与名师对话2019届高三数学(文)一轮复习:第二章 函数的概念与基本初等函数 课时跟踪训练5含解析
- 格式:doc
- 大小:167.62 KB
- 文档页数:9
课时跟踪训练(十二)[基础巩固]一、选择题1、若函数f (x )在区间[-2,2]上的图象是连续不断的曲线,且f (x )在(-2,2)内有一个零点,则f (-2)·f (2)的值( )A 、大于0B 、小于0C 、等于0D 、不能确定[解析] 若函数f (x )在(-2,2)内有一个零点,且该零点是变号零点,则f (-2)·f (2)<0,否则, f (-2)·f (2)>0,故选D.[答案] D2、若函数f (x )=ax 2-x -1有且仅有一个零点,则实数a 的取值为( )A 、0B 、-14C 、0或-14D 、2[解析] 当a =0时,函数f (x )=-x -1为一次函数,则-1是函数的零点,即函数仅有一个零点;当a ≠0时,函数f (x )=ax 2-x -1为二次函数,并且仅有一个零点,则一元二次方程ax 2-x -1=0有两个相等实根、∴Δ=1+4a =0,解得a =-14.综上,当a =0或a =-14时,函数仅有一个零点、 [答案] C3、(2017·湖北襄阳四校联考)函数f (x )=3x +x 3-2在区间(0,1)内的零点个数是( )A 、0B 、1C 、2D 、3[解析] 由题意知f (x )单调递增,且f (0)=1+0-2=-1<0,f (1)=3+1-2=2>0,即f (0)·f (1)<0且函数f (x )在(0,1)内连续不断,所以f (x )在区间(0,1)内有一个零点、[答案] B4、(2018·长沙模拟)已知函数f (x )=ln x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2的零点为x 0,则x 0所在的区间是( )A 、(0,1)B 、(1,2)C 、(2,3)D 、(3,4)[解析] ∵f (1)=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=-2<0,f (2)=ln2-⎝ ⎛⎭⎪⎫120=ln2-1<0.f (3)=ln3-12=ln3-lne12 ,∵3>e12,∴f (3)>0,故x 0∈(2,3),选C.[答案] C5、(2017·辽宁大连二模)已知偶函数y =f (x )(x ∈R )满足f (x )=x 2-3x (x ≥0),若函数g (x )=⎩⎨⎧log 2x ,x >0,-1x ,x <0,则y =f (x )-g (x )的零点个数为( )A 、1B 、3C 、2D 、4[解析] 作出函数f (x )与g (x )的图象如图,由图象可知两个函数有3个不同交点,所以函数y =f (x )-g (x )有3个零点,故选B.[答案] B6、(2017·河北承德模拟)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2a ,x ≤0,x 2-4ax +a ,x >0有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ B 、⎝ ⎛⎦⎥⎤14,12C 、(-∞,0)∪⎝ ⎛⎦⎥⎤14,12D 、(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫14,+∞ [解析] 由题意知,当x ≤0时,函数f (x )有1个零点,即2x -2a =0在x ≤0上有根,所以0<2a ≤1解得0<a ≤12;当x >0时函数f (x )有2个零点,只需⎩⎪⎨⎪⎧16a 2-4a >0,4a >0,a >0,解得a >14,综上可得实数a 的取值范围是14<a ≤12.[答案] B 二、填空题7、已知函数f (x )=3x +3x -8,用二分法求方程3x +3x -8=0在(1,3)内近似解的过程中,取区间中点x 0=2,那么下一个有根区间为________、[解析] f (1)=31+3-8=-2<0,f (2)=32+6-8=7>0,f (3)=33+9-8=28>0,故下一个有根区间为(1,2)、[答案] (1,2)8、(2017·四川绵阳模拟)函数f (x )=2x-2x -a 的一个零点在区间(1,2)内,则实数a 的取值范围是________、[解析] 由题意,知函数f (x )在(1,2)上单调递增,又函数一个零点在区间(1,2)内,所以⎩⎪⎨⎪⎧ f (1)<0,f (2)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧-a <0,4-1-a >0,解得0<a <3,故填(0,3)、[答案] (0,3)9、已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2+2x +1,x ≤0,ax -3,x >0,有3个零点,则实数a的取值范围是________、[解析] 因为函数f (x )有3个零点,所以当x >0时,方程ax -3=0有解,故a >0,所以当x ≤0时,需满足⎩⎨⎧-22a<0,Δ=4-4a >0,即0<a <1.综上,a的取值范围是(0,1)、[答案] (0,1) 三、解答题10、已知函数f (x )=-x 2+2e x +m -1,g (x )=x +e2x (x >0)、(1)若y =g (x )-m 有零点,求m 的取值范围;(2)确定m 的取值范围,使得g (x )-f (x )=0有两个相异实根、图(1)[解] (1)作出g (x )=x +e 2x (x >0)的大致图象如图(1)、 可知若使y =g (x )-m 有零点,则只需m ≥2e.(2)若g (x )-f (x )=0有两个相异实根,即g (x )与f (x )的图象有两个不同的交点,图(2)作出g (x )=x +e 2x (x >0)的大致图象如图(2)、 ∵f (x )=-x 2+2e x +m -1=-(x -e)2+m -1+e 2. ∴其图象的对称轴为x =e,开口向下, 最大值为m -1+e 2.故当m -1+e 2>2e,即m >-e 2+2e +1时,g (x )与f (x )有两个交点,即g (x )-f (x )=0有两个相异实根、∴m 的取值范围是(-e 2+2e +1,+∞)、[能力提升]11、(2017·云南昆明一模)设函数f (x )=e x +x -2,g (x )=ln x +x 2-3.若函数f (x ),g (x )的零点分别为a ,b ,则有( )A 、g (a )<0<f (b )B 、f (b )<0<g (a )C 、0<g (a )<f (b )D 、f (b )<g (a )<0[解析] 易知函数f (x ),g (x )在定义域上都是单调递增函数,且f (0)=-1<0,f (1)=e -1>0,g (1)=-2<0,g (2)=ln2+1>0,所以a ,b 存在且唯一,且a ∈(0,1),b ∈(1,2),从而f (1)<f (b )<f (2),g (0)<g (a )<g (1),于是f (b )>0,g (a )<0,即g (a )<0<f (b )、[答案] A12、(2017·甘肃省兰州市高三诊断)设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R ,都有f (x +2)=f (x )、当0≤x ≤1时,f (x )=x 2.若直线y =x +a 与函数y =f (x )的图象有两个不同的公共点,则实数a 的值是( )A 、n (n ∈Z )B 、2n (n ∈Z )C 、2n 或2n -14(n ∈Z )D 、n 或n -14(n ∈Z )[解析] 依题意得,函数y =f (x )是周期为2的偶函数,在[0,2)上,由图象(图略)易得,当a =0或-14时,直线y =x +a 与函数y =f (x )的图象有两个不同的公共点,∵函数f (x )的周期为2,∴a 的值为2n 或2n -14(n ∈Z )、[答案] C13、(2017·陕西省宝鸡市高三一检)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x <1,log 2x ,x ≥1,若函数y =f (x )-k 有且只有两个零点,则实数k 的取值范围是________、[解析] ∵当x <1时,2-x>12;当x ≥1时,log 2x ≥0,依题意函数y =f (x )的图象和直线y =k 的交点有两个,∴k >12.[答案] ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 14、(2017·云南省高三统一检测)已知y =f (x )是R 上的偶函数,对于任意的x ∈R ,均有f (x )=f (2-x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=(x -1)2,则函数g (x )=f (x )-log 2017|x -1|的所有零点之和为________、[解析] 因为函数f (x )是偶函数,f (x )=f (2-x ),所以f (x )=f (-x )=f (x +2),所以函数f (x )的周期为2,又当x ∈[0,1]时,f (x )=(x -1)2,将偶函数y =log 2017|x |的图象向右平移一个单位长度得到函数y =log 2017|x -1|的图象,由此可在同一平面直角坐标系下作函数y =f (x )与y =log 2017|x -1|的图象(图略),函数g (x )的零点,即为函数y =f (x )与y =log 2017|x -1|图象的交点的横坐标,当x >2018时,两函数图象无交点,又两函数图象在[1,2018]上有2016个交点,由对称性知两函数图象在[-2016,1]上也有2016个交点,且它们关于直线x =1对称,所以函数g (x )的所有零点之和为4032.[答案] 403215、(2018·烟台模拟)已知二次函数f (x )=x 2+(2a -1)x +1-2a , (1)判断命题:“对于任意的a ∈R ,方程f (x )=1必有实数根”的真假,并写出判断过程;(2)若y =f (x )在区间(-1,0)及⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12内各有一个零点,求实数a 的取值范围、[解] (1)“对于任意的a ∈R ,方程f (x )=1必有实数根”是真命题、依题意,f (x )=1有实根,即x 2+(2a -1)x -2a =0有实根,因为Δ=(2a -1)2+8a =(2a +1)2≥0对于任意的a ∈R 恒成立,即x 2+(2a -1)x -2a =0必有实根,从而f (x )=1必有实根、(2)依题意,要使y =f (x )在区间(-1,0)及⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12内各有一个零点, 只需⎩⎨⎧f (-1)>0,f (0)<0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12>0,即⎩⎨⎧3-4a >0,1-2a <0,34-a >0,解得12<a <34.故实数a 的取值范围为{a ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12<a <34.16、已知二次函数f (x )的最小值为-4,且关于x 的不等式f (x )≤0的解集为{x |-1≤x ≤3,x ∈R }、(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数g (x )=f (x )x -4ln x 的零点个数、[解] (1)∵f (x )是二次函数,且关于x 的不等式f (x )≤0的解集为{x |-1≤x ≤3,x ∈R },∴f (x )=a (x +1)(x -3)=ax 2-2ax -3a ,且a >0. ∴f (x )min =f (1)=-4a =-4,a =1. 故函数f (x )的解析式为f (x )=x 2-2x -3.(2)∵g (x )=x 2-2x -3x -4ln x =x -3x -4ln x -2(x >0), ∴g ′(x )=1+3x 2-4x =(x -1)(x -3)x 2.令g ′(x )=0,得x 1=1,x 2=3.当x 变化时,g ′(x ),g (x )的取值变化情况如下:又因为g (x )在(3,+∞)上单调递增,因而g (x )在(3,+∞)上只有1个零点、故g (x )在(0,+∞)上仅有1个零点、[延伸拓展](2017·郑州市高三一测)对于函数f (x )与g (x ),若存在λ∈{x ∈R |f (x )=0},μ∈{x ∈R |g (x )=0},使得|λ-μ|≤1,则称函数f (x )与g (x )互为“零点密切函数”,现已知函数f (x )=e x -2+x -3与g (x )=x 2-ax -x +4互为“零点密切函数”,则实数a 的取值范围是________、[解析] 易知函数f (x )为增函数,且f (2)=e 2-2+2-3=0,所以函数f (x )=e x -2+x -3只有一个零点x =2,则取λ=2,由|2-μ|≤1,知1≤μ≤3.由f (x )与g (x )互为“零点密切函数”知函数g (x )=x 2-ax -x +4在区间[1,3]内有零点,即方程x 2-ax -x +4=0在[1,3]内有解,所以a =x +4x -1,而函数a =x +4x -1在[1,2]上单调递减,在[2,3]上单调递增,所以当x =2时,a 取最小值3,又当x =1时,a =4,当x =3时,a =103,所以a max =4,所以实数a 的取值范围是[3,4]、[答案] [3,4]。
课时跟踪训练(八)[基础巩固]一、选择题1.函数y =x13 的图象是( )[解析] 函数图象过(1,1)点,排除A 、D ;又当x ∈(0,1)时,y >x ,故选B. [答案] B2.函数y =x 2+ax +6在⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫52,+∞上是增函数,则a 的取值范围为( )A .(-∞,-5]B .(-∞,5]C .[-5,+∞)D .[5,+∞)[解析] 对称轴x =-a 2≤52,解得a ≥-5. [答案] C3.(2018·郑州外国语学校期中)已知α∈{-1,1,2,3},则使函数y =x α的值域为R ,且为奇函数的所有α的值为( )A .1,3B .-1,1C .-1,3D .-1,1,3[解析] 因为函数y =x α为奇函数,故α的可能值为-1,1,3.又y =x -1的值域为{y |y ≠0},函数y =x ,y =x 3的值域都为R .所以符合要求的α的值为1,3.[答案] A4.(2017·山东菏泽模拟)已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( )A .a >0,4a +b =0B .a <0,4a +b =0C .a >0,2a +b =0D .a <0,2a +b =0[解析] 由f (0)=f (4)得f (x )=ax 2+bx +c 图象的对称轴为x =-b2a=2,∴4a +b =0,又f (0)>f (1),∴f (x )先减后增,于是a >0.故选A.[答案] A5.若函数f (x )=x 2-ax -a 在区间[0,2]上的最大值为1,则实数a 等于( ) A .-1 B .1 C .2D .-2[解析] ∵函数f (x )=x 2-ax -a 的图象为开口向上的抛物线, ∴函数的最大值在区间的端点取得, ∵f (0)=-a ,f (2)=4-3a , ∴⎩⎪⎨⎪⎧-a ≥4-3a ,-a =1或⎩⎪⎨⎪⎧-a ≤4-3a ,4-3a =1,解得a =1.[答案] B6.(2017·湖南长沙一模)已知函数f (x )=x12 ,则( )A .∃x 0∈R ,使得f (x 0)<0B .∀x ∈(0,+∞),f (x )≥0C .∃x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),使得f x 1-f x 2x 1-x 2<0D .∀x 1∈[0,+∞),∃x 2∈[0,+∞),使得f (x 1)>f (x 2)[解析] 由f (x )=x12 的定义域为[0,+∞),且在[0,+∞)上,f (x )≥0恒成立,故A 错误,B 正确;易知f (x )是[0,+∞)上的增函数,∴∀x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),f x 1-f x 2x 1-x 2>0,故C 错误;在D 中,当x 1=0时,不存在x 2∈[0,+∞)使得f (x 1)>f (x 2),故D 错误.故选B.[答案] B 二、填空题7.二次函数的图象过点(0,1),对称轴为x =2,最小值为-1,则它的解析式为________.[解析] 依题意可设f (x )=a (x -2)2-1, 又其图象过点(0,1),∴4a -1=1,∴a =12.∴f (x )=12(x -2)2-1.[答案] f (x )=12(x -2)2-1 8.(2017·安徽安庆模拟)已知P =2-32 ,Q =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫253,R =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫123,则P ,Q ,R的大小关系是________.[解析] P =2-32=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫223,根据函数y =x 3是R 上的增函数,且22>12>25,得⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫223>⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫123>⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫253,即P >R >Q . [答案] P >R >Q9.若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=ax +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是________.[解析] 由f (x )=-x 2+2ax 在[1,2]上是减函数可得[1,2]⊆[a ,+∞),∴a ≤1. ∵y =1x +1在(-1,+∞)上为减函数,∴由g (x )=a x +1在[1,2]上是减函数可得a >0,故0<a ≤1.[答案] (0,1] 三、解答题 10.已知幂函数f (x )=x (m 2+m )-1(m ∈N *)的图象经过点(2,2),试确定m 的值,并求满足条件f (2-a )>f (a -1)的实数a 的取值范围.[解] 幂函数f (x )的图象经过点(2,2),∴2=2(m 2+m )-1,即212 =2(m 2+m )-1.∴m 2+m =2.解得m =1或m =-2.又∵m ∈N *,∴m =1.∴f (x )=x12 ,则函数的定义域为[0,+∞),并且在定义域上为增函数.由f (2-a )>f (a -1)得⎩⎪⎨⎪⎧2-a ≥0,a -1≥0,2-a >a -1,解得1≤a <32.∴a 的取值范围为⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫1,32. [能力提升]11.若幂函数y =(m 2-3m +3)·x m 2-m -2的图象不过原点,则m 的取值是( )A .-1≤m ≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =1[解析] 由幂函数性质可知m 2-3m +3=1,∴m =2或m =1.又幂函数图象不过原点,∴m 2-m -2≤0,即-1≤m ≤2.∴m =2或m =1.[答案] B12.(2016·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (2-x ),若函数y =|x 2-2x -3|与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑i =1mx i =()A .0B .mC .2mD .4m[解析] 由f (x )=f (2-x )知f (x )的图象关于直线x =1对称,又函数y =|x 2-2x -3|=|(x -1)2-4|的图象也关于直线x =1对称,所以这两个函数的图象的交点也关于直线x =1对称.不妨设x 1<x 2<…<x m ,则x 1+x m2=1,即x 1+x m =2,同理有x 2+x m -1=2,x 3+x m -2=2,…,又∑i =1m x i =x m +x m-1+…+x 1,所以2∑i =1mx i =(x 1+x m )+(x 2+x m -1)+…+(x m +x 1)=2m ,所以∑i =1mx i =m .取特殊函数f (x )=0(x ∈R ),它与y =|x 2-2x -3|的图象有两个交点(-1,0),(3,0),此时m =2,x 1=-1,x 2=3,故∑i =1mx i =2=m ,只有B 选项符合.[答案] B13.当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx +4<0恒成立,则m 的取值范围是________. [解析] 解法一:设f (x )=x 2+mx +4,当x ∈(1,2)时,f (x )<0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧f ,f⇒⎩⎪⎨⎪⎧m ≤-5,m ≤-4⇒m ≤-5.解法二:∵不等式x 2+mx +4<0对x ∈(1,2)恒成立,∴mx <-x 2-4对x ∈(1,2)恒成立,即m <-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +4x 对x ∈(1,2)恒成立,令y =x+4x ,则函数y =x +4x 在(1,2)上是减函数,∴4<y <5,∴-5<-⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +4x <-4,∴m ≤-5.[答案] (-∞,-5]14.(2018·河北“五个一名校联盟”质量监测)设f (x )与g (x )是定义在同一区间[a ,b ]上的两个函数,若函数y =f (x )-g (x )在x ∈[a ,b ]上有两个不同的零点,则称f (x )和g (x )在[a ,b ]上是“关联函数”,区间[a ,b ]称为“关联区间”.若f (x )=x 2-3x +4与g (x )=2x +m 在[0,3]上是“关联函数”,则m 的取值范围为________.[解析] 由题意知,y =f (x )-g (x )=x 2-5x +4-m 在[0,3]上有两个不同的零点.在同一直角坐标系下作出函数y =m 与y =x 2-5x +4(x ∈[0,3])的图象如图所示,结合图象可知,当x ∈[2,3]时,y =x 2-5x +4∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤-94,-2,故当m ∈⎝ ⎛⎦⎥⎥⎤-94,-2时,函数y =m 与y =x 2-5x +4(x ∈[0,3])的图象有两个交点.[答案] ⎝ ⎛⎦⎥⎥⎤-94,-215.(2017·兰州调研)已知函数f (x )=x 2+2ax +3,x ∈[-4,6]. (1)当a =-2时,求f (x )的最值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-4,6]上是单调函数;(3)当a =-1时,求f (|x |)的单调区间.[解] (1)当a =-2时,f (x )=x 2-4x +3=(x -2)2-1,由于x ∈[-4,6], ∴f (x )的最小值是f (2)=-1,又f (-4)=35,f (6)=15, 故f (x )的最大值是35.(2)由于函数f (x )的图象开口向上,对称轴是x =-a ,所以要使f (x )在[-4,6]上是单调函数,应有-a ≤-4或-a ≥6,即a ≤-6或a ≥4.故a 的取值范围是(-∞,-6]∪[4,+∞). (3)当a =-1时,f (|x |)=x 2-2|x |+3=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +3=x +2+2,x ≤0,x 2-2x +3=x -2+2,x >0,其图象如图所示,又∵x ∈[-4,6],∴f (|x |)在区间[-4,-1)和[0,1)上为减函数,在区间[-1,0)和[1,6]上为增函数.16.已知函数f (x )=x 2-4x +a +3,a ∈R .(1)若函数f (x )在(-∞,+∞)上至少有一个零点,求a 的取值范围; (2)若函数f (x )在[a ,a +1]上的最大值为3,求a 的值.[解] (1)依题意,函数y =f (x )在R 上至少有一个零点,即方程f (x )=x 2-4x +a +3=0至少有一个实数根,所以Δ=16-4(a +3)≥0,解得a ≤1.(2)函数y =f (x )=x 2-4x +a +3的图象的对称轴方程是x =2.①当a +12≤2,即a ≤32时,y max =f (a )=a 2-3a +3=3.解得a =0或a =3.又因为a ≤32,所以a =0.②当a +12>2,即a >32时,y max =f (a +1)=a 2-a =3,解得a =1±132.又因为a >32,所以a =1+132.综上,a =0或a =1+132.[延伸拓展](2018·西安模拟)对二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a 为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结论是错误的,则错误的结论是( )A .-1是f (x )的零点B .1是f (x )的极值点C .3是f (x )的极值D .点(2,8)在曲线y =f (x )上 [解析] A 项中,-1是f (x )的零点, 则有a -b +c =0;① B 项中,1是f (x )的极值点,则有b=-2a;②C项中,3是f(x)的极值;则有4ac-b24a=3;③D项中,点(2,8)在曲线y=f(x)上,则有4a+2b+c=8.④联立①②③解得a=-34,b=32,c=94;联立②③④解得a=5,b=-10,c=8,由a为非零整数可判断A项错误,故选A.[答案] A。
课时跟踪训练(五)[基础巩固]一、选择题1、已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤0,f (x -3),x >0,则f (5)=( )A 、32B 、16 C.12D.132[解析] f (5)=f (5-3)=f (2)=f (2-3)=f (-1)=2-1=12,故选C. [答案] C2、(2018·烟台模拟)函数y =2x -1的定义域是(-∞,1)∪[2,5),则其值域是( )A 、(-∞,0)∪⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2 B 、(-∞,2] C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12∪[2,+∞) D 、(0,+∞)[解析] ∵x ∈(-∞,1)∪[2,5), 则x -1∈(-∞,0)∪[1,4)、∴2x -1∈(-∞,0)∪⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2.[答案] A3、(2017·北京东城第一学期联考)若函数f (sin x )=3-cos2x ,则f (cos x )=( ) A 、3-cos2x B 、3-sin2x C 、3+cos2xD 、3+sin2x[解析] f (sin x )=3-cos2x =2+2sin 2x ,所以f (cos x )=2+2cos 2x =3+cos2x . [答案] C4、下列函数中,值域是(0,+∞)的是( )11C 、y =⎝ ⎛⎭⎪⎫131-xD 、y =1-2x[解析] A 项,因为5-x +1>1,所以函数值域为(0,1);B 、D 项的函数值域为[0,+∞);C 项,因为1-x ∈R ,根据指数函数的性质可知函数的值域为(0,+∞),故选C.[答案] C5、已知f ⎝⎛⎭⎪⎫1+x x =x 2+1x 2+1x ,则f (x )=( ) A 、(x +1)2 B 、(x -1)2 C 、x 2-x +1D 、x 2+x +1[解析] f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x x =x 2+1x 2+1x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-x +1x +1,令x +1x =t ,得f (t )=t 2-t +1,即f (x )=x 2-x +1.[答案] C6、(2018·江西临川一中月考)若函数y =ax 2+2ax +3的值域为[0,+∞),则a 的取值范围是( )A 、(3,+∞)B 、[3,+∞)C 、(-∞,0]∪[3,+∞)D 、(-∞,0)∪[3,+∞)[解析] 令f (x )=ax 2+2ax +3,∵函数y =ax 2+2ax +3的值域为[0,+∞),∴f (x )=ax 2+2ax +3的函数值取遍所有的非负实数,∴a 为正实数,∴该函数图象开口向上,∴只需ax 2+2ax +3=0的判别式Δ=(2a )2-12a ≥0,即a 2-3a ≥0,解得a ≥3或a ≤0(舍去)、故选B.[答案] B 二、填空题7、函数y =1-x2x +5的值域为________、[解析] y =1-x 2x +5=-12(2x +5)+722x +5=-12+722x +5.∵722x +5≠0,∴y ≠-12, ∴函数y =1-x 2x +5的值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≠-12.[答案] ⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≠-12 8、已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x =x 2+1x 2,则f (3)=________. [解析] ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x =x 2+1x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 2+2(x ≠0),∴f (x )=x 2+2,∴f (3)=32+2=11. [答案] 119、若函数y =log 2(ax 2+2x +1)的值域为R ,则a 的取值范围为________、 [解析] 设f (x )=ax 2+2x +1,由题意知, f (x )取遍所有的正实数、当a =0时, f (x )=2x +1符合条件;当a ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4-4a ≥0,解得0<a ≤1.所以0≤a ≤1.[答案] [0,1] 三、解答题10、求下列函数的值域: (1)y =1-x 21+x 2;(2)y =-2x 2+x +3; (3)y =x +1x +1; (4)y =x +4-x 2.[解] (1)y =1-x 21+x 2=-1-x 2+21+x 2=-1+21+x 2.由1+x 2≥1,得0<21+x 2≤2,所以-1<-1+21+x 2≤1.故函数的值域为(-1,1]、 (2)y =-2x 2+x +3=-2⎝⎛⎭⎪⎫x -122+258. 由0≤-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+258≤258,得0≤y ≤524.故函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,524. (3)当x >0时,x +1x ≥2,当且仅当x =1时取等号, 所以x +1x +1≥3;当x <0时,x +1x =-⎝⎛⎭⎪⎫-x +1-x ≤-2, 当且仅当x =-1时取等号,所以x +1x +1≤-1. 故函数的值域为(-∞,-1]∪[3,+∞)、 (4)设x =2cos θ(0≤θ≤π),则y =x +4-x 2 =2cos θ+4-4cos 2θ=2cos θ+2sin θ =22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4由0≤θ ≤π,得π4≤θ+π4≤5π4,所以-22≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4≤1,-2≤y ≤22,故函数的值域为[-2,22]、[能力提升]11、下列函数中,不满足f (2x )=2f (x )的是( )A 、f (x )=|x |B 、f (x )=x -|x |C 、f (x )=x +1D 、f (x )=-x[解析] 选项A,f (2x )=|2x |=2|x |,2f (x )=2|x |,故f (2x )=2f (x );选项B,f (2x )=2x -|2x |=2x -2|x |,2f (x )=2x -2|x |,故f (2x )=2f (x );选项C,f (2x )=2x +1,2f (x )=2x +2,故f (2x )≠2f (x );选项D,f (2x )=-2x,2f (x )=-2x ,故f (2x )=2f (x )、故选C.[答案] C12、已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(1-2a )x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,那么a 的取值范围是( )A 、(-∞,-1] B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 [解析] 因为当x ≥1时, f (x )=ln x ≥0, f (x )的值域为R ,所以当x <1时,f (x )=(1-2a )x +3a 的值域包含一切负数、当a =12时,(1-2a )x +3a =32不成立;当a >12时,(1-2a )x +3a >1+a ,不成立;当a <12时,(1-2a )x +3a <1+a .由1+a ≥0,得a ≥-1.所以-1≤a <12.故选C.[答案] C13、定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于__________、[解析] 由已知得1⊕x =⎩⎪⎨⎪⎧1 -2≤x ≤1,x 2 1<x ≤2,当x ∈[-2,2]时,2⊕x =2,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2,-2≤x ≤1,x 3-2,1<x ≤2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数、∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6.[答案] 614、(2013·安徽卷)定义在R 上的函数f (x )满足f (x +1)=2f (x )、若当0≤x ≤1时,f (x )=x (1-x ),则当-1≤x ≤0时,f (x )=________________.[解析] 当-1≤x ≤0时,有0≤x +1≤1,所以f (1+x )=(1+x )[1-(1+x )]=-x (1+x ),又f (x +1)=2f (x ),所以f (x )=12f (1+x )=-x (x +1)2.[答案] -x (x +1)215、已知函数f (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6. (1)若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)若f (x )的值域为[0,+∞),求实数a 的取值范围、 [解] (1)①若1-a 2=0,即a =±1,(ⅰ)当a =1时,f (x )=6,定义域为R ,符合要求; (ⅱ)当a =-1时, f (x )=6x +6,定义域不为R .②若1-a 2≠0,g (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6为二次函数, ∵f (x )的定义域为R ,∴g (x )≥0,∀x ∈R 恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2>0,Δ=9(1-a )2-24(1-a 2)≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧-1<a <1,(a -1)(11a +5)≤0⇒-511≤a <1. 综合①②得a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-511,1.(2)∵函数f (x )的值域为[0,+∞),∴函数g (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6取一切非负实数,①当1-a 2≠0时有⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2>0,Δ=9(1-a )2-24(1-a 2)≥0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧-1<a <1,(a -1)(11a +5)≥0⇒-1<a ≤-511. ②当1-a 2=0时a =±1,当a =1时,f (x )=6不合题意、当a =-1时,f (x )=6x +6的值域为[0,+∞),符合题目要求、故所求实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-511.16、已知二次函数f (x )=ax 2+bx (a 、b 是常数,且a ≠0)满足条件:f (2)=0,且方程f (x )=x 有两个相等实根、(1)求f (x )的解析式;(2)是否存在实数m 、n (m <n ),使f (x )的定义域和值域分别为[m ,n ]和[2m,2n ]?如存在,求出m 、n 的值;如不存在,说明理由、[解] (1)方程f (x )=x ,即ax 2+bx =x , 亦即ax 2+(b -1)x =0,由方程有两个相等实根,得Δ=(b -1)2-4a ×0=0, ∴b =1.①由f (2)=0,得4a +2b =0,②由①、②得,a =-12,b =1,故f (x )=-12x 2+x . (2)假设存在实数m 、n 满足条件,由(1)知, f (x )=-12x 2+x =-12(x -1)2+12≤12, 则2n ≤12,即n ≤14.∵f (x )=-12(x -1)2+12的对称轴为x =1, ∴当n ≤14时,f (x )在[m ,n ]上为增函数、于是有⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=2m ,f (n )=2n ,即⎩⎪⎨⎪⎧-12m 2+m =2m ,-12n 2+n =2n ,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =-2或m =0,n =-2或n =0.又m <n ≤14,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =-2,n =0.故存在实数m =-2,n =0,使f (x )的定义域为[m ,n ],值域为[2m,2n ]、[延伸拓展]设f (x ),g (x )都是定义在实数集上的函数,定义函数(f ·g )(x ):∀x ∈R ,(f ·g )(x )=f [g (x )]、若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x ,x >0,x 2,x ≤0,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x ,x ≤0,ln x ,x >0,则( )A 、(f ·f )(x )=f (x )B 、(f ·g )(x )=f (x )C 、(g ·f )(x )=g (x )D 、(g ·g )(x )=g (x )[解析] 对于A,(f ·f )(x )=f [f (x )]=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )>0,f 2(x ),f (x )≤0,当x >0时,f (x )=x >0,(f ·f )(x )=f (x )=x ;当x <0时,f (x )=x 2>0,(f ·f )(x )=f (x )=x 2;当x =0时,(f ·f )(x )=f 2(x )=0=02,因此对任意的x ∈R ,有(f ·f )(x )=f (x ),故A 正确,选A.[答案] A。