x a a =--有绝对值,分情况考虑2x a ≥和2x a <,再由()y f x =是奇函数画出图象,再根据()()f x a f x -≤考虑图象平移结合图形可得答案. 【详解】由题得, 当0x ≥时,22()f x x a a =--,故写成分段函数222222,0(),x a a x a f x x a a x a ⎧-+-≤≤=⎨-->⎩,化简得222,0()2,x x a f x x a x a⎧-≤≤=⎨->⎩, 又()y f x =为奇函数,故可画出图像:又()f x a -可看出()y f x =往右平移a 个单位可得,若()()f x a f x -≤恒成立,则222(2)a a a ≥--,即24a a ≤,又a 为正数,故解得104a <≤. 故选:C . 【点睛】本题主要考查绝对值函数对分段函数的转换,图象的平移,属于中档题.12.B解析:B 【分析】根据奇函数的性质,分析()f x 在对称的区间上单调性相同,即可找出最大值与最小值. 【详解】∵()f x 是奇函数,在(0,)+∞上是减函数,∴()f x 在(,0)-∞上也是减函数,即在区间[,](0)a b a b <<上递减. 又∵()f x 在区间[,](0)a b a b <<上的值域为[3,4]-, ∴()()4,3,f a f b ==-根据奇函数的性质可知()()4,3,f a f b -=--=且在区间[,]b a --上单调递减, ∴()f x 在区间[,]b a --上有最大值3,有最小值-4. 故选:B. 【点睛】本题考查了奇函数的单调性和值域特点,如果性质记不熟,可以将大致图像画出.本题属于中等题.二、填空题13.【分析】由绝对值不等式可知利用中x 的任意性得再利用函数的单调性解不等式即可【详解】因为任意实数都有且令则故不等式解得即又函数为上的减函数解得故不等式的解集为故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查了解抽 解析:(0,2)【分析】由绝对值不等式可知0()4f x <<,利用()(2)4f x f x +-=中x 的任意性得(2)0f =,再利用函数的单调性解不等式即可.【详解】因为任意实数x 都有()(2)4f x f x +-=,且(0)4f =, 令2x =,则(2)(0)4f f +=,故(2)0f =不等式|()2|22()22f x f x -<⇒-<-<,解得0()4f x <<,即(2)()(0)f f x f << 又函数()f x 为R 上的减函数,解得02x <<,故不等式|()2|2f x -<的解集为(0,2) 故答案为:(0,2) 【点睛】方法点睛:本题考查了解抽象不等式,要设法把隐性划归为显性的不等式求解,方法是: (1)把不等式转化为[][]()()f g x f h x >的模型;(2)判断函数()f x 的单调性,再根据函数的单调性将不等式的函数符号“f ”脱掉,得到具体的不等式(组)来求解,但要注意奇偶函数的区别.14.【分析】根据函数的解析式分和两种情况讨论利用一次二次函数的性质即可求解【详解】由已知函数在上单调递增可得当时函数在上单调递减不满足题意;当时则满足解得综上所述实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题主解析:25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭, 【分析】根据函数的解析式,分0k =和0k ≠两种情况讨论,利用一次、二次函数的性质,即可求解. 【详解】由已知函数()()2325f x kx k x =+--在[)1+∞,上单调递增可得, 当0k =时,函数()25f x x =--在[)1+∞,上单调递减,不满足题意; 当0k ≠时,则满足03212k k k >⎧⎪-⎨-≤⎪⎩,解得25k ≥,综上所述,实数k 的取值范围是25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,. 故答案为:25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,. 【点睛】本题主要考查了函数单调性的应用,其中解答中熟记一次函数、二次函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了分类讨论思想,以及推理与计算能力,属于基础题.15.【分析】先利用幂函数性质和奇函数定义判断是R 上单调递增的奇函数再结合奇偶性和单调性解不等式即可【详解】由幂函数性质知时在是增函数故函数在是增函数又定义域是R 而故是R 上的奇函数根据奇函数对称性知在R 上解析:1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【分析】先利用幂函数性质和奇函数定义判断()f x 是R 上单调递增的奇函数,再结合奇偶性和单调性解不等式即可. 【详解】由幂函数性质知,01α<<时y x α=在[)0,+∞是增函数,故函数()13 =f x x 在[)0,+∞是增函数,又()f x 定义域是R ,而()()()1133 =f x x x f x =-=---,故()f x 是R 上的奇函数,根据奇函数对称性知,()f x 在R 上单调递增.故不等式(21)f x -() 230f x ++>即(21)f x -()() 2323f x f x >-+=--,故2123x x ->--,即12x >-,故解集为1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.故答案为:1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】 思路点睛:利用函数奇偶性和单调性解不等式问题:(1)()f x 是奇函数,图像关于原点中心对称,利用奇函数性质将不等式()()12f g x f g x ⎡⎤⎡⎤<⎣⎦⎣⎦形式,再利用单调性得到()1g x 和()2g x 的大小关系,再解不等式即可;(2)()f x 是偶函数,图像关于y 轴对称,利用偶函数性质将不等式()()12f g x f g x ⎡⎤⎡⎤<⎣⎦⎣⎦形式,再利用单调性得到()1g x 和()2g x 的大小关系,再解不等式即可.16.【分析】根据函数f(x)=(x +a)(bx +a)(常数ab ∈R)是偶函数利用得到进而得到或然后分类讨论即可求解【详解】函数f(x)=(x +a)(bx +a)(常数ab ∈R)是偶函数明显可知该函数定义域 解析:±1【分析】根据函数f (x )=(x +a )(bx +a )(常数a ,b ∈R)是偶函数,利用()()f x f x -=,得到(1)0a b +=,进而得到0a =或1b =-,然后,分类讨论即可求解【详解】函数f (x )=(x +a )(bx +a )(常数a ,b ∈R)是偶函数,明显可知,该函数定义域为x ∈R ,令1x =和1x =-得(1)(1)()f a b a =++(1)(1)()f a a b =-=--,得22a b ab a a ab a b +++=--+⇒a ab ab a +=--(1)0a b ⇒+=,可得0a =或1b =-;若0a =,则2()f x bx =,若0b >,不满足()f x 的值域为(,1]-∞,0b =,明显不成立,0b <时,不满足()f x 的值域为(,1]-∞,所以,0a =时,不符题意;若1b =-时,22()()()f x x a a x a x =+-=-,由于20x -≤,则2()f x a ≤,所以,21a =,求得1a =±故答案为:±1 【点睛】关键点睛:解题的关键在于,利用()()f x f x -=,得到(1)0a b +=,然后,分别讨论0a =和1b =-两种情况进行分类讨论,主要考查学生分类讨论的思想,难度属于中档题 17.【分析】求出函数的对称轴通过讨论的范围求出函数的单调区间求出的最小值即可【详解】由题意二次函数其对称轴为当即时在区间上为增函数当即时在区间上为减函数当即时在区间上为减函数在区间上为增函数;当即时在区 解析:2【分析】求出函数的对称轴,通过讨论a 的范围,求出函数的单调区间,求出M m -的最小值即可. 【详解】由题意,二次函数()2222248a a f x x ax b x b ⎛⎫=++=++- ⎪⎝⎭,其对称轴为4a x =-,当04a-≤,即0a ≥时,()f x 在区间[]0,2上为增函数, ∴()228M f a b ==++,()0m f b ==, ∴288M m a -=+≥,当24a-≥,即8a ≤-时,()f x 在区间[]0,2上为减函数, ∴()0M f b ==,()282m f a b ==++, ∴828M m a -=--≥,当014a <-≤,即40a -≤<时,()f x 在区间0,4a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为减函数,在区间,24a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,∴()228M f a b ==++,248a a m f b ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,∴()21828M m a -=+≥;当124a <-<,即84a -<<-时,()f x 在区间0,4a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为减函数,在区间,24a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,∴()0M f b ==,248a a m f b ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,∴228a M m -=>.综上所述:M m -的最小值是2. 故答案为:2. 【点睛】本题考查了二次函数的性质,函数的单调性,最值问题,分类讨论思想,转化思想,属于中档题.18.【分析】由已知得出单调增然后由及可得结论【详解】因为对任意都有成立所以为单调递增函数因此故答案为:【点睛】本题考查分段函数的单调性分段函数在定义域内单调需满足分段函数的所有段同单调及相邻段端点处的函 解析:[1,2]【分析】 由已知1212()()0f x f x x x ->-得出单调增,然后由2210,02b b -->≥及10b -≥可得结论.【详解】因为对任意12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-成立,所以()f x 为单调递增函数,因此21020210b b b ->⎧⎪-⎪≥⎨⎪-≥⎪⎩,12b ∴≤≤. 故答案为:[1,2].. 【点睛】本题考查分段函数的单调性,分段函数在定义域内单调,需满足分段函数的所有段同单调及相邻段端点处的函数值满足相应的大小关系.19.【分析】由和的单调性求得它们的最大值由题意可得解不等式可得所求范围【详解】在递增递减可得在递减可得由对任意总存在使得成立可得则解得所以的取值范围是故答案为:【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与解析:13,15⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦【分析】由()f x 和()g x 的单调性求得它们的最大值,由题意可得()()max max f x g x ≤,解不等式可得所求范围. 【详解】2()2f x x x a =-++在[0]1,递增,[1]3,递减,可得()()11max f x f a ==+,21()7log g x x =+在⎤⎦递减,可得()max 215g x g ===, 由对任意1[0,3]x ∈,总存在24x ⎤∈⎦,使得12()()f x g x ≤成立,可得()()max max f x g x ≤, 则2115a +≤,解得1315a ≤-, 所以a 的取值范围是13,15⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦, 故答案为:13,15⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦. 【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:一般地,已知函数()[],,y f x x a b =∈,()[],,y g x x c d =∈ (1)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∀∈,总有()()12f x g x <成立,故()()2max min f x g x <; (2)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2max max f x g x <; (3)若[]1,x a b ∃∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2min min f x g x <; (4)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x =,则()f x 的值域是()g x 值域的子集.20.【分析】根据新定义可得在区间上有解利用分离变量法即可求出答案【详解】解:设∴在区间上有解即在区间上有解∵令单调递减时单调递增所以所以实数的取值范围是故答案为:【点睛】关键点点睛:此题考查了函数的新定 解析:[)0,+∞【分析】根据新定义可得2x mx m +=在区间()1,1-上有解,利用分离变量法即可求出答案. 【详解】解:设11x -<<,()()()()1111f f f x m --==--, ∴2x mx m +=在区间()1,1-上有解,即21x m x=-在区间()1,1-上有解,∵()()()()22212112211121111x x x x x y x x x x x-+----+====-+-----, 令()10,2x t -=∈,12y t t∴=+-,(]0,1t ∈单调递减,[)1,2t ∈时单调递增,所以120y t t=+-≥,所以实数m 的取值范围是[)0,+∞. 故答案为:[)0,+∞. 【点睛】关键点点睛:此题考查了函数的新定义题目,解题的关键是将问题转化为2x mx m +=在区间()1,1-上有解,分离参数求解,意在考查了分析能力、数学运算.三、解答题21.(1)减函数,证明见解析;(2)1m <-. 【分析】(1)()212f x x x=-在区间()0+∞,上为减函数,运用单调性的定义证明,注意取值、作差和变形、定符号、下结论等步骤;(2)设()()20g x ax bx c a =++≠,由题意可得关于,,a b c 的方程,解得,,a b c 的值,可得222mx x->,由参数分离和二次函数的最值求法,可得所求范围. 【详解】 (1)当1m =时,()212f x x x =-,函数()f x 是区间()0+∞,上的减函数, 证明如下:设1x ,2x 是区间()0+∞,上的任意两个实数,且12x x <, 则()()121222121122f x f x x x x x -=--+ ()()22212121212222121222x x x x x x x x x x x x ⎛⎫-+=+-=-+ ⎪⎝⎭. ∵120x x <<,∴210x x ->,210x x +>,22120x x >,∴()()120f x f x ->,()()12f x f x >, ∴函数()f x 是区间()0,∞+上的减函数.(2)设()()20g x ax bx c a =++≠,则()2242g x ax bx c =++,()()244644446g x x ax b x c ++=++++.又∵()()2446g x g x x =++,∴442,46,b b c c +=⎧⎨+=⎩∴2b =-,2c =-,又∵()13g a b c =++=-,∴1a =,∴()222g x x x =--.∵()()g x f x >,∴222m x x->,∴()4220m x x x <-≠, 又∵()2422211x x x -=--,∴1m <-.【点睛】方法点睛:该题考查的是有关函数的问题,解题方法如下:(1)先判断函数()f x 在()0,∞+上的单调性,再用定义证明,在证明的过程中,注意其步骤要求;(2)先用待定系数法求得函数()g x 的解析式,将恒成立问题转化为最值来处理,求得结果.22.(1)()2243f x x x =-+;(2)8m ≥或0m ≤.【分析】(1)设函数()2f x ax bx c =++(0a ≠),代入已知条件解得,,a b c ,得解析式;(2)由对称轴不在区间内可得. 【详解】(1)设函数()2f x ax bx c =++(0a ≠)∵()()139f f -==,且()03f = ∴99313a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得243a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩∴()2243f x x x =-+.(2)由(1)()()2243g x x m x =-++,其对称轴为4144m mx +==+ ∵()()g x f x mx =-在[]1,3上单调函数,∴134m +≥,或114m+≤,解得:8m ≥或0m ≤. 【点睛】方法点睛:本题考查求二次函数的解析式,二次函数的单调性.二次函数解析式有三种形式:(1)一般式:2()f x ax bx c =++;(2)顶点式:2()()f x a x h m =-+;(3)交点式(两根式):12()()()f x a x x x x =--. 23.(1)(0)1f =-;()12f =;(2)4k <. 【分析】(1)令0x y ==可得(0)f ,令1x y ==可得()1f ;(2)转化条件为222k x x <-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立,换元后求得222x x -的最小值即可得解. 【详解】(1)令0x y ==,则(0)(0)(0)1f f f =++,所以(0)1f =-; 令1x y ==,则(2)(1)(1)15f f f =++=,所以()12f =;(2)由题意,不等式2()(21)1f kx f x +-<可转化为2()(21)12f kx f x +-+<,所以()()2211f kx x f +-<,因为函数()f x 单调递增,所以2211kx x +-<, 所以222k x x <-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立, 令[]12,3t x =∈,则221122222t t t ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,所以当2t =即12x =时,222t t -取最小值4, 所以4k <. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用函数的单调性转化不等式为222k x x<-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立,再转化为求222x x -的最小值即可得解.24.(1)2;(2)证明见解析. 【分析】(1)由题得122kk +=+,解方程即得解; (2)利用定义法证明函数在区间)+∞上单调递增. 【详解】(1)由()()12f f =得122k k +=+, 解得2k =,所以()2f x x x=+ (2)21x x ∀>>()()21212122f x f x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()()1221212112222x x x x x x x x x x -⎛⎫=-+-=-+ ⎪⎝⎭()()1221122x x x x x x -=-,∵21x x >>,∴210x x ->,212x x >, ∴()()210f x f x ->,即()()21f x f x >, 所以函数()f x在区间)+∞上单调递增.【点睛】方法点睛:用定义法判断函数的单调性的一般步骤:①取值,设12,x x D ∈,且12x x <;②作差,求12()()f x f x -;③变形(合并同类项、通分、分解因式、配方等);④判断12()()f x f x -的正负符号;⑤根据函数单调性的定义下结论.25.(1)[]1,0-、[]0,1、[]1,1-;(2)2;(2)[]1,0-和[]1,3-. 【分析】(1)本题可令3x x =,解得0x =或±1,然后根据函数()3f x x =的单调性以及“和谐区间”定义即可得出结果;(2)本题首先可将函数转化为()321,23321,23x x f x x x ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-+<⎪⎩,然后令312x x -=,解得25x =或2,最后绘出函数图像,结合函数图像即可得出结果; (3)本题可令22x x x -=,解得0x =或3,然后结合函数图像即可得出结果. 【详解】(1)函数()3f x x =是增函数,定义域为R ,令3x x =,解得0x =或±1,故函数()3f x x =的所有“和谐区间”为[]1,0-、[]0,1、[]1,1-.(2)因为()312f x x =-,所以()321,23321,23x x f x x x ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-+<⎪⎩,因为[]()0,0m m >为函数()312f x x =-的一个“和谐区间”, 所以可令312x x -=,解得25x =或2, 如图所示,绘出函数图像:结合“和谐区间”的定义易知,当2x =时满足题意, 故m 的值为2.(3)函数()22f x x x =-,定义域为R ,令22x x x -=,解得0x =或3, 如图所示,绘出函数图像:结合图像易知,函数()f x 的所有“和谐区间”为[]1,0-和[]1,3-. 【点睛】关键点点睛:本题考查函数新定义,能否结合题意明确函数新定义的含义是解决本题的关键,在解决函数类的问题时,合理利用函数图像可以给解题带来很大帮助,考查数形结合思想,是中档题.26.(1)2()243f x x x =-+;(2)102a <<;(3)13m ≤≤. 【分析】(1)用顶点式先设函数()f x 的解析式,再利用(0)3f =求解未知量即可; (2)只需保证对称轴落在区间内部即可;(3)分三种情况讨论,结合二次函数的单调性,分别求出最值,再判断是否符合条件即可. 【详解】 (1)()f x 是二次函数,且(0)f f =(2)∴对称轴为1x =,又由函数最小值为1, 设2()(1)1f x a x =-+, 又(0)3f =2a ∴=22()2(1)1243f x x x x ∴=-+=-+(2)要使()f x 在区间[2a ,1]a +上不单调,则211a a <<+102a ∴<<; (3)因为2()243f x x x =-+,所以()(1)(3)9,11f f f -===,且()f x 的对称轴为1x =,若11m -<<,()f x 在区间[1-,]m 递减,()()()()max min ()19,11f x f f x f m f =-==>=,不合题意;若13m ≤≤,()f x 在区间[1-,1]递减,在区间[1,]m 递增,()()min 11f x f ==,因为()()()31f m f f ≤=-,所以()max ()19,f x f =-=符合题意;若3m >,()f x 在区间[1-,1]递减,在区间[1,]m 递增,()()min 11f x f ==,因为()()39f m f >=,所以()max ()9,f x f m =>不合题意;综上,13m ≤≤.【点睛】二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动,不论哪种类型,解决的关键是考查对称轴与区间的关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的关系进行分类讨论。
函数的性质测试题一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +1 2.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 ( ) A .-7 B .1 C .17 D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是 ( )A .(3,8)B .(-7,-2)C .(-2,3)D .(0,5) 4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( ) A .(0,21) B .( 21,+∞) C .(-2,+∞) D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]内 ( )A .至少有一实根B .至多有一实根C .没有实根D .必有唯一的实根 6.若q px x x f ++=2)(满足0)2()1(==f f ,则)1(f 的值是 ( )A 5B 5-C 6D 6-7.若集合}|{},21|{a x x B x x A ≤=<<=,且Φ≠B A ,则实数a 的集合( )A }2|{<a aB }1|{≥a aC }1|{>a aD }21|{≤≤a a8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是 ( ) A .f (-1)<f (9)<f (13) B .f (13)<f (9)<f (-1)C .f (9)<f (-1)<f (13) D .f (13)<f (-1)<f (9) 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.若 函 数()()2212f x x a x =+-+在区间 (]4,∞-上是减 函 数,则 实 数a 的 取值范 围 ( )A .a ≤3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥311. 函数c x x y ++=42,则( )A )2()1(-<<f c fB )2()1(->>f c fC )2()1(->>f f cD )1()2(f f c <-<12.已知定义在R 上的偶函数()f x 满足(4)()f x f x +=-,且在区间[0,4]上是减函数则( ) A .(10)(13)(15)f f f << B .(13)(10)(15)f f f << C .(15)(10)(13)f f f << D .(15)(13)(10)f f f <<二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _. 14.函数f (x )=2x 2-mx +3,当x ∈[-2,+∞)时是增函数,当x ∈(-∞,-2]时是减函数,则f (1)= 。
第二章 基本初等函数 单元测试卷(B )时间:120分钟 分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)1.有下列各式:①na n=a ;②若a ∈R ,则(a 2-a +1)0=1;③3x 4+y 3=x 43 +y ;④3-5=6(-5)2.其中正确的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .32.三个数log 215,20.1,20.2的大小关系是( ) A .log 215<20.1<20.2B .log 215<20.2<20.1C .20.1<20.2<log 215D .20.1<log 215<20.23.(2016·山东理,2)设集合A ={y |y =2x ,x ∈R },B ={x |x 2-1<0},则A ∪B =( ) A .(-1,1) B .(0,1) C .(-1,+∞)D .(0,+∞)4.已知2x=3y,则xy =( )A.lg2lg3B.lg3lg2 C .lg 23 D .lg 325.函数f (x )=x ln|x |的图象大致是( )6.若函数f (x )=3x +3-x 与g (x )=3x -3-x 的定义域均为R ,则( ) A .f (x )与g (x )均为偶函数 B .f (x )为奇函数,g (x )为偶函数 C .f (x )与g (x )均为奇函数 D .f (x )为偶函数,g (x )为奇函数7.函数y =(m 2+2m -2)x 1m -1 是幂函数,则m =( ) A .1 B .-3 C .-3或1D .28.下列各函数中,值域为(0,+∞)的是( ) A .y =2-x2B .y =1-2xC .y =x 2+x +1D .y =31x +19.已知函数:①y =2x;②y =log 2x ;③y =x -1;④y =x 12 ;则下列函数图象(第一象限部分)从左到右依次与函数序号的对应顺序是( )A .②①③④B .②③①④C .④①③②D .④③①②10.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+log 2(2-x ) (x <1)2x -1 (x ≥1),则f (-2)+f (log 212)=( )A .3B .6C .9D .1211.已知函数f (x )=⎩⎨⎧(a -2)x ,x ≥2,(12)x-1,x <2满足对任意的实数x 1≠x 2都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则实数a 的取值范围为( ) A .(-∞,2) B .(-∞,138] C .(-∞,2]D .[138,2)12.(2016·汉中高一检测)如果一个点是一个指数函数与一个对数函数的图象的公共点,那么称这个点为“好点”.在下面的五个点M (1,1),N (1,2),P (2,1),Q (2,2),G (2,12)中,可以是“好点”的个数为( ) A .0个 B .1个 C .2个D .3个第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分)13.已知a 12 =49(a >0),则log 23a =________.14.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,则f (f (14))=________. 15.若函数y =log 12 (3x 2-ax +5)在[-1,+∞)上是减函数,则实数a 的取值范围是________.16.(2016·邵阳高一检测)如图,矩形ABCD 的三个顶点A ,B ,C 分别在函数y =log 22 x ,y =x 12 ,y =(22)x 的图象上,且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2,则点D 的坐标为________.三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分)17.(本小题满分10分)计算:10.25+(127)-13 +(lg3)2-lg9+1-lg 13+810.5log 35.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=(12)ax,a 为常数,且函数的图象过点(-1,2). (1)求a 的值;(2)若g (x )=4-x -2,且g (x )=f (x ),求满足条件的x 的值.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=log a (1+x ),g (x )=log a (1-x ),(a >0,a ≠1). (1)设a =2,函数f (x )的定义域为[3,63],求f (x )的最值; (2)求使f (x )-g (x )>0的x 的取值范围.20.(本小题满分12分)求使不等式(1a )x 2-8>a -2x 成立的x 的集合(其中a >0,且a ≠1).21.(本小题满分12分)(2016·雅安高一检测)已知函数f (x )=2x 的定义域是[0,3],设g (x )=f (2x )-f (x +2), (1)求g (x )的解析式及定义域; (2)求函数g (x )的最大值和最小值.22.(本小题满分12分)若函数f (x )满足f (log a x )=a a 2-1·(x -1x )(其中a >0且a ≠1).(1)求函数f (x )的解析式,并判断其奇偶性和单调性;(2)当x ∈(-∞,2)时,f (x )-4的值恒为负数,求a 的取值范围.第二章 基本初等函数 单元综合测试二 答案第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(每小题5分,共60分) 1.[答案] B [解析] ①na n=⎩⎪⎨⎪⎧|a |,n 为偶数,a ,n 为奇数(n >1,且n ∈N *),故①不正确.②a 2-a +1=(a -12)2+34>0,所以(a 2-a +1)0=1成立.③3x 4+y 3无法化简.④3-5<0,6(-5)2>0,故不相等.因此选B. 2.[答案] A[解析] ∵log 215<0,0<20.1<20.2, ∴log 215<20.1<20.2,选A. 3.[答案] C[解析] A ={y |y =2x ,x ∈R }={y |y >0}.B ={x |x 2-1<0}={x |-1<x <1},∴A ∪B ={x |x >0}∪{x |-1<x <1}={x |x >-1},故选C. 4.[答案] B[解析] 由2x =3y 得lg2x =lg3y ,∴x lg2=y lg3, ∴x y =lg3lg2. 5.[答案] A[解析] 由f (-x )=-x ln|-x |=-x ln|x |=-f (x )知,函数f (x )是奇函数,故排除C ,D ,又f (1e )=-1e <0,从而排除B ,故选A.6.[答案] D[解析]因为f(-x)=3-x+3x=f(x),g(-x)=3-x-3x=-g(x),所以f(x)是偶函数,g(x)为奇函数,故选D.7.[答案] B[解析]因为函数y=(m2+2m-2)x 1m-1是幂函数,所以m2+2m-2=1且m≠1,解得m=-3.8.[答案] A[解析]A,y=2-x2=(22)x的值域为(0,+∞).B,因为1-2x≥0,所以2x≤1,x≤0,y=1-2x的定义域是(-∞,0],所以0<2x≤1,所以0≤1-2x<1,所以y=1-2x的值域是[0,1).C,y=x2+x+1=(x+12)2+34的值域是[34,+∞),D,因为1x+1∈(-∞,0)∪(0,+∞),所以y=31x+1的值域是(0,1)∪(1,+∞).9.[答案] D[解析]根据幂函数、指数函数、对数函数的图象可知选D. 10.[答案] C[解析]f(-2)=1+log2(2-(-2))=3,f(log212)=2log212-1=2log26=6,∴f(-2)+f(log212)=9,故选C.11.[答案] B[解析]由题意知函数f(x)是R上的减函数,于是有⎩⎨⎧a -2<0,(a -2)×2≤(12)2-1,由此解得a ≤138,即实数a 的取值范围是(-∞,138],选B. 12.[答案] C[解析] 设指数函数为y =a x (a >0,a ≠1),显然不过点M 、P ,若设对数函数为y =log b x (b >0,b ≠1),显然不过N 点,选C.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分) 13.[答案] 4[解析] ∵a 12 =49(a >0), ∴(a 12)2=[(23)2]2,即a =(23)4, ∴log 23 a =log 23 (23)4=4.14.[答案] 19[解析] ∵14>0,∴f (14)=log 214=-2. 则f (14)<0,∴f (f (14))=3-2=19. 15.[答案] (-8,-6][解析] 令g (x )=3x 2-ax +5,其对称轴为直线x =a6,依题意,有⎩⎨⎧a 6≤-1,g (-1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-6,a >-8.∴a ∈(-8,-6]. 16.[答案] (12,14)[解析] 由图象可知,点A (x A,2)在函数y =log 22 x 的图象上,所以2=log 22 x A ,x A =(22)2=12. 点B (x B,2)在函数y =x 12 的图象上, 所以2=x B 12 ,x B =4.点C (4,y C )在函数y =(22)x的图象上, 所以y C =(22)4=14. 又x D =x A =12,y D =y C =14, 所以点D 的坐标为(12,14).三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分) 17.[解析] 原式=10.5+(3-1)-13 +(lg3-1)2-lg3-1+(34)0.5log 35 =2+3+(1-lg3)+lg3+32log 35 =6+3log 325=6+25=31.18.[解析] (1)由已知得(12)-a=2,解得a =1. (2)由(1)知f (x )=(12)x,又g (x )=f (x ),则4-x-2=(12)x ,即(14)x -(12)x-2=0,即[(12)x ]2-(12)x-2=0,令(12)x =t ,则t 2-t -2=0,即(t -2)(t +1)=0, 又t >0,故t =2,即(12)x =2,解得x =-1. 19.[解析] (1)当a =2时,f (x )=log 2(1+x ), 在[3,63]上为增函数,因此当x =3时,f (x )最小值为2. 当x =63时f (x )最大值为6. (2)f (x )-g (x )>0即f (x )>g (x ) 当a >1时,log a (1+x )>log a (1-x ) 满足⎩⎪⎨⎪⎧ 1+x >1-x 1+x >01-x >0∴0<x <1当0<a <1时,log a (1+x )>log a (1-x ) 满足⎩⎪⎨⎪⎧1+x <1-x 1+x >01-x >0∴-1<x <0综上a >1时,解集为{x |0<x <1} 0<a <1时解集为{x |-1<x <0}. 20.[解析] ∵(1a )x 2-8=a 8-x 2, ∴原不等式化为a 8-x 2>a -2x . 当a >1时,函数y =a x 是增函数, ∴8-x 2>-2x ,解得-2<x <4; 当0<a <1时,函数y =a x 是减函数,∴8-x2<-2x,解得x<-2或x>4.故当a>1时,x的集合是{x|-2<x<4};当0<a<1时,x的集合是{x|x<-2或x>4}.21.[解析](1)∵f(x)=2x,∴g(x)=f(2x)-f(x+2)=22x-2x+2.因为f(x)的定义域是[0,3],所以0≤2x≤3,0≤x+2≤3,解得0≤x≤1.于是g(x)的定义域为{x|0≤x≤1}.(2)设g(x)=(2x)2-4×2x=(2x-2)2-4.∵x∈[0,1],∴2x∈[1,2],∴当2x=2,即x=1时,g(x)取得最小值-4;当2x=1,即x=0时,g(x)取得最大值-3.22.[解析](1)令log a x=t(t∈R),则x=a t,∴f(t)=aa2-1(a t-a-t).∴f(x)=aa2-1(a x-a-x)(x∈R).∵f(-x)=aa2-1(a-x-a x)=-aa2-1(a x-a-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数.当a>1时,y=a x为增函数,y=-a-x为增函数,且a2a2-1>0,∴f(x)为增函数.当0<a<1时,y=a x为减函数,y=-a-x为减函数,且a2a2-1<0,∴f(x)为增函数.∴f(x)在R上为增函数.(2)∵f(x)是R上的增函数,∴y=f(x)-4也是R上的增函数.由x<2,得f(x)<f(2),要使f(x)-4在(-∞,2)上恒为负数,只需f(2)-4≤0,即aa2-1(a2-a-2)≤4.∴aa2-1(a4-1a2)≤4,∴a2+1≤4a,∴a2-4a+1≤0,∴2-3≤a≤2+ 3.又a≠1,∴a的取值范围为[2-3,1)∪(1,2+3].。
杭州二中高一《基本初等函数Ⅰ》单元测试
命题校对:杨永华 徐存旭
班级 学号 姓名
一、选择题:(每小题6分,共36分) 1.若32a
=,则33log 82log 6-用a 的代数式可表示为 ( )
()A a -2 ()B 3a -(1+a )2 ()C 5a -2 ()D 3a -a 2
2.下列函数中,值域为(0,)+∞的是 ( )
()A 1
25x
y -= ()B 11()
3
x
y -= ()C 1
()12
x y =
- ()D 12x y =- 3. 设1a >,实数,x y 满足()x
f x a =,则函数()f x 的图象形状大致是
( )
4.世界人口已超过56亿,若按千分之一的年增长率计算,则两年增长的人口就可相当于一 个( )
()A 新加坡(270万) ()B 香港(560万) ()C 瑞士(700万)()D 上海(1200万)
5.已知函数log (2)a y ax =-在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是 ( )
()A (0,1) ()B (0,2) ()C (1,2) ()D [2,+∞)
6.函数lg(1)(01)
()1lg() (10)
1x x f x x x
-≤<⎧⎪=⎨
-<<⎪+⎩,则它是 ( )
()A 偶函数且有反函数 ()B 奇函数且有反函数 ()C 非奇非偶函数且有反函数 ()D 无反函数 二、填空题:(每小题6分,共24分) 7.函数()
1log 15.0-=
x y 的定义域是 .
O 1 x
y
D
O 1 x y A O 1
x y B O 1 x
y C
x
8.化简⨯
5
3
x
x 35
x
x ×
3
5
x
x = .
9.定义在(0,)+∞上的函数对任意的,(0,)x y ∈+∞,都有()()()f x f y f xy +=,且当
01x << 上时,有()0f x >,则()f x 在(0,)+∞上的单调性是 .
10.若直线a y 2=与函数()1,01≠>-=a a a y x
的图像有两个公共点,则a 的取值范围
是 . 三、解答题:(本大题共3小题,共40分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) 11.(12分)(Ⅰ)求x x x x f -+--=4lg 3
2)(的定义域; (Ⅱ)求2
12)(x x g -=的值域.
12.(14分)若()1log 3,()2log 2x x f x g x =+=,试比较()f x 与()g x 的大小.
13.(14分)已知函数()x f 满足()()
()1,01
log 1
2
≠>--=-a a x x a a x f a , (Ⅰ)求()x f 的解析式并判断其单调性;
(Ⅱ)对定义在()1,1-上的函数()x f ,若()()
0112
<-+-m f m f ,求m 的取值范围;
(Ⅲ)当()2,∞-∈x 时,关于x 的不等式()04<-x f 恒成立,求a 的取值范围.
参考答案(仅供参考):ABADCB , (1,2), 1, 单调递减, 1
(0,)2
11.(Ⅰ){243}x x x ≤<≠且 (Ⅱ)(0,2] 12.f (x)-g(x)=log x 3x-log x 4=log x 4
3x
.当0<x<1时,f(x)>g(x);当x=34时,f(x)=g(x);当1<x<34时,f(x)<g(x);当x>
3
4
时,f(x)>g(x). 13. (Ⅰ) 2
1()()1x
x a f x a a a
=-- ……………………………………………2′ 证明在(1,1)-上单调递增 ……………………………………4′ (Ⅱ)判断函数()f x 为奇函数,
2
2111
1111211m m m m m -<-<⎧⎪-<-<⇒<<⎨⎪-<-⎩
……………4′ (Ⅲ)[23,1)(1,23]-+ …………………………………4′。