函数概念与基本性质练习题(含答案)
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高考数学函数的概念与基本初等函数多选题练习题含答案一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知()f x 为定义在R 上且周期为5的函数,当[)0,5x ∈时,()243f x x x =-+.则下列说法中正确的是( )A .()f x 的增区间为()()15,2535,55k k k k ++⋃++,k Z ∈B .若y a =与()y f x =在[]5,7-上有10个零点,则a 的范围是()0,1C .当[]0,x a ∈时,()f x 的值域为[]0,3,则a 的取值范围[]1,4 D .若()20y kx k =->与()y f x =有3个交点,则k 的取值范围为12,23⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】BC 【分析】首先作出()f x 的图象几个周期的图象,由于单调区间不能并,可判断选项A 不正确;利用数形结合可判断选项B 、C ;举反例如1k =时经分析可得()20y kx k =->与()y f x =有3个交点,可判断选项D 不正确,进而可得正确选项. 【详解】对于选项A :单调区间不能用并集,故选项A 不正确;对于选项B :由图知若y a =与()y f x =在[]5,7-上有10个零点,则a 的范围是()0,1, 故选项B 正确;对于选项C :()10f =,()43f =,由图知当[]0,x a ∈时,()f x 的值域为[]0,3,则a 的取值范围[]1,4,故选项C 正确;对于选项D :当1k =时,直线为2y x =-过点()5,3,()f x 也过点()5,3,当10x =时,1028y =-=,直线过点()10,8,而点()10,8不在()f x 图象上,由图知:当1k =时,直线为2y x =-与()y f x =有3个交点,由排除法可知选项D 不正确,故选:BC 【点睛】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.2.已知函数222,0()log ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩,若x 1<x 2<x 3<x 4,且f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=f (x 4),则下列结论正确的是( ) A .x 1+x 2=-1 B .x 3x 4=1 C .1<x 4<2 D .0<x 1x 2x 3x 4<1【答案】BCD 【分析】由解析式得到函数图象,结合函数各分段的性质有122x x +=-,341x x =,341122x x <<<<,即可知正确选项. 【详解】由()f x 函数解析式可得图象如下:∴由图知:122x x +=-,121x -<<-,而当1y =时,有2|log |1x =,即12x =或2, ∴341122x x <<<<,而34()()f x f x =知2324|log ||log |x x =:2324log log 0x x +=, ∴341x x =,21234121(1)1(0,1)x x x x x x x ==-++∈.故选:BCD 【点睛】关键点点睛:利用分段函数的性质确定函数图象,由二次函数、对数运算性质确定1234,,,x x x x 的范围及关系.3.已知函数21,01()(1)1,1x x f x f x x ⎧-≤<=⎨-+≥⎩,方程()0f x x -=在区间0,2n ⎡⎤⎣⎦(*n N ∈)上的所有根的和为n b ,则( ) A .()20202019f = B .()20202020f = C .21122n n n b --=+D .(1)2n n n b +=【答案】BC 【分析】先推导出()f x 在[)()*,1n n n N+∈上的解析式,然后画出()f x 与y x =的图象,得出()f x x =时,所有交点的横坐标,然后得出n b .【详解】因为当[)0,1x ∈时,()21xf x =-,所以当[)1,2x ∈时,[)10,1x -∈,则()1121x f x --=-,故()()11112112x x f x f x --=-+=-+=,即[)10,1x -∈时,[)10,1x -∈,()12x f x -= 同理当[)2,3x ∈时,[)11,2x -∈,()()21121x f x f x -=-+=+;当[)3,4x ∈时,[)12,3x -∈,则()()31122x f x f x -=-+=+;………故当[),1x n n ∈+时,()()21x nf x n -=+-,当21,2n nx ⎡⎤∈-⎣⎦时,()()()21222nx n f x --=+-.所以()20202020f =,故B 正确;作出()f x 与y x =的图象如图所示,则当()0f x x -=且0,2n⎡⎤⎣⎦时,x 的值分别为:0,1,2,3,4,5,6,,2n则()()121122101222221222n n n n n n n n b ---+=+++++==+=+,故C 正确.故选:BC.【点睛】本题考查函数的零点综合问题,难度较大,推出原函数在每一段上的解析式并找到其规律是关键.4.设函数g (x )=sinωx (ω>0)向左平移5πω个单位长度得到函数f (x ),已知f (x )在[0,2π]上有且只有5个零点,则下列结论正确的是( )A .f (x )的图象关于直线2x π=对称B .f (x )在(0,2π)上有且只有3个极大值点,f (x )在(0,2π)上有且只有2个极小值点C .f (x )在(0,)10π上单调递增 D .ω的取值范围是[1229,510) 【答案】CD 【分析】利用正弦函数的对称轴可知,A 不正确;由图可知()f x 在(0,2)π上还可能有3个极小值点,B 不正确;由2A B x x π≤<解得的结果可知,D 正确;根据()f x 在3(0,)10πω上递增,且31010ππω<,可知C 正确. 【详解】依题意得()()5f x g x πω=+sin[()]5x πωω=+sin()5x πω=+, 2T πω=,如图:对于A ,令52x k ππωπ+=+,k Z ∈,得310k x ππωω=+,k Z ∈,所以()f x 的图象关于直线310k x ππωω=+(k Z ∈)对称,故A 不正确; 对于B ,根据图象可知,2A B x x π≤<,()f x 在(0,2)π有3个极大值点,()f x 在(0,2)π有2个或3个极小值点,故B 不正确, 对于D ,因为5522452525A x T ππππωωωω=-+=-+⨯=,22933555B x T ππππωωωω=-+=-+⨯=,所以2429255πππωω≤<,解得1229510ω≤<,所以D 正确;对于C ,因为1123545410T ππππωωωω-+=-+⨯=,由图可知()f x 在3(0,)10πω上递增,因为29310ω<<,所以33(1)0101010πππωω-=-<,所以()f x 在(0,)10π上单调递增,故C 正确;故选:CD. 【点睛】本题考查了三角函数的相位变换,考查了正弦函数的对称轴和单调性和周期性,考查了极值点的概念,考查了函数的零点,考查了数形结合思想,属于中档题.5.对x ∀∈R ,[]x 表示不超过x 的最大整数.十八世纪,[]y x =被“数学王子”高斯采用,因此得名为高斯函数,人们更习惯称为“取整函数”,则下列命题中的真命题是( ) A .,[]1x x x ∃∈+RB .,,[][][]x y x y x y ∀∈++RC .函数[]()y x x x =-∈R 的值域为[0,1)D .若t ∃∈R ,使得3451,2,3,,2nt t t t n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤====-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦同时成立,则正整数n 的最大值是5 【答案】BCD 【分析】由取整函数的定义判断,由定义得[][]1x x x ≤<+,利用不等式性质可得结论. 【详解】[]x 是整数, 若[]1x x ≥+,[]1x +是整数,∴[][]1x x ≥+,矛盾,∴A 错误;,x y ∀∈R ,[],[]x x y y ≤≤,∴[][]x y x y +≤+,∴[][][]x y x y +≤+,B 正确;由定义[]1x x x -<≤,∴0[]1x x ≤-<,∴函数()[]f x x x =-的值域是[0,1),C 正确;若t ∃∈R ,使得3451,2,3,,2n t t t t n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤====-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦同时成立,则1t ≤<,t ≤<t ≤<t ≤<,,t ≤<=6n ≥,则不存在t 同时满足1t ≤<t <5n ≤时,存在t ∈满足题意, 故选:BCD . 【点睛】本题考查函数新定义,正确理解新定义是解题基础.由新定义把问题转化不等关系是解题关键,本题属于难题.6.定义:若函数()F x 在区间[]a b ,上的值域为[]a b ,,则称区间[]a b ,是函数()F x 的“完美区间”,另外,定义区间()F x 的“复区间长度”为()2b a -,已知函数()21f x x =-,则( )A .[]0,1是()f x 的一个“完美区间”B .⎣⎦是()f x 的一个“完美区间”C .()f x 的所有“完美区间”的“复区间长度”的和为3+D .()f x 的所有“完美区间”的“复区间长度”的和为3+【答案】AC 【分析】根据定义,当[]0,1x ∈时求得()f x 的值域,即可判断A ;对于B ,结合函数值域特点即可判断;对于C 、D ,讨论1b ≤与1b >两种情况,分别结合定义求得“复区间长度”,即可判断选项. 【详解】对于A ,当[]0,1x ∈时,()2211f x x x =-=-,则其值域为[]0,1,满足定义域与值域的范围相同,因而满足“完美区间”定义,所以A 正确;对于B ,因为函数()210f x x =-≥,所以其值域为[)0,+∞,而102-<,所以不存在定义域与值域范围相同情况,所以B 错误;对于C ,由定义域为[]a b ,,可知0a b ≤<, 当1b ≤时,[][]0,1a b ,,此时()2211f x x x =-=-,所以()f x 在[]a b ,内单调递减,则满足()()2211f a a b f b b a⎧=-=⎪⎨=-=⎪⎩,化简可得22a a b b -=-,即221122a b ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以1122a b -=-或1122a b -=-,解得a b =(舍)或1a b +=, 由211a b a b +=⎧⎨+=⎩解得1b =或0b =(舍), 所以10a b =-=,经检验满足原方程组,所以此时完美区间为[]0,1,则“复区间长度”为()22b a -=;当1b >时,①若01a ≤<,则[]1a b ∈,,此时()()min 10f x f ==.当()f x 在[]a b ,的值域为[]a b ,,则()0,a f b b ==,因为1b > ,所以()21f b b b =-=,即满足210b b --=,解得12b +=,12b =.所以此时完美区间为⎡⎢⎣⎦,则“复区间长度”为()12212b a +-=⨯=+ ②若1a ≤,则()21f x x =-,[]x a b ∈,,此时()f x 在[]a b ,内单调递增,若()f x 的值域为[]a b ,,则()()2211f a a af b b b⎧=-=⎪⎨=-=⎪⎩,则,a b 为方程210x x --=的两个不等式实数根,解得112x =,212x =,所以a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,与1a ≤矛盾,所以此时不存在完美区间.综上可知,函数()21f x x =-的“复区间长度”的和为213++=C 正确,D 错误; 故选:AC. 【点睛】本题考查了函数新定义的综合应用,由函数单调性判断函数的值域,函数与方程的综合应用,分类讨论思想的综合应用,属于难题.7.下列选项中a 的范围能使得关于x 的不等式220x x a +--<至少有一个负数解的是( ) A .9,04⎛⎫-⎪⎝⎭B .()2,3C .1,2D .0,1【答案】ACD【分析】将不等式变形为22x a x -<-,作出函数2,2y x a y x =-=-的图象,根据恰有一个负数解时判断出临界位置,再通过平移图象得到a 的取值范围. 【详解】因为220x x a +--<,所以22x a x -<-且220x ,在同一坐标系中作出2,2y x a y x =-=-的图象如下图:当y x a =-与22y x =-在y 轴左侧相切时,22x a x -=-仅有一解,所以()1420a ∆=++=,所以94a =-, 将y x a =-向右移动至第二次过点()0,2时,02a -=,此时2a =或2a =-(舍), 结合图象可知:9,24a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,所以ACD 满足要求. 故选:ACD. 【点睛】本题考查函数与方程的综合应用,着重考查数形结合的思想,难度较难.利用数形结合可解决的常见问题有:函数的零点或方程根的个数问题、求解参数范围或者解不等式、研究函数的性质等.8.下列说法中,正确的有( ) A .若0a b >>,则b a a b> B .若0a >,0b >,1a b +=,则11a b+的最小值为4 C .己知()11212xf x =-+,且()()2110f a f a -+-<,则实数a 的取值范围为()2,1- D .已知函数()()22log 38f x x ax =-+在[)1,-+∞上是增函数,则实数a 的取值范围是(]11,6--【答案】BCD 【分析】利用不等式的基本性质可判断A 选项的正误;将+a b 与11a b+相乘,展开后利用基本不等式可判断B 选项的正误;判断函数()f x 的单调性与奇偶性,解不等式()()2110f a f a -+-<可判断C 选项的正误;利用复合函数法可得出关于实数a 的不等式组,解出a 的取值范围,可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,0a b >>,则1a bb a>>,A 选项错误; 对于B 选项,0a >,0b >,1a b +=,()1111224b a a b a b a b a b ⎛⎫∴+=++=++≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当12a b ==时,等号成立,所以,11a b+的最小值为4,B 选项正确; 对于C 选项,函数()f x 的定义域为R , 任取1x 、2x R ∈且12x x <,则21220x x >>, 所以,()()()()211212121211111122021221221212121x x x x x x x x f x f x -⎛⎫⎛⎫-=---=-=> ⎪ ⎪++++++⎝⎭⎝⎭,即()()12f x f x >,所以,函数()f x 为R 上的减函数,()()()()2211112212221212xxx xx f x -+-=-==+++, 则()()()()()()21212212122212221x x x x x x x x f x f x --------====-+⋅++, 所以,函数()f x 为R 上的奇函数,且为减函数, 由()()2110f a f a-+-<可得()()()22111f a f a f a-<--=-,所以,211a a -<-,即220a a +-<,解得21a -<<,C 选项正确; 对于D 选项,对于函数()()22log 38f x x ax =-+,令238u x ax =-+,由于外层函数2log y u =为增函数,则内层函数238u x ax =-+在[)1,-+∞上为增函数,所以min 16380au a ⎧≤-⎪⎨⎪=++>⎩,解得116a -<≤-,D 选项正确.故选:BCD. 【点睛】方法点睛:利用函数的奇偶性与单调性求解抽象函数不等式,要设法将隐性划归为显性的不等式来求解,方法是:(1)把不等式转化为()()f g x f h x >⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦;(2)判断函数()f x 的单调性,再根据函数的单调性把不等式的函数符号“f ”脱掉,得到具体的不等式(组),但要注意函数奇偶性的区别.二、导数及其应用多选题9.对于定义域为R 的函数()f x ,()'f x 为()f x 的导函数,若同时满足:①()00f =;②当x ∈R 且0x ≠时,都有()0xf x '>;③当120x x <<且12x x =时,都有()()12f x f x <,则称()f x 为“偏对称函数”.下列函数是“偏对称函数”的是( )A .21()xx f x ee x =--B .2()1xf x e x =+-C .31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩D .42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩【答案】ACD 【分析】结合“偏对称函数”的性质,利用导数的方法,分别讨论四个函数是否满足三个条件,即可得到所求结论. 【详解】条件①()00f =;由选项可得:001(0)00f e e =--=,02(0)010f e =+-=,03(0)10f e =-=,4()ln(10)0f x =-=,即ABCD 都符合;条件②0()0()0x xf x f x >⎧'>⇔⎨'>⎩,或0()0x f x <⎧⎨'<⎩;即条件②等价于函数()f x 在区间(,0)-∞上单调递减,在区间(0,)+∞上单调递增; 对于21()xx f x ee x =--,则()()21()11212x x x xf x e e e e =-+-=-',由0x >可得,()()120(1)1x xf x e e '-=+>,即函数1()f x 单调递增;由0x <可得,()()120(1)1xxf x ee '-=+<,即函数1()f x 单调递减;满足条件②;对于2()1xf x e x =+-,则2()10x f x e =+>'显然恒成立,所以2()1xf x e x =+-在定义域上单调递增,不满足条件②;对于31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩,当0x <时,3()f x x =-显然单调递减;当0x ≥时,3()1x f x e =-显然单调递增;满足条件②;对于42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩,当0x ≤时,4()ln(1)f x x =-显然单调递减;当0x >时,4()2f x x =显然单调递增,满足条件②; 因此ACD 满足条件②;条件③当120x x <<且12x x =时,12x x -=,都有()()12f x f x <,即()()()()21220f x f x f x f x -=-->,对于21()xx f x ee x =--,()()212122211211x x x x f x f x e e e e x x -=-+--+()()()()22222222222222x x x x x x x x x e e e e e e e x e ----=----=-+-,因为222x x e e -+≥=,当且仅当22x x e e -=,即20x =时,等号成立, 又20x >,所以222x x e e -+>, 则()()()()2222122211222xx x x f x f x e ee e xx ----=--->令()xxg x e ex -=--,0x >,所以()1110x x e e g x -'=+->=>在0x >上显然恒成立, 因此()xxg x e ex -=--在0x >上单调递增,所以()()00g x g >=,即()()()222121120xx f x f x e ex -->-->,所以()()1211f x f x >满足条件③;对于31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩,()()2232311211x xf x f x e x x e -=--=-+,令()1xh x e x =--,0x >,则()10xh x e '=->在0x >上显然恒成立,所以()()00h x h >=,则()()23231210xf x f x e x --=>-,即()()3231f x f x >满足条件③; 对于42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩,()()()()212122442ln 12ln 1f x f x x x x x -=--=-+,令()()2ln 1u x x x =-+,0x >, 则()1221101u x x'=->-=>+在0x >上显然恒成立,所以()()00u x u >=, 则()()()1422422ln 10f x f x x x -=-+>,即()()1442f x f x >满足条件③; 综上,ACD 选项是“偏对称函数”, 故选:ACD. 【点睛】 思路点睛:求解此类函数新定义问题时,需要结合函数新定义的概念及性质,结合函数基本性质,利用导数的方法,通过研究函数单调性,值域等,逐项判断,即可求解.(有时也需要构造新的函数,进行求解.)10.已知实数a ,b ,c ,d 满足2111a a e cb d --==-,其中e 是自然对数的底数,则()()22a cb d -+-的值可能是( ) A .7 B .8C .9D .10【答案】BCD 【分析】由题中所给的等式,分别构造函数()2xf x x e =-和()2g x x =-+,则()()22a cb d -+-的表示()y f x =上一点(),M a b 与()y g x =上一点(),Ncd 的距离的平方,利用导数的几何意义可知当()01f x '=-时,切点到直线的距离最小,再比较选项.【详解】由212a a a e b a e b-=⇒=-,令()2x f x x e =-,()12xf x e '∴=-由1121cd c d -=⇒=-+-,令()2g x x =-+ 则()()22a cb d -+-的表示()y f x =上一点(),M a b 与()y g x =上一点(),Ncd 的距离的平方,设()y f x =上与()y g x =平行的切线的切点为()000,M x y 由()0001210xf x e x '=-=-⇒=,∴切点为()00,2M -所以切点为()00,2M -到()y g x =的距离的平方为28=的距离为(),M a b 与(),N c d 的距离的平方的最小值.故选:BCD. 【点睛】本题考查构造函数,利用导数的几何意义求两点间距离的最小值,重点考查转化思想,构造函数,利用几何意义求最值,属于偏难题型.。
一、选择题1.若奇函数()f x 在区间[]3,6上是增函数,且在区间[]3,6上的最大值为7,最小值为-1,则()()263f f -+-的值为( ) A .5B .-5C .13D .-132.定义在R 偶函数()f x 满足()()22f x f x -=-+,对[]12,0,4x x ∀∈,12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-,则有( )A .()()()192120211978f f f =<B .()()()192119782021f f f <<C .()()()192120211978f f f <<D .()()()202119781921f f f <<3.设函数21,2()7,2x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若互不相等的实数a ,b ,c 满足()()()f a f b f c ==,则222a b c ++的取值范围是( ) A .()8,9B .()65,129C .()64,128D .()66,1304.设函数()f x 是定义R 在上的偶函数,且对任意的x ∈R 恒有(1)(1)f x f x +=-,已知当[0,1]x ∈时,1()2x f x -=,若32a f ⎛=⎫⎪⎝⎭,()30.5b f -=,()60.7c f =,则,,a b c 的大小关系是( ) A .a b c >> B .a c b >> C .b a c >>D .c b a >>5.已知定义在R 上的函数()f x ,满足()()()3f m n f m f n +=+-,且0x >时,()3f x <,则下列说法不正确的是( )A .()()6f x f x +-=B .()y f x =在R 上单调递减C .若()10f =,()()22190f x x f x ++--->的解集()1,0-D .若()69f =-,则123164f ⎛⎫= ⎪⎝⎭6.对于实数a 和b ,定义运算“*”:,,,.b a b a b a a b ≤⎧*=⎨>⎩设()f x x =,()224g x x x =--+,则()()()M x f x g x =*的最小值为( )A .0B .1C .2D .37.函数()21x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .8.函数()22368f x x x x =---+-的值域是( )A .35,5⎡⎤-⎣⎦B .[]1,5C .2,35⎡⎤+⎣⎦D .35,35⎡⎤-+⎣⎦9.函数f (x )=211x --的值域为( ) A .[-43,43] B .[-43,0] C .[0,1]D .[0,43] 10.给出定义:若1122m x m -<≤+(其中m 为整数),则m 叫做离实数x 最近的整数,记作{}{},x x m =即.在此基础上给出下列关于函数的四个命题:①11()22f -=;②(3.4)0.4f =-;③11()()44f f -<;④()y f x =的定义域是R ,值域是11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦;则其中真命题的序号是 ( ) A .①②B .①③C .②④D .③④第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明参考答案11.已知函数()3()log 91xf x x =++,则使得()2311log 10f x x -+-<成立的x 的取值范围是( )A.0,2⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭B .(,0)(1,)-∞⋃+∞C .(0,1)D .(,1)-∞12.设函数1,()0,x D x x ⎧=⎨⎩为有理数为无理数,则下列结论正确的是( )A .()D x 的值域为[0,1]B .()D x 是偶函数C .()(3.14)D D π>D .()D x 是单调函数13.函数1()lg f x x=+ ) A .(0,2] B .(0,2) C .(0,1)(1,2]⋃D .(,2]-∞14.下列各组函数表示同一函数的是( ) A.()f x =2()f x =B .,0(),0x x f x x x ≥⎧=⎨-<⎩与()||g t t =C .()f x =()g x =.()1f x x 与2()1x g x x=-15.现有下列四个结论中,其中正确结论的个数是( )①幂函数()k yx k Q =∈的图象与函数1y x =的图象至少有两个交点;②函数()30xy k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3xy =的图象经过平移得到;③函数11(0)312xy x x ⎛⎫=+≠⎪-⎝⎭是偶函数; ④函数21lg ||x y x +=无最大值,也无最小值;A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题16.已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,且对于12,[0,)x x ∀∈+∞,都有()()()221112210x f x x f x x x x x ->≠-,且(3)2f =,则不等式6()f x x>的解集为___________.17.已知a R ∈,函数229()f x x a a x =++-在区间[3,1]--上的最大值10,则a 的取值范围是__________.18.已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x ≥时,()()1f x x x =-.(1)在坐标系中画出函数()f x 在R 上的完整图象; (2)求函数()f x 在R 上的解析式.19.定义在[0,)+∞上的函数()y f x =满足:(1)(2)0f =;(2)当02x <<时,()0f x ≠;(3)任意的,0x y >总有()(())()f x y f x f y f y +=⋅⋅成立.则1(3)2f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭__________.20.设函数10()20x x x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是____________.21.高斯,德国著名数学家、物理学家、天文学家,是近代数学奠基者之一,享有“数学王子”之称.函数[]y x =称为高斯函数,其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数,当(]1.5,3x ∈-时,函数22x y ⎡-=⎤⎢⎥⎣⎦的值域为________.22.函数()ln f x x x x =+的单调递增区间是_______. 23.已知函数2421()349x x f x +-=-+,则(21)(2)8f x f x -++>的解集为__.24.设函数()f x 在定义域(0,+∞)上是单调函数,()()0,,xx f f x e x e ⎡⎤∀∈+∞-+=⎣⎦,若不等式()()f x f x ax '+≥对()0,x ∈+∞恒成立,则实数a 的取值范围是______. 25.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且()21f =-,对任意的x ∈R 都有()()2f x f x =--,则()2020f =_________.26.已知f (x )是R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2﹣5x ,则f (x ﹣1)>f (x )的解集为_____.【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】先利用条件找到()31f =-,(6)7f =,再利用()f x 是奇函数求出(3)f -,(6)f -代入即可. 【详解】由题意()f x 在区间[]3,6上是增函数, 在区间[]3,6上的最大值为7,最小值为1-, 得()31f =-,(6)7f =,()f x 是奇函数,(3)2(6)(3)2(6)12713f f f f ∴-+-=--=-⨯=-.故答案为:13-. 【点睛】本题主要考查利用函数的单调性求最值,关键点是利用函数的奇偶性先求函数值,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.2.B解析:B 【分析】首先判断函数的周期,并利用周期和偶函数的性质化简选项中的函数值,再比较大小. 【详解】()()22f x f x -=-+,()()4f x f x ∴+=-,即()()8f x f x +=,()f x ∴的周期8T =,由条件可知函数在区间[]0,4单调递增,()()()1921240811f f f =⨯+=,()()()()()202125285533f f f f f =⨯+==-=, ()()()1978247822f f f =⨯+=,函数在区间[]0,4单调递增,()()()123f f f ∴<<, 即()()()192119782021f f f <<. 故选:B 【点睛】结论点睛:本题的关键是判断函数是周期函数,一般涉及周期的式子包含()()f x a f x +=,则函数的周期是a ,若函数()()f x a f x +=-,或()()1f x a f x +=,则函数的周期是2a ,或是()()f x a f x b -=+,则函数的周期是b a +. 3.D解析:D 【分析】画出函数()f x 的图象,不妨令a b c <<,则222a b +=.结合图象可得67c <<,从而可得结果. 【详解】画出函数()f x 的图象如图所示.不妨令a b c <<,则1221a b -=-,则222a b +=. 结合图象可得67c <<,故67222c <<. ∴66222130a b c <++<. 故选:D . 【点睛】数形结合是根据数量与图形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法,.函数图象是函数的一种表达形式,它形象地揭示了函数的性质,为研究函数的数量关系提供了“形”的直观性.归纳起来,图象的应用常见的命题探究角度有: 确定方程根的个数; 求参数的取值范围; 求不等式的解集; 研究函数性质.4.B解析:B 【分析】由(1)(1)f x f x +=-可得函数的周期为2,再利用周期和偶函数的性质将32a f ⎛=⎫⎪⎝⎭,()30.5b f -=,转化使自变量在区间[0,1]上,然后利用()f x 在[0,1]上单调递增,比较大小 【详解】解:因为(1)(1)f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=, 所以函数()f x 的周期为2,因为函数()f x 是定义R 在上的偶函数, 所以331122222a f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-=-=⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ()30.5(8)(0)b f f f -===,因为62100.70.72<<<,()f x 在[0,1]上单调递增, 所以61(0)(0.7)()2f f f <<, 所以b c a <<, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查函数周期性,单调性和奇偶性的应用,解题的关键是利用函数的周期将自变量转化到区间[0,1]上,然后利用()f x 在[0,1]上单调递增,比较大小,属于中档题5.D解析:D 【分析】构造函数()()3g x f x =-,验证函数()g x 的奇偶性可判断A 选项的正误;判断函数()g x 的单调性可判断B 选项的正误;利用函数()g x 的单调性解不等式()()22190f x x f x ++--->,可判断C 选项的正误;计算出()24g =-,求出116g ⎛⎫⎪⎝⎭的值,可求得116f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的值,可判断D 选项的正误. 【详解】构造函数()()3g x f x =-,由()()()3f m n f m f n +=+-可得()()()g m n g m g n +=+. 对于A 选项,取0m n ==,可得()()020g g =,()00∴=g ,取n m =-,则()()()00g g m g m =+-=,()()g m g m ∴-=-,则函数()g x 为奇函数,所以,()()()()60g x g x f x f x +-=+--=,可得()()6f x f x +-=,A 选项正确; 对于B 选项,由已知条件可知,当0x >时,()()30g x f x =-<.任取1x 、2x R ∈且12x x >,所以,()()()()()1212120g x x g x g x g x g x -=+-=-<,()()12g x g x ∴<,所以,函数()()3g x f x =-为R 上的减函数,所以,函数()f x 为R 上的减函数,B 选项正确; 对于C 选项,()10f =,可得()()1133g f =-=-,由()()22190f x x f x ++--->,可得()()22130g x x g x ++--->,即()()()21311g xx g g +->=-=-,211x x ∴+-<-,可得20x x +<,解得10x -<<.C 选项正确; 对于D 选项,()()()()()663124232g f g g g =-=-=+=,()24g ∴=-,()()112214324216g g g g ⎛⎫⎛⎫=====- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,111316168fg ⎛⎫⎛⎫∴-==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因此,123168f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,D 选项错误. 故选:D. 【点睛】方法点睛:利用定义证明函数单调性的方法:(1)取值:设1x 、2x 是所给区间上的任意两个值,且12x x <;(2)作差变形:即作差()()12f x f x -,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符号的方向变形;(3)定号:确定差()()12f x f x -的符号; (4)下结论:判断,根据定义得出结论. 即取值→作差→变形→定号→下结论.6.B解析:B 【分析】由题意可得()()()()()()()()()g x f x g x M x f x g x f x f x g x ⎧≤⎪=*=⎨>⎪⎩,通过解不等式得出()()212421,x x x M x x x ⎧⎡⎤---+∈⎪⎢⎥⎪⎣⎦=⎨⎛⎪∈-∞⋃+∞ ⎪ ⎝⎭⎩,作出函数()M x 的图象,根据函数图象可得答案. 【详解】由条件有()()()()()()()()()g x f x g x M x f x g x f x f x g x ⎧≤⎪=*=⎨>⎪⎩当0x ≥时,()224g x x x x =--+≥,得到01x ≤≤, 即01x ≤<时,()()f x g x <,当1x >时,()()f x g x > 当0x <时,()224g x x x x =--+≤-,得117x --≤即当117x --≤时,()()f x g x >,当1170x --<<时,()()f x g x <所以()()211724,1117,1,x x x M x x x ⎧⎡⎤----+∈⎪⎢⎥⎪⎣⎦=⎨⎛⎫--⎪∈-∞⋃+∞ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎩作出函数()M x 的图象,如图所示,由图可得,当1x =时,()M x 有最小值1 故选:B7.D解析:D 【分析】分析函数()f x 的奇偶性及其在区间()0,∞+上的单调性,由此可得出合适的选项. 【详解】函数()21x f x x -=的定义域为{}0x x ≠,()()()2211x x f x f x x x----===-,函数()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 、C 选项;当0x >时,()211x f x x x x-==-,因为y x =,1y x =-在区间()0,∞+上都是增函数,所以函数()f x 在()0,∞+上单调递增,排除A 选项, 故选:D. 【点睛】函数图象的识辨可从以下方面入手:(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. 利用上述方法排除、筛选选项.8.A解析:A 【详解】由()()2223682x 31x 3f x x x x =---+-=----,知2680x x -+-≥,解得[]2,4.x ∈令()2t 231x 3x =----,则()21x 323x t --=--.,即为()2y 1x 3=--和y 23x t =--两函数图象有交点,作出函数图象,如图所示:由图可知,当直线和半圆相切时t 最小,当直线过点A(4,0)时,t 最大. 3t 114-=+,解得35t =±35t =-当直线过点A(4,0)时,2430t ⨯--=,解得t 5=.所以t 35,5⎡⎤∈⎣⎦,即() 35,5f x ⎡⎤∈⎣⎦.故选A.9.C解析:C 【解析】令cos ,[0,π]x θθ=∈,则sin 1()()cos 2f xg θθθ-==-的几何意义是单位圆(在x 轴及其上方)上的动点(cos ,sin )M θθ与点(2,1)A 连线的斜率k ,由图象,得01k ≤≤,即函数()f x 的值域为[0,1],故选C.点睛:本题考查利用三角代换、直线的斜率公式求函数的值域,解决本题的关键有两个,21x -sin 1cos 2θθ--的形式联想到过两点的直线的斜率公式,充分体现了代数、三角函数、解析几何间的有机结合. 10.B解析:B【解析】111()(1)222f -=---= ;111()(0)444f -=--=-,111()(0)444f =-=,所以11()()44f f -<; (3.4) 3.430.4f =-=;()y f x = 的定义域是R ,值域是11(,]22- ,所以选B.点睛:解决新定义问题,关键是明确定义含义,正确运用定义进行运算.对于抽象的概念,可先列举一些具体的数值进行理解与归纳.本题易错点在区间端点是否可取上,难点在于整数的确定.11.C解析:C【分析】令21t x x =-+,则3()1log 10f t -<,从而33log (91)1log 10t t ++-<,即可得到133log (91)log (91)1t t ++<++,然后构造函数3()log (91)t g t t =++,利用导数判断其单调性,进而可得23114x x ≤-+<,解不等式可得答案 【详解】令21t x x =-+,则221331()244t x x x =-+=-+≥, 3()1log 10f t -<,所以33log (91)1log 10t t ++-<,所以133log (91)log (91)1t t ++<++,令3()log (91)tg t t =++,则9ln 929'()11(91)ln 391t tt t g t ⨯=+=+++, 所以90t >,所以'()0g t >,所以()g t 在3[,)4+∞单调递增,所以由()(1)g t g <,得314t ≤<, 所以23114x x ≤-+<,解得01x <<, 故选:C【点睛】关键点点睛:此题考查不等式恒成立问题,考查函数单调性的应用,解题的关键是换元后对不等式变形得133log (91)log (91)1t t ++<++,再构造函数3()log (91)t g t t =++,利用函数的单调性解不等式.12.B解析:B【分析】计算函数值域为{}0,1A 错误,根据偶函数定义知B 正确,()0D π=,(3.14)1D =,C 错误,()()011D D ==,故D 错误,得到答案.【详解】根据题意:()D x 的值域为{}0,1,A 错误;当x 为有理数时,x -为有理数,()()D x D x =-,当x 为无理数时,x -为无理数,()()D x D x =-,故函数为偶函数,B 正确;()0D π=,(3.14)1D =,C 错误;()()011D D ==,故D 错误.故选:B.【点睛】本题考查了分段函数的值域,奇偶性和单调性,意在考查学生对于函数性质的综合应用. 13.C解析:C【分析】对数的真数大于零,分母不为零,偶次根式要求被开方式大于等于零,依据以上三点,列不等式求解.【详解】欲使函数有意义,则0lg 020x x x >⎧⎪≠⎨⎪-≥⎩,即012x x x >⎧⎪≠⎨⎪≤⎩解得()(]0,11,2x ∈⋃故选:C .【点睛】方法点睛:该题考查的是有关求函数定义域的问题,在求解的过程中,注意:(1)对数要求真数大于0;(2)分式要求分母不等于0;(3)偶次根式要求被开方式大于等于0.14.B解析:B【分析】根据同一函数的概念及判定方法,分别求得两函数的定义域与对应法则,逐项判定,即可求解.【详解】对于A中,函数()f x =R,函数2()f x =的定义域为[0,)+∞,两函数的定义域不同,所以不是同一函数;对于B 中,函数,0(),0x x f x x x ≥⎧=⎨-<⎩与,0(),0t t g t t t t ≥⎧==⎨-<⎩定义域与对应法则都相同,所以两函数是同一函数;对于C 中,函数()f x =210x -≥,解得1x ≤-或1≥x ,即函数()f x 的定义域为(,1][1,)-∞-+∞,函数()g x =1010x x +≥⎧⎨-≤⎩,解得11x -≤≤,即函数()g x 的定义域为[]1,1-,两函数的定义域不同,所以不是同一函数;对于D 中,函数()1f x x 的定义域为R ,函数2()1x g x x=-的定义域为(,0)(0,)-∞+∞,两函数的定义域不同,所以不是同一函数.故选:B.【点睛】本题主要考查了同一函数的概念及判定,其中解答中熟记两个函数是同一函数的判定方法是解答得关键,着重考查推理与判定能力,属于基础题.15.A解析:A【分析】①举反例说明命题为假;②应该是伸缩变换,可以判断出命题为假;③由奇偶函数的定义判断处函数为偶函数,可得命题为真;④将函数变形,由均值不等式的性质可得最小值,可得命题为假.【详解】解:①取幂函数2y x ,显然与1y x =仅有一个交点,所以①不正确; ②函数()30x y k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3x y =的图象经过伸缩得到,所以②不正确;③设()y f x =,由()()()3111,0312231x x x x f x x x +⎛⎫=+=≠ ⎪--⎝⎭,定义域关于原点对称, 则()()()()()()3131231231x x x x x x f x f x ---++-===--,()f x ∴是偶函数,故③正确;④函数215lg lg ||||||x y x x x ⎛⎫+==+ ⎪⎝⎭, 而lg y u =在定义域上单调递增,所以函数21lg ||x y x +=有最小值无最大值,所以④不正确.故选:A .【点睛】本题考查指对幂函数的性质,属于基础题.二、填空题16.【分析】令可得是上的增函数根据为奇函数可得为偶函数且在上是减函数分类讨论的符号将变形后利用的单调性可解得结果【详解】令则对于都有所以是上的增函数因为函数为定义在R 上的奇函数所以所以所以是定义在R 上的 解析:(3,0)(3,)-⋃+∞【分析】令()()g x xf x =,可得()g x 是[0,)+∞上的增函数,根据()f x 为奇函数可得()g x 为偶函数,且在(,0)-∞上是减函数,分类讨论x 的符号,将6()f x x>变形后,利用()g x 的单调性可解得结果.令()()g x xf x =,则对于12,[0,)x x ∀∈+∞,都有211221()()0()g x g x x x x x ->≠-, 所以()g x 是[0,)+∞上的增函数,因为函数()f x 为定义在R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以()()()()g x xf x xf x g x -=--==,所以()g x 是定义在R 上的偶函数,所以()g x 在(,0)-∞上是减函数,当0x >时,6()f x x>化为()63(3)xf x f >=,即()(3)g x g >,因为()g x 是[0,)+∞上的增函数,所以3x >, 当0x <时,6()f x x>化为()6xf x <,因为()f x 为奇函数,且(3)2f =,所以(3)(3)2f f -=-=-,所以()6xf x <化为()3(3)(3)g x f g <--=-,因为()g x 在(,0)-∞上是减函数,所以30x -<<, 综上所述:6()f x x>的解集为(3,0)(3,)-⋃+∞. 故答案为:(3,0)(3,)-⋃+∞ 【点睛】关键点点睛:构造函数()()g x xf x =,利用()g x 的奇偶性和单调性求解是解题关键. 17.【分析】求出的范围后根据绝对值的性质根据最大值得不等关系可得的范围【详解】时当且仅当时等号成立又或时所以而的最大值为10所以的最大值为所以解得故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查函数的最值掌握绝对 解析:[8,)-+∞【分析】 求出229x x+的范围后根据绝对值的性质根据最大值得不等关系,可得a 的范围. 【详解】 [3,1]x ∈--时,2[1,9]x ∈,2296x x +≥=,当且仅当23x =时等号成立, 又1x =-或3x =-时,22910x x +=,所以229610a x a a x +≤++≤+, 而()f x 的最大值为10,所以229x a x ++的最大值为10a +, 所以100610a a a +≥⎧⎨+≤+⎩,解得8a ≥-. 故答案为:[8,)-+∞.关键点点睛:本题考查函数的最值.掌握绝对值的性质是解题关键.当0a b >≥时,a b >,当0a b 时,a b <,当0a b >>时,0a b +>,则a b >,0a b +<时,a b <.18.(1)图象答案见解析;(2)【分析】(1)利用奇函数图像关于原点对称先作出当时的图像在作出它关于原点的对称图像即可;(2)先用代入法求在的解析式在合并在一起写成分段函数即可【详解】解:(1)图像如图解析:(1)图象答案见解析;(2)(1),0()(1),0x x x f x x x x -≥⎧=⎨+<⎩. 【分析】(1)利用奇函数图像关于原点对称,先作出当0x ≥时,()()1f x x x =-的图像,在作出它关于原点的对称图像即可;(2)先用代入法求()f x 在0x <的解析式,在合并在一起写成分段函数即可.【详解】解:(1) 图像如图示.(2)设0x <,则0x ->,所以()(1())(1)f x x x x x -=---=-+,又因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数,所以()()f x f x -=-.所以当0x <,()()1f x x x =+,综上()f x 的解析式为:(1),0()(1),0x x x f x x x x -≥⎧=⎨+<⎩. 【点睛】函数奇偶性的应用:(1) 利用奇偶性求函数值;(2) 利用奇偶性画图像;(3) 利用奇偶性求函数的解析式.19.【分析】先令求得再令可得结合已知条件可得从而可得答案【详解】解:令则由得因为所以令则因为当时;所以所以所以所以故答案为:【点睛】关键点点睛:此题考查抽象函数求值问题解题的关键是结合已知条件正确赋值令 解析:43【分析】先令1,2x y ==,求得(3)0f =,再令31,22x y ==,可得311(())()(2)222f f f f ⋅=,结合已知条件可得1()2f ,从而可得答案【详解】解:令1,2x y ==,则由()(())()f x y f x f y f y +=⋅⋅得((2))(2)(12)f f f f ⋅=+, 因为(2)0f =,所以(3)0f =, 令31,22x y ==,则311(())()(2)222f f f f ⋅=, 因为(2)0f =,当02x <<时,()0f x ≠; 所以31(())0(2)22f f f ==, 所以31()222f =,所以14()23f =, 所以14(3)23f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭ 故答案为:43【点睛】 关键点点睛:此题考查抽象函数求值问题,解题的关键是结合已知条件正确赋值,令31,22x y ==,则311(())()(2)222f f f f ⋅=,由(2)0f =,当02x <<时,()0f x ≠,可得31()222f =,从而得14()23f = 20.【解析】由题意得:当时恒成立即;当时恒成立即;当时即综上x 的取值范围是【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么然后代入该段的解析式求值解决此类问题时要注 解析:1(,)4-+∞ 【解析】由题意得: 当12x >时,12221x x -+>恒成立,即12x >;当102x <≤时,12112x x +-+> 恒成立,即102x <≤;当0x ≤时,1111124x x x ++-+>⇒>-,即014x -<≤.综上,x 的取值范围是1(,)4-+∞. 【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性,即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么,然后代入该段的解析式求值.解决此类问题时,要注意区间端点是否取到及其所对应的函数值,尤其是分段函数结合点处的函数值.21.【分析】根据高斯函数定义分类讨论求函数值【详解】则当时当时当时∴值域为故答案为:【点睛】本题考查新定义函数解题关键是理解新函数利用新函数定义分类讨论求解解析:{}2,1,0--【分析】根据高斯函数定义分类讨论求函数值.【详解】( 1.5,3]x ∈-,则21.750.52x --<≤, 当21.7512x --<<-时,222x y ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦-=, 当2102x --≤<时,122x y ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦-=, 当200.52x -≤≤时,022x y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦-=, ∴值域为{2,1,0}--.故答案为:{2,1,0}--.【点睛】本题考查新定义函数,解题关键是理解新函数,利用新函数定义分类讨论求解. 22.【分析】求出函数的定义域并求出该函数的导数并在定义域内解不等式可得出函数的单调递增区间【详解】函数的定义域为且令得因此函数的单调递增区间为故答案为【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间在求出导数不解析:()2,e -+∞【分析】求出函数()y f x =的定义域,并求出该函数的导数,并在定义域内解不等式()0f x '>,可得出函数()y f x =的单调递增区间.【详解】函数()ln f x x x x =+的定义域为()0,∞+,且()ln 2f x x '=+,令()0f x '>,得2x e ->.因此,函数()ln f x x x x =+的单调递增区间为()2,e -+∞,故答案为()2,e -+∞. 【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间,在求出导数不等式后,得出的解集应与定义域取交集可得出函数相应的单调区间,考查计算能力,属于中等题.23.【分析】根据题意设则原不等式变形为分析函数的奇偶性以及单调性可得原不等式等价于解可得的取值范围即可得答案【详解】根据题意函数设则变形可得即;对于其定义域为则有即函数为奇函数;函数在上为增函数在上为减 解析:1(,)3-+∞ 【分析】根据题意,设2442()()433x x g x f x +-=-=-,则原不等式变形为(21)(2)0g x g x -++>,分析函数()g x 的奇偶性以及单调性可得原不等式等价于212x x ->--,解可得x 的取值范围,即可得答案.【详解】根据题意,函数 24244221()343349x x x x f x ++--=-+=-+,设2442()()433x x g x f x +-=-=-,则(21)(2)8f x f x -++>,变形可得(21)4(2)40f x f x --++->,即(21)(2)0g x g x -++>;对于2442()()433x x g x f x +-=-=-,其定义域为R , 则有24422442()33(33)()x x x x g x g x -+++--=-=--=-,即函数()g x 为奇函数; 函数243x y +=在R 上为增函数,423x y -=在R 上为减函数, 故函数2442()33x x g x +-=-在R 上为增函数,故(21)(2)0(21)(2)(21)(2)212g x g x g x g x g x g x x x -++>⇒->-+⇒->--⇒->--, 解可得13x >-, 即不等式的解集为1(3-,)+∞. 故答案为:1(3-,)+∞. 【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,注意分析函数()g x 的奇偶性与单调性,属于中档题.24.【分析】先利用换元法求出然后再用分离变量法借助函数的单调性解决问题【详解】解:由题意可设则∵∴∴∴∴由得∴对恒成立令则由得∴在上单调递减在单调递增∴∴故答案为:【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的 解析:(],21e -∞-【分析】先利用换元法求出()f x ,然后再用分离变量法,借助函数的单调性解决问题.【详解】解:由题意可设()x f x e x t -+=,则()xf x e x t =-+, ∵()xf f x e x e ⎡⎤-+=⎣⎦, ∴()t tf t e t t e e =-+==, ∴1t =,∴()1xf x e x =-+, ∴()1xf x e '=-, 由()()f x f x ax '+≥得11x x e x e ax -++-≥, ∴21x e a x≤-对()0,x ∈+∞恒成立, 令()21xe g x x =-,()0,x ∈+∞,则()()221'x e x g x x-=, 由()'0g x =得1x =,∴()g x 在()0,1上单调递减,在()1,+∞单调递增,∴()()121g x g e ≥=-,∴21a e ≤-,故答案为:(],21e -∞-.【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的最值,考查利用函数的单调性解决恒成立问题,属于中档题.25.1【分析】根据题意由函数的奇偶性分析可得进而可得即函数是周期为4的周期函数据此可得(4)(2)即可得答案【详解】根据题意函数是定义在上的偶函数对任意的都有则即函数是周期为4的周期函数故答案为:1【点 解析:1【分析】根据题意,由函数的奇偶性分析可得()(2)f x f x =--,进而可得()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,据此可得(2020)(44504)f f f =+⨯=(4)f =-(2),即可得答案.【详解】根据题意,函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R ,都有()(2)f x f x =--,则()(2)f x f x =--,∴()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,(2020)(44504)(4)(2)1f f f f =+⨯==-=,故答案为:1【点睛】本题考查抽象函数的求值,涉及函数的奇偶性、周期性的性质以及应用,注意分析函数的周期.26.【分析】根据函数f (x )是R 上的奇函数和已知条件得出函数和的解析式在同一坐标系中做出和的图像求出交点的坐标根据不等式的解集可以理解为将的图象向右平移一个单位长度后所得函数的图象在函数的图象上方部分的 解析:{23}x x -<<【分析】根据函数f (x )是R 上的奇函数和已知条件得出函数()f x 和()1f x -的解析式,在同一坐标系中做出()f x 和()1f x -的图像,求出交点的坐标,根据不等式(1)()f x f x ->的解集可以理解为将()f x 的图象向右平移一个单位长度后所得函数()1f x -的图象在函数()f x 的图象上方部分的点对应的横坐标取值的集合,由图示可得出解集.【详解】当0x <时, 0x ->,所以 ()()22()55f x x x x x -=--⨯-=+,又f (x )是R 上的奇函数,所以 2()()5f x f x x x =--=--,所以225,0()5,0x x x f x x x x ⎧-≥=⎨--<⎩, 所以()()()()22151,1(1)151,1x x x f x x x x ⎧---≥⎪-=⎨----<⎪⎩,即2276,1(1)34,1x x x f x x x x ⎧-+≥-=⎨--+<⎩, 做出()f x 和()1f x -的图像如下图所示,不等式(1)()f x f x ->的解集可以理解为将()f x 的图象向右平移一个单位长度后所得函数()1f x -的图象在函数()f x 的图象上方部分的点对应的横坐标取值的集合, 由22576,x x x x -=-+得3,x =所以()3,6A -, 由22534x x x x --=--+得2x =-,所以()2,6B -,所以不等式(1)()f x f x ->的解集为{23}x x -<<. 故答案为:{23}x x -<<.【点睛】本题考查根据函数的奇偶性求得对称区间上的解析式,图像的平移,以及运用数形结合的思想求解不等式,关键在于综合熟练地运用函数的奇偶性,解析式的求法,图像的平移,以及如何在图像上求出不等式的解集等一些基本能力,属于中档题.。
一、选择题1.已知函数(1)f x +是偶函数,当121x x <<时,()()()21210f x f x x x ⎡⎤-->⎣⎦恒成立,设1,(2),(3)2af b f c f ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( ) A .b a c <<B .c b a <<C .b c a <<D .a b c <<2.意大利著名天文学家伽利略曾错误地猜测链条自然下垂时的形状是抛物线.直到1690年,雅各布·伯努利正式提出该问题为“悬链线”问题并向数学界征求答案.1691年他的弟弟约翰·伯努利和菜布尼兹、惠更斯三人各自都得到了正确答案,给出悬链线的数学表达式——双曲余弦函数:()cosh x f x c a c a =+=2xxa ae e a -++⋅(e 为自然对数的底数).当0c,1a =时,记(1)p f =-,12m f ⎛⎫=⎪⎝⎭,(2)n f =,则p ,m ,n 的大小关系为( ).A .p m n <<B .n m p <<C .m p n <<D .m n p <<3.已知32()2f x x ax ax =++,对任意两个不等实数12,[1,)x x ∈+∞,都有()()2112120x f x x f x x x ->-,则a 的取值范围( )A .2a ≥-B .2a ≤-C .4a ≥-D .4a ≤-4.已知函数()f x 是定义在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上的单调函数,且11()()2f x f f x x ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,则(1)f 的值为( ) A .1B .2C .3D .45.已知函数2()2+1,[0,2]f x x x x =-+∈,函数()1,[1,1]g x ax x =-∈-,对于任意1[0,2]x ∈,总存在2[1,1]x ∈-,使得21()()g x f x =成立,则实数a 的取值范围是( )A .(,3]-∞-B .[3,)+∞C .(,3][3,)-∞-+∞D .(,3)(3,)-∞-⋃+∞6.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,若12,x x R ∀∈,且12x x ≠,都有()()()()12120x x f x f x -->成立,则不等式()()2120x f x x -->的解集是( )A .()(),11,2-∞B .()()0,11,+∞C .()(),01,2-∞D .()()0,12,⋃+∞7.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4等于( ) A .-6 B .6 C .-8 D .88.定义在R 上的奇函数()f x 满足当0x <时,3(4)f x x =+,则(1),(2),()f f f π的大小关系是( ) A .(1)(2)()f f f π<< B .(1)()(2)f f f π<< C .()(1)(2)f f f π<< D .()(2)(1)f f f π<< 9.设函数()()1xf x x R x=-∈+,区间[,]M a b =,集合{(),}N y y f x x M ==∈,则使MN 成立的实数对(,)a b 有( )A .0个B .1个C .2个D .无数个10.已知2()log (1)f x x =-,若()2120f x x -+-<,则x 的取值范围为( )A .(,0)(1,)-∞⋃+∞B .11,22⎛⎝⎭C .115,01,22⎛⎫⎛+ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭D .(1,0)(1,2)-11.已知函数3()201920191x x f x x -=-++,则关于x 的不等式(21)(2)2f x f x -+>的解集为( ) A .1,4⎛⎫+∞⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .1,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭12.已知函数2,1()1,1x ax x f x ax x ⎧-+≤=⎨->⎩,若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则实数a 的取值范围是( ) A .2a <-或2a > B .2a > C .22a -<< D .2a <13.已知函数()||f x x x =,当[,2]x t t ∈+时,恒有不等式(2)4()f x t f x +>成立,则实数t 的取值范围是( ) A .(2,)+∞B .[2,)+∞C .(,2)-∞D .(,2]-∞14.设函数()()212131log 1313x xe e xf x x --=++++,则做得()()31f x f x ≤-成立的x 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .11,,42⎛⎤⎡⎫-∞⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭ D .11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦15.已知()22,02,0x x f x x x x ⎧-≥=⎨+<⎩,则不等式()()3f f x ≤的解集为( )A .](,3-∞-B .)3,⎡-+∞⎣C .(,3⎤-∞⎦D .)3,⎡+∞⎣二、填空题16.已知函数()y f x =,对任意x ∈R ,都有()()1f x f x a ⋅+=(a 为非零实数),且当[)0,1x ∈时,()2xf x =,则()2021f =___________.17.已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x ≥时,()()1f x x x =-.(1)在坐标系中画出函数()f x 在R 上的完整图象; (2)求函数()f x 在R 上的解析式.18.设函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,其导函数为()f x ',且有()()2f x xf x x '+>,则不等式()()()220202020420x f x f ---≤的解集为______.19.设函数()3,111,1x x f x x x x <⎧⎪=⎨-+≥⎪⎩,,则不等式()()26f x f x ->-的解集为____________.20.已知()f x 是定义域为R 的奇函数,满足()()3f x f x =+,若()21f =-,则()2020f =______.21.函数()22f x x x =-,[]2,2x ∈-的最大值为________.22.已知函数()()11xf x x x =>-,())2g x x ≥,若存在函数()(),F x G x 满足:()()()()()(),G x F x f x g x g x f x =⋅=,学生甲认为函数()(),F x G x 一定是同一函数,乙认为函数()(),F x G x 一定不是同一函数,丙认为函数()(),F x G x 不一定是同一函数,观点正确的学生是_________.23.函数()ln f x x x x =+的单调递增区间是_______.24.已知()f x 是R 上的偶函数,且在[0,)+∞单调递增,若(3)(4)f a f -<,则a 的取值范围为____.25.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f (2)=0,则使得f (x )<0的x 的取值范围是________.26.已知f (x )是R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2﹣5x ,则f (x ﹣1)>f (x )的解集为_____.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】由题知函数()f x 图象关于直线1x =对称,在区间()1,+∞上单调递增,故15(2)(3)22b f a f f c f ⎛⎫⎛⎫=<=-=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以b a c <<.【详解】解:因为当121x x <<时,()()()21210f x f x x x ⎡⎤-->⎣⎦恒成立, 所以函数()f x 在区间()1,+∞上单调递增,由于函数(1)f x +是偶函数,故函数(1)f x +图象关于y 轴对称, 所以函数()f x 图象关于直线1x =对称,所以1522a f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由于5232<<,函数()f x 在区间()1,+∞上单调递增, 所以15(2)(3)22b f a f f c f ⎛⎫⎛⎫=<=-=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:A. 【点睛】本题解题的关键在于根据题意得函数()f x 图象关于直线1x =对称,在区间()1,+∞上单调递增,再结合函数对称性与单调性比较大小即可,考查化归转化思想与数学运算求解能力,是中档题.2.C解析:C 【分析】先利用导数证明函数()f x 在区间0,上单调递增,再结合单调性比较大小即可.【详解】由题意知,()2x x e e f x -+=,21()22x x x xe e ef x e--+-'== 当0x >时,()0f x '>,即函数()f x 在区间0,上单调递增1(1)(1)2e ef f -+-==10122<<<,1(1)(2)2ff f ⎛⎫∴<< ⎪⎝⎭,即m p n << 故选:C 【点睛】关键点睛:解决本题的关键是利用导数证明函数()f x 的单调性,再结合单调性比较大小.3.C解析:C 【分析】首先变形条件,得到函数()()f xg x x=在[)1,+∞单调递增,利用二次函数的单调性,求a 的取值范围.【详解】[)12,1,x x ∈+∞,不等式两边同时除以12x x ()()()()12211212121200f x f x x f x x f x x x x x x x --∴>⇔>--, 即函数()()f x g x x=在[)1,+∞单调递增,()22g x x ax a =++, 函数的对称轴是4a x =-,则14a-≤,解得:4a ≥-.故选:C 【点睛】关键点点睛:本题的关键是原式等价为()()121212f x f x x x x x ->-,从而通过构造函数,确定函数的单调性,转化为二次函数的单调性解决问题.4.A解析:A 【分析】采用赋值法,在11()()2f x f f x x ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦中,分别令1x =和1x a =+,联立两个式子,根据函数的单调性可解. 【详解】解:根据题意知,设(1)0f a =≠, 令1x =,则[]1(1)(1)12f f f +=,则()112af a +=,()112f a a+=, 令1x a =+,则11(1))21(1f a f f a a ⎡⎤+++=⎢⎥⎣⎦+, 所以()11121f a f a a ⎛⎫+==⎪+⎝⎭, 又因为函数()f x 是定义在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上的单调函数, 所以11121a a +=+,2210a a --=,所以1a =或12a =-(舍去),()11f =.故选:A. 【点睛】思路点睛:抽象函数求函数值问题一般是换元法或者赋值法,再结合函数的性质解方程即可.5.C解析:C 【分析】先求得()f x 的值域,根据题意可得()f x 的值域为[1,2]是()g x 在[1,1]-上值域的子集,分0,0a a ><两种情况讨论,根据()g x 的单调性及集合的包含关系,即可求得答案.【详解】因为2()(2)2,[0,2]f x x x =--+∈, 所以min max ()(0)1()(2)2f x f f x f ==⎧⎨==⎩,即()f x 的值域为[1,2],因为对于任意1[0,2]x ∈,总存在2[1,1]x ∈-,使得21()()g x f x =成立, 所以()f x 的值域为[1,2]是()g x 在[1,1]-上值域的子集,当0a >时,()g x 在[1,1]-上为增函数,所以(1)()(1)g g x g -≤≤,所以()[1,1]g x a a ∈---,所以1112a a --≤⎧⎨-≥⎩,解得3a ≥,当0a <时,()g x 在[1,1]-上为减函数,所以(1)()(1)g g x g ≤≤-,所以()[1,1]g x a a ∈---所以1112a a -≤⎧⎨--≥⎩,解得3a ≤-,综上实数a 的取值范围是(,3][3,)-∞-+∞,故选:C 【点睛】解题的关键是将题干条件转化为两函数值域的包含关系问题,再求解,考查分析理解的能力,属中档题.6.C解析:C 【分析】根据条件先判断出()f x 的单调性,根据单调性得到()f x 取值的特点,根据1x -与0的关系,采用分类讨论的方法解不等式,从而求解出解集. 【详解】因为12,x x R ∀∈,且12x x ≠,都有()()()()12120x x f x f x -->成立,所以()f x 为R 上增函数,又因为()f x 为R 上奇函数,所以0x <时,()0f x <;0x >时,()0f x >;0x =时,()0f x =;当10x -=时,1x =,此时()()2012x f x x --=,不符合条件;当10x ->时,因为()()2120x f x x -->,所以22010x x x ⎧->⎨->⎩,解得0x <;当10x -<时,因为()()2120x f x x -->,所以22010x x x ⎧-<⎨-<⎩,解得12x <<;所以()()2120x f x x -->的解集为()(),01,2-∞,故选:C. 【点睛】结论点睛:可直接判断函数单调性的几种变形形式: (1)已知12,x x D ∀∈(D 为函数定义域),且12x x ≠,都有()()()()12120x x f x f x -->或()()12120f x f x x x ->- 成立,则()f x 为单调递增函数;(2)已知12,x x D ∀∈(D 为函数定义域),且12x x ≠,都有()()()()12120x x f x f x --<或()()12120f x f x x x -<- 成立,则()f x 为单调递增函数.7.C解析:C 【分析】由奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x )可推出周期为8,对称轴为2x =,画出函数大致图象,由图象分析f (x )=m 的根的分布情况即可 【详解】f (x )在R 上是奇函数,所以f (x -4)=-f (x )=f (-x ),令4x x =-得()()8f x f x -=,故()f x 周期为8,即()()()4(4)x f f x f f x x =+==---,即()()4f x f x -=,函数对称轴为2x =,画出大致图象,如图:由图可知,两个根关于6x =-对称,两个根关于2x =对称,设1234x x x x <<<, 则12346212224x x x x +=-⨯=-+=⨯=,,故12348x x x x +++=-, 故选:C 【点睛】结论点睛:本题考查由函数的奇偶性,周期性,对称性求根的分布问题,常用以下结论: (1)()()()()1f x f x a f x f x a =-+=±+,,则()f x 的周期为2T a =;(2)()()2f x f a x =-,则函数的对称轴为x a =.8.A解析:A 【分析】根据函数奇偶性先将0x >时的解析式求解出来,然后根据0x >时函数的单调性比较出(1),(2),()f f f π的大小关系.【详解】当0x >时,0x -<,所以()43f x x -=-+,又因为()f x 为奇函数,所以()()43f x f x x -=-=-+,所以()43f x x =-, 显然0x >时,()43f x x =-是递增函数,所以()()()12f f fπ<<,故选:A. 【点睛】思路点睛:已知函数奇偶性,求解函数在对称区间上的函数解析式的步骤: (1)先设出对称区间上x 的取值范围,然后分析x -的范围; (2)根据条件计算出()f x -的解析式;(3)根据函数奇偶性得到()(),f x f x -的关系,从而()f x 在对称区间上的解析式可求.9.A解析:A 【分析】 由已知中函数()()1||xf x x R x =-∈+,我们可以判断出函数的奇偶性及单调性,再由区间[M a =,]()b a b <,集合{|()N y y f x ==,}x M ∈,我们可以构造满足条件的关于a ,b 的方程组,解方程组,即可得到答案.【详解】x R ∈,()()1xf x f x x-==-+,()f x ∴为奇函数, 0x 时,1()111x f x x x -==-++,0x <时,1()111x f x x x-==--- ()f x ∴在R 上单调递减函数在区间[a ,]b 上的值域也为[a ,]b ,则()(),f a b f b a ==, 即1a b a -=+,1ba b-=+,解得0a =,0b = a b <,使M N 成立的实数对(,)a b 有0对 故选:A 【点睛】本题考查的知识点是集合相等,函数奇偶性与单调性的综合应用,其中根据函数的性质,构造出满足条件的关于a ,b 的方程组,是解答本题的关键.10.C解析:C 【分析】首先判断函数的单调性和定义域,再解抽象不等式. 【详解】函数()f x 的定义域需满足210240x x x ->⎧⎨-+≥⎩,解得:1x >, 并且在区间()1,+∞上,函数单调递增,且()22f =, 所以()()()2212012f x x f x x f -+-<⇔-+<,即221112x x x x ⎧-+>⎨-+<⎩,解得:1x <<0x <<.故选:C 【点睛】关键点点睛:本题的关键是判断函数的单调性和定义域,尤其是容易忽略函数的定义域.11.A解析:A 【分析】可知()f x 在R 上是单调递增函数,且()()2f x f x +-=,则不等式等价于(21)(2)f x f x ->-,解出即可.【详解】3()201920191x x f x x -=-++,()f x ∴在R 上是单调递增函数,()3201920191x x f x x ---=+-,()()2f x f x ∴+-=,则()()222f x f x -=-,(21)(2)2f x f x -+>,(21)2(2)(2)f x f x f x ->-=-∴,212x x ∴->-,解得14x >, 故不等式的解集为1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭. 故选:A. 【点睛】本题考查抽象函数不等式的求解,解题的关键是判断出函数的单调性,得出()()2f x f x +-=,将不等式化为(21)(2)f x f x ->-求解. 12.D解析:D 【分析】若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则说明()f x 在R 上不单调,分0a =,0a <和0a >三种情况讨论求解.【详解】若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则说明()f x 在R 上不单调,当0a =时,2,1()1,1x x f x x ⎧-≤=⎨->⎩,图象如图,满足题意;当0a <时,函数2y x ax =-+的对称轴02a x =<,其图象如图,满足题意;当0a >时,函数2y x ax =-+的对称轴02a x =>,其图象如图,要使()f x 在R 上不单调,则只要满足12a <,解得2a <,即02a <<.综上,2a <.故选:D.【点睛】本题考查分段函数的单调性的应用及二次函数的性质的应用,得出()f x 在R 上不单调是解题的关键.13.A解析:A【分析】根据已知函数的解析式易判断出函数的奇偶性及单调性,结合单调性可将不等式(2)4()f x t f x +>可化为22x t x +>,将恒成立问题转化为最值问题后,易得答案.【详解】解:||y x =为偶函数,y x =为奇函数()||f x x x ∴=奇函数当0x 时,2()f x x =为增函数,由奇函数在对称区间上单调性相同可得函数()f x 在R 上增函数 又不等式(2)4()f x t f x +>可化为(2)|2|4||2|2|(2)x t x t x x x x f x ++>==故当[,2]x t t ∈+时,不等式(2)4()f x t f x +>恒成立,即当[,2]x t t ∈+时,不等式22x t x +>恒成立即2x t <恒成立即22t t +<解得2t >故实数t 的取值范围是(2,)+∞故选:A【点睛】本题考查的知识点是函数奇偶性与单调性的综合应用,恒成立问题,其中分析出函数的单调性并将不等式(2)4()f x t f x +>可化为22x t x +>是解答的关键.14.D解析:D【分析】先判断()f x 是偶函数且在0,上递减,原不等式转化为31x x ≥-,再解绝对值不等式即可.【详解】()()()211221133111log 13log 131313x x x x e e e e x x f x x x ---⎛⎫=+++=+++ ⎪++⎝⎭, ()121311log 1,,313x x e e x y x y y -⎛⎫=+== ⎪+⎝⎭在0,上都递减所以()f x 在0,上递减, 又因为()()()()121311log 1313x x e e x f x x f x ----⎛⎫-=+-++= ⎪+⎝⎭,且()f x 的定义域为R ,定义域关于原点对称,所以()f x 是偶函数,所以()()()()313131f x f x fx f x x x ≤-⇔≤-⇔≥-, 可得113142x x x x -≤-≤⇒≤≤,x 的取值范围是11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 故选:D.【点睛】 将奇偶性与单调性综合考查一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.15.C解析:C【分析】先解()3f t ≤,再由t 的范围求x 的范围.【详解】0t ≥时,2()03f t t =-≤<满足题意,0t <时,2()23f t t t =+≤,31t -≤≤,∴30t -≤<综上满足()3f t ≤的t 的范围是3t ≥-,下面解不等式()3f x ≥-,0x ≥时,2()3f x x =-≥-,解得x ≤∴0x ≤≤,0x <时,2()23f x x x =+≥-,2(1)20x ++≥,恒成立,∴0x <,综上x ≤故选:C【点睛】思路点睛:本题考查解函数不等式,由于是分段函数,因此需要分类讨论,而原不等式是复合函数形式,因此解题时可把里层()f x 作为一个未知数t (相当于换元),求得()3f t ≥-的解,再由t 的范围求出()f x t =中t 的范围.分类讨论必须牢记,否则易出错.二、填空题16.【分析】推导出函数是周期为的周期函数可得出再由可求得结果【详解】当时则对任意都有(为非零实数)则由可得所以函数是周期为的周期函数因此故答案为:【点睛】方法点睛:函数的三个性质:单调性奇偶性和周期性在 解析:a【分析】推导出函数()f x 是周期为2的周期函数,可得出()()20211f f =,再由()01f =可求得结果.【详解】当[)0,1x ∈时,()2x f x =,则()0021f ==, 对任意x ∈R ,都有()()1f x f x a ⋅+=(a 为非零实数),则()()10f f a ⋅=,()1f a ∴=,由()()1f x f x a ⋅+=可得()()21f x f x a +⋅+=,()()2f x f x ∴+=,所以,函数()f x 是周期为2的周期函数,因此,()()20211f f a ==.故答案为:a .【点睛】方法点睛:函数的三个性质:单调性、奇偶性和周期性,在高考中一般不会单独命题,而是常将它们综合在一起考查,其中单调性与奇偶性结合、周期性与抽象函数相结合,并结合奇偶性求函数值,多以选择题、填空题的形式呈现,且主要有以下几种命题角度;(1)函数的单调性与奇偶性相结合,注意函数的单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.(2)周期性与奇偶性相结合,此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解;(3)周期性、奇偶性与单调性相结合,解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.17.(1)图象答案见解析;(2)【分析】(1)利用奇函数图像关于原点对称先作出当时的图像在作出它关于原点的对称图像即可;(2)先用代入法求在的解析式在合并在一起写成分段函数即可【详解】解:(1)图像如图解析:(1)图象答案见解析;(2)(1),0()(1),0x x x f x x x x -≥⎧=⎨+<⎩. 【分析】(1)利用奇函数图像关于原点对称,先作出当0x ≥时,()()1f x x x =-的图像,在作出它关于原点的对称图像即可;(2)先用代入法求()f x 在0x <的解析式,在合并在一起写成分段函数即可.【详解】解:(1) 图像如图示.(2)设0x <,则0x ->,所以()(1())(1)f x x x x x -=---=-+,又因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数,所以()()f x f x -=-.所以当0x <,()()1f x x x =+,综上()f x 的解析式为:(1),0()(1),0x x x f x x x x -≥⎧=⎨+<⎩. 【点睛】函数奇偶性的应用:(1) 利用奇偶性求函数值;(2) 利用奇偶性画图像;(3) 利用奇偶性求函数的解析式.18.【分析】根据已知构造新函数利用导数求得函数的单调性根据函数的单调性列出不等式即可求解【详解】因为函数是定义在上的可导函数且有即设函数则所以函数在上单调递增又因为即所以则即的即不等式的解集为故答案为: 解析:(2020,2022]【分析】根据已知构造新函数,利用导数求得函数的单调性,根据函数的单调性,列出不等式,即可求解.【详解】因为函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,且有()()2f x xf x x '+>, 即()()222xf x x f x x '+> 设函数()()2g x x f x =,则()()()220g x xf x x f x '=+>, 所以函数()g x 在()0,∞+上单调递增,又因为()()()220202020420x f x f ---≤,即()()()222020202022x f x f --≤,所以(2020)(2)g x g -≤,则2020020202x x ->⎧⎨-≤⎩,即的20202022x <≤, 即不等式的解集为(2020,2022].故答案为:(2020,2022].【点睛】本题主要考查了函数的单调性的应用,其中解答中构造新函数,结合题设条件求得新函数的单调性,结合新函数的性质求解是解答的关键,着重考查构造思想,以及推理与运算能力.19.【分析】先判断函数是增函数于是可把函数不等式转化为自变量的关系进而可得原不等式的解集【详解】当时单调递增且;当时单调递增且所以函数在上单调递增于是等价于则解得故答案为:【点睛】本题考查函数单调性的判 解析:()2,3-【分析】先判断函数()f x 是增函数,于是可把函数不等式转化为自变量的关系,进而可得原不等式的解集.【详解】当1x <时,()f x x =单调递增,且()1f x <;当1≥x 时,31()1f x x x=-+单调递增,且()1f x ≥. 所以函数()f x 在R 上单调递增. 于是()()26f x f x ->-等价于26x x ->-,则260x x --<,()()320x x -+<,解得23x -<<.故答案为:()2,3-.【点睛】本题考查函数单调性的判断与应用.遇到函数不等式问题,要利用单调性转化为自变量的关系再求解.判断分段函数的单调性,一定要关注对分段间隔点处的情况.20.1【分析】首先根据题中所给的条件判断出函数的最小正周期结合奇函数的定义求得结果【详解】因为所以函数是以3为周期的周期函数且是定义域为的奇函数所以故答案为:1【点睛】该题考查的是有关函数的问题涉及到的 解析:1【分析】首先根据题中所给的条件,判断出函数的最小正周期,结合奇函数的定义,求得结果.【详解】因为()()3f x f x =+,所以函数()f x 是以3为周期的周期函数,且是定义域为R 的奇函数,所以(2020)(67432)(2)(2)1f f f f =⨯-=-=-=,故答案为:1.【点睛】该题考查的是有关函数的问题,涉及到的知识点有函数奇偶性与周期性的综合应用,属于简单题目.21.8【分析】首先画出的图象根据图象即可求出函数的最大值【详解】函数的图象如图所示:由图可知故答案为:【点睛】本题主要考查利用函数的图象求最值熟练画出函数图象为解题的关键属于中档题解析:8【分析】首先画出()f x 的图象,根据图象即可求出函数的最大值.【详解】函数()f x 的图象如图所示:由图可知,max ()(2)44=8f x f =-=+.故答案为:8【点睛】本题主要考查利用函数的图象求最值,熟练画出函数图象为解题的关键,属于中档题. 22.甲【分析】由题意求出的解析式依据两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同即可得出结论【详解】解得所以故答案为:甲【点睛】本题主要考查两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同;正确求出两函数的 解析:甲【分析】由题意求出()(),F x G x 的解析式,依据两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同,即可得出结论.【详解】()()11x f x x x =>-,())2g x x x =≥, ()()11x f x x x ∴=>-,())21x F x x x ∴==≥-,()()()G x g x f x =, ())21G x x x x ∴=≥-, 解得())2G x x =≥,所以()())2F x G x x ==≥. 故答案为:甲【点睛】本题主要考查两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同;正确求出两函数的解析式和定义域是求解本题的关键;属于易错题;23.【分析】求出函数的定义域并求出该函数的导数并在定义域内解不等式可得出函数的单调递增区间【详解】函数的定义域为且令得因此函数的单调递增区间为故答案为【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间在求出导数不解析:()2,e -+∞【分析】求出函数()y f x =的定义域,并求出该函数的导数,并在定义域内解不等式()0f x '>,可得出函数()y f x =的单调递增区间.【详解】函数()ln f x x x x =+的定义域为()0,∞+,且()ln 2f x x '=+,令()0f x '>,得2x e ->.因此,函数()ln f x x x x =+的单调递增区间为()2,e -+∞,故答案为()2,e -+∞. 【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间,在求出导数不等式后,得出的解集应与定义域取交集可得出函数相应的单调区间,考查计算能力,属于中等题.24.【分析】由偶函数的性质将不等式表示为再由函数在区间上的单调性得出与的大小关系解出不等式即可【详解】函数是上的偶函数所以由得函数在区间上单调递增得解得因此实数的取值范围是故答案为【点睛】本题考查函数不 解析:17a -<<【分析】由偶函数的性质()()f x f x =将不等式表示为()()34f a f -<,再由函数()y f x =在区间[)0,+∞上的单调性得出3a -与4的大小关系,解出不等式即可.【详解】函数()y f x =是R 上的偶函数,所以()()f x fx =, 由()()34f a f -<,得()()34f a f -<,函数()y f x =在区间[)0,+∞上单调递增,34a ∴-<,得434a -<-<, 解得17a -<<,因此,实数a 的取值范围是()1,7-,故答案为()1,7-.【点睛】本题考查函数不等式的求解,对于这类问题,一般要考查函数的奇偶性与单调性,将不等式转化为()()12f x f x <(若函数为偶函数,可化为()()12f x f x <),结合单调性得出1x 与2x 的大小(或1x 与2x 的大小)关系,考查推理能力与分析问题的能力,属于中等题.25.(-22)【详解】∵函数f(x)是定义在R 上的偶函数且在(-∞0)上是增函数又f(2)=0∴f(x)在(0+∞)上是增函数且f(-2)=f(2)=0∴当-2<x <2时f(x)<0即f(x)<0的解为解析:(-2,2)【详解】∵函数f(x)是定义在R 上的偶函数,且在(-∞,0)上是增函数,又f(2)=0,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数,且f(-2)=f(2)=0,∴当-2<x <2时,f(x)<0,即f(x)<0的解为(-2,2),即不等式的解集为(-2,2),故填(-2,2).26.【分析】根据函数f (x )是R 上的奇函数和已知条件得出函数和的解析式在同一坐标系中做出和的图像求出交点的坐标根据不等式的解集可以理解为将的图象向右平移一个单位长度后所得函数的图象在函数的图象上方部分的 解析:{23}x x -<<【分析】根据函数f (x )是R 上的奇函数和已知条件得出函数()f x 和()1f x -的解析式,在同一坐标系中做出()f x 和()1f x -的图像,求出交点的坐标,根据不等式(1)()f x f x ->的解集可以理解为将()f x 的图象向右平移一个单位长度后所得函数()1f x -的图象在函数()f x 的图象上方部分的点对应的横坐标取值的集合,由图示可得出解集.【详解】当0x <时, 0x ->,所以 ()()22()55f x x x x x -=--⨯-=+,又f (x )是R 上的奇函数,所以 2()()5f x f x x x =--=--,所以225,0()5,0x x x f x x x x ⎧-≥=⎨--<⎩,所以()()()()22151,1(1)151,1x x x f x x x x ⎧---≥⎪-=⎨----<⎪⎩,即2276,1(1)34,1x x x f x x x x ⎧-+≥-=⎨--+<⎩, 做出()f x 和()1f x -的图像如下图所示,不等式(1)()f x f x ->的解集可以理解为将()f x 的图象向右平移一个单位长度后所得函数()1f x -的图象在函数()f x 的图象上方部分的点对应的横坐标取值的集合,由22576,x x x x -=-+得3,x =所以()3,6A -, 由22534x x x x --=--+得2x =-,所以()2,6B -,所以不等式(1)()f x f x ->的解集为{23}x x-<<.故答案为:{23}x x -<<.【点睛】本题考查根据函数的奇偶性求得对称区间上的解析式,图像的平移,以及运用数形结合的思想求解不等式,关键在于综合熟练地运用函数的奇偶性,解析式的求法,图像的平移,以及如何在图像上求出不等式的解集等一些基本能力,属于中档题.。
函数基础练习(题型大全)含答案一、选择题(本大题共17小题,共85.0分) 1. 函数f(x)=1lg(x+1)+√2−x 的定义域为( )A. (−1,0)∪(0,2]B. [−2,0)∪(0,2]C. [−2,2]D. (−1,2]2. 若函数f(x)={−x 13,x ≤−1x +2x −7,x >−1,则f[f(−8)]=( ) A. −2 B. 2 C. −4 D. 4 3. 函数f(x)=ln(x 2−2x −8)的单调递增区间是( )A. (−∞,−2)B. (−∞,−1)C. (1,+∞)D. (4,+∞)4. 设,,c =30.7,则a ,b ,c 的大小关系是( )A. a <b <cB. c <b <aC. b <c <aD. b <a <c 5. 在下列区间中,函数f(x)=e x +4x −3的零点所在的区间为( )A. (−2,−1)B. (−1,0)C. (0,12)D. (12,1)6. 已知函数f(x)=cosx e x,则函数f(x)的图象在点(0,f(0))处的切线方程为( )A. x +y +1=0B. x +y −1=0C. x −y +1=0D. x −y −1=07. 已知函数y ={x 2+1(x ⩽0)2x(x >0),若f(a)=10,则a 的值是( )A. 3或−3B. −3或5C. −3D. 3或−3或58. 若函数,且满足对任意的实数x 1≠x 2都有成立,则实数a 的取值范围是( ) A. (1,+∞) B. (1,8) C. (4,8) D. [4,8)9. 定义在R 上的奇函数f(x)满足f(x +2)=−1f(x),且在(0,1)上f(x)=3x ,则f(log 354)=( )A. 32B. 23C. −32D. −2310. 函数y =2x 2−e |x|在[−2,2]的图象大致为( )A.B.C.D.11. 设函数f(x)=ln(1+|x|)−11+x 2,则使得f(x)>f(2x −1)成立的x 的取值范围是( )A.B. (13,1) C. (−13,13)D.12. 若函数f(x)=lnx +ax +1x 在[1,+∞)上是单调函数,则a 的取值范围是( )A. (−∞,0]∪[14,+∞)B. (−∞,−14]∪[0,+∞)C. [−14,0]D. (−∞,1]13. 已知函数f(x)=ln(√1+x 2−x)+2,则f(lg5)+f(lg 15)=( )A. 4B. 0C. 1D. 214. 已知函数f(x)={14x +1,x ≤1lnx,x >1,则方程f(x)=ax 恰有两个不同的实数根时,实数a 的取值范围是( )A. (0,1e )B. [14,1e )C. (0,14]D. (14,e)15. 已知函数f(x)(x ∈R)满足f(−x)=2−f(x),若函数y =x+1x与y =f(x)图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则 ∑(x i +y i )=( )m i=1 A. 0B. mC. 2mD. 4m 16. 设函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫π2-πx +(x +e )2x 2+e2的最大值为M ,最小值为N ,则(M +N -1)2019的值为( ) A.1 B.2 C.22019 D.3201917. 已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),若2f (x )+f ′(x )>2,f (0)=5,则不等式f (x )-4e-2x>1的解集为( )A.(1,+∞)B.(-∞,0)C.(-∞,0)∪(1,+∞) D .(0,+∞)二、填空题(本大题共5小题,共25.0分)18. 函数y =log a (2x −3)+8的图象恒过定点P ,P 在幂函数f(x)的图象上,则f(4)= ______. 19. 求曲线f (x )=x 3−3x 2+2x 过原点的切线方程__________. 20. ∫(√1−x 2+x)dx =10________.21. 设函数f(x)={x +1,x ≤02x ,x >0,则满足f(x)+f(x −12)>1的x 的取值范围是______.22. 函数f(x)=lgx 2+1|x|(x ≠0,x ∈R),有下列命题:①f(x)的图象关于y 轴对称;②f(x)的最小值是2;③f(x)在(−∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数; ④f(x)没有最大值.其中正确命题的序号是______ .(请填上所有正确命题的序号) 三、解答题(本大题共5小题,共60.0分)23. 已知函数f(x)=13x 3+ax 2+6x −1.当x =2时,函数f(x)取得极值. (I)求实数a 的值;(II)若1≤x ≤3时,方程f(x)+m =0有两个根,求实数m 的取值范围. 24. 设函数f(x)=ln(x +1)+a(x 2−x),其中a ∈R ,(Ⅰ)讨论函数f(x)极值点的个数,并说明理由; (Ⅱ)若∀x >0,f(x)≥0成立,求a 的取值范围.25.已知函数f(x)=x2−x,g(x)=e x−ax−1(e为自然对数的底数).(1)讨论函数g(x)的单调性;(2)当x>0时,f(x)≤g(x)恒成立,求实数a的取值范围.26.已知函数.(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若a=1,若f(x)有两个零点,求证:.27.已知函数f(x)=(x+1)lnx−ax+2.(1)当a=1时,求在x=1处的切线方程;(2)当a=2时求证:,n∈N∗.答案和解析1.【答案】A【解析】【分析】本题考查了函数的定义域,考查学生的计算能力,属于基础题. 由题意列出不等式组:{x +1>0x +1≠12−x ≥0,解出即可求解.【解答】解:由题意得:{x +1>0x +1≠12−x ≥0,解得−1<x ≤2且x ≠0, ∴函数的定义域为(−1,0)∪(0,2].故选A . 2.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查了分段函数,考查了函数的定义域与值域.属于基础题, 利用分段函数函数值的计算得结论. 【解答】解:∵函数f(x)={−x 13,x ≤−1x +2x−7,x >−1, 又∵−8<−1,∴f(−8)=−(−8)13=2, ∵2>−1,∴f[f(−8)]=f(2)=2+22−7=−4.故选C . 3.【答案】D【解析】【分析】本题主要考查复合函数的单调性及对数函数的图象和性质,属于基础题.由x 2−2x −8>0得:x <−2或x >4,令t =x 2−2x −8,结合复合函数单调性“同增异减”的原则,可得答案. 【解答】解:由x 2−2x −8>0得:x <−2或x >4, 即f(x)的定义域为{x|x <−2或x >4}, 令t =x 2−2x −8,y =lnt 在t ∈(0,+∞)内单调递增,而x ∈(−∞,−2)时,t =x 2−2x −8为减函数,x ∈(4,+∞)时,t =x 2−2x −8为增函数, 故函数f(x)=ln(x 2−2x −8)的单调递增区间是(4,+∞). 故选D . 4.【答案】D【解析】【分析】本题考查指数函数、对数函数的单调性的应用,属于基础题.利用指数函数及对数函数的性质,借助中间量0或1即可求解. 【解答】解:0=log 71<a =log 73<log 77=1, b =log 137<log 131=0,c =30.7>30=1, ∴b <a <c . 故选D . 5.【答案】C【解析】【分析】本题考查函数零点存在性定理,属于基础题.若函数f(x)在[a,b]上是连续的,如果函数f(x)满足f(a)·f(b)<0,则f(x)在(a,b)上至少存在一个零点. 【解答】解:∵函数f(x)=e x +4x −3在上连续, 且f(0)=e 0−3=−2<0,f(12)=√e +2−3=√e −1=e 12−e 0>0,∴f(0)·f(12)<0,∴函数f(x)=e x +4x −3的零点所在的区间为(0,12).故选C . 6.【答案】B【解析】【分析】本题考查了基本函数导数公式,导数的四则运算,导数的几何意义,求已知切点的切线方程的方法,属基础题. 先求函数的导函数f′(x),再求所求切线的斜率即f′(0),由于切点为(0,1),故由点斜式即可得所求切线的方程. 【解答】 解:∵f(x)=cosx e x, ∴f′(x)=−sinx−cosxe ,∴f′(0)=−1,f(0)=1,即函数f(x)图象在点(0,1)处的切线斜率为−1, ∴图象在点(0,f(0))处的切线方程为y =−x +1, 即x +y −1=0. 故选B . 7.【答案】B【解析】【分析】本题考查了由分段函数的函数值求参数,解题的关键是确定f(a)的表达式,考查了运算求解能力和分类讨论思想,属于基础题.结合题意,需要对a 进行分类讨论,若a ≤0,则f(a)=1+a 2;若a >0,则f(a)=2a ,从而可求a . 【解答】解:由题意,函数y ={x 2+1(x ⩽0)2x(x >0), f(a)=10,若a ≤0,则f(a)=a 2+1=10,解得a =−3或a =3(舍去); 若a >0,则f(a)=2a =10, ∴a =5,综上可得,a =5或a =−3. 故选B .8.【答案】D【解析】【分析】本题考查的知识点是分段函数的应用,正确理解分段函数的单调性,是解答的关键,属于中档题. 根据函数单调性的定义,由f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2>0恒成立,得到f(x)单调递增,则分段f(x)在各段上都是递增,且衔接处非减,得到不等式求解即可. 【解答】解:∵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,∴函数f(x)={a x ,x ≥1(4−a 2)x +2,x <1在R 上单调递增, ∴{a >14−a 2>0a 1≥(4−a 2)×1+2 , 解得a ∈[4,8), 故选D . 9.【答案】C【解析】【分析】本题考查函数值的求法,指数函数、对数函数的运算与性质,函数的周期性及奇函数性质的综合应用,利用条件求出函数的周期以及利用函数的性质逐步转化自变量是解题的关键.由已知条件和函数周期性的定义求出函数的周期,利用函数的周期性、奇函数的性质和函数的解析式,逐步转化由运算性质求出f(log 354)的值. 【解答】解:由f(x +2)=−1f(x)得,f(x +4)=−1f(x+2)=f(x), 所以函数f(x)的周期是4,因为f(x)是定义在R 上的奇函数,且3<log 354<4, 则0<4−log 354<1, 且在(0,1)上,f(x)=3x ,所以f(log 354)=f(log 354−4)=−f(4−log 354).故选C .10.【答案】D【解析】【分析】本题考查的知识点是函数的图象,属于中档题.根据已知函数的解析式,分析函数的奇偶性,特殊点处的函数值以及单调性,利用排除法,可得答案. 【解答】解:∵f (x )=y =2x 2−e |x |,∴f(−x)=2(−x)2−e|−x|=2x2−e|x|,故函数为偶函数,当x=±2时,y=8−e2∈(0,1),故排除A,B;当x∈[0,2]时,f(x)=y=2x2−e x,f′(x)=4x−e x,设g(x)=4x−e x,g′(x)=4−e x,当x∈(0,ln4)时,g′(x)<0,g(x)单调递减,即f′(x)=4x−e x单调递减,当x∈(ln4,2)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,即f′(x)=4x−e x单调递增,因为f′(0)=−1<0且f′(ln4)=4ln4−4>0,则f′(x)=4x−e x=0在[0,ln4]有解,设为x0,当x∈(0,x0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x∈(x0,ln4)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,故函数y=2x2−e|x|在[0,ln4]不是单调的,又ln4<2,故函数y=2x2−e|x|在[0,2]不是单调的,排除C,故选D.11.【答案】B【解析】【分析】本题主要考查函数奇偶性和单调性的应用,考查函数性质的综合应用,运用偶函数的性质是解题的关键,属于中档题.根据函数的奇偶性和单调性之间的关系,将不等式进行转化即可得到结论.【解答】解:f(x)的定义域为R,,∴函数f(x)=ln(1+|x|)−11+x2为偶函数,且在x≥0时,f(x)=ln(1+x)−11+x2,而为[0,+∞)上的单调递增函数,且y=−11+x2为[0,+∞)上的单调递增函数,∴函数f(x)在[0,+∞)单调递增,∴f(x)>f(2x−1)等价为f(|x|)>f(|2x−1|),即|x|>|2x−1|,平方得3x2−4x+1<0,解得:13<x<1,所求x的取值范围是(13,1).故选B.12.【答案】B【解析】【分析】本题主要考查求导公式和法则,导数与函数单调性的关系,以及恒成立问题的转化,考查分离常数法,整体思想、分类讨论思想,属于较难题.由求导公式和法则求出f′(x),由条件和导数与函数单调性的关系分类讨论,分别列出不等式进行分离常数,再构造函数,利用整体思想和二次函数的性质求出函数的最值,可得a的取值范围.【解答】解:由题意得,f′(x)=1x +a−1x2,因为f(x)=lnx+ax+1x在[1,+∞)上是单调函数,所以f′(x)≥0或f′(x)≤0在[1,+∞)上恒成立,①当f′(x)≥0时,则1x +a−1x2≥0在[1,+∞)上恒成立,即a≥1x2−1x,设g(x)=1x2−1x=(1x−12)2−14,因为x∈[1,+∞),所以1x∈(0,1],当1x=1时,g(x)取到最大值是:0,所以a≥0,②当f′(x)≤0时,则1x +a−1x2≤0在[1,+∞)上恒成立,即a≤1x2−1x,设g(x)=1x2−1x=(1x−12)2−14,因为x∈[1,+∞),所以1x∈(0,1],当1x =12时,g(x)取到最小值是:−14,所以a≤−14,综上可得,a≤−14或a≥0,所以数a的取值范围是(−∞,−14]∪[0,+∞),故选B.13.【答案】A【解析】【分析】本题考查了对数的运算以及函数的性质,属于基础题.先得出f(x)+f(−x)=4,即可得出结果.【解答】解:∵f(x)=ln(√1+x2−x)+2,∴f(x)+f(−x)=ln(√1+x2−x)+2+ln(√1+x2+x)+2=ln1+4=4,则f(lg5)+f(lg15)=f(lg5)+f(−lg5)=4.故选A.14.【答案】B【解析】【分析】本题考查了函数的图象与性质、导数的应用问题,考查函数与方程的关系,属于中档题.题意转化为y=f(x)与y=ax有2个交点,画出函数的图象,观察满足题意的直线y=ax的条件,利用导数求出切线的斜率,结合图形得出a的取值范围.【解答】解:∵方程f(x)=ax恰有两个不同实数根,∴y=f(x)与y=ax有2个交点,画出y =f(x)的图象和y =ax 的图象,如图所示:其中l 1是直线y =ax 与对数部分图象相切时的情况,l 2是与x ≤1时函数的直线部分平行的直线, 由图可以看出,直线y =ax 的斜率a 应当在l 1与l 2的斜率之间,可以与l 2重合. 当x >1时,f(x)=lnx ,∴y ′=f ′(x)=1x , 设切点为P(x 0,y 0),则k =1x 0,∴切线方程为y −y 0=1x 0(x −x 0),而切线过原点,O(0,0)代入,得y 0=1,∴x 0=e ,k =1e , ∴直线l 1的斜率为1e ,又∵直线l 2与y =14x +1平行,∴直线l 2的斜率为14, ∴实数a 的取值范围是[14,1e ), 故选B . 15.【答案】B【解析】【分析】由条件可得f(x)+f(−x)=2,即有f(x)关于点(0,1)对称,又函数y =x+1x,即y =1+1x 的图象关于点(0,1)对称,即有(x 1,y 1)为交点,即有(−x 1,2−y 1)也为交点,计算即可得到所求和.本题考查抽象函数的运用:求和,考查函数的对称性的运用,以及化简整理的运算能力,属于中档题. 【解答】解:函数f(x)(x ∈R)满足f(−x)=2−f(x), 即为f(x)+f(−x)=2, 可得f(x)关于点(0,1)对称, 函数y =x+1x,即y =1+1x 的图象关于点(0,1)对称,即有(x 1,y 1)为交点,即有(−x 1,2−y 1)也为交点, (x 2,y 2)为交点,即有(−x 2,2−y 2)也为交点,…则有∑i =1m(x i +y i )=(x 1+y 1)+(x 2+y 2)+⋯+(x m +y m )=12[(x 1+y 1)+(−x 1+2−y 1)+(x 2+y 2)+(−x 2+2−y 2)+⋯+(x m +y m )+(−x m +2−y m )] =m .故选B .16.答案 A解析 由已知x ∈R ,f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫π2-πx +(x +e )2x 2+e 2=sinπx +x 2+e 2+2e x x 2+e 2=sinπx +2e x x 2+e 2+1,令g (x )=sinπx +2e xx 2+e2,易知g (x )为奇函数,由于奇函数在对称区间上的最大值与最小值的和为0,M +N =f (x )max +f (x )min =g (x )max +1+g (x )min +1=2,(M +N -1)2019=1. 17.答案 D解析 设F (x )=e 2x f (x )-e 2x -4, 则F ′(x )=2e 2x f (x )+e 2x f ′(x )-2e 2x =e 2x [2f (x )+f ′(x )-2]>0,所以函数F (x )=e 2x f (x )-e 2x -4在R 上为增函数. 又f (0)=5,所以F (0)=f (0)-1-4=0. 又不等式f (x )-4e-2x>1等价于e 2x f (x )-e 2x -4>0,即F (x )>0,解得x >0, 所以不等式的解集为(0,+∞).18.【答案】64【解析】【分析】本题考查对数函数的性质和幂函数,属于基础题.先找到定点P 的坐标,通过P 点坐标求解幂函数f (x )=x b 的解析式,从而求得f(4). 【解答】解:由题意,令2x −3=1,则x =2, 故点P(2,8),设幂函数f(x)=x b , 则2b =8,解得b =3, 所以f(x)=x 3, 故f(4)=64, 故答案为64.19.【答案】y =2x 和y =−14x【解析】【分析】本题考查导数的几何意义:切点处的导数值是切线的斜率;注意“在点处的切线”与“过点的切线”的区别,属于基础题.求出函数的导数,利用导数的几何意义:切点处的导数值是切线的斜率,分原点是切点和原点不是切点两类求. 【解答】解:f ′(x)=3x 2−6x +2.设切线的斜率为k .(1)当切点是原点时,k =f ′(0)=2,所以所求曲线的切线方程为y =2x .(2)当切点不是原点时,设切点是(x 0,y 0),则有y 0=x 03−3x 02+2x 0,k =f ′(x 0)=3x 02−6x 0+2,①又k =y 0x 0=x 02−3x 0+2,②由①②得x 0=32,k =y 0x 0=−14. ∴所求曲线的切线方程为y =−14x.故答案为:y =2x 和y =−14x. 20.【答案】π+24【解析】【分析】本题考查了定积分的计算,巧用几何意义,由面积求积分,为中档题.【解答】解:∫01(√1−x 2+x)dx =∫01√1−x 2dx +∫01x dx=π4+12x 2|01=π4+12=π+24. 故答案为π+24.21.【答案】(−14,+∞)【解析】【分析】本题考查不等式的求解,结合分段函数的不等式,利用分类讨论的数学思想进行求解是解决本题的关键,属于中档题.根据分段函数的表达式,分别讨论x 的取值范围,进行求解即可.【解答】解:若x ≤0,则x −12≤−12,则f(x)+f(x −12)>1等价为x +1+x −12+1>1,即2x >−12,则x >−14,此时−14<x ≤0,当x >0时,f(x)=2x >1,x −12>−12,当x −12>0即x >12时,满足f(x)+f(x −12)>1恒成立,当0≥x −12>−12,即12≥x >0时,f(x −12)=x −12+1=x +12>12,此时f(x)+f(x−12)>1恒成立,综上x>−14,故答案为:(−14,+∞).22.【答案】①④【解析】【分析】本题考查复合函数的性质,属于中档题.从偶函数的角度可知是否关于y轴对称,先求x 2+1|x|的范围再求f(x)的范围,由复合函数的“同增异减”判断单调性.【解答】解:①f(−x)=lg x 2+1|x|=f(x),∴函数f(x)是偶函数,f(x)的图象关于y轴对称,故①正确;②x2+1|x|=|x|+1|x|≥2,∴f(x)=lg x2+1|x|≥lg2,∴f(x)的最小值是lg2,故②不正确;③函数g(x)=x2+1|x|=|x|+1|x|在(−∞,−1),(0,1)上是减函数,在(−1,0),(1,+∞)上是增函数,故函数f(x)=lg x 2+1|x|在(−∞,−1),(0,1)上是减函数,在(−1,0),(1,+∞)上是增函数,故③不正确;④由③知,f(x)没有最大值,故④正确;故答案为①④.23.【答案】解:(I)由f(x)=13x3+ax2+6x−1,则f′(x)=x2+2ax+6,因在x=2时,f(x)取到极值,所以f′(2)=0⇒4+4a+6=0,解得,a=−52;(II)由(I)得f(x)=13x3−52x2+6x−1,且1≤x≤3,则f′(x)=x2−5x+6=(x−2)(x−3),由f′(x)=0,解得x=2或x=3,f′(x)>0,解得x>3或x<2;f′(x)<0,解得2<x<3;∴f(x)的递增区间为:(−∞,2)和(3,+∞);f(x)递减区间为:(2,3),又f(1)=176,f(2)=113,f(3)=72,要f(x)+m=0有两个根,则f(x)=−m有两解,分别画出函数y=f(x)与y=−m的图象,如图所示.由图知,实数m 的取值范围:−113<m ≤−72. 24.【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)=ln(x +1)+a(x 2−x),其中a ∈R ,x ∈(−1,+∞). f ′(x)=1x+1+2ax −a =2ax 2+ax−a+1x+1.令g(x)=2ax 2+ax −a +1,x ∈(−1,+∞).(1)当a =0时,g(x)=1,此时f′(x)>0,函数f(x)在(−1,+∞)上单调递增,无极值点.(2)当a >0时,Δ=a 2−8a(1−a)=a(9a −8).①当0<a ≤89时,Δ≤0,g(x)≥0,f′(x)≥0,函数f(x)在(−1,+∞)上单调递增,无极值点.②当a >89时,Δ>0,设方程2ax 2+ax −a +1=0的两个实数根分别为x 1,x 2,x 1<x 2. ∵x 1+x 2=−12, ∴x 1<−14,x 2>−14. 由g(−1)=1>0,可得−1<x 1<−14.∴当x ∈(−1,x 1)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增; 当x ∈(x 1,x 2)时,g(x)<0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减; 当x ∈(x 2,+∞)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增. 因此当a >89时,函数f(x)有两个极值点.(3)当a <0时,Δ>0.由g(−1)=1>0,可得x 1<−1<x 2. ∴当x ∈(−1,x 2)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增; 当x ∈(x 2,+∞)时,g(x)<0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减. 因此当a <0时,函数f(x)有一个极值点.综上所述:当a <0时,函数f(x)有一个极值点;当0≤a ≤89时,函数f(x)无极值点;当a >89时,函数f(x)有两个极值点.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知:(1)当0≤a ≤89时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.∵f(0)=0,∴x ∈(0,+∞)时,f(x)>0,符合题意.(2)当89<a ≤1时,由g(0)=1−a ≥0,可得x 1,x 2≤0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增. 又f(0)=0,∴x ∈(0,+∞)时,f(x)>0,符合题意.(3)当1<a 时,由g(0)=1−a <0,可得x 2>0,∴x ∈(0,x 2)时,函数f(x)单调递减.又f(0)=0,∴x ∈(0,x 2)时,f(x)<0,不符合题意,舍去;(4)当a <0时,设ℎ(x)=x −ln(x +1),x ∈(0,+∞),ℎ′(x)=x x+1>0. ∴ℎ(x)在(0,+∞)上单调递增.因此x ∈(0,+∞)时,ℎ(x)>ℎ(0)=0,即ln(x +1)<x , 可得:f(x)<x +a(x 2−x)=ax 2+(1−a)x ,当x >1−1a 时,ax 2+(1−a)x <0,此时f(x)<0,不合题意,舍去. 综上所述,a 的取值范围为[0,1]. 25.【答案】解:(1)∵g(x)=e x −ax −1,∴g ′(x )=e x −a ,①若a ≤0,g ′(x )>0,g(x)在(−∞,+∞)上单调递增; ②若a >0,当x ∈(−∞,lna]时,g′(x )≤0,g(x)单调递减; 当x ∈(lna,+∞)时,g′(x )>0,g(x)单调递增,综合上述,若a ≤0,则g(x)在上单调递增;若a >0,则g(x)在(lna,+∞)上单调递增,在(−∞,lna]上单调减.(2)当x >0时,x 2−x ≤e x −ax −1,即a ≤e x x −x −1x +1, 令ℎ(x)=e x x −x −1x +1(x >0),则ℎ′(x)=e x (x−1)−x 2+1x 2,令φ(x)=e x (x −1)−x 2+1(x >0),则φ′(x)=x(e x −2),当x ∈(0,ln2)时,φ′(x)<0,φ(x)单调递减;当x ∈(ln2,+∞)时,φ′(x)>0,φ(x)单调递增,又φ(0)=0,φ(1)=0,∴当x ∈(0,1)时,φ(x)<0,即ℎ′(x)<0,∴ℎ(x)单调递减,当x ∈(1,+∞)时,φ(x)>φ(1)=0,即ℎ′(x)>0,∴ℎ(x)单调递增,∴ℎ(x)min =ℎ(1)=e −1,∴实数a 的取值范围是(−∞,e −1]. 26.【答案】解:(1)函数的定义域为(0,+∞), f′(x )=b x 2−1x =b−xx 2,当b ≤0,f′(x )<0在(0,+∞)上恒成立,当b >0时,f′(x )<0得x ∈(b,+∞);f′(x )>0得x ∈(0,b), 所以,当b ≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递减,当b >0时,f (x )在(0,b)上单调递增,在(b,+∞)单调递减;(2)证明:由题意知,f(x 1)=f(x 2)=0,即1x 1+lnx 1=1x 2+lnx 2, 于是x 2−x 1x 1x 2=ln x2x 1, 记x 2x 1=t ,t >1,则lnt =t−1tx 1,解得x 1=t−1tlnt ,于是,x 1+x 2=x 1+tx 1=(1+t)x 1=t 2−1tlnt , ∴x 1+x 2−2=t 2−1tlnt −2=2(t 2−12t −lnt)lnt , 记函数g(t)=t 2−12t −lnt ,∴g′(x )=(t−1)22t 2,当t >1时g′(t )>0,故g(t)在(1,+∞)上单调增.于是,t >1时,g(t)>g(1)=0.又lnt >0,所以即x 1+x 2>2成立.27.【答案】解:(1)当a =1时,f(x)=(x +1)lnx −x +2(x >0), f ′(x)=lnx +1x ,因为f ′(1)=1,f(1)=1,所以曲线f(x)在x =1处的切线方程为y =x .(3)当a =2时,f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以当x ∈(1,+∞)时,f(x)>f(1)=0,即(x +1)lnx −2x +2>0,所以lnx >2(x−1)x+1在(1,+∞)上恒成立, 令x =n+1n ,得ln n+1n >2(n+1n −1)n+1n +1,化简得ln(n +1)−lnn >22n+1,所以ln2−ln1>22+1,ln3−ln2>24+1,…,ln(n +1)−lnn >22n+1,累加得ln(n +1)−ln1>23+25+⋯+22n+1,即13+15+17+⋯+12n+1<12ln(n +1),n ∈N ∗.。
人教A 版高一数学必修第一册《函数的概念与性质》单元练习题卷(共22题)一、选择题(共10题)1. 设 D 是含数 1 的有限实数集,f (x ) 是定义在 D 上的函数.若 f (x ) 的图象绕原点逆时针旋转π6后与原图象重合,则在以下各项中,f (1) 的可能取值只能是 ( ) A . √3B .√32C .√33D . 02. 如果函数 f (x )=12(m −2)x 2+(n −8)x +1(m ≥0,n ≥0) 在区间 [12,2] 上单调递减,那么 mn 的最大值为 ( ) A .16 B .18 C .25D .8123. 定义“函数 y =f (x ) 是 D 上的 a 级类周期函数”如下:函数 y =f (x ),x ∈D ,对于给定的非零常数 a ,总存在非零常数 T ,使得定义域 D 内的任意实数 x 都有 af (x )=f (x +T ) 恒成立,此时 T 为 f (x ) 的周期.若 y =f (x ) 是 [1,+∞) 上的 a 级类周期函数,且 T =1,当 x ∈[1,2) 时,f (x )=2x +1,且 y =f (x ) 是 [1,+∞) 上的单调递增函数,则实数 a 的取值范围为 ( ) A . [56,+∞)B . [2,+∞)C . [53,+∞)D . [10,+∞)4. 下列函数中,既是偶函数又在 (0,+∞) 上单调递增的函数是 ( ) A . y =cosxB . y =x 3C . y =log 12xD . y =e x +e −x5. 若函数 f (x )(x ∈R ) 为奇函数,f (1)=12,f (x +2)=f (x )+f (2),则 f (5)= ( )A . 0B . 1C . 52D . 56. 设函数 f (x )={x 2+1,x ≤12x ,x >1,则 f(f (3)) 等于 ( )A . 15B . 3C . 23D .1397. 已知函数 f (x )={x 2−2ax +2a,x ≤12x −alnx,x >1.若关于 x 的不等式 f (x )≥a 2 在 R 上恒成立,则实数 a 的取值范围为 ( ) A . (−∞,2√e] B . [0,32] C . [0,2]D . [0,2√e]8. 函数 f (x )=2x 2+2x x+1是 ( )A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数又不是偶函数9. 已知函数 f (x )={2x −2−x ,x ≥02−x −2x ,x <0,若对任意的 x ∈R ,都有 f (2x +1)≥f (x −a ) 成立,则实数 a 的值为 ( ) A . −12B . 12C . −1D . 110. 如图,在四边形 ABCD 中,AB ∥CD ,AB ⊥BC ,AD =DC =2,CB =√2,动点 P 从 A 点出发,按照 A →D →C →B 路径沿边运动,设 P 点运动的路程为 x ,△APB 的面积为 y ,则函数 y =f (x ) 的图象大致是 ( )A .B .C .D .二、填空题(共6题)11. 记 t =x +y −a(x +2√2xy),x >0,y >0.已知对任意的 x >0,y >0,恒有 t ≥0,则实数 a 的取值范围为 .12. 若函数 f (x )=√1−log 2x 的反函数为 f −1(x ),则 f −1(x ) 的值域为 .13. 已知函数 f (x )={x 2,x ≤0−x 2,x >0,则 f [f (−2)]= .14. 已知函数 f (x )=sinx +tanx .项数为 27 的等差数列 {a n } 满足 a n ∈(−π2,π2),且公差 d ≠0,若 f (a 1)+f (a 2)+⋯+f (a 27)=0,则当 k = 时,f (a k )=0.15. 试写出一个与函数 y =x 2 定义域和值域都相同的函数 .16. 已知 f (x ) 是定义在 R 上的奇函数.当 x >0 时,f (x )=x 2−4x ,则不等式 f (x )>x 的解集用区间表示为 .三、解答题(共6题)17. 某工厂有一段旧墙长 14 m ,现准备利用这段旧墙为一面建造平面图形为矩形,面积为 126 m 2 的厂房,工程条件是:(1)建 1 m 新墙的费用为 a 元; (2)修 1 m 旧墙的费用为 a4 元;(3)拆去 1 m 的旧墙,用可得的建材建 1 m 的新墙的费用为 a2 元. 经讨论有两种方案:①利用旧墙一段 x m (0<x <14) 为矩形一边; ②矩形厂房利用旧墙的一面边长 x ≥14. 试写出两种方案中总费用关于 x 的函数关系.18. 定义在 R 上的严格减函数 y =f (x ) 满足:当且仅当 x ∈M ⊆R + 时,函数值 f (x ) 的集合为[0,2] 且 f (12)=1;对 M 中的任意 x 1,x 2 都有 f (x 1⋅x 2)=f (x 1)+f (x 2).(1) 求证;14∈M ,18∉M ;(2) 求证:y =f (x ) 在 M 上的反函数 f −1(x ) 满足 f −1(x 1)⋅f −1(x 2)=f −1(x 1+x 2); (3) 设 x ∈[0,2],解不等式 f −1(x 2+x )⋅f −1(x +2)≤14.19. 已知函数 f (x ) 对一切实数 x ,y 都有 f (x +y )=f (x )+f (y ).(1) 求证:f (x ) 是奇函数;(2) 若 f (−3)=a ,试用 a 表示 f (12).20. 判断函数 f (x )={x 2−2x +3,x >0,0,x =0,−x 2−2x −3,x <0. 的奇偶性.21. 设函数 y =f (x ) 的表达式为 f (x )=x 2+∣x −a ∣,其中 a 为实常数.(1) 判断函数 y =f (x ) 的奇偶性,并说明理由; (2) 设 a >0,函数 g (x )=f (x )x在区间 (0,a ] 上为严格减函数,求实数 a 的最大值.22. 已知 f (x ) 是定义在 R 上的奇函数,且 f (1)=1,对于任意的 x 1,x 2∈R (x 1≠x 2),都有f (x 1)−f (x 2)x 1−x 2>0.(1) 解关于 x 的不等式 f (x 2−3ax )+f (2a 2)<0;(2) 若 f (x )≤m 2−2am +1 对所有 x ∈[−1,1],a ∈[−1,1] 恒成立,求实数 m 的取值范围.答案一、选择题(共10题) 1. 【答案】B【知识点】抽象函数2. 【答案】B【解析】当 m =2 时,f (x )=(n −8)x +1,要使其在区间 [12,2] 上单调递减,则 n −8<0⇒n <8,于是 mn <16,则 mn 无最大值.当 m ∈[0,2) 时,f (x ) 的图象开口向下,要使 f (x ) 在区间 [12,2] 上单调递减,需 −n−8m−2≤12,即 2n +m ≤18,又 n ≥0,则 mn ≤m (9−m2)=−12m 2+9m . 而 g (m )=−12m 2+9m 在 [0,2) 上为增函数,所以 m ∈[0,2) 时,g (m )<g (2)=16,故 m ∈[0,2) 时,mn 无最大值. 当 m >2 时,f (x ) 的图象开口向上,要使 f (x ) 在区间 [12,2] 上单调递减,需 −n−8m−2≥2,即2m +n ≤12,而 2m +n ≥2√2m ⋅n ,所以 mn ≤18,当且仅当 {2m +n =12,2m =n. 即 {m =3,n =6. 时,取“=”,此时满足 m >2. 故 (mn )max =18.【知识点】二次函数的性质与图像、函数的最大(小)值、函数的单调性3. 【答案】C【解析】 f (n +1)=af (n )=a (2n +1)≥2(n +1)+1,a ≥1+22n+1 对 n ≥1,n ∈N ∗ 恒成立, 所以 a ≥(1+22n+1)max=1+23=53.【知识点】函数的最大(小)值4. 【答案】D【解析】 y =cosx 是偶函数,但在 (0,+∞) 不是单调递增,y =x 3 和 y =log 12x 2 不是偶函数,所以只有 y =e x +e −x 满足题意. 【知识点】函数的奇偶性、函数的单调性5. 【答案】C【解析】因为 f (x ) 为奇函数,所以 f (−1)=−f (1), 又 f (x +2)=f (x )+f (2),令 x =−1,得 f (1)=f (−1)+f (2), 于是 f (2)=2f (1)=1;令 x =1,得 f (3)=f (1)+f (2)=32,于是 f (5)=f (3)+f (2)=52. 故选C .【知识点】函数的奇偶性、抽象函数6. 【答案】D【解析】因为 f (3)=23≤1,所以 f(f (3))=(23)2+1=139.【知识点】分段函数7. 【答案】C【知识点】分段函数、恒成立问题8. 【答案】D【解析】因为 f (x )=2x 2+2x x+1的定义域为 {x∣ x ≠−1},定义域不关于原点对称,所以 f (x ) 既不是奇函数也不是偶函数. 【知识点】函数的奇偶性9. 【答案】A【解析】函数 f (x )={2x −2−x ,x ≥02−x −2x ,x <0,所以当 x ≥0 时,f (x )=2x −2−x , −x <0,即 f (−x )=2x −2−x , 所以 f (x )=f (−x ),同理当 x <0 时,f (x )=2−x −2x , 则 −x >0,则 f (−x )=2−x −2x , 即 f (x )=−f (−x ),综上可知,函数 f (x )={2x −2−x ,x ≥02−x −2x ,x <0 为偶函数,当 x ≥0 时,f (x )=2x −2−x ,此时 f (x ) 单调递增, 所以由偶函数对称性可知当 x <0 时 f (x ) 单调递减,若对任意的 x ∈R ,都有 f (2x +1)≥f (x −a ) 成立,则需 ∣2x +1∣≥∣x −a ∣,两边同时平方,移项化简可得3x2+(2a+4)x+1−a2≥0,由二次函数性质,可得Δ=(2a+4)2−4×3×(1−a2)≤0,化简可得(2a+1)2≤0,由平方数性质可知(2a+1)2≥0,所以只能是(2a+1)2=0,解得a=−12.【知识点】函数的奇偶性、函数的单调性、分段函数10. 【答案】A【解析】当x∈[0,2]时,y=f(x)=√2+12,x,y与x成正比,故排除C,D;当x∈(2,4]时,y=f(x)=1+√2,△APB的面积保持不变,排除B.故选A.【知识点】函数图象、函数的表示方法二、填空题(共6题)11. 【答案】{a∣ a≤12}【解析】由t≥0,得x+y≥a(x+2√2xy).因为x>0,y>0,所以a≤x+2√2xy.因为2√2xy≤x+2y,所以x+2√2xy ≥x+yx+(x+2y)=12,当且仅当x=2y>0时,等号成立,因为a≤12,所以实数a的取值范围是{a∣ a≤12}.【知识点】均值不等式的应用12. 【答案】(0,2]【解析】求原函数定义域即解不等式1−log2x>0.【知识点】函数的值域的概念与求法13. 【答案】−16【解析】f[f(−2)]=f(4)=−16.【知识点】分段函数14. 【答案】14【解析】提示:函数 f (x )=sinx +tanx 为奇函数,a 1+a 27=a 2+a 26=⋯=2a 14=0 时,满足题意.又因为此函数在 (−π2,π2) 上为增函数,所以 k 只能等于 14. 【知识点】函数的奇偶性、等差数列15. 【答案】 y =(x +1)2(答案不唯一)【知识点】函数的相关概念16. 【答案】 (−5,0)∪(5,+∞)【解析】因为 f (x ) 是定义在 R 上的奇函数,所以 f (0)=0, 又当 x <0 时,−x >0,所以 f (−x )=x 2+4x . 又 f (x ) 为奇函数,所以 f (−x )=−f (x ), 所以 f (x )=−x 2−4x (x <0), 所以 f (x )={x 2−4x,x >00,x =0−x 2−4x,x <0①当 x >0 时,由 f (x )>x 得 x 2−4x >x ,解得 x >5; ②当 x =0 时,f (x )>x 无解;③当 x <0 时,由 f (x )>x 得 −x 2−4x >x ,解得 −5<x <0. 综上,不等式 f (x )>x 的解集用区间表示为 (−5,0)∪(5,+∞). 【知识点】函数的奇偶性、二次不等式的解法三、解答题(共6题)17. 【答案】方案①:修旧墙费用为 x ⋅a4 元,拆旧墙造新墙费用为 (14−x )⋅a2 元,其余建新墙费用为 (2x +2×126x−14)a 元,∴ 总费用 y =7a (x4+36x−1)(0<x <14).方案②:利用旧墙费用为 14⋅a 4=7a 2(元),建新墙费用为 (2x +252x−14)a (元),总费用 y =2a (x +126x)−212a (x ≥14).【知识点】建立函数表达式模型18. 【答案】(1) 因为 12∈M ,又 14=12×12,f (12)=1, 所以 f (14)=f (12×12)=f (12)+f (12)=2∈[0,2],所以 14∈M ,又因为 f (18)=f (14×12)=f (14)+f (12)=3∉[0,2], 所以 18∉M .(2) 因为 y =f (x ) 在 M 上是严格减函数,所以 y =f (x ) 在 M 上有反函数 y =f −1(x ),x ∈[0,2].任取 x 1,x 2∈[0,2],设 y 1=f −1(x 1),y 2=f −1(x 2), 所以 x 1=f (y 1),x 2=f (y 2)(y 1,y 2∈M ). 因为 x 1+x 2=f (y 1)+f (y 2)=f (y 1y 2), 所以 y 1y 2=f −1(x 1+x 2).又 y 1y 2=f −1(x 1)f −1(x 2),所以 f −1(x 1)⋅f −1(x 2)=f −1(x 1+x 2). (3) 因为 y =f (x ) 在 M 上是严格减函数, 所以 f −1(x ) 在区间 [0,2] 上也是严格减函数.f −1(x 2−x )⋅f −1(x +2)≤14 等价于 f −1(x 2−x +x +2)≤f −1(2).转化为 {0≤x 2−x ≤2,0≤x +2≤2,x 2+2≥2,解得 {−1≤x ≤0或1≤x ≤2,−2≤x ≤0,x ∈R. 即 −1≤x ≤0.所以,不等式的解集为 [−1,0].【知识点】函数的单调性、抽象函数、反函数19. 【答案】(1) 由已知 f (x +y )=f (x )+f (y ), 令 y =−x 得 f (0)=f (x )+f (−x ), 令 x =y =0 得 f (0)=2f (0), 所以 f (0)=0, 所以 f (x )+f (−x )=0, 即 f (−x )=−f (x ), 故 f (x ) 是奇函数.(2) 由(1)知 f (x ) 为奇函数. 所以 f (−3)=−f (3)=a , 所以 f (3)=−a .又 f (12)=f (6)+f (6)=2f (3)+2f (3)=4f (3), 所以 f (12)=−4a .【知识点】函数的奇偶性20. 【答案】若 x >0,则 −x <0,f (−x )=−(−x )2−2(−x )−3=−x 2+2x −3=−f (x ); 若 x =0,则 −x =0,f (−x )=f (0)=0=−f (0);若 x <0,则 −x >0,f (−x )=(−x )2−2(−x )+3=x 2+2x +3=−f (x ). 综上所述 f (−x )={−x 2+2x −3,x >0,0,x =0,x 2+2x +3,x <0.所以 f (−x )=−f (x ),所以 f (x ) 是奇函数.【知识点】函数的奇偶性21. 【答案】(1) 当 a =0 时,y =f (x ) 为偶函数;当 a ≠0 时,y =f (x ) 为非奇非偶函数;(2) a ∈(0,1].【知识点】函数的单调性、函数的最大(小)值22. 【答案】(1) 因为对于任意 x 1,x 2∈[−1,1],x 1≠x 2,总有 f (x 1)−f (x 2)x 1−x 2>0,所以函数 f (x ) 在 [−1,1] 上是递增的奇函数.不等式 f (x 2−3ax )+f (2a 2)<0 变形为不等式 f (x 2−3ax )<−f (2a 2)=f (−2a 2), 所以 x 2−3ax +2a 2<0⇒(x −2a )(x −a )<0. ①当 a >0 时,不等式解集为 {x∣ a <x <2a }; ②当 a =0 时,不等式解集为 ⌀;③当 a <0 时,不等式解集为 {x∣ 2a <x <a }.(2) 所以函数 f (x ) 在 [−1,1] 上是增函数,且 f (x )max =f (1)=1.所以问题转化为 t 2−2αt −1≥f (x )max =f (1)=1 对任意的 α∈[−1,1] 恒成立. 令 g (α)=m 2−2αm +1,α∈[−1,1],只需 {g (1)=m 2−2m +1≥1,g (−1)=m 2+2m +1≥1, 解得 m =0 或 m ≥2 或 m ≤−2.所以实数 m 的取值范围为 {m∣ m =0 或 m ≥2 或 m ≤−2}. 【知识点】函数的单调性、函数的奇偶性。
一、选择题1.已知函数()xxf x e e -=-,则不等式()()2210f xf x +--<成立的一个充分不必要条件为( ) A .()2,1- B .()0,1 C .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭D .()1,1,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭2.已知幂函数2242()(1)mm f x m x -+=-在(0,)+∞上单调递增,函数()2xg x t =-,任意1[1,6)x ∈时,总存在2[1,6)x ∈使得()()12f x g x =,则t 的取值范围是( )A .128t <<B .128t ≤≤C .28t >或1t <D .28t ≥或1t ≤3.对于实数a 和b ,定义运算“*”:,,,.b a b a b a a b ≤⎧*=⎨>⎩设()f x x =,()224g x x x =--+,则()()()M x f x g x =*的最小值为( )A .0B .1C .2D .34.函数()f x 对于任意x ∈R ,恒有()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,那么( ) A .可能不存在单调区间 B .()f x 是R 上的增函数 C .不可能有单调区间D .一定有单调区间5.若函数()f x 同时满足:①定义域内存在实数x ,使得()()0f x f x ⋅-<;②对于定义域内任意1x ,2x ,当12x x ≠时,恒有()()()12120x x f x f x -⋅->⎡⎤⎣⎦;则称函数()f x 为“DM 函数”.下列函数中是“DM 函数”的为( )A .()3f x x =B .()sin f x x =C .()1x f x e-=D .()ln f x x =6.已知函数()312xx f x x x e e=-+-+,其中e 是自然对数的底数,若()()2120f a f a -+≤则实数a 的取值范围是( )A .11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[]1,2-C .(]1,1,2⎡⎫-∞-+∞⎪⎢⎣⎭D .(][),21,-∞-+∞7.定义在R 上的奇函数()f x 满足当0x <时,3(4)f x x =+,则(1),(2),()f f f π的大小关系是( ) A .(1)(2)()f f f π<<B .(1)()(2)f f f π<<C .()(1)(2)f f f π<<D .()(2)(1)f f f π<<8.函数()21x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .9.已知函数()f x 的定义域为,(4)R f x +是偶函数,(6)3f =,()f x 在(,4]-∞上单调递减,则不等式(24)3f x -<的解集为( ) A .(4,6)B .(,4)(6,)-∞⋃+∞C .(,3)(5,)-∞⋃+∞D .(3,5)10.函数()22368f x x x x =--+-( )A .35,5⎡⎤⎣⎦B .[]1,5C .2,35⎡⎣D .35,35⎡⎣11.已知函数()2121f x ax x ax =+++-(a R ∈)的最小值为0,则a =( ) A .12B .1-C .±1D .12±12.已知函数2,1()1,1x ax x f x ax x ⎧-+≤=⎨->⎩,若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则实数a 的取值范围是( ) A .2a <-或2a > B .2a > C .22a -<< D .2a <13.已知函数()()2lg 1f x x x =-+,若函数()f x 在开区间()(),1t t t +∈R 上恒有最小值,则实数t 的取值范围为( ). A .3111,,2222⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B .1113,,2222⎛⎫⎛⎫-⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ C .11,22⎛⎫-⎪⎝⎭ D .13,22⎛⎫⎪⎝⎭14.已知定义在R 上的函数()f x 满足:(1)(2)()f x f x -=;(2)(2)(2)f x f x +=-;(3)12,[1,3]x x ∈ 时,1212()[()()]0x x f x f x -->.则(2019),(2020),(2021)f f f 的大小关系是( )A .(2021)(2020)(2019)f f f >>B .(2019)(2020)(2021)f f f >>C .(2020)(2021)(2019)f f f >>D .(2020)(2019)(2021)f f f >>15.下列函数中,在[)1,+∞上为增函数的是 A .()22y x =-B .1y x =-C .11y x =+ D .()21y x =-+二、填空题16.已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,且对于12,[0,)x x ∀∈+∞,都有()()()221112210x f x x f x x x x x ->≠-,且(3)2f =,则不等式6()f x x>的解集为___________.17.若函数()21f x x a x =--是区间[0,)+∞上的严格增函数,则实数a 的取值范围是____.18.已知()f x 是定义域为R 的奇函数,满足()()3f x f x =+,若()21f =-,则()2020f =______.19.设函数2()21k f x x x =-+(120191,,1,2,3,,2019k x k k k +⎡⎤∈-=⎢⎥⎣⎦)的值域依次是1232019,,,,A A A A ,则1232019A A A A ⋂⋂⋂⋂=__________.20.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,则不等式()()f x f x x--<0的解集为________.21.如果方程24x +y |y |=1所对应的曲线与函数y =f (x )的图象完全重合,那么对于函数y =f (x )有如下结论:①函数f (x )在R 上单调递减;②y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1; ③函数f (x )的值域为(﹣∞,2];④函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点. 其中正确结论的序号是_____.22.定义在R 上的偶函数()f x 满足(1)()f x f x +=-,且当[1,0)x ∈-时1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭则()2log 8f =_________.23.已知()f x 是R 上的偶函数,且在[0,)+∞单调递增,若(3)(4)f a f -<,则a 的取值范围为____.24.已知函数1()22x x f x =-,则满足()()2560f x x f -+>的实数x 的取值范围是________. 25.函数()93x xf x =+()1t x t ≤≤+,若()f x 的最小值为2,则()f x 的最大值为________.26.设函数()f x x x b =+,给出四个命题:①()y f x =是偶函数;②()f x 是实数集R 上的增函数;③0b =,函数()f x 的图像关于原点对称;④函数()f x 有两个零点. 上述命题中,正确命题的序号是__________.(把所有正确命题的序号都填上)【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】根据解析式可判断出()f x 是定义在R 的增函数且是奇函数,不等式可化为()()221f x f x <+,即得221x x <+,解出即可判断.【详解】可得()f x 的定义域为R ,x y e =和x y e -=-都是增函数,()f x ∴是定义在R 的增函数,()()x x f x e e f x --=-=-,()f x ∴是奇函数,则不等式()()2210f x f x +--<化为()()()2211f xf x f x <---=+,221x x ∴<+,解得112x -<<, 则不等式成立的充分不必要条件应是1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭的真子集, 只有B 选项满足. 故选:B. 【点睛】本题考查利用函数的单调性和奇偶性解不等式,解题的关键是判断出()f x 是增函数且是奇函数,从而将不等式化为()()221f xf x <+求解.2.B解析:B【分析】先根据幂函数定义解得m ,再根据单调性进行取舍,根据任意存在性将问题转化为对应函数值域包含问题,最后根据函数单调性确定对应函数值域,根据值域包含关系列不等式解得结果. 【详解】由题意22(1)1420m m m ⎧-=⎨-+>⎩,则0m =,即()2f x x =,当[)11,6x ∈时, ()[)11,36f x ∈,又当[)21,6x ∈时, ()[)22,64g x t t ∈--,∴216436t t -≤⎧⎨-≥⎩,解得128t ≤≤,故选:B . 【点睛】对于方程任意或存在性问题,一般转化为对应函数值域包含关系,即1212,,()()()x x f x g x y f x ∀∃=⇒=的值域包含于()y g x =的值域; 1212,,()()()x x f x g x y f x ∃∃=⇒=的值域与()y g x =的值域交集非空.3.B解析:B 【分析】由题意可得()()()()()()()()()g x f x g x M x f x g x f x f x g x ⎧≤⎪=*=⎨>⎪⎩,通过解不等式得出()()2241,x x x M x x x ⎧⎤--+∈⎪⎥⎪⎣⎦=⎨⎛⎪∈-∞⋃+∞ ⎪ ⎝⎭⎩,作出函数()M x 的图象,根据函数图象可得答案. 【详解】由条件有()()()()()()()()()g x f x g x M x f x g x f x f x g x ⎧≤⎪=*=⎨>⎪⎩当0x ≥时,()224g x x x x =--+≥,得到01x ≤≤, 即01x ≤<时,()()f x g x <,当1x >时,()()f x g x > 当0x <时,()224g x x x x =--+≤-,得x ≤即当1172x--≤时,()()f xg x>,当11702x--<<时,()()f xg x<所以()()211724,12117,1,2x x xM xx x⎧⎡⎤----+∈⎪⎢⎥⎪⎣⎦=⎨⎛⎫--⎪∈-∞⋃+∞⎪⎪ ⎪⎝⎭⎩作出函数()M x 的图象,如图所示,由图可得,当1x=时,()M x有最小值1故选:B4.A解析:A【分析】根据题意,举出两个满足()12f x f x⎛⎫<+⎪⎝⎭的例子,据此分析选项可得答案.【详解】根据题意,函数()f x对于任意x∈R,恒有()12f x f x⎛⎫<+⎪⎝⎭,则()f x的解析式可以为:()2,1 1.51,0.510,00.5xf x xx⎧⎪<≤⎪⎪=<≤⎨⎪<≤⎪⎪⎩,满足()12f x f x⎛⎫<+⎪⎝⎭,不是增函数,没有单调区间,也可以为()f x x=,满足()12f x f x⎛⎫<+⎪⎝⎭,是增函数,其递增区间为R,则()f x可能存在单调区间,也可能不存在单调区间,则A 正确;BCD 错误; 故选:A. 【点睛】关键点睛:本题考查函数单调性的定义,构造反例是解决本题的关键.5.A解析:A 【分析】根据题意函数定义域关于原点对称且函数值有正有负,且为定义域内的单调递增函数,通过此两点判定即可. 【详解】解:由定义域内存在实数x 有()()0f x f x ⋅-<,可得函数定义域关于原点对称且函数值有正有负,排除D 、C.由②得“DM 函数”为单调递增函数,排除B. 故选:A 【考点】确定函数单调性的四种方法: (1)定义法:利用定义判断;(2)导数法:适用于初等函数、复合函数等可以求导的函数;(3)图象法:由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图象不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接; (4)性质法:利用函数单调性的性质,尤其是利用复合函数“同增异减”的原则时,需先确定简单函数的单调性.6.C解析:C 【分析】求导判断函数()312xxf x x x e e =-+-+的单调性,再利用定义判断函数的奇偶性,根据单调性与奇偶性求解即可. 【详解】根据题意,()2132xx f x x e e'=-+--,因为当且仅当0x =时,()213220x x f x x e e -'=-+-≤-=,所以函数()f x 在R 上单调递减;又()3311()220x xx x f x f x x x e x x e e e---+=-++-+-+=,所以函数()f x 为奇函数,()()2120f a f a -+≤,则()()212f a f a -≤-,因为函数()f x 为奇函数,()()212f a f a -≤-,又因为函数()f x 在R 上单调递减,所以212a a -≥-,可得1a ≤-或12a ≥. 故选:C. 【点睛】对于求值或范围的问题,一般先利用导数得出区间上的单调性,再利用定义判断奇偶性,再利用其单调性脱去函数的符号“f ”,转化为解不等式组的问题,若()f x 为偶函数,则()()()f x f x f x -==.7.A解析:A 【分析】根据函数奇偶性先将0x >时的解析式求解出来,然后根据0x >时函数的单调性比较出(1),(2),()f f f π的大小关系.【详解】当0x >时,0x -<,所以()43f x x -=-+,又因为()f x 为奇函数,所以()()43f x f x x -=-=-+,所以()43f x x =-, 显然0x >时,()43f x x =-是递增函数,所以()()()12f f f π<<,故选:A. 【点睛】思路点睛:已知函数奇偶性,求解函数在对称区间上的函数解析式的步骤: (1)先设出对称区间上x 的取值范围,然后分析x -的范围; (2)根据条件计算出()f x -的解析式;(3)根据函数奇偶性得到()(),f x f x -的关系,从而()f x 在对称区间上的解析式可求.8.D解析:D 【分析】分析函数()f x 的奇偶性及其在区间()0,∞+上的单调性,由此可得出合适的选项. 【详解】函数()21x f x x -=的定义域为{}0x x ≠,()()()2211x x f x f x x x----===-, 函数()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 、C 选项;当0x >时,()211x f x x x x-==-,因为y x =,1y x =-在区间()0,∞+上都是增函数,所以函数()f x 在()0,∞+上单调递增,排除A 选项,故选:D. 【点睛】函数图象的识辨可从以下方面入手:(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. 利用上述方法排除、筛选选项.9.D解析:D 【分析】由题知函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则有()f x 在[4,)+∞上单调递增,且有(6)(2)3f f ==,再利用单调性解不等式即可得结果.【详解】因为(4)f x +是偶函数,所以函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则(6)(2)3f f ==. 因为()f x 在(,4]-∞上单调递减,所以()f x 在[4,)+∞上单调递增, 故(24)3f x -<等价于224x <-6<,解得35x <<. 故选:D 【点睛】关键点睛:本题的关键是能得出函数()f x 的图象关于直线4x =对称,进而判断出函数的单调性来,要求学生能够熟悉掌握函数性质的综合应用.10.A解析:A 【详解】由()()2223682x 31x 3f x x x x =---+-=----,知2680x x -+-≥,解得[]2,4.x ∈令()2t 231x 3x =----,则()21x 323x t --=--.,即为()2y 1x 3=--和y 23x t =--两函数图象有交点,作出函数图象,如图所示:由图可知,当直线和半圆相切时t 最小,当直线过点A(4,0)时,t 最大. 当直线和半圆相切时,3t 114-=+,解得35t =±,由图可知35t =-.当直线过点A(4,0)时,2430t ⨯--=,解得t 5=.所以t 35,5⎡⎤∈-⎣⎦,即() 35,5f x ⎡⎤∈-⎣⎦.故选A.11.C解析:C 【分析】设()()()()2121g x h x ax g x h x x ax ⎧+=+⎪⎨-=+-⎪⎩,计算可得()()()()()()()2,2,g x g x h x f x h x g x h x ⎧≥⎪=⎨<⎪⎩,再结合图像即可求出答案. 【详解】设()()()()2121g x h x ax g x h x x ax ⎧+=+⎪⎨-=+-⎪⎩,则()()221g x x axh x x⎧=+⎪⎨=-⎪⎩, 则()()()()()()()()()()()2,2,g x g x h x f x g x h x g x h x h x g x h x ⎧≥⎪=++-=⎨<⎪⎩,由于函数()f x 的最小值为0,作出函数()(),g x h x 的大致图像,结合图像,210x -=,得1x =±, 所以1a =±. 故选:C 【点睛】本题主要考查了分段函数的图像与性质,考查转化思想,考查数形结合思想,属于中档题.12.D解析:D 【分析】若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则说明()f x 在R 上不单调,分0a =,0a <和0a >三种情况讨论求解. 【详解】若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则说明()f x 在R 上不单调,当0a =时,2,1()1,1x x f x x ⎧-≤=⎨->⎩,图象如图,满足题意;当0a <时,函数2y x ax =-+的对称轴02ax =<,其图象如图,满足题意;当0a >时,函数2y x ax =-+的对称轴02ax =>,其图象如图,要使()f x 在R 上不单调,则只要满足12a<,解得2a <,即02a <<.综上,2a <. 故选:D. 【点睛】本题考查分段函数的单调性的应用及二次函数的性质的应用,得出()f x 在R 上不单调是解题的关键.13.A解析:A 【分析】根据函数的奇偶性和单调性,求出最小值取得的条件,结合开区间位置求解参数的取值范围. 【详解】由题210x x -+>恒成立,所以()()2lg 1f x x x =-+定义域为R ,()()()()2lg 1f x x x f x -=---+=,所以()()2lg 1f x xx =-+为定义在R 上的偶函数,当220,11x y x x x x ≥=-+=-+在10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减,在1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭单调递增, 所以()()2lg 1f x x x =-+在10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减,在1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭单调递增,在1,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦单调递减,在1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调递增,1122f f ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以函数()()2lg 1f x x x =-+在12x =和12x =-处均取得最小值,若函数()f x 在开区间()(),1t t t +∈R 上恒有最小值, 则112t t <-<+或112t t <<+, 解得:3111,,2222t ⎛⎫⎛⎫∈--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故选:A14.B解析:B 【分析】根据已知可得函数()f x 的图象关于直线1x =对称,周期为4,且在[]1,3上为增函数,得出()()20193f f =,()()()202002f f f ==,()()20211f f =,根据单调性即可比较(2019),(2020),(2021)f f f 的大小. 【详解】解:∵函数()f x 满足:(2)()f x f x -=,故函数的图象关于直线1x =对称;(2)(2)f x f x +=-,则()()4f x f x +=,故函数的周期为4;12,[1,3]x x ∈ 时,1212()[()()]0x x f x f x -->,故函数在[]1,3上为增函数;故()()20193f f =,()()()202002f f f ==,()()20211f f =, 而()()()321f f f >>,所以(2019)(2020)(2021)f f f >>. 故选:B. 【点睛】本题考查函数的基本性质的应用,考查函数的对称性、周期性和利用函数的单调性比较大小,考查化简能力和转化思想.15.B解析:B 【解析】对于A ,函数()22y x =-的图象是抛物线,对称轴是x =2,当x <2时是减函数,x >2时是增函数,∴不满足题意;对于B ,函数1,111,1x x y x x x -≥⎧=-=⎨-<⎩,∴当1≥x 时,是增函数,x <1时,是减函数,∴满足题意; 对于C ,函数11y x =+,当x <−1,x >−1时,函数是减函数,∴不满足题意; 对于D ,函数()21y x =-+的图象是抛物线,对称轴是x =−1,当x >−1时是减函数,x <−1时是增函数,∴不满足题意;故选B.二、填空题16.【分析】令可得是上的增函数根据为奇函数可得为偶函数且在上是减函数分类讨论的符号将变形后利用的单调性可解得结果【详解】令则对于都有所以是上的增函数因为函数为定义在R 上的奇函数所以所以所以是定义在R 上的 解析:(3,0)(3,)-⋃+∞【分析】令()()g x xf x =,可得()g x 是[0,)+∞上的增函数,根据()f x 为奇函数可得()g x 为偶函数,且在(,0)-∞上是减函数,分类讨论x 的符号,将6()f x x>变形后,利用()g x 的单调性可解得结果. 【详解】令()()g x xf x =,则对于12,[0,)x x ∀∈+∞,都有211221()()0()g x g x x x x x ->≠-,所以()g x 是[0,)+∞上的增函数,因为函数()f x 为定义在R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以()()()()g x xf x xf x g x -=--==,所以()g x 是定义在R 上的偶函数,所以()g x 在(,0)-∞上是减函数,当0x >时,6()f x x>化为()63(3)xf x f >=,即()(3)g x g >,因为()g x 是[0,)+∞上的增函数,所以3x >, 当0x <时,6()f x x>化为()6xf x <,因为()f x 为奇函数,且(3)2f =,所以(3)(3)2f f -=-=-,所以()6xf x <化为()3(3)(3)g x f g <--=-,因为()g x 在(,0)-∞上是减函数,所以30x -<<,综上所述:6()f x x>的解集为(3,0)(3,)-⋃+∞. 故答案为:(3,0)(3,)-⋃+∞【点睛】关键点点睛:构造函数()()g x xf x =,利用()g x 的奇偶性和单调性求解是解题关键.17.【分析】首先将函数写成分段函数的形式再分解函数的单调性列不等式求解【详解】要使函数在单调递增则在单调递增且在单调递增以及在分界点处即得解得:故答案为:【点睛】关键点点睛:本题的第一个关键是去绝对值第 解析:[]0,2【分析】首先将函数写成分段函数的形式,再分解函数的单调性,列不等式求解. 【详解】()22,1,1x ax a x f x x ax a x ⎧-+≥=⎨+-<⎩,要使函数()f x 在[)0,+∞单调递增,则2y x ax a =-+在[)1,+∞单调递增,且2y x ax a =+-在[)0,1单调递增,以及在分界点处a a -≤,即得1202a aa a ⎧≤⎪⎪⎪-≤⎨⎪-≤⎪⎪⎩,解得:02a ≤≤. 故答案为:[]0,2 【点睛】关键点点睛:本题的第一个关键是去绝对值,第二个关键是根据分段函数的单调性列不等式,每段都是增函数,以及在分界点处的不等式.18.1【分析】首先根据题中所给的条件判断出函数的最小正周期结合奇函数的定义求得结果【详解】因为所以函数是以3为周期的周期函数且是定义域为的奇函数所以故答案为:1【点睛】该题考查的是有关函数的问题涉及到的解析:1 【分析】首先根据题中所给的条件,判断出函数的最小正周期,结合奇函数的定义,求得结果. 【详解】因为()()3f x f x =+,所以函数()f x 是以3为周期的周期函数, 且是定义域为R 的奇函数,所以(2020)(67432)(2)(2)1f f f f =⨯-=-=-=, 故答案为:1. 【点睛】该题考查的是有关函数的问题,涉及到的知识点有函数奇偶性与周期性的综合应用,属于简单题目.19.【分析】求出二次函数的对称轴判断函数的最小值与最大值然后求解值域的交集即可【详解】函数的对称轴为开口向上所以函数的最小值为函数()的值域依次是它们的最小值都是函数值域中的最大值为:当即时此时所以值域解析:2220190,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】求出二次函数的对称轴,判断函数的最小值与最大值,然后求解值域的交集即可. 【详解】函数()221k f x x x =-+的对称轴为1x =,开口向上,所以函数的最小值为()10f =,函数2()21k f x x x =-+(120191,,1,2,3,,2019k x k k k +⎡⎤∈-=⎢⎥⎣⎦)的值域依次是1232019,,,,A A A A ,它们的最小值都是0,函数值域中的最大值为:当12019111k k k +⎛⎫--=-⎪⎝⎭,即1010k =时,此时111010x =-, 所以,值域中的最大值中的最小值为22112019111101010101010f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以,212320192010220190,1010A A A A A ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦.故答案为:222019 0,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查二次函数的性质,函数的最值,考查分析问题解决问题的能力,涉及集合的交集计算,属于基础题.20.(-10)∪(01)【分析】首先根据奇函数f(x)在(0+∞)上为增函数且f(1)=0得到f(-1)=0且在(-∞0)上也是增函数从而将不等式转化为或进而求得结果【详解】因为f(x)为奇函数且在(0解析:(-1,0)∪(0,1)【分析】首先根据奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,得到f(-1)=0,且在(-∞,0)上也是增函数,从而将不等式转化为()0xf x>⎧⎨<⎩或()0xf x<⎧⎨>⎩,进而求得结果.【详解】因为f(x)为奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,f(1)=0,所以f(-1)=-f(1)=0,且在(-∞,0)上也是增函数.因为()()f x f xx--=2·()f xx<0,即()0xf x>⎧⎨<⎩或()0xf x<⎧⎨>⎩解得x∈(-1,0)∪(0,1).故答案为:(-1,0)∪(0,1).【点睛】该题考查的是有关函数的问题,涉及到的知识点有函数奇偶性与单调性的应用,属于简单题目.21.②④【分析】根据题意画出方程对应的函数图象根据图像判断函数单调性值域最值以及函数零点个数的判断数形结合即可选择【详解】当y≥0时方程y|y|=1化为(y≥0)当y<0时方程y|y|=1化为(y<0)解析:②④【分析】根据题意,画出方程对应的函数图象,根据图像判断函数单调性、值域、最值以及函数零点个数的判断,数形结合即可选择.【详解】当y≥0时,方程24x+y|y|=1化为2214xy+=(y≥0),当y<0时,方程24x+y|y|=1化为2214xy-=(y<0).作出函数f (x )的图象如图:由图可知,函数f (x )在R 上不是单调函数,故①错误; y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1,故②正确; 函数f (x )的值域为(﹣∞,1],故③错误;双曲线2214x y -=的渐近线方程为y 12=±,故函数y =f (x )与y =﹣x 的图象只有1个交点, 即函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点,故④正确. 故答案为:②④. 【点睛】本题考查函数单调性、值域以及零点个数的判断,涉及椭圆和双曲线的轨迹绘制,以及数形结合的数学思想,属综合中档题.22.2【分析】利用确定函数的周期再结合偶函数性质求值【详解】用x+1代换x 得即f(x+2)=f(x)f(x)为周期函数T=2又是偶函数所以故答案为:2【点睛】本题考查由函数的周期性和奇偶性求函数值属于中解析:2 【分析】 利用()()1f x f x +=-确定函数的周期,再结合偶函数性质求值.【详解】用x +1代换x ,得[]()()(1)+1(+1)f x f x f x f x +=-=--=⎡⎤⎣⎦,即f (x +2)=f (x ),f (x )为周期函数,T =2,又 2log 83=, ()f x 是偶函数,所以()()()()121log 831122f f f f -⎛⎫===-== ⎪⎝⎭,故答案为:2. 【点睛】本题考查由函数的周期性和奇偶性求函数值,属于中档题.函数()f x 若满足()()f x a f x +=-,1()()f x a f x +=等时,则此函数为周期函数,且2a 是它的一个周期.23.【分析】由偶函数的性质将不等式表示为再由函数在区间上的单调性得出与的大小关系解出不等式即可【详解】函数是上的偶函数所以由得函数在区间上单调递增得解得因此实数的取值范围是故答案为【点睛】本题考查函数不 解析:17a -<<【分析】由偶函数的性质()()f x fx =将不等式表示为()()34f a f -<,再由函数()y f x =在区间[)0,+∞上的单调性得出3a -与4的大小关系,解出不等式即可. 【详解】函数()y f x =是R 上的偶函数,所以()()f x f x =,由()()34f a f -<,得()()34fa f -<,函数()y f x =在区间[)0,+∞上单调递增,34a ∴-<,得434a -<-<, 解得17a -<<,因此,实数a 的取值范围是()1,7-,故答案为()1,7-. 【点睛】本题考查函数不等式的求解,对于这类问题,一般要考查函数的奇偶性与单调性,将不等式转化为()()12f x f x <(若函数为偶函数,可化为()()12fx f x <),结合单调性得出1x 与2x 的大小(或1x 与2x 的大小)关系,考查推理能力与分析问题的能力,属于中等题.24.【分析】根据题意由奇函数的定义可得函数为奇函数由函数单调性的性质可得函数在上为减函数;据此可得解可得的取值范围即可得答案【详解】解:根据题意函数即函数为奇函数又由在上为减函数在上增函数与则函数在上为 解析:(2,3)【分析】根据题意,由奇函数的定义可得函数()f x 为奇函数,由函数单调性的性质可得函数()f x 在R 上为减函数;据此可得()()()22560(5)6f x x f f x x f -+>⇒->-22(5)(6)56f x x f x x ⇒->-⇒-<-,解可得x的取值范围,即可得答案. 【详解】解:根据题意,函数1()22x x f x =-,11()2(2)()22xx x x f x f x ---=-=--=-,即函数()f x 为奇函数, 又由12x y =在R 上为减函数,2x y =-在R 上增函数与,则函数()f x 在R 上为减函数, 则()()2560f x x f -+>()2(5)6f x x f ∴->-2(5)(6)f x x f ∴->- 256x x ∴-<-,解可得:23x <<, 即x 的取值范围为(2,3); 故答案为:(2,3) 【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,关键是得到关于x 的不等式,属于基础题.25.12【分析】首先设将原函数转化为再根据二次函数的单调性即可得到答案【详解】设因为所以则函数转化为因为在为增函数所以解得或(舍去)即所以故答案为:【点睛】本题主要考查根据函数单调性求最值同时考查了换元解析:12 【分析】首先设3x m =,将原函数转化为()2g m m m =+,()133t t m +≤≤,再根据二次函数的单调性即可得到答案. 【详解】设3x m =,因为1t x t ≤≤+,所以133t t m +≤≤.则函数()93x x f x =+()1t x t ≤≤+转化为()2g m m m =+,()133t t m +≤≤.因为()g m 在13,3t t +⎡⎤⎣⎦为增函数,所以()()()2min 3332t t t g m g ==+=,解得31t =或32t =-(舍去).即0t =.所以()()()1max 3312t f x g g +===.故答案为:12 【点睛】本题主要考查根据函数单调性求最值,同时考查了换元法,属于中档题.26.②③【解析】①错∵∴不是偶函数②∵由图象知在上单调递增正确③时关于原点对称正确④若时只有一个零点错误综上正确命题为②③解析:②③ 【解析】①错,∵()f x x x b =+,()()f x x x b f x -=-+≠,∴()y f x =不是偶函数.②∵22(0)()(0)x b x f x x b x ⎧+>=⎨-+≤⎩,由图象知()f x 在R 上单调递增,正确.③0b =时,22(0)()(0)x x f x x x ⎧>=⎨-≤⎩,()f x 关于原点对称,正确.④若0b =时,()f x 只有一个零点,错误.综上,正确命题为②③.。
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)1.三个数a=0.67,b=70.6,c=log0.76的大小关系为()A.b<c<a B.b<a<c C.c<a<b D.c<b<a【答案解析】C【考点】对数值大小的比较.【分析】利用指数函数与对数函数的单调性即可得出.【解答】解:∵0<a=0.67<1,b=70.6>1,c=log0.76<0,∴c<a<b,故选:C.2.已知函数的图象与直线y=x恰有三个公共点,则实数m的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1] B.[﹣1,2) C.[﹣1,2] D.[2,+∞)【答案解析】B【考点】函数的零点;函数的图象;函数与方程的综合运用.【专题】函数的性质及应用.【分析】由题意可得只要满足直线y=x和射线y=2(x>m)有一个交点,而且直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2的两个交点即可,画图便知,直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象的两个交点为(﹣2,﹣2)(﹣1,﹣1),由此可得实数m的取值范围.【解答】解:由题意可得射线y=x与函数f(x)=2(x>m)有且只有一个交点.而直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2,至多两个交点,题目需要三个交点,则只要满足直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象有两个交点即可,画图便知,y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象交点为A(﹣2,﹣2)、B(﹣1,﹣1),故有m≥﹣1.而当m≥2时,直线y=x和射线y=2(x>m)无交点,故实数m的取值范围是[﹣1,2),故选B.【点评】本题主要考查函数与方程的综合应用,体现了转化、数形结合的数学思想,属于基础题.3.若函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a,则a的值为()A.2 B.4 C. D.【答案解析】C【考点】函数单调性的性质.【专题】函数的性质及应用.【分析】根据同底的指数函数和对数函数有相同的单调性,建立方程关系即可得到结论.【解答】解:∵函数y=ax与y=loga(x+1)在[0,1]上有相同的单调性,∴函数函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上是单调函数,则最大值与最小值之和为f(0)+f(1)=a,即1+loga1+loga2+a=a,即loga2=﹣1,解得a=,故选:C【点评】本题主要考查函数最值是应用,利用同底的指数函数和对数函数有相同的单调性是解决本题的关键.本题没有对a进行讨论.4.函数f(x)=ln(x-)的图象是()A. B.C. D.【答案解析】B【考点】对数函数图象与性质的综合应用.【专题】计算题;数形结合.【分析】求出函数的定义域,通过函数的定义域,判断函数的单调性,推出选项即可.【解答】解:因为x->0,解得x>1或﹣1<x<0,所以函数f(x)=ln(x-)的定义域为:(﹣1,0)∪(1,+∞).所以选项A、C不正确.当x∈(﹣1,0)时, g(x)=x-是增函数,因为y=lnx是增函数,所以函数f(x)=ln(x-)是增函数.故选B.【点评】本题考查函数的图象的综合应用,对数函数的单调性的应用,考查基本知识的综合应用,考查数形结合,计算能力.判断图象问题,一般借助:函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性、以及函数的图象的变化趋势等等.5.函数f(x)=x3+sinx+1(x∈R),若f(a)=2,则f(﹣a)的值为()A.3 B.0 C.﹣1 D.﹣2【答案解析】B【考点】函数奇偶性的性质.【分析】把α和﹣α分别代入函数式,可得出答案.【解答】解:∵由f(a)=2∴f(a)=a3+sina+1=2,a3+sina=1,则f(﹣a)=(﹣a)3+sin(﹣a)+1=﹣(a3+sina)+1=﹣1+1=0.故选B【点评】本题主要考查函数奇偶性的运用.属基础题.6.函数f(x)=x3+3x﹣1在以下哪个区间一定有零点()A.(﹣1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3)【答案解析】B【考点】函数零点的判定定理.【专题】函数的性质及应用.【分析】根据函数零点的判定定理将选项中区间的端点值代入验证即可得到答案.【解答】解:∵f(x)=x3+3x﹣1∴f(﹣1)f(0)=(﹣1﹣3﹣1)(﹣1)>0,排除A.f(1)f(2)=(1+3﹣1)(8+6﹣1)>0,排除C.f(0)f(1)=(﹣1)(1+3﹣1)<0,∴函数f(x)在区间(0,1)一定有零点.故选:B.【点评】本题主要考查函数零点的判定定理.属基础题.7.函数y=ax+1(a>0且a≠1)的图象必经过点()A.(0,1) B.(1,0) C.(2,1) D.(0,2)【答案解析】D【考点】指数函数的单调性与特殊点.【专题】函数的性质及应用.【分析】已知函数f(x)=ax+1,根据指数函数的性质,求出其过的定点.【解答】解:∵函数f(x)=ax+1,其中a>0,a≠1,令x=0,可得y=1+1=2,点的坐标为(0,2),故选:D【点评】本题主要考查指数函数的性质及其特殊点,是一道基础题.8.已知函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)﹣kx有零点,则实数k的取值范围是()A.(﹣∞,+∞) B. [,+∞) C.(﹣∞,] D.(﹣∞,1)【答案解析】考点:函数零点的判定定理.专题:计算题;数形结合;函数的性质及应用.分析:画出f(x)的图象,函数g(x)=f(x)﹣kx有零点,即为y=f(x)的图象和直线y=kx有交点,作出直线y=kx,由图象观察k≤0,直线和曲线有交点,设直线y=kx与曲线y=log2x相切的切点为p(m,n),运用导数,求出切线的斜率,再由图象观察即可得到k的取值范围.解答:解:函数f(x)=,画出f(x)的图象,函数g(x)=f(x)﹣kx有零点,即为y=f(x)的图象和直线y=kx有交点,作出直线y=kx,由图象观察k≤0,直线和曲线有交点,设直线y=kx与曲线y=log2x相切的切点为p(m,n),由于(log2x)′=,即切线的斜率为=k,又n=km,n=log2m,解得m=e,k=,则k>0时,直线与曲线有交点,则0<k,综上,可得实数k的取值范围是:(﹣∞,].故选C.点评:本题考查分段函数及运用,考查分段函数的图象和运用,考查数形结合的思想方法,考查运用导数求切线的斜率,属于中档题.9.函数f(x)=ln(x2+1)的图象大致是()【答案解析】考点:函数的图象.专题:函数的性质及应用.分析:∵x2+1≥1,又y=lnx在(0,+∞)单调递增,∴y=ln(x2+1)≥ln1=0,函数的图象应在x轴的上方,在令x取特殊值,选出答案.解答:解:∵x2+1≥1,又y=lnx在(0,+∞)单调递增,∴y=ln(x2+1)≥ln1=0,∴函数的图象应在x轴的上方,又f(0)=ln(0+1)=ln1=0,∴图象过原点,综上只有A符合.故选:A点评:对于函数的选择题,从特殊值、函数的性质入手,往往事半功倍,本题属于低档题.10.设函数f(x),g(x)满足下列条件:(1)对任意实数x1,x2都有f(x1)•f(x2)+g(x1)•g(x2)=g(x1﹣x2);(2)f(﹣1)=﹣1,f(0)=0,f(1)=1.下列四个命题:①g(0)=1;②g(2)=1;③f2(x)+g2(x)=1;④当n>2,n∈N*时,[f(x)]n+[g(x)]n的最大值为1.其中所有正确命题的序号是()A.①③ B.②④ C.②③④ D.①③④【答案解析】考点:命题的真假判断与应用.专题:函数的性质及应用.分析:既然对任意实数x1,x2都有f(x1)•f(x2)+g(x1)•g(x2)=g(x1﹣x2),那么分别令x1,x2取1,0,﹣1求出g(0),g(1),g(﹣1),g(2),然后令x1=x2=x可得③,再根据不等式即可得④解答:解;对于①结论是正确的.∵对任意实数x1,x2都有f(x1)•f(x2)+g(x1)•g(x2)=g(x1﹣x2)且f(﹣1)=﹣1,f(0)=0,f(1)=1,令x1=x2=1,得[f(1)]2+[g(1)]2=g(0),∴1+[g(1)]2=g(0),∴g(0)﹣1=[g(1)]2 令x1=1,x2=0,得f(1)f(0)+g(1)g(0)=g(1),∴g(1)g(0)=g(1),g(1)[g(0)﹣1]=0解方程组得对于②结论是不正确的,令x1=0,x2=﹣1,得f(0)f(﹣1)+g(0)g(﹣1)=g(1),∴g(﹣1)=0令x1=1,x2=﹣1,得f(1)f(﹣1)+g(1)g(﹣1)=g(2),∴﹣1=g(2),∴g(2)≠1对于③结论是正确的,令x1=x2=1,得f2(x)+g2(x)=g(0)=1,对于④结论是正确的,由③可知f2(x)≤1,∴﹣1≤f(x)≤1,﹣1≤g(x)≤1∴|fn(x)|≤f2(x),|gn(x)|≤g2(x)对n>2,n∈N*时恒成立,[f(x)]n+[g(x)]n≤f2(x)+g2(x)=1综上,①③④是正确的.故选:D。
一、选择题1.已知m R ∈,若函数()||x m f x e +=对任意x ∈R 满足()()20212120f x f x -=-,则不等式()1ln ln 2f x f e x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭的解集是( ) A .[)1,,e e⎛⎤-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦B .1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[)10,,e e⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦D .[),e +∞2.已知()2xf x x =+,[](),M a b a b =<,(){}4,N yy f x x M ==∈∣,则使得MN 的实数对(),a b 有( )A .0个B .1个C .2个D .3个3.已知函数()xxf x e e -=-,则不等式()()2210f x f x +--<成立的一个充分不必要条件为( ) A .()2,1- B .()0,1 C .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭D .()1,1,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭4.已知函数()()2265m m m f x x-=--是幂函数,对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,满足()()12120f x f x x x ->-,若a ,b R ∈,且0a b +>,则()()f a f b +的值( )A .恒大于0B .恒小于0C .等于0D .无法判断5.已知定义在R 上的函数()f x ,满足()()()3f m n f m f n +=+-,且0x >时,()3f x <,则下列说法不正确的是( )A .()()6f x f x +-=B .()y f x =在R 上单调递减C .若()10f =,()()22190f x x f x ++--->的解集()1,0-D .若()69f =-,则123164f ⎛⎫= ⎪⎝⎭6.已知32()2f x x ax ax =++,对任意两个不等实数12,[1,)x x ∈+∞,都有()()2112120x f x x f x x x ->-,则a 的取值范围( )A .2a ≥-B .2a ≤-C .4a ≥-D .4a ≤-7.已知函数()f x 的定义域为,(4)R f x +是偶函数,(6)3f =,()f x 在(,4]-∞上单调递减,则不等式(24)3f x -<的解集为( ) A .(4,6)B .(,4)(6,)-∞⋃+∞C .(,3)(5,)-∞⋃+∞D .(3,5)8.已知函数()2sin tan 1cos a x b xf x x x +=++,若()10100f =,则()10f -=( )A .100-B .98C .102-D .1029.已知函数()22x f x =-,则函数()y f x =的图象可能是( )A .B .C .D .10.设函数1,()0,x D x x ⎧=⎨⎩为有理数为无理数,则下列结论正确的是( )A .()D x 的值域为[0,1]B .()D x 是偶函数C .()(3.14)D D π>D .()D x 是单调函数11.函数24()|3|3x f x x -=+-是( )A .奇函数B .偶函数C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数12.已知()22,02,0x x f x x x x ⎧-≥=⎨+<⎩,则不等式()()3f f x ≤的解集为( )A .](,3-∞-B .)3,⎡-+∞⎣C .(3-∞D .)3,+∞13.设函数()f x 的定义域为D ,如果对任意的x D ∈,存在y D ∈,使得()()f x f y =-成立,则称函数()f x 为“呆呆函数”,下列为“呆呆函数”的是( ) A .2sin cos cos y x x x =+ B .2x y = C .ln x y x e =+D .22y x x =-14.已知定义在R 上的函数()f x 满足:(1)(2)()f x f x -=;(2)(2)(2)f x f x +=-;(3)12,[1,3]x x ∈ 时,1212()[()()]0x x f x f x -->.则(2019),(2020),(2021)f f f 的大小关系是( )A .(2021)(2020)(2019)f f f >>B .(2019)(2020)(2021)f f f >>C .(2020)(2021)(2019)f f f >>D .(2020)(2019)(2021)f f f >>15.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且满足下列两个条件:①对任意的1x ,[]24,8x ∈,且12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-;②x ∀∈R ,都有()()8f x f x +=.若()7a f =-,()11b f =,()2020c f =,则a ,b ,c 的大小关系正确的是( ) A .a b c <<B .b a c <<C .b c a <<D .c b a <<二、填空题16.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,()()1f x x x =+.则函数的解析式为__________17.已知函数()()23log 440f x ax x =-+>在x ∈R 上恒成立,则a 的取值范围是_________. 18.函数24xy x =+的严格增区间是_____________. 19.对于正整数k ,设函数[][]()k f x kx k x =-,其中[]a 表示不超过a 的最大整数,设24()()()g x f x f x =+,则()g x 的值域为_________.20.已知定义域为()0,∞+的函数()y f x =满足:对任意()0,x ∈+∞,恒有()()2 2 f x f x =成立;当(]1,2x ∈时,()2f x x =-,给出如下结论:①对任意m ∈Z ,都有()20mf =;②函数()y f x =的值域为[)0,+∞; ③存在n ∈Z ,使得()219nf +=;④“函数()y f x =在区间(),a b 上是严格减函数”的充要条件是“存在k ∈Z ,使得()1(,)2,2k k a b +⊆”.其中所有正确结论的序号是__________ 21.已知函数()()1502f x x x x =+->,则()f x 的递减区间是____. 22.记号{}max ,m n 表示m ,n 中取较大的数,如{}max 1,22=.已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,且当0x >时,()222max ,4x f x x x a a ⎧⎫=-+-⎨⎬⎩⎭.若0x <时,()f x 的最大值为1,则实数a 的值是_________.23.设函数10()20xx x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是____________.24.函数()22f x x x =-,[]2,2x ∈-的最大值为________.25.如果方程24x +y |y |=1所对应的曲线与函数y =f (x )的图象完全重合,那么对于函数y =f (x )有如下结论:①函数f (x )在R 上单调递减;②y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1; ③函数f (x )的值域为(﹣∞,2];④函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点. 其中正确结论的序号是_____.26.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f (2)=0,则使得f (x )<0的x 的取值范围是________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】先判断函数为偶函数,根据奇偶性求得0m =,将原不等式化为ln x e e ≥,等价于ln 1x ≥,进而可得答案.【详解】设2021x t -=,()()()()20212120f x f x f t f t -=-⇒=-, 所以()||x m f x e+=是偶函数,则||||x m x m e e +-+=恒成立,即()()2240x m x m x m x m mx +=-+⇔+=-+⇔=对任意x ∈R 恒成立, 所以0m =⇒()||x f x e =,因为11lnln ln x x x-==-, 所以()1ln ln2f x f e x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭即为()()ln ln 2f x f x e +-≥, ()()ln 2ln 2ln xf x e f x e ee ≥⇒≥⇒≥,因为xy e =为增函数,所以可得ln 1x ≥,则ln 1x ≥或ln 1x ≤-, 解得x e ≥或10x e<≤,即不等式()1ln ln 2f x f e x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭的解集是[)10,,e e ⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦,故选:C. 【点睛】方法点睛:已知函数的奇偶性求参数,主要方法有两个,一是利用:(1)奇函数由()()+0f x f x -= 恒成立求解,(2)偶函数由()()0f x f x --= 恒成立求解;二是利用特殊值:奇函数一般由()00f = 求解,偶函数一般由()()110f f --=求解,用特殊法求解参数后,一定要注意验证奇偶性.2.D解析:D 【分析】 先判断函数()2xf x x =+是奇函数,且在R 上单调递增;根据题中条件,得到()()44f a a f b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,求解,即可得出结果. 【详解】 因为()2xf x x =+的定义域为R ,显然定义域关于原点对称, 又()()22x xf x f x x x --==-=--++, 所以()f x 是奇函数, 当0x ≥时,()21222x x f x x x x ===-+++显然单调递增;所以当0x <时,()2xf x x =-+也单调递增; 又()00f =,所以函数()2xf x x =+是连续函数; 因此()2xf x x =+在R上单调递增; 当[],x M a b ∈=时,()()()44,4y f x f a f b =∈⎡⎤⎣⎦,因为(){}4,N yy f x x M ==∈∣,所以为使M N ,必有()()44f a af b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,即4242aa ab b b a b⎧=⎪+⎪⎪=⎨+⎪⎪<⎪⎩,解得22a b =-⎧⎨=⎩或20a b =-⎧⎨=⎩或02a b =⎧⎨=⎩, 即使得M N 的实数对(),a b 有()2,2-,()2,0-,()0,2,共3对.故选:D. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于先根据函数解析式,判断函数()f x 是奇函数,且在R 上单调递增,得出[],x M a b ∈=时,()4y f x =的值域,列出方程,即可求解.3.B解析:B 【分析】根据解析式可判断出()f x 是定义在R 的增函数且是奇函数,不等式可化为()()221f x f x <+,即得221x x <+,解出即可判断.【详解】可得()f x 的定义域为R ,x y e =和x y e -=-都是增函数,()f x ∴是定义在R 的增函数,()()x x f x e e f x --=-=-,()f x ∴是奇函数,则不等式()()2210f xf x +--<化为()()()2211f x f x f x <---=+,221x x ∴<+,解得112x -<<,则不等式成立的充分不必要条件应是1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭的真子集, 只有B 选项满足. 故选:B. 【点睛】本题考查利用函数的单调性和奇偶性解不等式,解题的关键是判断出()f x 是增函数且是奇函数,从而将不等式化为()()221f xf x <+求解.4.A解析:A 【分析】利用幂函数的定义求出m ,利用函数的单调性和奇偶性即可求解. 【详解】∵函数()()2265m m m f x x-=--是幂函数,∴25=1m m --,解得:m = -2或m =3. ∵对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,满足()()12120f x f x x x ->-,∴函数()f x 为增函数, ∴260m ->, ∴m =3(m = -2舍去) ∴()3=f x x 为增函数.对任意a ,b R ∈,且0a b +>, 则- a b >,∴()()()f a f b f b >-=- ∴()()0f a f b +>. 故选:A 【点睛】(1)由幂函数的定义求参数的值要严格按照解析式,x 前的系数为1; (2)函数的单调性和奇偶性是函数常用性质,通常一起应用.5.D解析:D 【分析】构造函数()()3g x f x =-,验证函数()g x 的奇偶性可判断A 选项的正误;判断函数()g x 的单调性可判断B 选项的正误;利用函数()g x 的单调性解不等式()()22190f x x f x ++--->,可判断C 选项的正误;计算出()24g =-,求出116g ⎛⎫⎪⎝⎭的值,可求得116f ⎛⎫⎪⎝⎭的值,可判断D 选项的正误. 【详解】构造函数()()3g x f x =-,由()()()3f m n f m f n +=+-可得()()()g m n g m g n +=+. 对于A 选项,取0m n ==,可得()()020g g =,()00∴=g ,取n m =-,则()()()00g g m g m =+-=,()()g m g m ∴-=-,则函数()g x 为奇函数,所以,()()()()60g x g x f x f x +-=+--=,可得()()6f x f x +-=,A 选项正确;对于B 选项,由已知条件可知,当0x >时,()()30g x f x =-<.任取1x 、2x R ∈且12x x >,所以,()()()()()1212120g x x g x g x g x g x -=+-=-<,()()12g x g x ∴<,所以,函数()()3g x f x =-为R 上的减函数,所以,函数()f x 为R 上的减函数,B 选项正确; 对于C 选项,()10f =,可得()()1133g f =-=-,由()()22190f x x f x ++--->,可得()()22130g x x g x ++--->,即()()()21311g xx g g +->=-=-,211x x ∴+-<-,可得20x x +<,解得10x -<<.C 选项正确; 对于D 选项,()()()()()663124232g f g g g =-=-=+=,()24g ∴=-,()()112214324216g g g g ⎛⎫⎛⎫=====- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,111316168fg ⎛⎫⎛⎫∴-==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因此,123168f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,D 选项错误. 故选:D. 【点睛】方法点睛:利用定义证明函数单调性的方法:(1)取值:设1x 、2x 是所给区间上的任意两个值,且12x x <;(2)作差变形:即作差()()12f x f x -,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符号的方向变形;(3)定号:确定差()()12f x f x -的符号; (4)下结论:判断,根据定义得出结论. 即取值→作差→变形→定号→下结论.6.C解析:C 【分析】首先变形条件,得到函数()()f xg x x=在[)1,+∞单调递增,利用二次函数的单调性,求a 的取值范围.【详解】[)12,1,x x ∈+∞,不等式两边同时除以12x x ()()()()12211212121200f x f x x f x x f x x x x x x x --∴>⇔>--,即函数()()f x g x x=在[)1,+∞单调递增,()22g x x ax a =++, 函数的对称轴是4a x =-,则14a-≤,解得:4a ≥-.故选:C 【点睛】关键点点睛:本题的关键是原式等价为()()121212f x f x x x x x ->-,从而通过构造函数,确定函数的单调性,转化为二次函数的单调性解决问题.7.D解析:D 【分析】由题知函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则有()f x 在[4,)+∞上单调递增,且有(6)(2)3f f ==,再利用单调性解不等式即可得结果.【详解】因为(4)f x +是偶函数,所以函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则(6)(2)3f f ==. 因为()f x 在(,4]-∞上单调递减,所以()f x 在[4,)+∞上单调递增, 故(24)3f x -<等价于224x <-6<,解得35x <<. 故选:D 【点睛】关键点睛:本题的关键是能得出函数()f x 的图象关于直线4x =对称,进而判断出函数的单调性来,要求学生能够熟悉掌握函数性质的综合应用.8.D解析:D 【分析】令()()21g x f x x =--,根据奇偶性定义可判断出()g x 为奇函数,从而可求得()()10101g g -=-=,进而求得结果.【详解】令()()2sin tan 1cos a x b xg x f x x x+=--=()()()()()sin tan sin tan cos cos a x b x a x b xg x g x x x-+---∴-===--()g x ∴为奇函数又()()210101011g f =--=- ()()10101g g ∴-=-=即()()2101011f ----= ()10102f ∴-=本题正确选项:D 【点睛】本题考查利用函数的奇偶性求解函数值的问题,关键是能够通过构造函数的方式得到奇函数,利用奇函数的定义可求得对应位置的函数值.9.B解析:B 【分析】先将函数化成分段函数的形式,再根据函数在不同范围上的性质可得正确的选项. 【详解】()22,12222,1x x xx f x x ⎧-≥=-=⎨-<⎩易知函数()y f x =的图象的分段点是1x =,且过点()1,0,()0,1,又()0f x ≥,故选:B . 【点睛】本题考查函数图象的识别,此类问题一般根据函数的奇偶性、单调性、函数在特殊点处的函数的符号等来判别,本题属于基础题.10.B解析:B 【分析】计算函数值域为{}0,1A 错误,根据偶函数定义知B 正确,()0D π=,(3.14)1D =,C 错误,()()011D D ==,故D 错误,得到答案. 【详解】根据题意:()D x 的值域为{}0,1,A 错误; 当x 为有理数时,x -为有理数,()()D x D x =-,当x 为无理数时,x -为无理数,()()D x D x =-,故函数为偶函数,B 正确; ()0D π=,(3.14)1D =,C 错误;()()011D D ==,故D 错误.故选:B. 【点睛】本题考查了分段函数的值域,奇偶性和单调性,意在考查学生对于函数性质的综合应用.11.A解析:A 【分析】首先求出函数的定义域,然后利用奇偶性定义判断即可. 【详解】解:因为()|3|3f x x =+-所以240330x x ⎧-≥⎪⎨+-≠⎪⎩解得22x -≤≤且0x ≠,故函数的定义域为[)(]2,00,2-,定义域关于原点对称,所以()f x =,[)(]2,00,2x ∈-,又()()f x f x -===-所以函数为奇函数; 故选:A 【点睛】本题考查函数的奇偶性的判断,判断函数的奇偶性按照两步:①求函数的定义域,判断定义域是否关于原点对称;②计算()f x -判断与()f x 之间的关系;12.C解析:C 【分析】先解()3f t ≤,再由t 的范围求x 的范围. 【详解】0t ≥时,2()03f t t =-≤<满足题意,0t <时,2()23f t t t =+≤,31t -≤≤,∴30t -≤<综上满足()3f t ≤的t 的范围是3t ≥-,下面解不等式()3f x ≥-,0x ≥时,2()3f x x =-≥-,解得x ≤∴0x ≤≤, 0x <时,2()23f x x x =+≥-,2(1)20x ++≥,恒成立,∴0x <,综上x ≤故选:C 【点睛】思路点睛:本题考查解函数不等式,由于是分段函数,因此需要分类讨论,而原不等式是复合函数形式,因此解题时可把里层()f x 作为一个未知数t (相当于换元),求得()3f t ≥-的解,再由t 的范围求出()f x t =中t 的范围.分类讨论必须牢记,否则易出错.13.C解析:C 【分析】根据“呆呆函数”的定义可知:函数()f x 的值域关于原点对称,由此逐项判断. 【详解】根据定义可知:()f x 为“呆呆函数”⇔()f x 的值域关于原点对称, A .2111sin cos cos sin 2cos 2222y x x x x x =+=++111sin 224222y x π⎡-⎛⎫=++∈⎢ ⎪⎝⎭⎣⎦,此时值域不关于原点对称,故不符合; B .()20,xy =∈∞+,值域不关于原点对称,故不符合;C .ln x y x e =+,当0x →时,y →-∞,当x →+∞时,+y →∞, 所以()ln ,xy x e =+∈-∞+∞,值域关于原点对称,故符合;D .()[)222111,y x x x =-=--∈-+∞,值域不关于原点对称,故不符合, 故选:C. 【点睛】本题考查新定义函数,涉及到函数值域的分析,主要考查学生的分析理解能力,难度一般.14.B解析:B 【分析】根据已知可得函数()f x 的图象关于直线1x =对称,周期为4,且在[]1,3上为增函数,得出()()20193f f =,()()()202002f f f ==,()()20211f f =,根据单调性即可比较(2019),(2020),(2021)f f f 的大小. 【详解】解:∵函数()f x 满足:(2)()f x f x -=,故函数的图象关于直线1x =对称;(2)(2)f x f x +=-,则()()4f x f x +=,故函数的周期为4;12,[1,3]x x ∈ 时,1212()[()()]0x x f x f x -->,故函数在[]1,3上为增函数;故()()20193f f =,()()()202002f f f ==,()()20211f f =, 而()()()321f f f >>,所以(2019)(2020)(2021)f f f >>. 故选:B. 【点睛】本题考查函数的基本性质的应用,考查函数的对称性、周期性和利用函数的单调性比较大小,考查化简能力和转化思想.15.D解析:D 【分析】根据函数奇偶性和单调性之间的关系,即可得到结论. 【详解】解:由①对任意的1x ,[]24,8x ∈,且12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-可得()f x 在[]4,8上单调递增,根据偶函数的对称性可知,()f x 在[]8,4--上单调递减,且函数周期为8,()7a f =-,()()()1135b f f f ===-,()()()202044c f f f ===-,故a b c >>. 故选:D. 【点睛】本题考查函数的单调性和奇偶性周期性的综合运用,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.二、填空题16.【分析】设得到化简即得解【详解】设所以因为函数是定义在R 上的奇函数所以所以所以函数的解析式为故答案为:【点睛】方法点睛:求奇偶函数在对称区间的解析式一般利用代入法求解析式解析:(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩【分析】设0,x <得到()2f x x x -=-+,化简即得解.【详解】设0,0x x <∴->,所以()()21f x x x x x -=--=-+,因为函数()f x 是定义在R 上的奇函数, 所以()2f x x x -=-+,所以()2(1)f x x x x x =-+=-.所以函数的解析式为(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩.故答案为:(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩【点睛】方法点睛:求奇偶函数在对称区间的解析式,一般利用代入法求解析式.17.【分析】由题意把函数在上恒成立转化为对上恒成立列不等式解得a 的范围【详解】恒成立即恒成立所以时显然不成立当时得所以故答案为:【点睛】(1)求参数的范围是常见题型之一处理的方法有两种:①不分离参数直接解析:4,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【分析】由题意,把函数()()23log 440f x ax x =-+>在x ∈R 上恒成立转化为2430ax x -+>对x ∈R 上恒成立,列不等式解得a 的范围. 【详解】()()23log 440f x x x α=-+>恒成立,即()2233log 44log 1430ax x ax x -+>⇔-+>恒成立,所以0a =时显然不成立.当0a ≠时()0Δ16120a a >⎧⎨=-<⎩得43a <,所以4,3a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭.故答案为:4,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【点睛】(1)求参数的范围是常见题型之一,处理的方法有两种:①不分离参数,直接求最大值或最小值,解不等式;②分离参数法.(2)解指、对数型的不等式,通常化为同底的结构,利用函数的单调性解不等式.18.【分析】根据的解析式可得为奇函数当时不妨令x>0设根据对勾函数的性质可求得的单调减区间可得的单调增区间综合分析即可得答案【详解】因为定义域为R 所以即在R 上为奇函数根据奇函数的性质可得在y 轴两侧单调性解析:[]22-,【分析】根据()f x 的解析式,可得()f x 为奇函数,当0x ≠时,21()44x f x x x x==++,不妨令x >0,设4()g x x x=+,根据对勾函数的性质,可求得()g x 的单调减区间,可得()f x 的单调增区间,综合分析,即可得答案. 【详解】因为2()4xy f x x ==+,定义域为R , 所以22()()()44x xf x f x x x ---===--++,即()f x 在R 上为奇函数, 根据奇函数的性质可得,()f x 在y 轴两侧单调性相同, 当x =0时,()0y f x ==,当0x ≠时,21()44x f x x x x==++,不妨令x >0,设4()g x x x=+, 根据对勾函数的性质可得,当02x <≤上单调递减,证明如下: 在(0,2]上任取12,x x ,且12x x <, 则12121212124444()()()f x f x x x x x x x x x -=+-+=-+-=1212124()x x x x x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 因为1202x x <<≤,所以1212120,40,0x x x x x x -<-<>,所以121212124()()()0x x f x f x x x x x ⎛⎫--=->⎪⎝⎭,即12()()f x f x >, 所以4()g x x x=+在(0,2]上为减函数, 所以21()44x f x x x x==++在(0,2]上为增函数,当0x +→时,()0f x →,0x -→,()0f x →,又(0)0f =,所以2()4xf x x =+在[0,2]为增函数 根据奇函数的性质,可得21()44x f x x x x==++在[2,0)-也为增函数,所以()f x 在 []22-,上为严格增函数, 故答案为:[]22-,【点睛】解题的关键是熟练掌握函数的奇偶性、单调性,并灵活应用,结合对勾函数的性质求解,考查分析理解,计算证明的能力,属中档题.19.【分析】先由题中条件得到讨论四种情况再判断的周期性即可得出结果【详解】由题意当时此时;当时此时;当时此时;当时此时;又所以是以为周期的函数因此的值域为故答案为:【点睛】关键点点睛:求解本题的关键在于 解析:{}0,1,3,4【分析】先由题中条件,得到[][][]()246g x x x x =+-,讨论10,4x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,11,42x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,13,24x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,3,14x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭四种情况,再判断()g x 的周期性,即可得出结果. 【详解】由题意,[][][][][][][]()2244246g x x x x x x x x =-+-=+-, 当10,4x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,120,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)40,1x ∈,此时()0000g x =+-=; 当11,42x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,12,12x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)41,2x ∈,此时()0101g x =+-=; 当13,24x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,321,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)42,3x ∈,此时()1203g x =+-=; 当3,14x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,32,12x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)43,4x ∈,此时()1304g x =+-=; 又[][][][][][](1)224461224466g x x x x x x x +=+++-+=+++--[][][]246()x x x g x =+-=,所以()g x 是以1为周期的函数,因此()g x 的值域为{}0,1,3,4. 故答案为:{}0,1,3,4 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于根据一个单位区间内,x 的不同取值,确定[]x ,[]2x ,[]4x 的不同取值情况,结合函数的周期性,即可求解.20.①②④【分析】根据函数递推关系计算判断①求出时函数的值域然后由递推关系确定函数在上的值域判断②④解方程判断③【详解】①由题意又∴依此类推可得是负整数时设∴时①正确;②又当时时∴时的值域是又时依此类推解析:①②④ 【分析】根据函数递推关系计算(2)mf ,判断①.求出(1,2]x ∈时,函数的值域,然后由递推关系确定函数在(0,)+∞上的值域,判断②④.解方程()219nf +=判断③. 【详解】①由题意(2)220f =-=,又()()2 2 f x f x =,∴2(2)2(2)f f =,322(2)2(2)2(2)f f f ==,依此类推可得1(2)2(2)0m m f f -==,*m N ∈,1(1)(2)02f f ==,m 是负整数时,设,*m k k N =-∈,11111111(2)()()()(1)0222222k k k k kf f f f f ---======,∴m Z ∈时,(2)0m f =,①正确;②(1,2]x ∈,()2[0,1)f x x =-∈,又(2)2()f x f x =,当(2,4]x ∈时,()2()[0,2)2xf x f =∈,1(2,2]n n x +∈时,()2()[0,2)2n n n xf x f =∈,∴1x >时,()f x 的值域是[0,1)[0,2)[0,2)[0,)n =+∞,又1(,1]2x ∈时,11()(2)[0,)22f x f x =∈,依此类推01x <<时,都有()0f x ≥, 综上()f x 在(0,)+∞上的值域是[0,)+∞.②正确;③当0n ≤且n Z ∈时,(21)2(21)121n n n f +=-+=-<,不可能等于9, 当*n N ∈时,()11121212(1)221219222n n n n n n n n f f f ⎡⎤⎛⎫⎡⎤+=+=+=⨯--=-= ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦,210n =,与n Z ∈矛盾.③错误;④根据函数上面的推导知()f x 在1(2,2]n n +上单调递减,1(2)0n f +=,n Z ∈,因此函数()y f x =在区间(),a b 上是严格减函数的充要条件是存在k ∈Z ,使得()1(,)2,2k k a b +⊆,④正确.故答案为:①②④. 【点睛】关键点点睛:本题考查分段函数的定义,考查函数的单调性与值域,分段函数值的计算.关键在求函数的值域.我们在1x >时,通过函数性质(2)2()f x f x =得出()f x 在1(2,2]n n +的值域是[0,2)n ,然后由这无数的集合求并集得出1x >时函数值的取值范围.21.【分析】将绝对值函数化为分段函数形式判断单调性【详解】由题意当时函数单调递减;当时函数在上单调递增在上单调递减;当时函数单调递增;综上所述函数的单调递减区间为故答案为:解析:()10,1,22⎛⎫⎪⎝⎭,【分析】将绝对值函数化为分段函数形式,判断单调性. 【详解】由题意()151,02215151,222215,22x x x f x x x x x x x x x ⎧+-<<⎪⎪⎪=+-=--+<≤⎨⎪⎪++≥⎪⎩,当102x <<时,函数15()2f x x x =+-单调递减;当122x ≤<时,函数15()2f x x x =--+,在1(,1)2上单调递增,在(1,2)上单调递减; 当2x ≥时,函数15()2f x x x =+-单调递增; 综上所述,函数()152f x x x =+-的单调递减区间为()10,1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,, 故答案为:()10,1,22⎛⎫⎪⎝⎭,. 22.【分析】首先将时函数写成分段函数的形式并求函数的最小值根据奇函数的性质可知时的最小值是建立方程求【详解】当时解得:此时令解得此时所以时函数又因为此时是定义在上的奇函数所以图象关于原点对称时函数的最小解析:±【分析】首先将0x >时,函数()f x 写成分段函数的形式,并求函数的最小值,根据奇函数的性质可知0x >时的最小值是1-,建立方程求a 【详解】当0x >时,22240x x x a a -+-+≥,解得:202x a <≤,此时()22x f x x a =-+,令22240x x x a a-+-+<,解得22x a >,此时()24f x x a =-, 所以0x >时,函数()222224,2,02x a x a f x x x x a a⎧-≥⎪=⎨-<≤⎪⎩,又因为此时()f x 是定义在R 上的奇函数,所以图象关于原点对称,0x ∴>时,函数的最小值是-1, 当22x a ≥时,函数单调递增,()222min 242f x a a a =-=-,当202x a <≤时,()222222124x a a f x x x a a ⎛⎫=-=--+ ⎪⎝⎭,函数的()()22min 22f x f aa==-,所以0x >时,函数的最小值是22a -,即221a -=-,解得:2a =±.故答案为:【点睛】思路点睛:本题主要考查分段函数与函数性质的综合应用,首先根据新定义,正确写出函数()f x 的表达式,这是本题最关键的一点,然后就转化为分段函数求最值问题.23.【解析】由题意得:当时恒成立即;当时恒成立即;当时即综上x 的取值范围是【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么然后代入该段的解析式求值解决此类问题时要注解析:1(,)4-+∞【解析】 由题意得: 当12x >时,12221x x -+>恒成立,即12x >;当102x <≤时,12112x x +-+> 恒成立,即102x <≤;当0x ≤时,1111124x x x ++-+>⇒>-,即014x -<≤.综上,x 的取值范围是1(,)4-+∞.【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性,即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么,然后代入该段的解析式求值.解决此类问题时,要注意区间端点是否取到及其所对应的函数值,尤其是分段函数结合点处的函数值.24.8【分析】首先画出的图象根据图象即可求出函数的最大值【详解】函数的图象如图所示:由图可知故答案为:【点睛】本题主要考查利用函数的图象求最值熟练画出函数图象为解题的关键属于中档题解析:8 【分析】首先画出()f x 的图象,根据图象即可求出函数的最大值. 【详解】函数()f x 的图象如图所示:由图可知,max ()(2)44=8f x f =-=+. 故答案为:8 【点睛】本题主要考查利用函数的图象求最值,熟练画出函数图象为解题的关键,属于中档题.25.②④【分析】根据题意画出方程对应的函数图象根据图像判断函数单调性值域最值以及函数零点个数的判断数形结合即可选择【详解】当y≥0时方程y|y|=1化为(y≥0)当y <0时方程y|y|=1化为(y <0)解析:②④ 【分析】根据题意,画出方程对应的函数图象,根据图像判断函数单调性、值域、最值以及函数零点个数的判断,数形结合即可选择. 【详解】当y ≥0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y +=(y ≥0),当y <0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y -=(y <0).作出函数f (x )的图象如图:由图可知,函数f (x )在R 上不是单调函数,故①错误; y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1,故②正确; 函数f (x )的值域为(﹣∞,1],故③错误;双曲线2214xy-=的渐近线方程为y12=±,故函数y=f(x)与y=﹣x的图象只有1个交点,即函数F(x)=f(x)+x有且只有一个零点,故④正确.故答案为:②④.【点睛】本题考查函数单调性、值域以及零点个数的判断,涉及椭圆和双曲线的轨迹绘制,以及数形结合的数学思想,属综合中档题.26.(-22)【详解】∵函数f(x)是定义在R上的偶函数且在(-∞0)上是增函数又f(2)=0∴f(x)在(0+∞)上是增函数且f(-2)=f(2)=0∴当-2<x<2时f(x)<0即f(x)<0的解为解析:(-2,2)【详解】∵函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在(-∞,0)上是增函数,又f(2)=0,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数,且f(-2)=f(2)=0,∴当-2<x<2时,f(x)<0,即f(x)<0的解为(-2,2),即不等式的解集为(-2,2),故填(-2,2).。
一、选择题1.已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x ≤时,()(1)ln f x x -=+,则()1f =( ) A .ln 2-B .ln 2C .0D .12.已知m R ∈,若函数()||x m f x e +=对任意x ∈R 满足()()20212120f x f x -=-,则不等式()1ln ln 2f x f e x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭的解集是( ) A .[)1,,e e⎛⎤-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦B .1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[)10,,e e⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦D .[),e +∞3.已知定义在R 上的偶函数()f x 满足:当0x ≥时,()2x f x =,且(2)(3)f x af x +≤-对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A .1,32⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .1,32⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .[32,)+∞D .(0,32]4.设函数()f x 是定义R 在上的偶函数,且对任意的x ∈R 恒有(1)(1)f x f x +=-,已知当[0,1]x ∈时,1()2x f x -=,若32a f ⎛=⎫⎪⎝⎭,()30.5b f -=,()60.7c f =,则,,a b c 的大小关系是( ) A .a b c >> B .a c b >> C .b a c >>D .c b a >>5.设()f x 为定义在R 上的函数,函数()1f x +是奇函数.对于下列四个结论:①()10f =;②()()11f x f x -=-+; ③函数()f x 的图象关于原点对称; ④函数()f x 的图象关于点()1,0对称; 其中,正确结论的个数为( ) A .1B .2C .3D .46.已知函数()()2265m m m f x x-=--是幂函数,对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,满足()()12120f x f x x x ->-,若a ,b R ∈,且0a b +>,则()()f a f b +的值( )A .恒大于0B .恒小于0C .等于0D .无法判断7.已知函数2()f x x bx c =++,且(2)()f x f x +=-,则下列不等式中成立的是( )A .(4)(0)(4)f f f -<<B .(0)(4)(4)f f f <-<C .(0)(4)(4)f f f <<-D .(4)(0)(4)f f f <<-8.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4等于( ) A .-6 B .6 C .-8D .89.我国著名数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式来分析函数的图像的特征,如函数()1sin 2f x x x =-的图像大致是( ) A . B .C .D .10.已知定义在R 上的连续奇函数()f x 的导函数为()f x ',当0x >时,()()0f x f x x'+>,则使得()()()2213310xf x x f x +-->成立的x 的取值范围是( )A .()1,+∞B .()11,1,5⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ C .1,15⎛⎫⎪⎝⎭D .(),1-∞11.若01m n <<<且1mn =,则2m n +的取值范围是( ) A .[22,)+∞ B .[3,)+∞C .(22,)+∞D .(3,)+∞12.函数1()2lg f x x x=+- ) A .(0,2] B .(0,2) C .(0,1)(1,2]⋃D .(,2]-∞13.设函数()f x 的定义域为D ,如果对任意的x D ∈,存在y D ∈,使得()()f x f y =-成立,则称函数()f x 为“呆呆函数”,下列为“呆呆函数”的是( ) A .2sin cos cos y x x x =+ B .2x y = C .ln x y x e =+D .22y x x =-14.若函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,,当[],1x m m ∈+时,不等式()()2-<+f m x f x m 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(),4-∞-B .(),2-∞-C .()2,2-D .(),0-∞15.关于函数1()lg 1xf x x-=+,有下列三个命题: ①对于任意(1,1)x ∈-,都有()()f x f x -=-;②()f x 在(1,1)-上是减函数;③对于任意12,(1,1)x x ∈-,都有121212()()()1x x f x f x f x x ++=+; 其中正确命题的个数是( ) A .0B .1C .2D .3二、填空题16.已知定义在R 上的奇函数()y f x =满足(1)(1)f x f x -=+,且当(0,1)x ∈时,3()24x f x =-,则12(log 25)f =________.17.已知函数()()1502f x x x x =+->,则()f x 的递减区间是____. 18.若函数()f x 在定义域D 内的某区间M 上是增函数,且()f x x在M 上是减函数,则称()f x 在M 上是“弱增函数”.已知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是“弱增函数”,则实数a 的值为______.19.已知函数()y f x =是奇函数,当0x <时,2()(R)f x x ax a =+∈,(2)6f =,则a = .20.已知()f x 是定义域为R 的奇函数,满足()()3f x f x =+,若()21f =-,则()2020f =______.21.设函数10()20xx x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是____________.22.幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在()0,∞+上是减函数,则a m +=____.23.如果方程24x +y |y |=1所对应的曲线与函数y =f (x )的图象完全重合,那么对于函数y =f (x )有如下结论:①函数f (x )在R 上单调递减;②y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1; ③函数f (x )的值域为(﹣∞,2]; ④函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点. 其中正确结论的序号是_____.24.已知2()y f x x =+是奇函数,且f (1)1=,若()()2g x f x =+,则(1)g -=___. 25.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且()21f =-,对任意的x ∈R 都有()()2f x f x =--,则()2020f =_________.26.已知函数()h x ,()g x (()0g x ≠)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当0x <时,()()()()0h x g x h x g x ''-<,且()10h -=.若()()0h a g a <,则a 的取值范围为__________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】由函数的奇偶性可得()()11f f =--,进而计算即可得解. 【详解】函数()f x 是定义在R 上的奇函数, 当0x ≤时,()(1)ln f x x -=+∴()()11ln[(1)1]ln 2f f =--=---+=-.故选:A. 【点睛】思路点睛:该题考查函数奇偶性的应用,解题思路如下: (1)根据奇函数的定义,可知(1)(1)=--f f ; (2)根据题中所给的函数解析式,求得函数值; (3)最后得出结果.2.C解析:C 【分析】先判断函数为偶函数,根据奇偶性求得0m =,将原不等式化为ln x e e ≥,等价于ln 1x ≥,进而可得答案.【详解】设2021x t -=,()()()()20212120f x f x f t f t -=-⇒=-, 所以()||x m f x e+=是偶函数,则||||x m x m e e +-+=恒成立,即()()2240x m x m x m x m mx +=-+⇔+=-+⇔=对任意x ∈R 恒成立, 所以0m =⇒()||x f x e =,因为11lnln ln x x x-==-, 所以()1ln ln2f x f e x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭即为()()ln ln 2f x f x e +-≥, ()()ln 2ln 2ln xf x e f x e ee ≥⇒≥⇒≥,因为xy e =为增函数,所以可得ln 1x ≥,则ln 1x ≥或ln 1x ≤-, 解得x e ≥或10x e <≤, 即不等式()1ln ln 2f x f e x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭的解集是[)10,,e e ⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦,故选:C. 【点睛】方法点睛:已知函数的奇偶性求参数,主要方法有两个,一是利用:(1)奇函数由()()+0f x f x -= 恒成立求解,(2)偶函数由()()0f x f x --= 恒成立求解;二是利用特殊值:奇函数一般由()00f = 求解,偶函数一般由()()110f f --=求解,用特殊法求解参数后,一定要注意验证奇偶性.3.C解析:C 【分析】根据题意,可得()f x 的解析式,分别求得当23x -≤≤时,3x >时,2x <-时,(2)f x +和(3)f x -的表达式,结合题意,即可求得a 的范围,综合即可得答案.【详解】由题意知:2,0()2,0x x x f x x -⎧≥=⎨<⎩当23x -≤≤时,20,30x x +≥-≥,所以2322x x a +-≤⋅,所以212x a -≥, 因为23x -≤≤,所以215max (2)232x a -≥==;当3x >时,20,30x x +>-<, 所以2(3)22x x a +--≤⋅,所以5232a ≥=; 当2x <-时,20,30x x +<-> 所以(2)322x x a -+-≤⋅,所以51232a -≥=, 综上32a ≥. 故选:C 【点睛】解题的关键是根据题意求得()f x 的解析式,分类讨论,将(2)f x +和(3)f x -进行转化,考查分类讨论的思想,属中档题.4.B解析:B 【分析】由(1)(1)f x f x +=-可得函数的周期为2,再利用周期和偶函数的性质将32a f ⎛=⎫⎪⎝⎭,()30.5b f -=,转化使自变量在区间[0,1]上,然后利用()f x 在[0,1]上单调递增,比较大小 【详解】解:因为(1)(1)f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=, 所以函数()f x 的周期为2,因为函数()f x 是定义R 在上的偶函数,所以331122222a f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()30.5(8)(0)b f f f -===,因为62100.70.72<<<,()f x 在[0,1]上单调递增, 所以61(0)(0.7)()2f f f <<, 所以b c a <<, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查函数周期性,单调性和奇偶性的应用,解题的关键是利用函数的周期将自变量转化到区间[0,1]上,然后利用()f x 在[0,1]上单调递增,比较大小,属于中档题5.C解析:C【分析】令()()1g x f x =+,①:根据()00g =求解出()1f 的值并判断;②:根据()g x 为奇函数可知()()g x g x -=-,化简此式并进行判断;根据()1y f x =+与()y f x =的图象关系确定出()f x 关于点对称的情况,由此判断出③④是否正确. 【详解】令()()1g x f x =+,①因为()g x 为R 上的奇函数,所以()()0010g f =+=,所以()10f =,故正确; ②因为()g x 为R 上的奇函数,所以()()g x g x -=-,所以()()11f x f x -+=-+,即()()11f x f x -=-+,故正确;因为()1y f x =+的图象由()y f x =的图象向左平移一个单位得到的,又()1y f x =+的图象关于原点对称,所以()y f x =的图象关于点()1,0对称,故③错误④正确,所以正确的有:①②④, 故选:C. 【点睛】结论点睛:通过奇偶性判断函数对称性的常见情况:(1)若()f x a +为偶函数,则函数()y f x =的图象关于直线x a =对称; (2)若()f x a +为奇函数,则函数()y f x =的图象关于点(),0a 成中心对称.6.A解析:A 【分析】利用幂函数的定义求出m ,利用函数的单调性和奇偶性即可求解. 【详解】∵函数()()2265m m m f x x-=--是幂函数,∴25=1m m --,解得:m = -2或m =3. ∵对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,满足()()12120f x f x x x ->-,∴函数()f x 为增函数, ∴260m ->, ∴m =3(m = -2舍去) ∴()3=f x x 为增函数.对任意a ,b R ∈,且0a b +>, 则- a b >,∴()()()f a f b f b >-=-∴()()0f a f b +>. 故选:A 【点睛】(1)由幂函数的定义求参数的值要严格按照解析式,x 前的系数为1; (2)函数的单调性和奇偶性是函数常用性质,通常一起应用.7.C解析:C 【分析】由(2)()f x f x +=-,即可得到()f x 图象的对称轴为1x =,所以根据图象上的点离对称轴的距离即可比较出(0),(4),(4)f f f -的大小关系. 【详解】由(2)()f x f x +=-得()f x 图象的对称轴为1x =,所以()f x 在(,1]-∞上单调递减,在[1,)+∞上单调递增,且(4)(2)f f =-, 所以(0)(2)(4)(4)f f f f <-=<-, 故选:C. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关函数值的比较大小的问题,解题方法如下:(1)首先根据题中所给的函数解析式,判断函数类型,根据题中所给的条件,判断出函数图象的对称轴;(2)利用对称性,将自变量所对应的函数值进行转换; (3)根据函数的单调性求得结果.8.C解析:C 【分析】由奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x )可推出周期为8,对称轴为2x =,画出函数大致图象,由图象分析f (x )=m 的根的分布情况即可 【详解】f (x )在R 上是奇函数,所以f (x -4)=-f (x )=f (-x ),令4x x =-得()()8f x f x -=,故()f x 周期为8,即()()()4(4)x f f x f f x x =+==---,即()()4f x f x -=,函数对称轴为2x =,画出大致图象,如图:由图可知,两个根关于6x =-对称,两个根关于2x =对称,设1234x x x x <<<, 则12346212224x x x x +=-⨯=-+=⨯=,,故12348x x x x +++=-, 故选:C【点睛】结论点睛:本题考查由函数的奇偶性,周期性,对称性求根的分布问题,常用以下结论: (1)()()()()1f x f x a f x f x a =-+=±+,,则()f x 的周期为2T a =;(2)()()2f x f a x =-,则函数的对称轴为x a =.9.A解析:A 【分析】由判断函数()f x 的奇偶性以及利用导数得出区间0,3π⎛⎫⎪⎝⎭的单调性即可判断. 【详解】()()()111sin sin sin ()222f x x x x x x x f x ⎛⎫-=---=-+=--=- ⎪⎝⎭则函数()f x 在R 上为奇函数,故排除B 、D.()1cos2f x x '=-,当0,3x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,1cos 2x >,即0fx所以函数()f x 在区间0,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故排除C 故选:A 【点睛】本题主要考查了函数图像的识别,属于中档题.10.C解析:C 【分析】根据0x >时()()0f x f x x'+>可得:()()0xf x f x '+>;令()()g x xf x =可得函数在()0,∞+上单调递增;利用奇偶性的定义可证得()g x 为偶函数,则()g x 在(),0-∞上单调递减;将已知不等式变为()()231g x g x >-,根据单调性可得自变量的大小关系,解不等式求得结果. 【详解】当0x >时,()()0f x f x x'+> ()()0xf x f x '∴+>令()()g x xf x =,则()g x 在()0,∞+上单调递增()f x 为奇函数 ()()()()g x xf x xf x g x ∴-=--== ()g x ∴为偶函数则()g x 在(),0-∞上单调递减()()()2213310xf x x f x ∴+-->等价于()()231g x g x >-可得:231x x >-,解得:115x << 本题正确选项:C 【点睛】本题考查函数奇偶性和单调性的综合应用问题,关键是能够构造函数,根据导函数的符号确定所构造函数的单调性,并且根据奇偶性的定义得到所构造函数的奇偶性,从而将函数值的大小关系转变为自变量之间的比较.11.D解析:D 【分析】先利用已知条件构造函数()2(),01f m m m m+<<=,再求其值域即得结果. 【详解】由01m n <<<且1mn =知,22m n m m +=+,故设()2(),01f m m m m+<<=, 设1201m m <<<,则()1212121212222()()1f m f m m m m m m m m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-+=-- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 12120,01m m m m -<<<,即1222m m >,故()1212210m m m m ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,即12()()f m f m >,函数2()f m m m =+在()0,1上单调递减,2(1)131f =+=,故函数的值域为(3,)+∞. 故选:D. 【点睛】方法点睛:利用定义证明函数单调性的方法(1)取值:设12,x x 是该区间内的任意两个值,且12x x <; (2)作差变形:即作差,即作差12()()f x f x -,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符号的方向变形; (3)定号:确定差12()()f x f x -的符号;(4)下结论:判断,根据定义作出结论. 即取值---作差----变形----定号----下结论.12.C解析:C 【分析】对数的真数大于零,分母不为零,偶次根式要求被开方式大于等于零,依据以上三点,列不等式求解. 【详解】欲使函数有意义,则0lg 020x x x >⎧⎪≠⎨⎪-≥⎩,即012x x x >⎧⎪≠⎨⎪≤⎩解得()(]0,11,2x ∈⋃ 故选:C . 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关求函数定义域的问题,在求解的过程中,注意: (1)对数要求真数大于0; (2)分式要求分母不等于0; (3)偶次根式要求被开方式大于等于0.13.C解析:C 【分析】根据“呆呆函数”的定义可知:函数()f x 的值域关于原点对称,由此逐项判断. 【详解】根据定义可知:()f x 为“呆呆函数”⇔()f x 的值域关于原点对称, A .2111sin cos cos sin 2cos 2222y x x x x x =+=++1242y x π⎛⎫=++∈ ⎪⎝⎭⎣⎦,此时值域不关于原点对称,故不符合;B .()20,xy =∈∞+,值域不关于原点对称,故不符合;C .ln x y x e =+,当0x →时,y →-∞,当x →+∞时,+y →∞, 所以()ln ,xy x e =+∈-∞+∞,值域关于原点对称,故符合;D .()[)222111,y x x x =-=--∈-+∞,值域不关于原点对称,故不符合, 故选:C. 【点睛】本题考查新定义函数,涉及到函数值域的分析,主要考查学生的分析理解能力,难度一般.14.B解析:B 【分析】先判断函数的单调性,然后解答不等式,在恒成立的条件下求出结果【详解】依题意得:函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,在x ∈R 上单调递减,因为()()2-<+f m x f x m ,所以2m x x m ->+,即2x m <,在[],1x m m ∈+上恒成立,所以2(1)m m +<,即2m <-,故选B . 【点睛】本题考查了函数的单调性的应用,结合函数的单调性求解不等式,需要掌握解题方法15.D解析:D 【分析】当(1,1)x ∈-时,函数1()1xf x lgx-=+恒有意义,代入计算()()f x f x -+可判断①;利用分析法,结合反比例函数及对数函数的单调性和复合函数“同增异减”的原则,可判断②;代入分别计算12()()f x f x +和1212()1x x f x x ++,比照后可判断③. 【详解】 解:1()1xf x lgx-=+,当(1,1)x ∈-时, 1111()()()101111x x x xf x f x lg lg lg lg x x x x+-+--+=+===-+-+,故()()f x f x -=-,即①正确; 12()(1)11x f x lglg x x -==-++,由211y x=-+在(1,1)-上是减函数,故()f x 在(1,1)-上是减函数,即②正确; 12121212121212121211111()()()11111x x x x x x x x f x f x lglg lg lg x x x x x x x x ----+--+=+==+++++++; 12121212121212121212111()1111x x x x x x x x x x f lg lg x x x x x x x x x x +-+++--==+++++++,即③正确 故三个结论中正确的命题有3个 故选:D . 【点睛】本题以命题的真假判断为载体考查了函数求值,复合函数的单调性,对数的运算性质等知识点,属于中档题.二、填空题16.【分析】由对称性奇偶性得出周期性然后再结合周期性和奇偶性进行计算【详解】因为则又函数为奇函数所以所以是周期函数周期为4又所以故答案为:【点睛】结论点睛:本题考查函数的奇偶性对称性周期性函数具有两个对 解析:1316-【分析】由对称性、奇偶性得出周期性,然后再结合周期性和奇偶性进行计算. 【详解】 因为(1)(1)f x f x -=+,则()(2)f x f x =-,又函数为奇函数,所以()()(2)(2)(4)f x f x f x f x f x =--=-+=--=+,所以()f x 是周期函数,周期为4. 又125log 254-<<-,所以111122222252525(log 25)(4log 25)(log )(log )(log )161616f f f f f =+==--=-225log 163253132416416⎛⎫=--=-+=- ⎪⎝⎭.故答案为:1316-. 【点睛】结论点睛:本题考查函数的奇偶性、对称性、周期性.函数()f x 具有两个对称性时,就具有周期性.(1)()f x 的图象关于点(,0)m 对称,又关于直线xn =对称,则()f x 是周期函数,4m n -是它的一个周期;(2)()f x 的图象关于点(,0)m 对称,又关于点(,0)n (m n ≠)对称,则()f x 是周期函数,2m n -是它的一个周期;(3)()f x 的图象关于直线x m =对称,又关于直线x n =(m n ≠)对称,则()f x 是周期函数,2m n -是它的一个周期.17.【分析】将绝对值函数化为分段函数形式判断单调性【详解】由题意当时函数单调递减;当时函数在上单调递增在上单调递减;当时函数单调递增;综上所述函数的单调递减区间为故答案为:解析:()10,1,22⎛⎫⎪⎝⎭, 【分析】将绝对值函数化为分段函数形式,判断单调性. 【详解】由题意()151,02215151,222215,22x x x f x x x x x x x x x ⎧+-<<⎪⎪⎪=+-=--+<≤⎨⎪⎪++≥⎪⎩,当102x <<时,函数15()2f x x x =+-单调递减;当122x ≤<时,函数15()2f x x x =--+,在1(,1)2上单调递增,在(1,2)上单调递减; 当2x ≥时,函数15()2f x x x =+-单调递增; 综上所述,函数()152f x x x =+-的单调递减区间为()10,1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,, 故答案为:()10,1,22⎛⎫⎪⎝⎭,. 18.4【分析】由在上的单调性求出a 的一个范围再令则在上是减函数分类讨论根据的单调性求参数a 的范围两范围取交集即可得解【详解】由题意可知函数在上是增函数解得令则在上是减函数①当时在上为增函数不符合题意;②解析:4 【分析】由()g x 在(]0,2上的单调性求出a 的一个范围,再令()()f x h x x=,则()h x 在(]0,2上是减函数,分类讨论根据()h x 的单调性求参数a 的范围,两范围取交集即可得解. 【详解】由题意可知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是增函数,402a -∴≤,解得4a ≤, 令()()4f x ax a xxh x +==+-,则()h x 在(]0,2上是减函数, ①当0a ≤时,()h x 在(]0,2上为增函数,不符合题意;②当0a >时,由对勾函数的性质可知()h x在上单调递减,2≥,解得4a ≥,又4a ≤,4a ∴=.故答案为:4 【点睛】本题考查函数的单调性、一元二次函数的单调性,属于中档题.19.5【分析】先根据函数的奇偶性求出的值然后将代入小于0的解析式建立等量关系解之即可【详解】函数是奇函数而则将代入小于0的解析式得解得故答案为5解析:5 【分析】先根据函数的奇偶性求出(2)f -的值,然后将2x =-代入小于0的解析式,建立等量关系,解之即可. 【详解】∴函数()y f x =是奇函数,()()f x f x ∴-=-,而(2)6f =,则(2)(2)6f f -=-=-, 将2x =-代入小于0的解析式得(2)426f a -=-=-,解得5a =, 故答案为5.20.1【分析】首先根据题中所给的条件判断出函数的最小正周期结合奇函数的定义求得结果【详解】因为所以函数是以3为周期的周期函数且是定义域为的奇函数所以故答案为:1【点睛】该题考查的是有关函数的问题涉及到的解析:1 【分析】首先根据题中所给的条件,判断出函数的最小正周期,结合奇函数的定义,求得结果. 【详解】因为()()3f x f x =+,所以函数()f x 是以3为周期的周期函数, 且是定义域为R 的奇函数,所以(2020)(67432)(2)(2)1f f f f =⨯-=-=-=, 故答案为:1. 【点睛】该题考查的是有关函数的问题,涉及到的知识点有函数奇偶性与周期性的综合应用,属于简单题目.21.【解析】由题意得:当时恒成立即;当时恒成立即;当时即综上x 的取值范围是【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么然后代入该段的解析式求值解决此类问题时要注解析:1(,)4-+∞【解析】 由题意得: 当12x >时,12221x x -+>恒成立,即12x >;当102x <≤时,12112x x +-+> 恒成立,即102x <≤;当0x ≤时,1111124x x x ++-+>⇒>-,即014x -<≤.综上,x 的取值范围是1(,)4-+∞.【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性,即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么,然后代入该段的解析式求值.解决此类问题时,要注意区间端点是否取到及其所对应的函数值,尤其是分段函数结合点处的函数值.22.3【分析】由幂函数为偶函数且在(0+∞)上是单调递减函数可得m2-2m-3<0且m2-2m-3为偶数m ∈Z 且解出即可【详解】∵幂函数为偶函数且在上是减函数∴且为偶数且解得12且只有时满足为偶数∴故答解析:3 【分析】由幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在(0,+∞)上是单调递减函数,可得m 2-2m -3<0,且m 2-2m -3为偶数,m ∈Z ,且1=1a -.解出即可. 【详解】∵幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在()0,∞+上是减函数,∴2230m m --<,且223m m --为偶数,m N ∈,且1=1a -. 解得13m -<<,0m =,1,2, 且=2a ,只有1m =时满足223=4m m ---为偶数. ∴1m =.3a m +=故答案为:3. 【点睛】本题考查幂函数的性质,根据幂函数性质求参数值,可根据幂函数性质列不等式和等式,求解即可,属于基础题.23.②④【分析】根据题意画出方程对应的函数图象根据图像判断函数单调性值域最值以及函数零点个数的判断数形结合即可选择【详解】当y≥0时方程y|y|=1化为(y≥0)当y <0时方程y|y|=1化为(y <0)解析:②④ 【分析】根据题意,画出方程对应的函数图象,根据图像判断函数单调性、值域、最值以及函数零点个数的判断,数形结合即可选择. 【详解】当y ≥0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y +=(y ≥0),当y <0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y -=(y <0).作出函数f (x )的图象如图:由图可知,函数f (x )在R 上不是单调函数,故①错误; y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1,故②正确; 函数f (x )的值域为(﹣∞,1],故③错误;双曲线2214x y -=的渐近线方程为y 12=±,故函数y =f (x )与y =﹣x 的图象只有1个交点, 即函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点,故④正确. 故答案为:②④. 【点睛】本题考查函数单调性、值域以及零点个数的判断,涉及椭圆和双曲线的轨迹绘制,以及数形结合的数学思想,属综合中档题.24.-1【解析】试题解析:-1 【解析】 试题因为2()y f x x =+是奇函数且(1)1f =,所以,则,所以.考点:函数的奇偶性.25.1【分析】根据题意由函数的奇偶性分析可得进而可得即函数是周期为4的周期函数据此可得(4)(2)即可得答案【详解】根据题意函数是定义在上的偶函数对任意的都有则即函数是周期为4的周期函数故答案为:1【点解析:1 【分析】根据题意,由函数的奇偶性分析可得()(2)f x f x =--,进而可得()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,据此可得(2020)(44504)f f f =+⨯=(4)f =-(2),即可得答案.【详解】根据题意,函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R ,都有()(2)f x f x =--,则()(2)f x f x =--,∴()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,(2020)(44504)(4)(2)1f f f f =+⨯==-=,故答案为:1 【点睛】本题考查抽象函数的求值,涉及函数的奇偶性、周期性的性质以及应用,注意分析函数的周期.26.【分析】令根据当时可得因此函数在时单调递减又为奇函数由于可得即可求得答案【详解】①令当时函数在时单调递减;的解集为②函数()分别是定义在上的奇函数和偶函数是上的奇函数当时的解集为综上所述不等式的解集 解析:()()1,01,-⋃+∞【分析】 令()()()h x F x g x =,根据当0x <时, ()()()()0h x g x h x g x ''-<可得()0F x '<,因此函数()F x 在0x <时单调递减,又()F x 为奇函数,由于()10h -=,可得(1)(1)0F F -==,即可求得答案. 【详解】 ①令()()()h x F x g x =. 当0x <时, ()()()()0h x g x h x g x ''-<,∴()()()()2()()0h x g x h F x g x x g x '=''-< ∴函数()F x 在0x <时单调递减;()10h -=,(1)(1)0F F ∴-==∴()0F a <的解集为()1,0-②函数()h x ,()g x (()0g x ≠)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数∴()()()()()()h x h x F x F x g x g x --==-=-- ∴()F x 是R 上的奇函数,∴当0x >时,()0F a <的解集为(1,)+∞综上所述,不等式()()0h a g a <的解集为:()()1,01,-⋃+∞. 故答案为:()()1,01,-⋃+∞. 【点睛】本题主要考查了根据函数单调性和奇偶性解不等式,解题关键是掌握根据题意构造函数的方法和由导数判断函数单调性的解题方法,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.。
§1.2.1函数的概念一.【知识要点】1一、复习:初中(传统)的函数的定义是什么?初中学过哪些函数?设在一个变化过程中有两个变量x 和y ,如果对于x 的每一个值,y 都有唯一的值与它对应,那么就说x 是自变量,y 是x 的函数.并将自变量x 取值的集合叫做函数的定义域,和自变量x 的值对应的y 值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域.这种用变量叙述的函数定义我们称之为函数的传统定义.问题1:1=y (R x ∈)是函数吗?问题2:x y =与xx y 2=是同一函数吗?观察对应:二、讲解新课:(一)函数的有关概念设A ,B 是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个x ,在集合B 中都有唯一确定的数)(x f 和它对应,那么就称B A f →:为从集合A 到集合B 的函数,记作)(x f y =, x ∈A其中x 叫自变量,x 的取值范围A 叫做函数)(x f y =的定义域;与x 的值相对应的y 的值叫做函数值,函数值的集合{}A x x f ∈|)((⊆B )叫做函数y=f(x)的值域.求平方B B函数符号)(x f y =表示“y 是x 的函数”,有时简记作函数)(x f . (1)函数实际上就是集合A 到集合B 的一个特殊对应 B A f →:这里 A, B 为非空的数集.(2)A :定义域,原象的集合;{}A x x f ∈|)(:值域,象的集合,其中{}A x x f ∈|)( ⊆ B ;f :对应法则 , x ∈A , y ∈B(3)函数符号:)(x f y = ↔y 是 x 的函数,简记 )(x f (二)已学函数的定义域和值域1.一次函数b ax x f +=)()0(≠a :定义域R, 值域R; 2.反比例函xkx f =)()0(≠k :定义域{}0|≠x x , 值域{}0|≠x x ; 3.二次函数c bx ax x f ++=2)()0(≠a :定义域R值域:当0>a 时,⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≥a b ac y y 44|2;当0<a 时,⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤a b ac y y 44|2 4求函数的定义域时,一般应考虑:(1)偶次方根的被开方数不小于零; (2)分母不等于零;(3)零的零次幂没有意义. (4)实际问题的背景所允许的取值范围.例如:2r S ⋅=π表示圆的面积时,r 的取值范围应是()+∞∈,0r .(三)函数的值:关于函数值 )(a f例:)(x f =2x +3x+1 则 f(2)=22+3×2+1=11注意:1︒在)(x f y =中f 2︒)(x f 不一定是解析式,有时可能是“列表” 3︒)(x f 与)(a f (四)函数的三要素: 对应法则f 、定义域A 、值域{}A x x f ∈|)( (五)了解区间的概念①设a 、b 是两个实数,且a<b ,则:{x|a ≤x ≤b}=[a,b] 叫闭区间; {x|a<x<b}=(a,b) 叫开区间; {x|a ≤x<b}=[a,b) ; {x|a<x ≤b}=(a,b] ;都叫半开半闭区间。
函数概念与基本性质练习题(含答案)
1.如果函数y=f(x)的图像和函数g(x)=3-2x的图像关于坐
标原点对称,则函数y=f(x)的表达式为()。
A。
y=2x-3 B。
y=2x+3 C。
y=-2x+3 D。
y=-2x-3
2.设函数f(x)对任意x、y满足f(x+y)=f(x)+f(y),且f(2)=4,则f(-1)=()
A。
-2 B。
± C。
±1 D。
2
3.设I=R,已知函数f(x)=lg(x^2-3x+2)的定义域为F,函数g(x)=lg(x-1)+lg(x-2)的定义域为G,则G∪F等于()A。
(2,+∞) B。
(-∞,2) C。
(1,+∞) D。
(1,2)∪(2,+∞)
4.已知函数f(x)的定义域为[0,4],求函数y=f(x+3)+f(x^2)
的定义域为()
A。
[-2,-1] B。
[1,2] C。
[-2,1] D。
[-1,2]
5.下列四个函数:①y=1-x;②y=x^2+x;③y=-(x+1)^2;
④y=(x-1)/(x+2),其中在(-∞,0)上为减函数的是()。
A。
① B。
④ C。
①、④ D。
①、②、④
6.已知函数f(x)是定义在(-2,2)上的减函数,若f(m-
1)>f(2m-1),实数m的取值范围为( )
A。
m>0 B。
0<m C。
-1<m<3 D。
-∞<m<+∞
7.下列命题中,真命题是()
A。
函数y=x^3(x-1)是奇函数,且在定义域内为增函数
B。
函数y=1/x是奇函数,且在定义域内为减函数
C。
函数y=x^2是偶函数,且在(-3,∞)上为减函数
D。
函数y=ax^2+c(ac≠0)是偶函数,且在(-∞,2)上为增函
数
8.若φ(x),g(x)都是奇函数,f(x)=aφ(x)+bg(x)+2在(-∞,+∞)上有最大值5,则f(x)在(-∞,+)上有()
A。
最小值-5 B。
最大值-5 C。
最小值-1 D。
最大值-3
9.定义在R上的奇函数f(x)在(,-∞)上是增函数,又f(-3)=0,则不等式xf(x)<0的解集为()
A。
(-3,)∪(,3) B。
(-∞,-3)∪(3,+∞) C。
(-3,)∪(3,+∞) D。
(-∞,-3)∪(,-3)∪(3,+∞)
10.函数y=3-2x-x^2的值域为()
11.函数y=|x+1|+|x-2|的值域为()
12.已知2f(x)=(x-2),x∈[-1,3],函数f(x+1)的单调递减区间为()
13.若f(x)是偶函数,当x∈
1.判断函数f(x)=x^3-3x^2+2x在[-1,3]上的单调性。
解:f'(x)=3x^2-6x+2,当x=1±sqrt(3)/3时,f'(x)=0,故f(x)在[-1,1+sqrt(3)/3]上单调递减,在[1+sqrt(3)/3,3]上单调递增。
2.已知函数f(x)=2x^3-3x^2+6x-1,求f(-1)和f(2)的值。
解:f(-1)=2(-1)^3-3(-1)^2+6(-1)-1=-8,f(2)=2(2)^3-
3(2)^2+6(2)-1=15.
3.判断函数f(x)=x^4-3x^2+2在R上的奇偶性。
解:f(-x)=(-x)^4-3(-x)^2+2=x^4-3x^2+2=f(x),故f(x)为偶
函数。
4.已知函数f(x)=x^2+ax+b在[-1,1]上的最大值为2,最小
值为0,求a和b的值。
解:由题意,f(-1)=f(1)=a+b=2,f(0)=b=0,又因为f(x)在[-1,1]上单调递减,故f(-1/2)=f(1/2)=3/4+1/2a,由此可得a=-1/2,b=0.
5.已知函数f(x)=x^3+ax^2+bx+c是奇函数,且f(1)=4,求
a、b、c的值。
解:由奇偶性可知,b=c=0,又因为f(1)=1+a+b+c=4,故
a=3.
解:设f(x)=ax+b(a≠0),由3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17得:
3[a(x+1)+b]-2[a(x-1)+b]=2x+17,∴ax+5a+b=2x+17.
解方程组得:a=2,b=7,∴f(x)=2x+7.
2.解:令g(x)=1/(1-x^2),则f(x)=g(g(x))=1/[1-(1-x^2)^2]。
化简得:f(x)=x^4-2x^2+1.
17.解:f(x)=(x-1)^2+2。
1)当a≥2时,f(a)≥2a,不符合题意。
2)当1≤a<2时,f(0)=3,适合题意。
3)当a<1时,f(a)<2,不符合题意。
综上所述,1≤a<2.
18.解:由f(-x)=-f(x)得-bx+c=-(bx+c),∴c=0.
又f(1)=2,得a+1=2b。
又4a+1<3(a+1),解得-1<a<2.
因为a∈Z,∴a=0或a=1.
若a=0,则b=1/2,不是整数,应舍去。
若a=1,则b=1,c=1.
而f(2)=11<3,符合题意。