高中数学必修一函数练习题及答案
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高中数学必修一第四章指数函数与对数函数必练题总结单选题1、函数①y =a x ;②y =b x ;③y =c x ;④y =d x 的图象如图所示,a ,b ,c ,d 分别是下列四个数:54,√3,13,12中的一个,则a ,b ,c ,d 的值分别是( )A .54,√3,13,12B .√3,54,13,12 C .12,13,√3,54,D .13,12,54,√3,答案:C分析:根据指数函数的性质,结合函数图象判断底数的大小关系.由题图,直线x =1与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c ,d ,a ,b ,而√3>54>12>13.故选:C .2、基本再生数R 0与世代间隔T 是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:I(t)=e rt 描述累计感染病例数I (t )随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与R 0,T 近似满足R 0 =1+rT .有学者基于已有数据估计出R 0=3.28,T =6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln2≈0.69) ( ) A .1.2天B .1.8天 C .2.5天D .3.5天答案:B分析:根据题意可得I (t )=e rt =e 0.38t ,设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为t 1天,根据e 0.38(t+t 1)=2e 0.38t ,解得t 1即可得结果. 因为R 0=3.28,T =6,R 0=1+rT ,所以r =3.28−16=0.38,所以I (t )=e rt =e 0.38t ,设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为t 1天, 则e 0.38(t+t 1)=2e 0.38t ,所以e 0.38t 1=2,所以0.38t 1=ln2, 所以t 1=ln20.38≈0.690.38≈1.8天.故选:B.小提示:本题考查了指数型函数模型的应用,考查了指数式化对数式,属于基础题. 3、下列函数中是增函数的为( )A .f (x )=−xB .f (x )=(23)xC .f (x )=x 2D .f (x )=√x 3答案:D分析:根据基本初等函数的性质逐项判断后可得正确的选项. 对于A ,f (x )=−x 为R 上的减函数,不合题意,舍. 对于B ,f (x )=(23)x为R 上的减函数,不合题意,舍.对于C ,f (x )=x 2在(−∞,0)为减函数,不合题意,舍. 对于D ,f (x )=√x 3为R 上的增函数,符合题意, 故选:D.4、已知函数f(x)={x −2,x ∈(−∞,0)lnx,x ∈(0,1)−x 2+4x −3,x ∈[1,+∞) ,若函数g(x)=f(x)−m 恰有两个零点,则实数m 不可能...是( )A .−1B .0C .1D .2 答案:D解析:依题意画出函数图象,函数g(x)=f(x)−m 的零点,转化为函数y =f(x)与函数y =m 的交点,数形结合即可求出参数m 的取值范围;解:因为f(x)={x −2,x ∈(−∞,0)lnx,x ∈(0,1)−x 2+4x −3,x ∈[1,+∞),画出函数图象如下所示, 函数g(x)=f(x)−m 的有两个零点,即方程g(x)=f(x)−m =0有两个实数根,即f(x)=m ,即函数y =f(x)与函数y =m 有两个交点,由函数图象可得m ≤0或m =1,故选:D小提示:函数零点的求解与判断方法:(1)直接求零点:令f (x )=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点. 5、化简√−a 3·√a 6的结果为( ) A .−√a B .−√−a C .√−a D .√a 答案:A分析:结合指数幂的运算性质,可求出答案. 由题意,可知a ≥0,∴√−a3·√a6=(−a)13⋅a16=−a13⋅a16=−a13+16=−a12=−√a.故选:A.6、声强级L1(单位:dB)与声强I的函数关系式为:L1=10lg(I10−12).若普通列车的声强级是95dB,高速列车的声强级为45dB,则普通列车的声强是高速列车声强的()A.106倍B.105倍C.104倍D.103倍答案:B分析:设普通列车的声强为I1,高速列车的声强为I2,由声强级得95=10lg(I110−12),45=10lg(I210−12),求出I1、I2相除可得答案.设普通列车的声强为I1,高速列车的声强为I2,因为普通列车的声强级是95dB,高速列车的声强级为45dB,所以95=10lg(I110−12),45=10lg(I210−12),95=10lg(I110−12)=10(lgI1+12),解得−2.5=lgI1,所以I1=10−2.5,45=10lg(I210−12)=10(lgI2+12),解得−7.5=lgI2,所以I2=10−7.5,两式相除得I1I2=10−2.510−7.5=105,则普通列车的声强是高速列车声强的105倍.故选:B.7、下列说法正确的个数是()(1)49的平方根为7;(2)√a nn=a(a≥0);(3)(ab )5=a5b15;(4)√(−3)26=(−3)13.A.1B.2C.3D.4答案:A分析:(1)结合指数运算法则判断,49平方根应有两个;(2)正确;(3)应为a5b−5;(4)符号错误49的平方根是±7,(1)错;(2)显然正确;(ab )5=a5b−5,(3)错;√(−3)26=313,(4)错,正确个数为1个, 故选:A8、若ln2=a ,ln3=b ,则log 818=( ) A .a+3b a 3B .a+2b 3aC .a+2b a 3D .a+3b 3a答案:B分析:先换底,然后由对数运算性质可得. log 818=ln18ln8=ln(32×2)ln23=2ln3+ln23ln2=2b+a 3a.故选:B 多选题9、已知函数f (x )=log 3(x 2−1),g (x )=x 2−2x +a ,∃x 1∈[2,+∞),∀x 2∈[13,3]有f (x 1)≤g (x 2),则实数a 的可能取值是( )A .12B .1C .52D .3 答案:CD分析:将问题转化为当x 1∈[2,+∞),x 2∈[13,3]时,f (x 1)min ≤g (x 2)min ,然后分别求出两函数的最小值,从而可求出a 的取值范围,进而可得答案∃x 1∈[2,+∞),∀x 2∈[13,3]有f (x 1)≤g (x 2)等价于当x 1∈[2,+∞),x 2∈[13,3]时,f (x 1)min ≤g (x 2)min .当x ∈[2,+∞)时,令t =x 2−1,则y =log 3t ,因为t =x 2−1在[2,+∞)上为增函数,y =log 3t 在定义域内为增函数,所以函数f (x )=log 3(x 2−1)在[2,+∞)上单调递增,所以f (x )min =f (2)=1. g (x )=x 2−2x +a 的图象开口向上且对称轴为x =1, ∴当x ∈[13,3]时,g (x )min =g (1)=a −1,∴1≤a −1,解得a ≥2. 故选:CD .10、已知x 1+log 3x1=0,x 2+log 2x2=0,则( )A.0<x2<x1<1B.0<x1<x2<1C.x2lgx1−x1lgx2<0D.x2lgx1−x1lgx2>0答案:BC分析:根据对数函数的性质可判断AB正误,由不等式的基本性质可判断CD正误.由x1=−log3x1>0可得0<x1<1,同理可得0<x2<1,因为x∈(0,1)时,恒有log2x<log3x所以x1−x2=log2x2−log3x1<0,即x1<x2,故A错误B正确;因为0<x1<x2<1,所以lgx1<lgx2<0,即0<−lgx2<−lgx1,由不等式性质可得−x1lgx2<−x2lgx1,即x2lgx1−x1lgx2<0,故C正确D错误.故选:BC小提示:关键点点睛:利用对数函数的真数大于零及对数函数的图象与性质可得0<x1<x2<1是解题的关键,根据不等式的基本性质可判断CD,属于中档题.11、已知函数f(x)=log a(x+1),g(x)=log a(1−x)(a>0,a≠1),则()A.函数f(x)+g(x)的定义域为(−1,1)B.函数f(x)+g(x)的图象关于y轴对称C.函数f(x)+g(x)在定义域上有最小值0D.函数f(x)−g(x)在区间(0,1)上是减函数答案:AB解析:求出函数f(x)+g(x)和f(x)−g(x)的解析式,再判断函数的定义域、奇偶性、借助复合函数的单调性与最值即可得出结论.解:∵f(x)=log a(x+1),g(x)=log a(1−x)(a>0,a≠1),∴f(x)+g(x)=log a(x+1)+log a(1−x),由x+1>0且1−x>0得−1<x<1,故A对;由f(−x)+g(−x)=log a(−x+1)+log a(1+x)=f(x)+g(x)得函数f(x)+g(x)是偶函数,其图象关于y轴对称,B对;∵−1<x<1,∴f(x)+g(x)=log a(1−x2),∵y=1−x2在[0,1)上单调递减,由复合函数的单调性可知,当0<a<1时,函数f(x)+g(x)在[0,1)上单调递增,有最小值f(0)+g(0)=log a(1−0)=0;当a>1时,函数f(x)+g(x)在[0,1)上单调递减,无最小值;故 C错;∵f(x)−g(x)=log a(x+1)−log a(1−x),当0<a<1时,f(x)=log a(x+1)在(0,1)上单调递减,g(x)=log a(1−x)在(0,1)上单调递增,函数f(x)−g(x)在(0,1)上单调递减;当a>1时,f(x)=log a(x+1)在(0,1)上单调递增,g(x)=log a(1−x)在(0,1)上单调递减,函数f(x)−g(x)在(0,1)上单调递增;故D错;故选:AB.小提示:本题主要考查函数奇偶性与单调性的性质应用,考查逻辑推理能力,属于中档题.填空题12、若f(x)=1+a3x+1(x∈R)是奇函数,则实数a=___________.答案:−2分析:利用f(0)=0可求得a,验证可知满足题意.∵f(x)定义域为R,且f(x)为奇函数,∴f(0)=1+a2=0,解得:a=−2;当a=−2时,f(x)=1−23x+1=3x−13x+1,∴f(−x)=3−x−13−x+1=1−3x1+3x=−f(x),∴f(x)为R上的奇函数,满足题意;综上所述:a=−2.所以答案是:−2.13、心理学家有时用函数L(t)=A(1−e−kt)测定在时间t(单位:min)内能够记忆的量L,其中A表示需要记忆的量,k表示记忆率.假设一个学生需要记忆的量为200个单词,此时L表示在时间t内该生能够记忆的单词个数.已知该生在5min内能够记忆20个单词,则k的值约为(ln0.9≈−0.105,ln0.1≈−2.303)______.答案:0.021分析:该生在5min内能够记忆20个单词,将A=200,L(5)=20带入即可得出结论. 由题意可知200(1−e−5k)=20,所以,e−5k=0.9,所以ln e−5k=ln0.9≈−0.105,解得k≈0.021.所以答案是:0.021.14、已知函数f(x)={e x−1,x≥0,ax2+x+a,x<0恰有2个零点,则a=__________.答案:12##0.5分析:先求得f(x)在[0,+∞)上恰有1个零点,则方程ax2+x+a=0有1个负根,a=0时不成立,a≠0时,由一元二次方程的性质分Δ=0和Δ>0讨论求解即可.当x≥0时,令f(x)=e x−1=0,解得x=0,故f(x)在[0,+∞)上恰有1个零点,即方程ax2+x+a=0有1个负根.当a=0时,解得x=0,显然不满足题意;当a≠0时,因为方程ax2+x+a=0有1个负根,所以Δ=1−4a2≥0.当Δ=1−4a2=0,即a=±12时,其中当a=12时,12x2+x+12=0,解得x=−1,符合题意;当a=−12时,−12x2+x−12=0,解得x=1,不符合题意;当Δ=1−4a2>0时,设方程ax2+x+a=0有2个根x1,x2,因为x1x2=1>0,所以x1,x2同号,即方程ax2+x+a=0有2个负根或2个正根,不符合题意.综上,a=12.所以答案是:0.5.解答题15、已知函数f(x)=log2(2x+1).(1)求不等式f(x)>1的解集;(2)若函数g(x)=log2(2x−1)(x>0),若关于x的方程g(x)=m+f(x)在[1,2]有解,求m的取值范围.答案:(1){x|x>0};(2)[log213,log235].分析:(1)由f(x)>1可得2x+1>2,从而可求出不等式的解集,(2)由g(x)=m+f(x),得m=g(x)−f(x)=log2(1−22x+1),再由x∈[1,2]可得log2(1−22x+1)的范围,从而可求出m的取值范围(1)原不等式可化为2x+1>2,即2x>1,∴x>0,所以原不等式的解集为{x|x>0}(2)由g(x)=m+f(x),∴m=g(x)−f(x)=log2(1−22x+1),当1≤x≤2时,25≤22x+1≤23,13≤1−22x+1≤35,m∈[log213,log235]。
高中数学必修一第五章三角函数必须掌握的典型题单选题1、若函数f(x)=sinωx (ω>0),在区间[0,π3]上单调递增,在区间[π3,π2]上单调递减,则ω=( ). A .1B .32C .2D .3答案:B分析:根据f (π3)=1以及周期性求得ω.依题意函数f(x)=sinωx (ω>0),在区间[0,π3]上单调递增,在区间[π3,π2]上单调递减, 则{f (π3)=sin π3ω=1T 2=πω≥π3, 即{π3ω=2kπ+π2,k ∈Z 0<ω≤3 ,解得ω=32.故选:B2、设函数f(x)=2sin (ωx +φ)−1(ω>0),若对于任意实数φ,f(x)在区间[π4,3π4]上至少有2个零点,至多有3个零点,则ω的取值范围是( ) A .[83,163)B .[4,163)C .[4,203)D .[83,203) 答案:B分析:t =ωx +φ,只需要研究sint =12的根的情况,借助于y =sint 和y =12的图像,根据交点情况,列不等式组,解出ω的取值范围. 令f(x)=0,则sin (ωx +φ)=12 令t =ωx +φ,则sint =12则问题转化为y =sint 在区间[π4ω+φ,3π4ω+φ]上至少有两个,至少有三个t ,使得sint =12,求ω的取值范围.作出y =sint 和y =12的图像,观察交点个数,可知使得sint =12的最短区间长度为2π,最长长度为2π+23π, 由题意列不等式的:2π≤(3π4ω+φ)−(π4ω+φ)<2π+23π 解得:4≤ω<163.故选:B小提示:研究y =Asin (ωx +φ)+B 的性质通常用换元法(令t =ωx +φ),转化为研究y =sint 的图像和性质较为方便.3、cos 2π12−cos 25π12=( ) A .12B .√33C .√22D .√32 答案:D分析:由题意结合诱导公式可得cos 2π12−cos 25π12=cos 2π12−sin 2π12,再由二倍角公式即可得解. 由题意,cos 2π12−cos 25π12=cos 2π12−cos 2(π2−π12)=cos 2π12−sin 2π12=cos π6=√32. 故选:D.4、已知α ∈(0,π),且3cos 2α−8cos α=5,则sin α=( ) A .√53B .23 C .13D .√59 答案:A分析:用二倍角的余弦公式,将已知方程转化为关于cosα的一元二次方程,求解得出cosα,再用同角间的三角函数关系,即可得出结论.3cos2α−8cosα=5,得6cos 2α−8cosα−8=0,即3cos 2α−4cosα−4=0,解得cosα=−23或cosα=2(舍去),又∵α∈(0,π),∴sinα=√1−cos 2α=√53. 故选:A.小提示:本题考查三角恒等变换和同角间的三角函数关系求值,熟记公式是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题.5、已知f (x )=2√3sinwxcoswx +2cos 2wx ,(w >0),若函数在区间(π2,π)内不存在对称轴,则w 的范围为( )A .(0,16]∪[13,34]B .(0,13]∪[23,34] C .(0,16]∪[13,23]D .(0,13]∪[23,56]答案:C分析:先通过三角恒等变换将f (x )化简成正弦型函数,再结合正弦函数性质求解即可. 函数化简得f (x )=√3sin2wx +cos2wx +1=2sin (2wx +π6)+1, 由2wx +π6=kπ+π2(k ∈Z ),可得函数的对称轴为x =kπ+π32w(k ∈Z ), 由题意知,kπ+π32w≤π2且(k+1)π+π32w≥π,即k +13≤w ≤3k+46,k ∈Z ,若使该不等式组有解, 则需满足k +13≤3k+46,即k ≤23,又w >0,故0≤3k+46,即k >−43,所以−43<k ≤23,又k ∈Z ,所以k =0或k =1,所以w ∈(0,16]∪[13,23].6、将一条闭合曲线放在两条平行线之间,无论这条闭合曲线如何运动,只要它与两平行线中的一条直线只有一个交点,就必与另一条直线也只有一个交点,则称此闭合曲线为等宽曲线,这两条平行直线间的距离叫等宽曲线的宽比.如圆所示就是等宽曲线.其宽就是圆的直径.如图所示是分别以A 、B 、C 为圆心画的三段圆弧组成的闭合曲线Γ(又称莱洛三角形),下列关于曲线Γ的描述中,正确的有( ) (1)曲线Γ不是等宽曲线;(2)曲线Γ是等宽曲线且宽为线段AB 的长; (3)曲线Γ是等宽曲线且宽为弧AB 的长; (4)在曲线Γ和圆的宽相等,则它们的周长相等; (5)若曲线Γ和圆的宽相等,则它们的面积相等.A .1个B .2个C .3个D .4个 答案:B分析:若曲线Γ和圆的宽相等,设曲线Γ的宽为1,则圆的半径为12,根据定义逐项判断即可得出结论. 若曲线Γ和圆的宽相等,设曲线Γ的宽为1,则圆的半径为12, (1)根据定义,可以得曲线Γ是等宽曲线,错误; (2)曲线Γ是等宽曲线且宽为线段AB 的长,正确; (3)根据(2)得(3)错误;(4)曲线Γ的周长为3×16×2π=π,圆的周长为2π×12=π,故它们的周长相等,正确; (5)正三角形的边长为1,则三角形对应的扇形面积为π×126=π6,正三角形的面积S =12×1×1×√32=√34, 则一个弓形面积S =π6−√34, 则整个区域的面积为3(π6−√34)+√34=π2−√32, 而圆的面积为π(12)2=π4,不相等,故错误;综上,正确的有2个, 故选:B.小提示:本题主要考查新定义,理解“等宽曲线”得出等边三角形是解题的关键.7、已知函数f(x)=2sin (x +π4)+m 在区间(0,π)上有零点,则实数m 的取值范围为( )A .(−√2,√2)B .(−√2,2]C .[−2,√2]D .[−2,√2) 答案:D分析:令f(x)=0,则2sin (x +π4)=−m ,令g (x )=2sin (x +π4),根据x 的取值范围求出g (x )的值域,依题意y =g (x )与y =−m 在(0,π)上有交点,即可求出参数的取值范围; 解:令f(x)=0,即2sin (x +π4)=−m ,令g (x )=2sin (x +π4), 因为x ∈(0,π),所以x +π4∈(π4,5π4),所以sin (x +π4)∈(−√22,1],即g (x )∈(−√2,2],依题意y =g (x )与y =−m 在(0,π)上有交点,则−√2<−m ≤2,所以−2≤m <√2,即m ∈[−2,√2); 故选:D8、已知函数f(x)=sin2x +√3cos2x 的图象向左平移φ个单位长度后,得到函数g(x)的图象,且g(x)的图象关于y 轴对称,则|φ|的最小值为( ) A .π12B .π6C .π3D .5π12 答案:A分析:首先将函数f (x )化简为“一角一函数”的形式,根据三角函数图象的平移变换求出函数g(x)的解析式,然后利用函数图象的对称性建立φ的关系式,求其最小值. f(x)=sin2x +√3cos2x =2sin (2x +π3),所以g(x)=f(x +φ)=2sin [2(x +φ)+π3] =2sin (2x +2φ+π3),由题意可得,g(x)为偶函数,所以2φ+π3=kπ+π2(k ∈Z), 解得φ=kπ2+π12(k ∈Z),又φ>0,所以φ的最小值为π12.故选:A. 多选题9、若函数f (x )=√2sinxcosx +√2cos 2x −√22,则下列说法正确的是( ) A .函数y =f (x )的图象可由函数y =sin2x 的图象向右平移π4个单位长度得到 B .函数y =f (x )的图象关于直线x =−3π8对称 C .函数y =f (x )的图象关于点(−3π8,0)对称D .函数y =x +f (x )在(0,π8)上为增函数 答案:BD分析:由三角函数的恒等变换化简f (x )=sin (2x +π4),再由三角函数的平移变换可判断A ;求出f (−3π8)=−1可判断B 、C ;先判断y =f (x )在(0,π8)上为增函数,即可判断y =x +f (x )在(0,π8)的单调性.由题意,f (x )=√2sinxcosx +√2cos 2x −√22=√22sin2x +√22cos2x =sin (2x +π4).函数y =sin2x 的图象向右平移π4个单位长度可得到f (x )=sin2(x −π4)=sin (2x −π2)=−cos2x ,故A 错误;f (−3π8)=sin [2×(−3π8)+π4]=−1,所以函数y =f (x )的图象关于直线x =−3π8对称,故B 正确,C 错误; 函数y =x 在(0,π8)上为增函数,x ∈(0,π8)时,2x +π4∈(π4,π2),故函数f (x )在(0,π8)上单调递增,所以函数y =x +f (x )在(0,π8)上为增函数,故D 正确. 故选:BD .10、已知函数f (x )=sinxcosx −cos 2x ,则( ) A .函数f (x )在区间(0,π8)上为增函数B .直线x =3π8是函数f (x )图像的一条对称轴C .函数f (x )的图像可由函数y =√22sin2x 的图像向右平移π8个单位得到 D .对任意x ∈R ,恒有f (π4+x)+f (−x )=−1 答案:ABD解析:首先利用二倍角的正弦与余弦公式可得f (x )=√22sin (2x −π4)−12,根据正弦函数的单调递增区间可判断A ;根据正弦函数的对称轴可判断B ;根据三角函数图像的平移变换的原则可判断C ;代入利用诱导公式可判断D. f (x )=12sin2x −1+cos2x2=√22sin (2x −π4)−12.当x ∈(0,π8)时,2x −π4∈(−π4,0),函数f (x )为增函数,故A 中说法正确;令2x −π4=π2+kπ,k ∈Z ,得x =3π8+kπ2,k ∈Z ,显然直线x =3π8是函数f (x )图像的一条对称轴,故B 中说法正确;函数y =√22⋅sin2x 的图像向右平移π8个单位得到函数y =√22⋅sin [2(x −π8)]=√22sin (2x −π4)的图像,故C 中说法错误; f (π4+x)+f(−x)=√22sin (2x +π4)−12+√22sin (−2x −π4) −12=√22sin (2x +π4)−√22sin (2x +π4)−1=−1,故D 中说法正确. 故选:ABD.小提示:本题是一道三角函数的综合题,考查了二倍角公式以及三角函数的性质、图像变换,熟记公式是关键,属于基础题.11、若角α的终边在直线y =−2x 上,则sinα的可能取值为( ) A .√55B .−√55C .2√55D .−2√55答案:CD分析:利用三角函数的定义,分情况讨论sinα的可能取值. 设角α的终边y =−2x 上一点(a,−2a ), 当a >0时,则r =√5a ,此时sinα=y r=−2√55, 当a <0时,则r =−√5a ,此时sinα=y r=2√55, 故选:CD 填空题12、若cos 2θ=14,则sin 2θ+2cos 2θ的值为____. 答案:138##158分析:利用二倍角公式后,代入求解.∵cos2θ=14,∴sin2θ+2cos2θ=1−cos2θ2+1+cos2θ=32+12cos2θ=32+12×14=138.所以答案是:138.13、求值:sin10°−√3cos10°cos40°=____________.答案:−2分析:应用辅助角公式及诱导公式化简求值即可.sin10°−√3cos10°cos40°=2(12sin10°−√32cos10°)cos40°=2sin(10°−60°)cos40°=−2sin50°cos40°=−2.所以答案是:−214、函数f(x)=sinx−√3cosx的严格增区间为________.答案:[2kπ−π6,2kπ+5π6],k∈Z分析:利用辅助角公式将f(x)化为f(x)=2sin(x+π3),然后由三角函数单调区间的求法,求得函数f(x)的单调区间.依题意f(x)=sinx−√3cosx=2sin(x−π3),由2kπ−π2≤x−π3≤2kπ+π2,k∈Z,解得2kπ−π6≤x≤2kπ+5π6,k∈Z,所以f(x)单调递增区间为[2kπ−π6,2kπ+π6](k∈Z).所以答案是:[2kπ−π6,2kπ+5π6](k∈Z)解答题15、设函数f(x)=sinx+cosx(x∈R).(1)求函数y=[f(x+π2)]2的最小正周期;(2)求函数y=f(x)f(x−π4)在[0,π2]上的最大值.答案:(1)π;(2)1+√22.分析:(1)由题意结合三角恒等变换可得y=1−sin2x,再由三角函数最小正周期公式即可得解;(2)由三角恒等变换可得y=sin(2x−π4)+√22,再由三角函数的图象与性质即可得解.(1)由辅助角公式得f(x)=sinx+cosx=√2sin(x+π4),则y=[f(x+π2)]2=[√2sin(x+3π4)]2=2sin2(x+3π4)=1−cos(2x+3π2)=1−sin2x,所以该函数的最小正周期T=2π2=π;(2)由题意,y=f(x)f(x−π4)=√2sin(x+π4)⋅√2sinx=2sin(x+π4)sinx=2sinx⋅(√22sinx+√22cosx)=√2sin2x+√2sinxcosx=√2⋅1−cos2x2+√22sin2x=√22sin2x−√22cos2x+√22=sin(2x−π4)+√22,由x∈[0,π2]可得2x−π4∈[−π4,3π4],所以当2x−π4=π2即x=3π8时,函数取最大值1+√22.。
第2卷 (选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.函数y =log a (x +2)+1的图象过定点( ) A .(1,2) B .(2,1) C .(-2,1)D .(-1,1)2.若2lg(x -2y )=lg x +lg y (x >0,y >0)则yx 的值为( ) A .4 B .1或14 C .1或4 D.143.下列函数中与函数y =x 相等的函数是( ) A .y =(x )2 B .y =x 2 C .y =2log 2xD .y =log 22x4.函数y =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫21+x -1的图象关于( )A .原点对称B .y 轴对称C .x 轴对称D .直线y =x 对称5.下列关系中正确的是( ) A .log 76<ln 12<log 3π B .log 3π<ln 12<log 76 C .ln 12<log 76<log 3πD .ln 12<log 3π<log 76 6.已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 3x ,x >0,2x ,x ≤0.则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫127的值为( )A.18 B .4 C .2 D.147.函数y =ax 2+bx 与y =log ba x (ab ≠0,|a |≠|b |)在同一直角坐标系中的图象可能是( )8.若函数y =(m 2+2m -2)x m 为幂函数且在第一象限为增函数,则m 的值为( )A .1B .-3C .-1D .39.若函数y =f (x )是函数y =a x (a >0且a ≠1)的反函数,其图象经过点(a ,a ),则f (x )=( )A .log 2xB .log 12x C.12x D .x 210.函数f (x )=log 12(x 2-3x +2)的递减区间为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,32 B .(1,2) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞ D .(2,+∞)11.函数f (x )=lg(kx 2+4kx +3)的定义域为R ,则k 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,34 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,34 D .(-∞,0]∪⎝ ⎛⎭⎪⎫34,+∞12.设a >0且a ≠1,函数f (x )=log a |ax 2-x |在[3,4]上是增函数,则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫16,14∪(1,+∞) B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,14∪(1,+∞) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫18,16∪(1,+∞) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14∪(1,+∞) 第Ⅱ卷 (非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,请把正确答案填在题中横线上) 13.计算27- 13+lg 0.01-ln e +3log 32=________.14.函数f (x )=lg(x -1)+5-x 的定义域为________.15.已知函数f (x )=log 3(x 2+ax +a +5),f (x )在区间(-∞,1)上是递减函数,则实数a 的取值范围为________.16.已知下列四个命题:①函数f (x )=2x 满足:对任意x 1,x 2∈R 且x 1≠x 2都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22<12[f (x 1)+f (x 2)];②函数f (x )=log 2(x +1+x 2),g (x )=1+22x -1不都是奇函数;③若函数f (x )满足f (x -1)=-f (x +1),且f (1)=2,则f (7)=-2;④设x 1,x 2是关于x 的方程|log a x |=k (a >0且a ≠1)的两根,则x 1x 2=1.其中正确命题的序号是________.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)(1)计算lg 25+lg 2×lg 500-12lg 125-log 29×log 32; (2)已知lg 2=a ,lg 3=b ,试用a ,b 表示log 125. 18.(本小题满分12分) 已知函数f (x )=lg(3x -3). (1)求函数f (x )的定义域和值域;(2)设函数h (x )=f (x )-lg(3x +3),若不等式h (x )>t 无解,求实数t 的取值范围.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x-2m 2+m +3(m ∈Z )为偶函数,且f (3)<f (5).(1)求m 的值,并确定f (x )的解析式;(2)若g (x )=log a [f (x )-2x ](a >0且a ≠1),求g (x )在(2,3]上的值域. 20.(本小题满分12分) 已知函数f (x )=lg kx -1x -1(k ∈R ).(1)若y =f (x )是奇函数,求k 的值,并求该函数的定义域; (2)若函数y =f (x )在[10,+∞)上是增函数,求k 的取值范围. 21.(本小题满分12分) 已知函数f (x )=log 31-x1-mx(m ≠1)是奇函数. (1)求函数y =f (x )的解析式;(2)设g (x )=1-x1-mx,用函数单调性的定义证明:函数y =g (x )在区间(-1,1)上单调递减;(3)解不等式f (t +3)<0. 22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=log 4(4x +1)+kx (k ∈R )是偶函数. (1)求实数k 的值;(2)设g (x )=log 4(a ·2x +a ),若f (x )=g (x )有且只有一个实数解,求实数a 的取值范围.详解答案1.D 解析:由对数函数恒过定点(1,0)知,函数y =log a (x +2)+1的图象过定点(-1,1).2.B 解析:由对数的性质及运算知,2lg(x -2y )=lg x +lg y 化简为lg(x -2y )2=lg xy ,即(x -2y )2=xy ,解得x =y 或x =4y .所以y x 的值为1或14.故选B.3.D 解析:函数y =x 的定义域为R .A 中,y =(x )2定义域为[0,+∞);B 中,y =x 2=|x |;C 中,y =2log 2x =x ,定义域为(0,+∞);D 中,y =log 22x =x ,定义域为R .所以与函数y =x 相等的函数为y =log 22x .4.A 解析:函数y =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫21+x -1的定义域为(-1,1).又设f (x )=y =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫21+x -1=lg 1-x 1+x ,所以f (-x )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫1+x 1-x =-lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x =-f (x ), 所以函数为奇函数,故关于原点对称.5.C 解析:由对数函数图象和性质,得0<log 76<1,ln 12<0,log 3π>1.所以ln 12<log 76<log 3π.故选C.6.A 解析:∵127>0∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫127=log 3127=-3,∵-3<0,f (-3)=2-3=18.故选A.7.D 解析:A 中,由y =ax 2+bx 的图象知,a >0,ba <0,由y =logb ax 知,ba >0,所以A 错;B 中,由y =ax 2+bx 的图象知,a <0,b a <0,由y =log b ax 知,ba >0,所以B错;C 中,由y =ax 2+bx 的图象知,a <0,-b a <-1,∴b a >1,由y =log b ax 知0<ba<1,所以C 错.故选D.8.A 解析:因为函数y =(m 2+2m -2)x m 为幂函数且在第一象限为增函数,所以⎩⎨⎧m 2+2m -2=1,m >0,解得m =1.故选A.9.B 解析:因为函数y =f (x )图象经过点(a ,a ),所以函数y =a x (a >0且a ≠1)过点(a ,a ),所以a =a a 即a =12,故f (x )=log 12x .10.D 解析:令t =x 2-3x +2,则当t =x 2-3x +2>0时,解得x ∈(-∞,1)∪(2,+∞).且t =x 2-3x +2在区间(-∞,1)上单调递减,在区间(2,+∞)上单调递增;又y =log 12t 在其定义域上为单调递减的,所以由复合函数的单调性知,f (x )=log 12(x 2-3x +2)单调递减区间是(2,+∞).11.B 解析:因为函数f (x )=lg(kx 2+4kx +3)的定义域为R ,所以kx 2+4kx +3>0,x ∈R 恒成立.①当k =0时,3>0恒成立,所以k =0适合题意.②⎩⎨⎧k >0,Δ<0,即0<k <34.由①②得0≤k <34.故选B.解题技巧:本题实际上考查了恒成立问题,解决本题的关键是让真数kx 2+4kx +3>0,x ∈R 恒成立.12.A 解析:令u (x )=|ax 2-x |,则y =log a u ,所以u (x )的图象如图所示.当a >1时,由复合函数的单调性可知,区间[3,4]落在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12a 或⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上,所以4≤12a 或1a <3,故有a >1;当0<a <1时,由复合函数的单调性可知,[3,4]⊆⎣⎢⎡⎭⎪⎫12a ,1a ,所以12a ≤3且1a >4,解得16≤a <14.综上所述,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫16,14∪(1,+∞).13.-16 解析:原式=13-2-12+2=-16.14.(1,5] 解析:要使函数f (x )=lg(x -1)+5-x 有意义,只需满足⎩⎨⎧x -1>0,5-x ≥0即可.解得1<x ≤5,所以函数f (x )=lg(x -1)+5-x 的定义域为(1,5]. 15.[-3,-2] 解析:令g (x )=x 2+ax +a +5,g (x )在x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-a 2是减函数,x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,+∞是增函数.而f (x )=log 3t ,t ∈(0,+∞)是增函数.由复合函数的单调性,得⎩⎪⎨⎪⎧-a 2≥1,g (1)≥0,解得-3≤a ≤-2.解题技巧:本题主要考查了复合函数的单调性,解决本题的关键是在保证真数g (x )>0的条件下,求出g (x )的单调增区间.16.①③④ 解析:①∵指数函数的图象为凹函数,∴①正确;②函数f (x )=log 2(x +1+x 2)定义域为R ,且f (x )+f (-x )=log 2(x +1+x 2)+log 2(-x +1+x 2)=log 21=0,∴f (x )=-f (-x ),∴f (x )为奇函数.g (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且g (x )=1+22x -1=2x +12x -1,g (-x )=2-x +12-x -1=1+2x1-2x=-g (x ),∴g (x )是奇函数.②错误;③∵f (x -1)=-f (x +1),∴f (7)=f (6+1)=-f (6-1)=-f (5),f (5)=f (4+1)=-f (4-1)=-f (3),f (3)=-f (1),∴f (7)=-f (1),③正确;④|log a x |=k (a >0且a ≠1)的两根,则log a x 1=-log a x 2,∴log a x 1+log a x 2=0,∴x 1·x 2=1.∴④正确.17.解:(1)原式=lg 25+lg 5·lg 2+2lg 2+lg 5-log 39 =lg 5(lg 5+lg 2)+2lg 2+lg 5-2 =2(lg 5+lg 2)-2 =0.(2)log 125=lg 5lg 12=lg 102lg 3×4=lg 10-lg 2lg 3+lg 4=1-lg 2lg 3+2lg 2,lg 2=a ,lg 3=b ,log 125=1-lg 2lg 3+2lg 2=1-ab +2a.18.解:(1)由3x -3>0解得x >1,所以函数f (x )的定义域为(1,+∞). 因为(3x -3)∈(0,+∞),所以函数f (x )的值域为R .(2)因为h (x )=lg(3x -3)-lg(3x+3)=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -33x+3 =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-63x +3的定义域为(1,+∞),且在(1,+∞)上是增函数,所以函数的值域为(-∞,0).所以若不等式h (x )>t 无解,则t 的取值范围为[0,+∞).19.解:(1)因为f (3)<f (5),所以由幂函数的性质得,-2m 2+m +3>0,解得-1<m <32.因为m ∈Z ,所以m =0或m =1. 当m =0时,f (x )=x 3它不是偶函数. 当m =1时,f (x )=x 2是偶函数. 所以m =1,f (x )=x 2.(2)由(1)知g (x )=log a (x 2-2x ), 设t =x 2-2x ,x ∈(2,3],则t ∈(0,3],此时g (x )在(2,3]上的值域就是函数y =log a t 在t ∈(0,3]上的值域.当a >1时,y =log a t 在区间(0,3]上是增函数,所以y ∈(-∞,log a 3]; 当0<a <1时,y =log a t 在区间(0,3]上是减函数,所以y ∈[log a 3,+∞). 所以当a >1时,函数g (x )的值域为(-∞,log a 3];当0<a <1时,g (x )的值域为[log a 3,+∞).20.解:(1)因为f (x )是奇函数, ∴f (-x )=-f (x ),即lg -kx -1-x -1=-lg kx -1x -1,∴-kx -1-x -1=x -1kx -1,1-k 2x 2=1-x 2,∴k 2=1,k =±1, 而k =1不合题意舍去, ∴k =-1. 由-x -1x -1>0,得函数y =f (x )的定义域为(-1,1). (2)∵f (x )在[10,+∞)上是增函数,∴10k -110-1>0,∴k >110. 又f (x )=lgkx -1x -1=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫k +k -1x -1, 故对任意的x 1,x 2,当10≤x 1<x 2时,恒有f (x 1)<f (x 2), 即lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫k +k -1x 1-1<lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫k +k -1x 2-1, ∴k -1x 1-1<k -1x 2-1,∴(k -1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1-1-1x 2-1<0, 又∵1x 1-1>1x 2-1,∴k -1<0,∴k <1. 综上可知k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫110,1.解题技巧:本题主要考查了对数型函数的性质,解决本题的关键是充分利用好奇偶性和单调性.21.(1)解:由题意得f (-x )+f (x )=0对定义域中的x 都成立, 所以log 31+x 1+mx +log 31-x 1-mx =0,即1+x 1+mx ·1-x1-mx =1,所以1-x 2=1-m 2x 2对定义域中的x 都成立,所以m 2=1,又m ≠1,所以m =-1, 所以f (x )=log 31-x1+x.(2)证明:由(1)知,g (x )=1-x1+x,设x 1,x 2∈(-1,1),且x 1<x 2,则x 1+1>0,x 2+1>0,x 2-x 1>0. 因为g (x 1)-g (x 2)=2(x 2-x 1)(1+x 1)(1+x 2)>0,所以g (x 1)>g (x 2),所以函数y =g (x )在区间(-1,1)上单调递减. (3)解:函数y =f (x )的定义域为(-1,1),设x 1,x 2∈(-1,1),且x 1<x 2,由(2)得g (x 1)>g (x 2), 所以log 3g (x 1)>log 3g (x 2),即f (x 1)>f (x 2), 所以y =f (x )在区间(-1,1)上单调递减.因为f (t +3)<0=f (0),所以⎩⎪⎨⎪⎧-1<t +3<1,t +3>0,解得-3<t <-2.故不等式的解集为(-3,-2). 22.解:(1)由函数f (x )是偶函数可知f (x )=f (-x ), ∴log 4(4x +1)+kx =log 4(4-x +1)-kx , 化简得log 44x +14-x +1=-2kx ,即x =-2kx 对一切x ∈R 恒成立,∴k =-12.(2)函数f (x )与g (x )的图象有且只有一个公共点,即方程log 4(4x +1)-12x =log 4(a ·2x +a )有且只有一个实根,化简得方程2x +12x =a ·2x +a 有且只有一个实根,且a ·2x +a >0成立,则a >0.令t =2x >0,则(a -1)t 2+at -1=0有且只有一个正根. 设g (t )=(a -1)t 2+at -1,注意到g (0)=-1<0,所以 ①当a =1时,有t =1,符合题意;②当0<a <1时,g (t )图象开口向下,且g (0)=-1<0,则需满足⎩⎪⎨⎪⎧t 对称轴=-a 2(a -1)>0,Δ=0,此时有a =-2+22或a =-2-22(舍去);③当a >1时,又g (0)=-1,方程恒有一个正根与一个负根,符合题意.综上可知,a 的取值范围是{-2+22}∪[1,+∞).。
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数考点精题训练单选题1、若2x=3,2y=4,则2x+y的值为()A.7B.10C.12D.34答案:C分析:根据指数幂的运算性质直接进行求解即可.因为2x=3,2y=4,所以2x+y=2x⋅2y=3×4=12,故选:C2、在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单的配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压.为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作.已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单超过1600份的概率为0.05,志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者()A.10名B.18名C.24名D.32名答案:B分析:算出第二天订单数,除以志愿者每天能完成的订单配货数即可.由题意,第二天新增订单数为500+1600−1200=900,900=18,故至少需要志愿者18名.50故选:B【点晴】本题主要考查函数模型的简单应用,属于基础题.3、已知函数f(x)=a x−2+1(a>0,a≠1)恒过定点M(m,n),则函数g(x)=n−m x不经过()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案:C解析:利用指数函数的性质求出m,n,得出g(x)的解析式,从而得出结论.∵f(x)=a x−2+1(a>0,a≠1)恒过定点(2,2),∴m=n=2,∴g(x)=2−2x ,∴g(x)为减函数,且过点(0,1), ∴g(x)的函数图象不经过第三象限. 故选:C .4、设函数f(x)=ln|2x +1|−ln|2x −1|,则f (x )( )A .是偶函数,且在(12,+∞)单调递增B .是奇函数,且在(−12,12)单调递减C .是偶函数,且在(−∞,−12)单调递增D .是奇函数,且在(−∞,−12)单调递减答案:D分析:根据奇偶性的定义可判断出f (x )为奇函数,排除AC ;当x ∈(−12,12)时,利用函数单调性的性质可判断出f (x )单调递增,排除B ;当x ∈(−∞,−12)时,利用复合函数单调性可判断出f (x )单调递减,从而得到结果. 由f (x )=ln |2x +1|−ln |2x −1|得f (x )定义域为{x |x ≠±12},关于坐标原点对称,又f (−x )=ln |1−2x |−ln |−2x −1|=ln |2x −1|−ln |2x +1|=−f (x ), ∴f (x )为定义域上的奇函数,可排除AC ;当x ∈(−12,12)时,f (x )=ln (2x +1)−ln (1−2x ),∵y =ln (2x +1)在(−12,12)上单调递增,y =ln (1−2x )在(−12,12)上单调递减, ∴f (x )在(−12,12)上单调递增,排除B ;当x ∈(−∞,−12)时,f (x )=ln (−2x −1)−ln (1−2x )=ln 2x+12x−1=ln (1+22x−1), ∵μ=1+22x−1在(−∞,−12)上单调递减,f (μ)=lnμ在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:f (x )在(−∞,−12)上单调递减,D 正确. 故选:D.小提示:本题考查函数奇偶性和单调性的判断;判断奇偶性的方法是在定义域关于原点对称的前提下,根据f (−x )与f (x )的关系得到结论;判断单调性的关键是能够根据自变量的范围化简函数,根据单调性的性质和复合函数“同增异减”性得到结论.5、函数①y =a x ;②y =b x ;③y =c x ;④y =d x 的图象如图所示,a ,b ,c ,d 分别是下列四个数:54,√3,13,12中的一个,则a ,b ,c ,d 的值分别是( )A .54,√3,13,12B .√3,54,13,12C .12,13,√3,54,D .13,12,54,√3, 答案:C分析:根据指数函数的性质,结合函数图象判断底数的大小关系.由题图,直线x =1与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c ,d ,a ,b ,而√3>54>12>13.故选:C .6、2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F 遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射升空,载人飞船精准进入预定轨道,顺利将3名宇航员送入太空,发射取得圆满成功.已知在不考虑空气阻力和地球引力的理想状态下,可以用公式v =v 0⋅ln Mm 计算火箭的最大速度v(m /s ),其中v 0(m /s )是喷流相对速度,m(kg )是火箭(除推进剂外)的质量,M(kg )是推进剂与火箭质量的总和,Mm 称为“总质比”.若某型火箭的喷流相对速度为1000m /s ,当总质比为625时,该型火箭的最大速度约为( )(附:lge ≈0.434,lg2≈0.301)A .5790m /sB .6219m /sC .6442m /sD .6689m /s 答案:C分析:根据对数的换底公式运算可得结果.v =v 0 lnM m=1000×ln625=1000×4lg5lg e=1000×4(1−lg2)lg e≈6442m/s .故选:C .7、下列函数中是偶函数且在区间(0,+∞)单调递减的函数是( ) A .f(x)=1|x |B .f(x)=(13)xC .f(x)=lg |x |D .f(x)=x −13答案:A分析:利用幂指对函数的性质逐一分析给定四个函数的单调性和奇偶性,可得结论. 解:f(x)=1|x |是偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减,满足条件;f(x)=(13)x是非奇非 偶函数,不满足条件;f(x)=lg |x |是偶函数,但在区间(0,+∞)上单调递增,不满足条件; f(x)=x −13是奇函数不是偶函数,不合题意. 故选:A .8、已知函数f(x)={x −2,x ∈(−∞,0)lnx,x ∈(0,1)−x 2+4x −3,x ∈[1,+∞) ,若函数g(x)=f(x)−m 恰有两个零点,则实数m 不可能...是( )A .−1B .0C .1D .2 答案:D解析:依题意画出函数图象,函数g(x)=f(x)−m 的零点,转化为函数y =f(x)与函数y =m 的交点,数形结合即可求出参数m 的取值范围;解:因为f(x)={x −2,x ∈(−∞,0)lnx,x ∈(0,1)−x 2+4x −3,x ∈[1,+∞),画出函数图象如下所示, 函数g(x)=f(x)−m 的有两个零点,即方程g(x)=f(x)−m =0有两个实数根,即f(x)=m ,即函数y =f(x)与函数y =m 有两个交点,由函数图象可得m ≤0或m =1,故选:D小提示:函数零点的求解与判断方法:(1)直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.多选题9、已知函数f(x)=lg(x2+ax−a−1),下列结论中正确的是()A.当a=0时,f(x)的定义域为(−∞,−1)∪(1,+∞)B.f(x)一定有最小值C.当a=0时,f(x)的值域为RD.若f(x)在区间[2,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是{a|a≥−4}答案:AC分析:A项代入参数,根据对数型函数定义域求法进行求解;B项为最值问题,问一定举出反例即可;C项代入参数值即可求出函数的值域;D项为已知单调性求参数范围,根据二次函数单调性结合对数函数定义域求解即可.对于A ,当a =0时,f (x )=lg (x 2−1),令x 2−1>0,解得x <−1或x >1,则f (x )的定义域为(−∞,−1)∪(1,+∞),故A 正确;对于B 、C ,当a =0时,f (x )=lg (x 2−1)的值域为R ,无最小值,故B 错误,C 正确;对于D ,若f (x )在区间[2,+∞)上单调递增,则y =x 2+ax −a −1在[2,+∞)上单调递增,且当x =2时,y >0,则{−a2≤24+2a −a −1>0 ,解得a >−3,故D 错误. 故选:AC .10、已知n <m ,函数f (x )={log 12(1−x ),−1≤x ≤n22−|x−1|−3,n <x ≤m 的值域是[−1,1],则下列结论正确的是( ) A .当n =0时,m ∈(12,2]B .当n ∈[0,12)时,m ∈(n,2] C .当n ∈[0,12)时,m ∈[1,2]D .当n =12时,m ∈(12,2]答案:CD分析:先对分段函数去绝对值讨论单调性,作出y =log 12(1−x ),x ≥−1和y =22−|x−1|−3,x ≥−1的图象,n =0时,由图可得m 的范围,可判断A ;当n ∈[0,12)时先求出y =log 12(1−x ),−1≤x ≤n 的值域,进而可判断x ∈(n,m ]时,f (x )=1必有解,即可得m 的范围,可判断B ,C ;当n =12时,先计算f (x )=log 12(1−x )在[−1,12]上的值域,即可得y =22−|x−1|−3,n <x ≤m 的范围,进而可得m 的范围,可判断D .当x >1时,x −1>0,此时y =22−|x−1|−3=22−x+1−3=23−x −3单调递减,当−1<x <1时,x −1<0,此时y =22−|x−1|−3=22+x−1−3=21+x −3单调递增,所以y =22−|x−1|−3在(−1,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以当x =1时,y =22−|x−1|−3取得最大值,为22−3=1.作出y =log 12(1−x )与y =22−|x−1|−3在[−1,+∞)上的图象如图所示:对于A ,当n =0时,f (x )={log 12(1−x ),−1≤x ≤022−|x−1|−3,0<x ≤m,因为f (x )的值域为[−1,1],结合图象知m ∈[1,2],故A 不正确;对于B ,当n ∈[0,12),x ∈[−1,n ]时,1−x ∈[1−n,2],此时f (x )=log 12(1−x )∈[−1,log 12(1−n )],此时−1≤f (x )≤log 12(1−n )<1,因为f (x )的值域为[−1,1],则x ∈(n,m ]时,f (x )=1必有解,即22−|x−1|−3=1,解得x =1,由图知m ∈[1,2],故B 不正确,C 正确;对于D ,当n =12时,f (x )=log 12(1−x )在[−1,12]上单调递增,此时f (x )的最小值为f (−1)=log 122=−1,f (x )的最大值为f (12)=log 12(1−12)=1,要使f (x )的值域为[−1,1],由图知m ∈(12,2],故D 正确.故选:CD .小提示:关键点点睛:此题考查函数与方程的综合应用,考查分段函数的值域,解题的关键是根据题意作出f(x)的图象,结合图象逐个分析判断,考查数形结合的思想,属于较难题 11、已知正数x ,y ,z 满足3x =4y =6z ,则下列说法中正确的是( ) A .1x +12y=1zB .3x >4y >6zC .xy >2z 2D .x +y >(√32+√2)z答案:ACD分析:将已知条件转化为对数的形式,利用对数运算、商比较法、基本不等式等指数对选项进行分析,从而确定正确答案.正数x ,y ,z 满足3x =4y =6z ,设3x =4y =6z =t (t >1), 则x =log 3t ,y =log 4t ,z =log 6t .对于A ,1x +12y =log t 3+12log t 4=log t 6=1z ,故A 正确; 对于B ,3x =3log 3t ,4y =4log 4t ,6z =6log 6t , ∵3x 4y =3log 3t 4log 4t=34log 34<1,∴3x <4y , ∵4y 6z=4log 4t 6log 6t=23log 46<1,∴4y <6z ,∴3x <4y <6z ,故B 错误;对于C ,由1z=1x+12y>2√12xy(x ≠2y ),两边平方,可得xy >2z 2,故C 正确;对于D ,由xy >2z 2,可得x +y >2√xy >2√2z 2=2√2z >(√32+√2)z (x ≠y ),故D 正确. 故选:ACD 填空题12、里氏震级M 的计算公式为:M =lgA −lgA 0,其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅,A 0是相应的标准地震的振幅.假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1000,此时标准地震的振幅为0.001,则此次地震的震级为_________级. 答案:6分析:将A =1000,A 0=0.001代入等式M =lgA −lgA 0计算即可得解.将A =1000,A 0=0.001代入等式M =lgA −lgA 0得M =lg1000−lg0.001=lg106=6. 所以答案是:6.13、已知函数f (x )={2x +1,x ≤02,x >0 ,若f (a 2−2a )≤f (a −1),则实数a 的取值范围是_________.答案:[3−√52,+∞)分析:根据函数单调性分段处理即可得解.由题函数f (x )={2x +1,x ≤02,x >0在(−∞,0]单调递增,在(0,+∞)为常数函数,且f(0)=2若f(a2−2a)≤f(a−1)则a2−2a≤a−1≤0或a2−2a≤0≤a−1或{a 2−2a≥0a−1≥0则{a 2−3a+1≤0a≤1或{a2−2a≤00≤a−1或{a2−2a≥0a−1≥0解得:3−√52≤a≤1或1≤a≤2或a≥2,综上所述:a∈[3−√52,+∞)所以答案是:[3−√52,+∞)14、设x>0,y>0,若e x、e y的几何平均值为e(e是自然对数的底数),则x2、y2的算术平均值的最小值为__________.答案:1分析:利用指数的运算性质可得出x+y=2,再利用基本不等式可求得结果.由已知条件可得e x⋅e y=e x+y=e2,所以,x+y=2,因为x>0,y>0,由基本不等式可得x2+y2≥2xy,即2(x2+y2)≥x2+y2+2xy=(x+y)2=4,所以,x2+y22≥1,当且仅当x=y=1时,等号成立.因此,x2、y2的算术平均值的最小值为1.所以答案是:1.解答题15、数学运算是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的素养.因为运算,数的威力无限;没有运算,数就只是一个符号.对数运算与指数幂运算是两类重要的运算.(1)对数的运算性质降低了运算的级别,简化了运算,在数学发展史上是伟大的成就.对数运算性质的推导有很多方法.请同学们根据所学知识推导如下的对数运算性质:如果a>0,且a≠1,M>0,那么log a M n=nlog a M(n∈R);(2)请你运用上述对数运算性质计算lg3lg4(lg8lg9+lg16lg27)的值;(3)因为210=1024∈(103,104),所以210的位数为4(一个自然数数位的个数,叫做位数).请你运用所学过的对数运算的知识,判断20192020的位数.(注lg2019≈3.305)答案:(1)见解析(2)1712(3)20192020的位数为6677解析:(1)根据指数与对数的转换证明即可.(2)根据对数的运算性质将真数均转换成指数幂的形式再化简即可.(3)分析lg20192020的值的范围再判断位数即可.(1)方法一:设x=log a M所以M=a x所以M n=(a x)n=a nx所以log a M n=nx=nlog a M,得证.方法二:设x=nlog a M所以xn=log a M所以a xn=M所以a x=M n所以x=log a M n所以nlog a M=log a M n方法三:因为a log a M n=M na nlog a M=(a log a M)n=M n 所以a log a M n=a nlog a M所以log a M n=nlog a M得证.(2)方法一:lg3 lg4(lg8lg9+lg16lg27)=lg3lg22(lg23lg32+lg24lg33)=lg32lg2(3lg22lg3+4lg23lg3) =lg32lg2⋅17lg26lg3=1712.方法二:lg3 lg4(lg8lg9+lg16lg27)=log43(log98+log2716) =log223(log3223+log3324)=12log23(32log32+43log32)=12log23⋅176log32=1712.(3)方法一:设10k<20192020<10k+1,k∈N∗所以k<lg20192020<k+1所以k<2020lg2019<k+1所以k<2020×3.305<k+1所以6675.1<k<6676.1因为k∈N∗所以k=6676所以20192020的位数为6677方法二:设20192020=N所以2020lg2019=lgN所以2020×3.305=lgN所以lgN=6676.1所以N=106676.1=100.1×106676因为1<100.1<10,所以N有6677位数,即20192020的位数为6677小提示:本题主要考查了对数的运算以及利用对数的运算求解数字位数的问题,需要取对数分析对数值进行分析,属于中档题.。
高中函数大题专练1、已知关于x 的不等式2(4)(4)0kx k x --->,其中k R ∈。
⑴试求不等式的解集A ;⑵对于不等式的解集A ,若满足A Z B =I (其中Z 为整数集)。
试探究集合B 能否为有限集?若能,求出使得集合B 中元素个数最少的k 的所有取值,并用列举法表示集合B ;若不能,请说明理由。
2、对定义在[0,1]上,并且同时满足以下两个条件的函数()f x 称为G 函数。
① 对任意的[0,1]x ∈,总有()0f x ≥;② 当12120,0,1x x x x ≥≥+≤时,总有1212()()()f x x f x f x +≥+成立。
已知函数2()g x x =与()21xh x a =⋅-是定义在[0,1]上的函数。
(1)试问函数()g x 是否为G 函数?并说明理由; (2)若函数()h x 是G 函数,求实数a 的值;(3)在(2)的条件下,讨论方程(21)()xg h x m -+=()m R ∈解的个数情况。
3.已知函数||212)(x x x f -=. (1)若2)(=x f ,求x 的值;(2)若0)()2(2≥+t mf t f t 对于[2,3]t ∈恒成立,求实数m 的取值范围.4.设函数)(x f 是定义在R 上的偶函数.若当0x ≥时,11,()0,f x x⎧-⎪=⎨⎪⎩0;0.x x >= (1)求)(x f 在(,0)-∞上的解析式. (2)请你作出函数)(x f 的大致图像.(3)当0a b <<时,若()()f a f b =,求ab 的取值范围.(4)若关于x 的方程0)()(2=++c x bf x f 有7个不同实数解,求,b c 满足的条件.5.已知函数()(0)||bf x a x x =-≠。
(1)若函数()f x 是(0,)+∞上的增函数,求实数b 的取值范围;(2)当2b =时,若不等式()f x x <在区间(1,)+∞上恒成立,求实数a 的取值范围;(3)对于函数()g x 若存在区间[,]()m n m n <,使[,]x m n ∈时,函数()g x 的值域也是[,]m n ,则称()g x 是[,]m n 上的闭函数。
高中函数大题专练1、已知关于x 的不等式2(4)(4)0kx k x --->,其中k R ∈。
⑴试求不等式的解集A ;⑵对于不等式的解集A ,若满足A ZB =(其中Z 为整数集)。
试探究集合B 能否为有限集?若能,求出使得集合B 中元素个数最少的k 的所有取值,并用列举法表示集合B ;若不能,请说明理由。
2、对定义在[0,1]上,并且同时满足以下两个条件的函数()f x 称为G 函数。
① 对任意的[0,1]x ∈,总有()0f x ≥;② 当12120,0,1x x x x ≥≥+≤时,总有1212()()()f x x f x f x +≥+成立。
已知函数2()g x x =与()21xh x a =⋅-是定义在[0,1]上的函数。
(1)试问函数()g x 是否为G 函数?并说明理由; (2)若函数()h x 是G 函数,求实数a 的值;(3)在(2)的条件下,讨论方程(21)()xg h x m -+=()m R ∈解的个数情况。
3.已知函数||212)(x x x f -=. (1)若2)(=x f ,求x 的值;(2)若0)()2(2≥+t mf t f t对于[2,3]t ∈恒成立,求实数m 的取值范围.4.设函数)(x f 是定义在R 上的偶函数.若当0x ≥时,11,()0,f x x⎧-⎪=⎨⎪⎩0;0.x x >= (1)求)(x f 在(,0)-∞上的解析式.(2)请你作出函数)(x f 的大致图像. (3)当0a b <<时,若()()f a f b =,求ab 的取值范围. (4)若关于x 的方程0)()(2=++c x bf x f 有7个不同实数解,求,b c 满足的条件.5.已知函数()(0)||bf x a x x =-≠。
(1)若函数()f x 是(0,)+∞上的增函数,求实数b 的取值范围;(2)当2b =时,若不等式()f x x <在区间(1,)+∞上恒成立,求实数a 的取值范围;(3)对于函数()g x 若存在区间[,]()m n m n <,使[,]x m n ∈时,函数()g x 的值域也是[,]m n ,则称()g x 是[,]m n 上的闭函数。
高中数学必修一第三章函数的概念与性质基本知识过关训练单选题1、下列函数为奇函数的是( ) A .y =x 2B .y =x 3C .y =|x|D .y =√x 答案:B分析:根据奇偶函数的定义判断即可;解:对于A :y =f (x )=x 2定义域为R ,且f (−x )=(−x )2=x 2=f (x ), 所以y =x 2为偶函数,故A 错误;对于B :y =g (x )=x 3定义域为R ,且g (−x )=(−x )3=−x 3=−g (x ), 所以y =x 3为奇函数,故B 正确;对于C :y =ℎ(x )=|x |定义域为R ,且ℎ(−x )=|−x |=|x |=ℎ(x ), 所以y =|x |为偶函数,故C 错误;对于D :y =√x 定义域为[0,+∞),定义域不关于原点对称, 故y =√x 为非奇非偶函数,故D 错误; 故选:B 2、函数y =3√x 4−13的图像大致是( )A .B .C .D .答案:A分析:利用x =2时y >0排除选项D ,利用x =−2时y <0排除选项C ,利用x =12时y <0排除选项B ,所以选项A 正确. 函数y =3√x 4−13的定义域为{x |x ≠±1 }当x =2时,y =3√24−13=√153>0,可知选项D 错误;当x =−2时,y =3()43=√153<0,可知选项C 错误;当x =12时,y =(12)3√(2)4−13=−12√603<0,可知选项B 错误,选项A 正确.故选:A3、若函数f (x )=x(2x−1)(x+a )为奇函数,则a=( )A .12B .23C .34D .1 答案:A分析:根据奇函数的定义可得−x(−2x−1)(−x+a )=−x(2x−1)(x+a ),整理化简可求得a 的值,即得答案. 由函数f (x )=x(2x−1)(x+a )为奇函数,可得f (−x )=−f (x ), 所以−x(−2x−1)(−x+a )=−x(2x−1)(x+a ),所以−x (2x −1)(x +a )=−x (−2x −1)(−x +a ),化简得2(2a −1)⋅x 2=0恒成立, 所以2a −1=0,即a =12,经验证f(x)=x(2x−1)(x+12)=2x4x2−1,定义域关于原点对称,且满足f(−x)=−f(x),故a=12;故选:A.4、已知函数f(x)=(m2−m−1)x m3−1是幂函数,对任意的x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,满足f(x1)−f(x2)x1−x2>0,若a,b∈R,a+b<0,则f(a)+f(b)的值()A.恒大于0B.恒小于0C.等于0D.无法判断答案:B解析:根据函数为幂函数以及函数在(0,+∞)的单调性,可得m,然后可得函数的奇偶性,结合函数的单调性以及奇偶性,可得结果.由题可知:函数f(x)=(m2−m−1)x m3−1是幂函数则m2−m−1=1⇒m=2或m=−1又对任意的x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,满足f(x1)−f(x2)x1−x2>0所以函数f(x)为(0,+∞)的增函数,故m=2所以f(x)=x7,又f(−x)=−f(x),所以f(x)为R单调递增的奇函数由a+b<0,则a<−b,所以f(a)<f(−b)=−f(b)则f(a)+f(b)<0故选:B小提示:本题考查幂函数的概念以及函数性质的应用,熟悉函数单调递增的几种表示,比如f(x1)−f(x2)x1−x2>0,[f(x1)−f(x2)]⋅(x1−x2)>0,属中档题.5、设a为实数,定义在R上的偶函数f(x)满足:①f(x)在[0,+∞)上为增函数;②f(2a)<f(a+1),则实数a 的取值范围为()A.(−∞,1)B.(−13,1)C.(−1,13)D.(−∞,−13)∪(1,+∞)答案:B分析:利用函数的奇偶性及单调性可得|2a |<|a +1|,进而即得. 因为f (x )为定义在R 上的偶函数,在[0,+∞)上为增函数, 由f (2a )<f (a +1)可得f (|2a |)<f (|a +1|), ∴|2a |<|a +1|, 解得−13<a <1. 故选:B.6、函数y =√x +4+1x+1的定义域为( )A .[−4,−1)B .[−4,−1)∪(−1,+∞)C .(−1,+∞)D .[−4,+∞) 答案:B分析:偶次开根根号下为非负,分式分母不为零,据此列出不等式组即可求解. 依题意{x +4≥0x +1≠0 ,解得{x ≥−4x ≠−1,所以函数的定义域为[−4,−1)∪(−1,+∞). 故选:B .7、已知函数f (x )对于任意x 、y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y )+2,且当x >0时,f (x )>2,若已知f (2)=3,则不等式f (x )+f (2x −2)>6的解集为( ) A .(2,+∞)B .(1,+∞)C .(3,+∞)D .(4,+∞) 答案:A分析:设g (x )=f (x )−2,分析出函数g (x )为R 上的增函数,将所求不等式变形为g (3x −2)>g (4),可得出3x −2>4,即可求得原不等式的解集. 令g (x )=f (x )−2,则f (x )=g (x )+2,对任意的x 、y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y )+2,则g (x )+g (y )=g (x +y ), 令y =0,可得g (x )+g (0)=g (x ),可得g (0)=0,令y =−x 时,则由g (x )+g (−x )=g (0)=0,即g (−x )=−g (x ), 当x >0时,f (x )>2,即g (x )>0,任取x 1、x 2∈R 且x 1>x 2,则g (x 1)+g (−x 2)=g (x 1−x 2)>0,即g (x 1)−g (x 2)>0,即g (x 1)>g (x 2), 所以,函数g (x )在R 上为增函数,且有g (2)=f (2)−2=1,由f (x )+f (2x −2)>6,可得g (x )+g (2x −2)+4>6,即g (x )+g (2x −2)>2g (2), 所以,g (3x −2)>2g (2)=g (4),所以,3x −2>4,解得x >2. 因此,不等式f (x )+f (2x −2)>6的解集为(2,+∞). 故选:A. 8、函数f(x)=0√x−2定义域为( )A .[2,+∞)B .(2,+∞)C .(2,3)∪(3,+∞)D .[2,3)∪(3,+∞) 答案:C分析:要使函数有意义,分母不为零,底数不为零且偶次方根被开方数大于等于零. 要使函数f(x)=0√x−2有意义,则{x −3≠0x −2>0,解得x >2且x ≠3, 所以f(x)的定义域为(2,3)∪(3,+∞). 故选:C.小提示:具体函数定义域的常见类型: (1)分式型函数,分母不为零;(2)无理型函数,偶次方根被开方数大于等于零; (3)对数型函数,真数大于零;(4)正切型函数,角的终边不能落在y 轴上; (5)实际问题中的函数,要具有实际意义. 多选题9、(多选题)下列函数中,定义域是其值域子集的有( ) A .y =85x +6B .y =−x 2−2x +5C .y =√x −1D .y =1x −1 答案:AC分析:分别求得函数的定义域和值域,利用子集的定义判断. A 函数的定义域和值域都是R ,符合题意;B.定义域为R ,因为y =−x 2−2x +5=−(x +1)2+6≤6,所以函数值域为(−∞,6],值域是定义域的真子集不符合题意;C.易得定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),定义域是值域的真子集;D.定义域为{x|x ≠0},值域为{x|x ≠−1},两个集合只有交集; 故选:AC10、定义运算a ⊕b ={a(a ≥b)b(a <b),设函数f(x)=1⊕2−x ,则下列命题正确的有( )A .f(x)的值域为 [1,+∞)B .f(x)的值域为 (0,1]C .不等式f(x +1)<f(2x)成立的范围是(−∞,0)D .不等式f(x +1)<f(2x)成立的范围是(0,+∞) 答案:AC分析:求得f (x )的解析式,画出f (x )的图象,由此判断f (x )的值域,并求得不等式f(x +1)<f(2x)的解. 由函数f(x)=1⊕2−x ,有f(x)={1(1≥2−x )2−x(1<2−x ),即f(x)={2−x(x <0)1(x ≥0),作出函数f(x)的图像如下,根据函数图像有f(x)的值域为[1,+∞),所以A 选项正确,B 选项错误. 若不等式f(x +1)<f(2x)成立,由函数图像有 当2x <x +1≤0即x ≤−1时成立,当{2x <0x +1>0即−1<x <0时也成立. 所以不等式f(x +1)<f(2x)成立时,x <0.所以C 选项正确,D 选项错误. 故选:AC.小提示:本小题主要考查分段函数图象与性质,属于中档题.11、已知函数f(x)={log 12(x +1),x ≥0,f(x +1),x <0,若函数g(x)=f(x)−x −a 有且只有两个不同的零点,则实数a 的取值可以是( ) A .-1B .0C .1D .2 答案:BCD分析:作出函数f(x)的图象如下图所示,将原问题转化为函数f(x)的图象与直线y =x +a 有两个不同的交点,根据图示可得实数a 的取值范围. 根据题意,作出f(x)的图像如下所示:令g(x)=0,得f(x)=x +a ,所以要使函数g(x)=f(x)−x −a 有且只有两个不同的零点, 所以只需函数f(x)的图像与直线y =x +a 有两个不同的交点, 根据图形可得实数a 的取值范围为(−1,+∞), 故选:BCD .小提示:方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解. 填空题12、若函数f (x )={−x 2+x,x >00,x =0ax 2+x,x <0 是奇函数,则实数a 的值为___________.答案:1分析:利用奇函数的性质进行求解. 若f(x)是奇函数,则有f (−x )=−f (x ).当x >0时,−x <0,则f (−x )=a (−x )2+(−x )=ax 2−x , 又当x >0时,f (x )=−x 2+x ,所以−f (x )=x 2−x , 由f (−x )=−f (x ),得ax 2−x =x 2−x ,解得a =1. 所以答案是:1.13、已知a >0,b >0,且a +b =1,则1a+2b−3ab 的最大值是______. 答案:32分析:利用a >0,b >0,且a +b =1,求出a 的范围,将1a+2b−3ab 消元得13a 2−4a+2,利用二次函数的最值及倒数法则即可求得1a+2b−3ab 的最大值.解:因为a >0,b >0,且a +b =1,所以a ∈(0,1),b ∈(0,1),1a +2b −3ab =11+b −3ab=11+(1−a )(1−3a )=13a 2−4a+2,当a =23时,3a 2−4a +2取最小值23, 所以13a 2−4a+2取最大值32, 故1a+2b−3ab 的最大值是32.所以答案是:32.14、设函数f (x )={x,x ≤1,(x −1)2+1,x >1, 则不等式f (1−|x |)+f (2)>0的解集为________. 答案:(−3,3)分析:根据分段函数的单调性,把问题中的函数值大小比较转化为自变量大小比较,从而求得解集. 由函数解析式知f(x)在R 上单调递增,且−f(2)=−2=f(−2), 则f (1−|x |)+f (2)>0⇒f (1−|x |)>−f (2)=f(−2), 由单调性知1−|x |>−2,解得x ∈(−3,3) 所以答案是:(−3,3)小提示:关键点点睛:找到函数单调性,将函数值大小比较转化为自变量大小比较即可. 解答题15、已知函数f (x )=−x 2+mx −m .(1)若函数f (x )的最大值为0,求实数m 的值.(2)若函数f (x )在[−1,0]上单调递减,求实数m 的取值范围.(3)是否存在实数m ,使得f (x )在[2,3]上的值域恰好是[2,3]?若存在,求出实数m 的值;若不存在,说明理由.答案:(1)m =0或m =4;(2)m ⩽−2;(3)存在,m =6 分析:(1)配方后得最大值,由最大值为0可解得m 的值; (2)由对称轴在区间的左侧可得;(3)分类讨论求函数f(x)在[2,3]上的最大值和最小值,由最大值为3最小值为2求解m 的值. (1)f(x)=−(x −m 2)2−m +m 24,则最大值−m +m 24=0,即m 2−4m =0,解得m =0或m =4.(2)函数f(x)图象的对称轴是x =m 2,要使f(x)在[−1,0]上单调递减,应满足m 2⩽−1,解得m ⩽−2. (3)①当m2⩽2,即m ⩽4时,f(x)在[2,3]上递减,若存在实数m ,使f(x)在[2,3]上的值域是[2,3],则{f(2)=3,f(3)=2,即{−4+2m −m =3,−9+3m −m =2,,此时m 无解. ②当m2⩾3,即m ⩾6时,f(x)在[2,3]上递增,则{f(2)=2,f(3)=3, 即{−4+2m −m =2,−9+3m −m =3, 解得m =6.③当2<m 2<3,即4<m <6时,f(x)在[2,3]上先递增,再递减,所以f(x)在x =m2处取得最大值,则f (m2)=−(m 2)2+m ⋅m 2−m =3,解得m =−2或6,舍去.综上可得,存在实数m =6,使得f(x)在[2,3]上的值域恰好是[2,3].小提示:本题考查二次函数的性质,考查二次函数的最值,对称轴,单调性等性质,掌握二次函数的图象与性质是解题关键.。
高中数学必修一第二章一、单选题1.已知a>b>0,c>d,下列不等式中必成立的一个是( )A.a c>bdB.ad<bc C.a+c>b+d D.a―c>b―d2.已知x,y均为正实数,且1x+2+4y+3=12,则x+y的最小值为( )A.10B.11C.12D.133.若两个正实数x,y满足2x+1y=1,且x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是( )A.(―∞,―2)∪[4,+∞)B.(―∞,―4)∪[2,+∞)C.(―2,4)D.(―4,2)4.若x,y∈R+,且x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是( )A.5B.245C.235D.1955.小明从甲地到乙地往返的时速分别为a和b(a<b),其全程的平均时速为v,则( )A.a<v<ab B.v=ab C.ab<v<a+b2D.v=a+b26.已知a>0,b>0,若不等式m3a+b ―3a―1b≤0恒成立,则m的最大值为( )A.4B.16C.9D.37.已知x,y∈(―2,2),且xy=1,则22―x2+44―y2的最小值是( )A.207B.127C.16+427D.16―4278.已知函数f(x)=2x|2x―a|,若0≤x≤1时f(x)≤1,则实数a的取值范围为( )A.[74,2]B.[53,2]C.[32,2]D.[32,53]二、多选题9.已知a>b>c>0,则( )A.a+c>b+c B.ac>bc C.aa+c>bb+cD.a x<b c10.已知a>0,b>0,且a+b=ab,则( )A.(a―1)(b―1)=1B.ab的最大值为4C.a+4b的最小值为9D.1a2+2b2的最小值为2311.已知a,b∈R∗,a+2b=1,则b2a +12b+12ab的值可能为( )A.6B.315C.132D.5212. 现有图形如图所示,C 为线段AB 上的点,且AC =a ,BC =b ,O 为AB 的中点,以AB 为直径作半圆.过点.C 作AB 的垂线交半圆于点D ,连结OD ,AD ,BD ,过点C 作OD 的垂线,垂足为E.则该图形可以完成的无字证明有( )A .a +b 2≥ab (a >0,b >0)B .a 2+b 2≥2ab (a >0,b >0)C .a 2+b 22≥a +b2(a ≥0,b >0)D .ab ≥21a+1b(a >0,b >0)三、填空题13.已知不等式|x ―1|+|x +2|≥5的解集为 .14. 已知实数x ,y 满足―1≤x +y ≤4且2≤x ―y ≤3,则x +3y 的取值范围是 .15.若关于x 的不等式x 2+mx ―2<0在区间[1,2]上有解,则实数m 的取值范围为 .16.设正实数x ,y ,z 满足x 2―3xy +4y 2―z =0,则当xyZ 取得最大值时,2x+1y ―2z的最大值为 .四、解答题17.U =R ,非空集合 A ={x |x 2―5x +6<0} ,集合 B ={x |(x ―a )(x ―a 2―2)<0} .(1)a =12时,求 (∁ U B )∩A ;(2)若 x ∈B 是 x ∈A 的必要条件,求实数 a 的取值范围.18.已知 p :|1―x ―13|≤2 , q :x 2―2x +1―m 2≤0(m >0) ,若 ¬p 是 ¬q 的充分而不必要条件,求实数m 的取值范围.19.求解不等式x 2―a ≥|x ―1|―120.已知a ,b ,c 都为正实数,满足abc (a +b +c )=1(1)求S =(a +c )(b +c )的最小值(2)当S 取最小值时,求c 的最大值.21.某项研究表明;在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位;辆∕时)与车流速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位米∕秒)、平均车长l (单位:米)的值有关,其公式为F =76000νv 2+18v +20l(1)如果不限定车型,l =6.05,则最大车流量为多少.(2)如果限定车型,l =5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加多少.22.已知a ,b ,c 为实数且a +2b +5c =10.(1)若a ,b ,c 均为正数,当2ab +5ac +10bc =10时,求a +b +c 的值;(2)证明:(2b +5c )2+(a +b +5c )2+(a +2b +4c )2≥4903.答案解析部分1.C已知a>b>0,c>d,由不等式的同向相加的性质得到a+c>b+d正确;当a=2,b=1,c=-1,d=-2时,a c<bd, ,a―c=b―d A,D不正确;c=2,d=1时,ad=bc,B不正确. 2.D解:因为x,y>0,且1x+2+4y+3=12,则x+y=(x+2)+(y+3)―5=2(1x+2+4y+3)[(x+2)+(y+3)]―5=2(5+y+3x+2+4(x+2)y+3)―5≥2(5+2y+3x+2⋅4(x+2)y+3―5=13,当且仅当y+3x+2=4(x+2)y+3,即x=4,y=9时等号成立,则x+y的最小值为13.3.D由基本不等式得x+2y=(x+2y)(2x +1y)=4yx+xy+4≥24yx⋅xy+4=8,当且仅当4yx=xy,由于x>0,y>0,即当x=2y时,等号成立,所以,x+2y的最小值为8,由题意可得m2+2m<8,即m2+2m―8<0,解得―4<m<2,因此,实数m的取值范围是(―4,2),4.A从题设可得15y+35x=1,则3x+4y=15(3x+4y)(1y+3x)=15(3x y+12yx+13)≥15(12+13)=5,5.A6.B7.C8.C不等式f(x)≤1可化为|2x―a|≤2―x,有―2―x≤a―2x≤2―x,有2x―2―x≤a≤2x+2―x,当0≤x≤1时,2x+2―x≥22x×2―x=2(当且仅当x=0时取等号),2x―2―x≤2―12=32,故有32≤a≤2。
• 高中数学必修一复习练习(四)函数班 号 姓名 指数函数及其性质1.下列函数中指数函数的个数为( )①y =(12)x -1; ②y =2·3x ; ③y =a x (a >0且a ≠1,x ≥0); ④y =1x ; ⑤y =(12)2x -1.A .1个B .2个C .4个D .5个2.函数y =3x 与y =3-x 的图象关于下列哪条直线对称( )A .x 轴B .y 轴C .直线y =xD .直线y =-x3.若集合M ={y |y =2x ,x ∈R },N ={y |y =x 2,x ∈R },则集合M ,N 的关系为( ) A .M NB . M ⊆NC .N MD .M =N4.已知1>n >m >0,则指数函数①y =m x ,②y =n x 的图象为( )5.若函数y =(2a -1)x 为指数函数,则实数a 的取值范围是________. 6.函数y =a x +1(a >0且a ≠1)的图象必经过点________(填点的坐标). 7.已知函数f (x )=a x -1(x ≥0)的图象经过点(2,12),其中a >0且a ≠1.(1)求a 的值; (2)求函数y =f (x )(x ≥0)的值域.8.已知指数函数f (x )=a x 在区间[1,2]上的最大值比最小值大a2,求a 的值.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.函数y =⎝⎛⎭⎫121-x的单调递增区间为( )A .(-∞,+∞)B .(0,+∞)C .(1,+∞)D .(0,1)3.下列不等关系中,正确的是( ) A .(12)23<1<(12)13B .(12)13<(12)23<1C .1<(12)13<(12)23D .(12)23<(12)13<14.函数f (x )=2|x |,则f (x )( )A .在R 上是减函数B .在(-∞,0]上是减函数C .在[0,+∞)上是减函数D .在(-∞,+∞)上是增函数 5.方程3x -1=19的解是________.6.已知函数y =(13)x 在[-2,-1]上的最小值是m ,最大值是n ,则m +n 的值为________.7.已知2x ≤(14)x -3,求函数y =(12)x 的值域.8.已知函数f (x )=a 2-3x(a >0,且a ≠1).(1)求该函数的图象恒过的定点坐标; (2)指出该函数的单调性.1.使式子log (x -1)(x 2-1)有意义的x 的值是( ) A .x <-1或x >1 B .x >1且x ≠2 C .x >1D .x ≠22.方程2log 3x =14的解是( )A.33B.3C.19D .93.化简:2lg (lg a 100)2+lg (lg a )的结果是( )A.12B .1C .2D .44.已知2x =3,log 483=y ,则x +2y 的值为( )A .3B .8C .4D .log 485.若log a x =2,log b x =3,log c x =6,则log abc x 的值为________.6.已知x ,y ∈(0,1),若lg x +lg y =lg(x +y ),则lg(1-x )+lg(1-y )=________. 7.计算下列各式的值:(1)lg12.5-lg 58+lg 12; (2)12lg25+lg2+lg 10+lg(0.01)-1; (3)log 2(log 264).8.方程lg 2x +(lg2+lg3)lg x +lg2lg3=0的两根之积为x 1x 2,求x 1x 2的值.1.下列函数中,定义域相同的一组是( ) A .y =a x 与y =log a x (a >0,a ≠1) B .y =x 与y =x C .y =lg x 与y =lg xD .y =x 2与y =lg x 22.函数y =2+log 2x (x ≥1)的值域为( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .[2,+∞)D .[3,+∞) 3.函数y =log 12(3x -2)的定义域是( )A .[1,∞)B .(23,+∞)C .[23,1]D .(23,1]4.函数y =lg(x +1)的图象大致是( )5.函数y =log x (2-x )的定义域是________.6.若a >0且a ≠1,则函数y =log a (x -1)+1的图象恒过定点________. 7.求下列函数的定义域:(1)y =log 2(4x -3); (2)y =log 5-x (2x -2).8.已知f (x )=log 3x .(1)作出这个函数的图象;(2)当0<a <2时,有f (a )>f (2),利用图象求a 的取值范围.参考答案指数函数及其性质1.选A 由指数函数的定义可判定,只有③正确. 2.B3.选A x ∈R ,y =2x >0,y =x 2≥0,即M ={y |y >0},N ={y |y ≥0},所以M N. 4.选C 由0<m <n <1可知①②应为两条递减曲线,故只可能是选项C 或D , 进而再判断①②与n 和m 的对应关系,判断方法很多,不妨选择特殊点,令x =1, 则①②对应的函数值分别为m 和n ,由m <n 知选C.5.解析:函数y =(2a -1)x 为指数函数,则2a -1>0且2a -1≠1,∴a >12且a ≠1. 答案:a >12且a ≠16.∵指数函数y =a x 恒过定点(0,1).∴y =a x +1的图象必过点(0,2).答案:(0,2) 7.解:(1)函数图象过点(2,12),所以a 2-1=12,则a =12.(2)f (x )=(12)x -1(x ≥0),由x ≥0得,x -1≥-1,于是0<(12)x -1≤(12)-1=2.所以函数的值域为(0,2]. 8.解:由指数函数的概念知a >0,a ≠1.当a >1时,函数f (x )=a x 在区间[1,2]上是增函数,所以当x =2时,f (x )取最大值a 2,当x =1时,f (x )取最小值a , 由题意得a 2=a +a 2,即a 2=32a ,因为a >1,所以a =32;当0<a <1时,函数f (x )=a x 在区间[1,2]上是减函数,同理可以求得a =12.综上可知,a 的值为32或12✠✠指数函数及其性质的应用1.选D 不等式2x +1<1=20,∵y =2x 是增函数,∴x +1<0,即x <-1.2.选A 定义域为R.设u =1-x ,y =⎝⎛⎭⎫12u,∵u =1-x 在R 上为减函数,又∵y =⎝⎛⎭⎫12u在(-∞,+∞)上为减函数,∴y =⎝⎛⎭⎫121-x在(-∞,+∞)上是增函数.3.选D ∵函数y =(12)x 在R 上是减函数,而0<13<23,∴(12)23<(12)13<(12)0,即(12)23<(12)13<1.4.选B ∵y =2x 在R 上递增,而|x |在(-∞,0]上递减,在[0,+∞)是递增,∴f (x )=2|x |在(-∞,0]上递减,在[0,+∞)上递增.5.解析:∵3x -1=19,∴3x -1=3-2,∴x -1=-2,∴x =-1. 答案:-16.解析:函数y =(13)x 在定义域内单调递减,∴m =(13)-1=3,n =(13)-2=9, ∴m +n =12. 答案:127.解:∵2x ≤(14)x -3,即2x ≤26-2x ,∴x ≤6-2x ,∴x ≤2,∴y = (12)x ≥ (12)2=14,∴函数值域是[14,+∞).8.解:(1)当2-3x =0,即x =23时,a 2-3x =a 0=1. 所以,该函数的图象恒过定点(23,1)(2)∵u =2-3x 是减函数,∴当0<a <1时,f (x )在R 上是增函数;当a >1时,f (x )在R 上是减函数.❑❑对数与对数运算1.选B 由⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,x 2-1>0,x -1≠1,解得x >1且x ≠2.2.选C 由已知得log 3x =-2 ,∴ x =3-2=19.3.选C 由对数运算可知:lg(lg a 100)=lg(100lg a )=2+lg(lg a ),∴原式=2. 4.选A 由2x =3得:x =log 23.∴x +2y =log 23+2log 483=log 23+2log 283log 24=log 23+(3log 22-log 23)=3.5.解析:log a x =1log x a =2,∴log x a =12. 同理log x b =13,log x c =16.log abc x =1log x abc =1log x a +log x b +log x c =1. 答案:16.解析:lg(x +y )=lg x +lg y =lg(xy )⇒x +y =xy ,lg(1-x )+lg(1-y )=lg[(1-x )(1-y )]=lg(1-x -y +xy )=lg1=0. 答案:0 7.解:(1)原式=lg(252×85×12)=lg10=1.(2)原式=lg[2512×2×1012×(10-2)-1]=lg(5×2×1012×102)=lg1072=72.(3)原式=log 2(log 226)=log 26=1+log 23.8.解:因为lg2x +(lg2+lg3)lg x +lg2lg3=(lg x +lg2)(lg x +lg3),所以lg x =-lg2=lg2-1或lg x =-lg3=lg3-1,即x 1=12,x 2=13,所以x 1x 2=16.对数函数及其性质1.C2.选C 当x ≥1时,log 2x ≥0,所以y =2+log 2x ≥2.3.选D 由函数的解析式得log 12(3x -2)≥0=log 121.∴0<3x -2≤1,解得:23<x ≤1.4.选C 当x =0时y =0,而且函数为增函数,可见只有C 符合.5.解析:由对数函数的意义可得⎩⎪⎨⎪⎧2-x >0x >0x ≠1⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <2x >0且x ≠1⇒0<x <2且x≠1. 答案:(0,1)∪(1,2)6.解析:当x =2时y =1. 答案:(2,1)7.解:(1)要使函数有意义,须满足:log 2(4x -3)≥0=log 21,⇒1≤ 4x -3⇒x ≥1,∴函数的定义域为[1,+∞).(2)要使函数有意义,须满足⎩⎪⎨⎪⎧2x -2>05-x >05-x ≠1⇒1<x <5且x ≠4. ∴函数的定义域为(1,4)∪(4,5).8.解:(1)作出函数y =log 3x 的图象如图所示.(2)令f (x )=f (2),即log 3x =log 32,解得x =2. 由如图所示的图象知:当0<a <2时,恒有f (a )<f (2). 故当0<a <2时,不存在满足f (a )>f (2)的a 的值.。
高中数学必修1函数单调性和奇偶性专项练习(含答案)高中数学必修1 第二章函数单调性和奇偶性专项练一、函数单调性相关练题1、(1)函数f(x)=x-2,x∈{1,2,4}的最大值为3.在区间[1,5]上的最大值为9,最小值为-1.2、利用单调性的定义证明函数f(x)=(2/x)在(-∞,0)上是减函数。
证明:对于x1<x2.由于x1和x2都小于0,所以有x1<x2<0,因此有f(x2)-f(x1)=2/x1-2/x2=2(x2-x1)/x1x2<0.因此,f(x)在(-∞,0)上是减函数.3、函数f(x)=|x|+1的图像是一条V型曲线,单调区间为(-∞,0]和[0,∞).4、函数y=-x+2的图像是一条斜率为-1的直线,单调区间为(-∞,+∞).5、已知二次函数y=f(x)(x∈R)的图像是一条开口向下且对称轴为x=3的抛物线,比较大小:(1)f(6)与f(4);(2)f(2)与f(15).1) 因为f(x)是开口向下的抛物线,所以对于x>3,f(x)是减函数,对于x<3,f(x)是增函数。
因此,f(6)<f(4).2) 因为f(x)是开口向下的抛物线,所以对于x3,f(x)是增函数。
因此,f(2)>f(15).6、已知y=f(x)在定义域(-1,1)上是减函数,且f(1-a)<f(3a-2),求实数a的取值范围.因为f(x)在(-1,1)上是减函数,所以对于0f(3a-2)。
因此,实数a的取值范围为0<a<1.7、求下列函数的增区间与减区间:1) y=|x^2+2x-3|的图像是一条开口向上的抛物线,单调区间为(-∞,-3]和[1,+∞).2) y=1-|x-1|的图像是一条V型曲线,单调区间为(-∞,1]和[1,+∞).3) y=-x^2-2x+3的图像是一条开口向下的抛物线,单调区间为(-∞,-1]和[1,+∞).4) y=1/(x^2-x-20)的图像是一条双曲线,单调区间为(-∞,-4]和[-1,1]和[5,+∞).8、函数f(x)=ax^2-(3a-1)x+a^2在[1,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围.因为f(x)在[1,+∞)上是增函数,所以对于x>1,有f(x)>f(1)。
高中数学必修一函数试题
一、选择题: 1、若()1f x x =
+,则(3)f = ( )
A 、2
B 、4
C 、22
D 、10 2、对于函数()y f x =,以下说法正确的有 ( )
①y 是x 的函数;②对于不同的,x y 的值也不同;③()f a 表示当x a =时函数()f x 的值,是一个常量;④()f x 一定可以用一个具体的式子表示出来。
A 、1个
B 、2个
C 、3个
D 、4个 3、下列各组函数是同一函数的是( )
①3
()2f x x =-与()2g x x x =-;②()f x x =与()
2
()g x x
=;③0
()f x x =与01()g x x
=
;④2
()21f x x x =--与2
()21g t t t =--。
A 、①②
B 、①③
C 、③④
D 、①④
4、二次函数2
45y x mx =-+的对称轴为2x =-,则当1x =时,y 的值为 ( ) A 、7- B 、1 C 、17 D 、25 5、函数265y x x =
---的值域为 ( )
A 、[]0,2
B 、[]0,4
C 、(],4-∞
D 、[)0,+∞ 6、下列四个图像中,是函数图像的是 ( )
x
O
y
x
x
x
y
y
y
O
O
O
(1) (2)
(3)
(4)
A 、(1)
B 、(1)、(3)、(4)
C 、(1)、(2)、(3)
D 、(3)、(4) 7、)(x f 是定义在R 上的奇函数,下列结论中,不正确...
的是( ) A 、()()0f x f x -+= B 、()()2()f x f x f x --=- C 、()()0f x f x -≤ D 、
()
1()
f x f x =-- 8、如果函数2
()2(1)2f x x a x =+-+在区间(],4-∞上是减少的,那么实数a 的取值范围是( ) A 、3a -≤ B 、3a -≥ C 、a ≤5 D 、a ≥5 9、设函数()(21)f x a x b =-+是R 上的减函数,则有 ( ) A 、12a >
B 、12a <
C 、12a ≥
D 、12
a ≤ 10、下列所给4个图象中,与所给3件事吻合最好的顺序为 ( )
(1)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是立刻返回家里取了作业本再上学; (2)我骑着车一路以常速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间; (3)我出发后,心情轻松,缓缓行进,后来为了赶时间开始加速。
A 、(1)(2)(4)
B 、(4)(2)(3)
C 、(4)(1)(3)
D 、(4)(1)(2)
二、填空题:
11、已知(0)1,()(1)()f f n nf n n N +==-∈,则(4)f = 。
O
O
O
O
(1)
(2)
(3)
(4)
时间
时间
时间
时间
离开家的距离
离开家的距离
离开家的距离
离开家的距离
12、将二次函数2
2y x =-的顶点移到(3,2)-后,得到的函数的解析式为 。
13、已知()y f x =在定义域(1,1)-上是减函数,且(1)(21)f a f a -<-,则a 的取值范围是 。
14、设2
2 (1)() (12)2 (2)x x f x x x x x +-⎧⎪=-<<⎨⎪⎩
≤≥,若()3f x =,则x = 。
15.设有两个命题:①关于x 的方程9(4)340x x
a ++⋅+=有解;②函数22()log a a f x x -=是减函数。
当
①与②至少有一个真命题时,实数a 的取值范围是__
三、解答题:二、解答题:本大题共4小题,解答时应写出文字说明、演算步骤.
15、已知集合=A {
}m ,3,2,1,集合{}
a a a B 3,,7,42
4
+=,其中 .,,,**B y A x N a N m ∈∈∈∈13:+=→x y x f 是从集合A 到集合B 的函数,求B A a m ,,,
16、已知函数3)(2
++=ax x x f ,当]2,2[-∈x 时,a x f ≥)(恒成立,求a 的最小值.
17、已知函数1
2
)(+=x x f ,将函数)(1
x f
y -=的图象向左平移2个单位,再向上平移1个单位,就
得到)(x g y =的图象. (1)写出)(x g y =的解析式; (2)求)()()(1
2
x f x g x F --=的最小值.
18、一片森林面积为a ,计划每年砍伐一批木材,每年砍伐面积的百分比相等,则砍伐到面积的一半
时,所用时间是T 年.为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的
4
1
.已知到今年为止,森林剩余面积为原来的
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2. (1)到今年为止,该森林已砍伐了多少年? (2)今后最多还能砍伐多少年?
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