专题2 函数(含答案,共13份)2027届高中数学一轮复习微题型练习

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专题2 函数(含答案,共13份)2027届高中数学一轮复习微题型练习

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专题2 函 数
第5练 函数的值域
(分值:42分)
求函数的值域(最值)的常用方法
(1)配方法:主要用于和一元二次函数有关的函数求值域问题.
(2)单调性法:利用函数的单调性,再根据所给定义域来确定函数的值域.
(3)数形结合法.
(4)换元法:引进一个(几个)新的量来代替原来的量,实行这种“变量代换”.
(5)分离常数法:分子、分母同次的分式形式采用配凑分子的方法,把函数分离成一个常数和一个分式和的形式.
(6)反解法:形如y=(ac≠0)型,或者通过换元转化为此类型的函数,可以转化为x=根据x的范围,列出关于y的不等式解出y的范围,即为值域.
(7)根的判别式法:把函数转化为关于x的二次方程F(x,y)=0,通过方程有实根,判别式Δ≥0,从而求得原函数的值域.形如求函数y=(a1,a2不同时为0)的值域常用此法.
(8)不等式法(基本不等式和柯西不等式).
一、单项选择题(每小题5分,共20分)
1.函数y=的值域是(  )
A.[1,+∞) B.(0,1]
C.(-∞,1] D.(0,+∞)
2.已知函数f(x)=则f(x)在区间[2,4]上的最大值为(  )
A. B.1 C. D.
3.函数y=1+x+的值域为(  )
A.(-∞,2] B.(-∞,2)
C.(0,2) D.[2,+∞)
4.已知正实数x,y满足xy=x2+y2-12,则x+y的最大值是(  )
A.24 B.12 C.4 D.2
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
5.已知函数y=f(x)的定义域是R,值域为[1,2],则下列四个函数中值域也为[1,2]的函数是(  )
A.y=2f(x)-1
B.y=f(2x-1)
C.y=2f(x)-1
D.y=log2f(x+1)+1
6.下列函数中,值域正确的是(  )
A.当x∈[0,3)时,函数y=x2-2x+3的值域为[2,6)
B.函数y=的值域为R
C.函数y=2x-的值域为
D.函数y=+的值域为[+∞)
三、填空题(每小题5分,共10分)
7.若min{a,b}=则函数f(x)=min{-x2,-2x-3}的最大值为    .
8.已知正实数a,b满足+≤a3+5a,则3a+2b的最小值是     .
第5练 函数的值域
(分值:42分)
一、单项选择题(每小题5分,共20分)
1.函数y=的值域是(  )
A.[1,+∞) B.(0,1]
C.(-∞,1] D.(0,+∞)
答案 B
解析 因为x2+1≥1,所以0<≤1,
因此,函数y=的值域是(0,1].
2.已知函数f(x)=则f(x)在区间[2,4]上的最大值为(  )
A. B.1 C. D.
答案 D
解析 ∵f(x)===2-在[2,4]上单调递增,
∴f(x)max=f(4)=.
3.函数y=1+x+的值域为(  )
A.(-∞,2] B.(-∞,2)
C.(0,2) D.[2,+∞)
答案 A
解析 由题意y=1+x+=-)2++
令=t,t∈[0,+∞),
则y=-t2+t+
由一元二次函数的图象和性质可知,y=-t2+t+在[0,1]上单调递增,在[1,+∞)上单调递减,
所以y≤-×12+1+=2,即函数y=1+x+的值域为(-∞,2].
4.已知正实数x,y满足xy=x2+y2-12,则x+y的最大值是(  )
A.24 B.12 C.4 D.2
答案 C
解析 设x+y=t,则y=t-x,
因为xy=x2+y2-12,
所以x2+(t-x)2-x(t-x)-12=0,
即3x2-3tx+t2-12=0,
所以Δ=9t2-12(t2-12)=-3t2+144≥0,
解得-4≤t≤4
又因为x,y为正实数,
所以0所以x+y的最大值为4.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
5.已知函数y=f(x)的定义域是R,值域为[1,2],则下列四个函数中值域也为[1,2]的函数是(  )
A.y=2f(x)-1
B.y=f(2x-1)
C.y=2f(x)-1
D.y=log2f(x+1)+1
答案 BCD
解析 对于A,因为1≤f(x)≤2,则y=2f(x)-1∈[1,3],A不满足条件;
对于B,对于函数y=f(2x-1),2x-1∈R,则函数y=f(2x-1)的值域为[1,2],B满足条件;
对于C,因为1≤f(x)≤2,则y=2f(x)-1∈[1,2],C满足条件;
对于D,因为1≤f(x)≤2,f(x+1)∈[1,2],则y=log2f(x+1)+1∈[1,2],D满足条件.
6.下列函数中,值域正确的是(  )
A.当x∈[0,3)时,函数y=x2-2x+3的值域为[2,6)
B.函数y=的值域为R
C.函数y=2x-的值域为
D.函数y=+的值域为[+∞)
答案 ACD
解析 对于A,(配方法)y=x2-2x+3=(x-1)2+2,
由x∈[0,3),再结合函数的图象(如图①所示),可得函数的值域为[2,6).
对于B,(分离常数法)y===2+显然≠0,∴y≠2.
故函数的值域为(-∞,2)∪(2,+∞).
对于C,(换元法)设t=则x=t2+1,且t≥0,∴y=2(t2+1)-t=2+
由t≥0,再结合函数的图象(如图②所示),可得函数的值域为.
对于D,函数的定义域为[1,+∞),
∵y=与y=在[1,+∞)上均单调递增,∴y=+在[1,+∞)上为增函数,
∴当x=1时,ymin=即函数的值域为[+∞).
三、填空题(每小题5分,共10分)
7.若min{a,b}=则函数f(x)=min{-x2,-2x-3}的最大值为    .
答案 -1
解析 当-x2>-2x-3,即-1函数f(x)=min=-2x-3,
有f(x)当-x2≤-2x-3,即x≤-1或x≥3时,
函数f(x)=min=-x2,
其最大值为f(-1)=-1.
综上可知,函数f(x)的最大值为-1.
8.已知正实数a,b满足+≤a3+5a,则3a+2b的最小值是     .
答案 4-2
解析 设f(x)=x3+5x,x>0,则函数f(x)为增函数,
∵+≤a3+5a,
∴+≤a3+5a,
即f ≤f(a),
∴a≥
∴3a+2b≥+2b=+2(b+1)-2≥2-2=4-2,
当且仅当a==2(b+1),即a=b=-1时取等号.第6练 函数的单调性
(分值:52分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.已知函数f(x)=-x|x|+2x,则下列结论正确的是(  )
A.单调递增区间是(0,+∞)
B.单调递减区间是(-∞,-1)
C.单调递增区间是(-∞,-1)
D.单调递增区间是(-1,1)
2.已知函数f(x)在[3,+∞)上单调递减,且f(x)的图象关于直线x=3对称,则a=f(0.2),b=f(2),c=f(0)的大小关系是(  )
A.a>b>c B.b>c>a
C.c>b>a D.b>a>c
3.函数f(x)=在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是(  )
A. B.
C.(-2,+∞) D.(-∞,1)∪(1,+∞)
4.若函数f(x)=+ 在区间[a,b]上的值域为(b>a≥1),则b-a等于(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
5.已知函数f(x)=若f(3m)>f(9-2m),则m的取值范围为(  )
A.m>9 B.m<9
C.m> D.m<
6.已知函数f(x)=ax2+x-3,若对任意的x1,x2∈[1,+∞),且x1≠x2<3恒成立,则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,1) B.(-∞,1]
C.(-∞,0) D.(-∞,0]
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.已知函数f(x)=下列结论正确的是(  )
A.f(x)的图象关于y轴对称
B.f(x)的单调递减区间为(2,+∞)
C.f(x)的值域为R
D.当x∈(-2,2)时,f(x)有最大值
8.已知函数f(x)=若f(x+a)≥f(x)恒成立,则实数a的取值可以是(  )
A.2 B.-3 C.- D.-1
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知函数f(x)=在R上单调递减,则实数a的取值范围为    .
10.已知f(x)=g(x)=ax+1,若任意的x1∈[2,4],存在x2∈[-2,1],使得g(x2)=f(x1),则实数a的取值范围为       .
第6练 函数的单调性
(分值:52分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.已知函数f(x)=-x|x|+2x,则下列结论正确的是(  )
A.单调递增区间是(0,+∞)
B.单调递减区间是(-∞,-1)
C.单调递增区间是(-∞,-1)
D.单调递增区间是(-1,1)
答案 D
解析 因为函数f(x)=-x|x|+2x=
作出函数f(x)的图象,如图所示,
由图可知,单调递增区间是(-1,1),单调递减区间是(-∞,-1)和(1,+∞).
2.已知函数f(x)在[3,+∞)上单调递减,且f(x)的图象关于直线x=3对称,则a=f(0.2),b=f(2),c=f(0)的大小关系是(  )
A.a>b>c B.b>c>a
C.c>b>a D.b>a>c
答案 D
解析 因为函数f(x)在[3,+∞)上单调递减,且f(x)的图象关于直线x=3对称,所以函数f(x)在(-∞,3)上单调递增,因为0<0.2<2<3,所以f(0)3.函数f(x)=在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是(  )
A. B.
C.(-2,+∞) D.(-∞,1)∪(1,+∞)
答案 B
解析 当a=0时,f(x)=在区间(-2,+∞)上单调递减,舍去;
当a≠0时,f(x)===a+
因为y=在区间(-2,+∞)上单调递减,函数f(x)=在区间(-2,+∞)上单调递增,所以1-2a<0,即a>.
4.若函数f(x)=+ 在区间[a,b]上的值域为(b>a≥1),则b-a等于(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
答案 A
解析 函数f(x)=+在其定义域上为增函数,故f(a)=+= a=1或a=5,同理b=1或b=5,
∵b>a≥1,
∴a=1,b=5,故b-a=4.
5.已知函数f(x)=若f(3m)>f(9-2m),则m的取值范围为(  )
A.m>9 B.m<9
C.m> D.m<
答案 C
解析 作出函数f(x)的图象,如图所示,由图象可知,f(x)在R上为增函数,
由f(3m)>f(9-2m)可得3m>9-2m,解得m>.
6.已知函数f(x)=ax2+x-3,若对任意的x1,x2∈[1,+∞),且x1≠x2<3恒成立,则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,1) B.(-∞,1]
C.(-∞,0) D.(-∞,0]
答案 D
解析 方法一 不妨设1≤x13(x1-x2)恒成立,即f(x1)-3x1>f(x2)-3x2恒成立.
令g(x)=f(x)-3x=ax2-2x-3,
则g(x1)>g(x2)恒成立,所以函数g(x)在[1,+∞)上单调递减.
当a=0时,g(x)=-2x-3在[1,+∞)上单调递减,符合题意;
当a≠0时,要使g(x)=ax2-2x-3在[1,+∞)上单调递减,
则解得a<0.
综上所述,实数a的取值范围是(-∞,0].
方法二 因为<3,
所以<3,
即<3,
即a(x1+x2)<2,
又因为x1,x2∈[1,+∞),且x1≠x2,
则x1+x2>2,
令x1+x2=t,即t∈(2,+∞),
即at<2,即a<
令函数h(t)=t∈(2,+∞),
由h(t)的图象(图略)可知,h(t)∈(0,1),
因为a所以a≤0,即a的取值范围为(-∞,0].
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.已知函数f(x)=下列结论正确的是(  )
A.f(x)的图象关于y轴对称
B.f(x)的单调递减区间为(2,+∞)
C.f(x)的值域为R
D.当x∈(-2,2)时,f(x)有最大值
答案 AD
解析 对于A,函数f(x)=的定义域为{x|x≠±2},关于原点对称,
且f(-x)===f(x),所以f(x)为偶函数,f(x)的图象关于y轴对称,故A正确;
对于B,当x∈(-∞,-2)∪(-2,0)时,f(x)==-
当x∈[0,2)∪(2,+∞)时,f(x)==
所以f(x)的单调递减区间为[0,2)和(2,+∞),故B错误;
对于C,由函数解析式可得f(x)≠0,故C错误;
对于D,当x∈(-2,0)时,f(x)=-为增函数,f(x)当x∈[0,2)时,f(x)=为减函数,f(x)≤f(0)=-
所以当x∈(-2,2)时,f(x)的最大值为f(0)=-故D正确.
8.已知函数f(x)=若f(x+a)≥f(x)恒成立,则实数a的取值可以是(  )
A.2 B.-3 C.- D.-1
答案 BC
解析 函数图象如图所示,
当a≥0时,x+a≥x,当x>2时,函数f(x)单调递减,有f(x+a)≤f(x),显然f(x+a)≥f(x)不恒成立;当a<0时,f(0)=f(2)=1,f(1)=f(2.5)=0,f(x+a)的图象可看作是由f(x)的图象向右平移-a个单位长度得到的,要使f(x+a)≥f(x)恒成立,即f(x+a)的图象一直在f(x)图象的非下方,通过平移可发现,只需-a≥2 a≤-2,显然选项B,C符合.
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知函数f(x)=在R上单调递减,则实数a的取值范围为    .
答案 [1,+∞)
解析 显然y=-ln(x+1)在x∈[0,+∞)上单调递减,要使f(x)=在R上单调递减,
只需满足解得a≥1.
所以实数a的取值范围为[1,+∞).
10.已知f(x)=g(x)=ax+1,若任意的x1∈[2,4],存在x2∈[-2,1],使得g(x2)=f(x1),则实数a的取值范围为       .
答案 ∪
解析 当x∈[2,4]时,f(x)=
可知f(x)在[2,3]上单调递减,在(3,4]上单调递增,
所以f(x)在[2,3]上的值域为[3,4],在(3,4]上的值域为
所以f(x)在[2,4]上的值域为
当a>0时,g(x)为增函数,g(x)=ax+1在[-2,1]上的值域为[-2a+1,a+1],
所以解得a≥
当a<0时,g(x)为减函数,g(x)=ax+1在[-2,1]上的值域为[a+1,-2a+1],所以解得a≤-
当a=0时,g(x)为常数函数,值域为{1},不符合题意;
综上,a的取值范围是∪.第7练 函数的奇偶性
(分值:52分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.已知函数f(x)为定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=2x+x-1,则当x<0时,f(x)等于(  )
A.2-x-x-1 B.2-x+x+1
C.-2-x-x-1 D.-2-x+x+1
2.设函数f(x)=x5+2x3+3x+1在区间[-2 025,2 025]上的最大值是M,最小值为m,则M+m等于(  )
A.0 B.2 C.1 D.3
3.函数f(x)是定义在R上的奇函数,且在(0,+∞)上单调递减,f(-3)=0,则不等式f(x-1)>0的解集为(  )
A.(-3,3)
B.(-∞,-2)∪(1,4)
C.(-∞,-4)∪(-1,2)
D.(-∞,-3)∪(0,3)
4.若f(x),g(x)分别为定义在R上的奇函数和偶函数,且f(x)+g(x)=2x,则f(0)+g(1)等于(  )
A.1 B.2 C. D.
5.已知函数f(x)=lg(|x|-1)+2x+2-x,则使不等式f(x+1)A.(-∞,-1)∪(1,+∞)
B.(-2,-1)
C.(-∞,-3)∪(1,+∞)
D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
6.已知函数f(x)=是定义在R上的偶函数,则m-n等于(  )
A.2 B.0 C.-2 D.-4
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.下列函数中,为奇函数的是(  )
A.y=2x-2-x
B.y=ln(x+1)+ln(x-1)
C.y=
D.y=ln
8.已知函数f(x)的定义域为R,f(1)=4,且对任意实数m,n,有f(m+n)=f(m)+f(n)-2,当x>0时,f(x)>2.则下列结论正确的是(  )
A.f(-1)=0
B.f(x)是R上的增函数
C.f(x)为偶函数
D.f(x)-2为奇函数
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.(2023·全国甲卷)若f(x)=(x-1)2+ax+sin为偶函数,则a=    .
10.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2时,有>0恒成立,f(2 026)=2 026,则不等式f(x)-x>0的解集为    .
第7练 函数的奇偶性
(分值:52分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.已知函数f(x)为定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=2x+x-1,则当x<0时,f(x)等于(  )
A.2-x-x-1 B.2-x+x+1
C.-2-x-x-1 D.-2-x+x+1
答案 D
解析 当x<0时,-x>0,f(-x)=2-x-x-1,
因为f(x)是奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-2-x+x+1.
2.设函数f(x)=x5+2x3+3x+1在区间[-2 025,2 025]上的最大值是M,最小值为m,则M+m等于(  )
A.0 B.2 C.1 D.3
答案 B
解析 由题意知,函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,令g(x)=f(x)-1=x5+2x3+3x,则函数g(x)为奇函数,
∴g(x)在区间[-2 025,2 025]上的最大值与最小值之和为0,
即M-1+m-1=0,
∴M+m=2.
3.函数f(x)是定义在R上的奇函数,且在(0,+∞)上单调递减,f(-3)=0,则不等式f(x-1)>0的解集为(  )
A.(-3,3)
B.(-∞,-2)∪(1,4)
C.(-∞,-4)∪(-1,2)
D.(-∞,-3)∪(0,3)
答案 B
解析 根据题意,函数f(x)是定义在R上的奇函数,且在(0,+∞)上单调递减,
则f(x)在(-∞,0)上单调递减,
又由f(-3)=0,则f(3)=0,则函数f(x)的草图如图所示,
若f(x-1)>0,则有x-1<-3或0即不等式f(x-1)>0的解集为(-∞,-2)∪(1,4).
4.若f(x),g(x)分别为定义在R上的奇函数和偶函数,且f(x)+g(x)=2x,则f(0)+g(1)等于(  )
A.1 B.2 C. D.
答案 D
解析 f(x)+g(x)=2x, ①
则f(-x)+g(-x)=2-x,
又f(x),g(x)分别为定义在R上的奇函数和偶函数,∴-f(x)+g(x)=2-x, ②
①②两式相加除以2得g(x)=
相减除以2得f(x)=
∴f(0)=0,g(1)==
∴f(0)+g(1)=.
5.已知函数f(x)=lg(|x|-1)+2x+2-x,则使不等式f(x+1)A.(-∞,-1)∪(1,+∞)
B.(-2,-1)
C.(-∞,-3)∪(1,+∞)
D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
答案 D
解析 由|x|-1>0得f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),
f(-x)=lg(|x|-1)+2-x+2x=f(x),故f(x)为偶函数,
而y=lg(|x|-1),y=2x+在(1,+∞)上单调递增,
故f(x)在(1,+∞)上单调递增,
则f(x+1)解得x>1或x<-2.
6.已知函数f(x)=是定义在R上的偶函数,则m-n等于(  )
A.2 B.0 C.-2 D.-4
答案 D
解析 当x>0时,-x<0,因为f(x)是偶函数,
所以有f(x)=f(-x) 21+x-21-x=m·2-x+n·2x 22x(2-n)=m+2,
要想x>0上式恒成立,
只需 m-n=-4,
当x<0时,-x>0,因为f(x)是偶函数,
所以有f(x)=f(-x) 21-x-21+x=m·2x+n·2-x 2-2x(2-n)=m+2,
要想x<0上式恒成立,
只需 m-n=-4,
综上所述,m-n=-4.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.下列函数中,为奇函数的是(  )
A.y=2x-2-x
B.y=ln(x+1)+ln(x-1)
C.y=
D.y=ln
答案 ACD
解析 对于A,设f(x)=2x-2-x,定义域为R,f(-x)=-f(x),为奇函数;
对于B,y=ln(x+1)+ln(x-1),定义域为(1,+∞),所以为非奇非偶函数;
对于C,作出函数的图象,如图实线部分所示,
根据图象可知,为奇函数;
对于D,设f(x)=ln定义域为R,f(x)+f(-x)=ln 1=0,
即f(-x)=-f(x),所以f(x)为奇函数.
8.已知函数f(x)的定义域为R,f(1)=4,且对任意实数m,n,有f(m+n)=f(m)+f(n)-2,当x>0时,f(x)>2.则下列结论正确的是(  )
A.f(-1)=0
B.f(x)是R上的增函数
C.f(x)为偶函数
D.f(x)-2为奇函数
答案 ABD
解析 函数f(x)的定义域为R,对任意实数m,n满足f(m+n)=f(m)+f(n)-2,
令m=n=0,得f(0)=2f(0)-2,有f(0)=2,又f(1)=4,
令m=1,n=-1,得f(0)=f(1-1)=f(1)+f(-1)-2,解得f(-1)=0,故A正确;
当x>0时,f(x)>2,
设x10,f(x2-x1)>2,由x2=x2-x1+x1,
得f(x2)=f(x2-x1)+f(x1)-2,
即f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)-2>0,
所以f(x1)若f(x)为偶函数,则f(1)=f(-1),与f(1)=4,f(-1)=0矛盾,故C错误;
令n=-m,则f(0)-2=f(m-m)-2,即0=f(m)-2+f(-m)-2,
所以函数f(x)-2为奇函数,故D正确.
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.(2023·全国甲卷)若f(x)=(x-1)2+ax+sin为偶函数,则a=    .
答案 2
解析 ∵f(x)=(x-1)2+ax+sin
=(x-1)2+ax+cos x=x2+(a-2)x+1+cos x,
且函数为偶函数,
∴a-2=0,解得a=2.
经验证,当a=2时满足题意.
10.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2时,有>0恒成立,f(2 026)=2 026,则不等式f(x)-x>0的解集为    .
答案 (-2 026,0)∪(2 026,+∞)
解析 由>0,x1,x2∈(0,+∞),x1≠x2,
可得>0,
设函数g(x)=x∈(-∞,0)∪(0,+∞),
则g(x)在(0,+∞)上单调递增,
又因为f(x)为定义在R上的奇函数,即f(-x)=-f(x),
则g(-x)===g(x),
所以g(x)为偶函数,g(x)在(-∞,0)上单调递减,
而不等式f(x)-x>0
又因为f(2 026)=2 026,
所以g(2 026)=g(-2 026)=1,
所以不等式的解集为(-2 026,0)∪(2 026,+∞).第8练 函数的周期性与对称性
(分值:52分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=-当x∈(2,4)时,f(x)=1+log3x,则f(99)等于(  )
A.1 B.2 C.- D.-2
2.已知函数f(x)=ax2+2a是定义在[a,a+2]上的偶函数,又g(x)=f(x+2),则gg(-2),g(-3)的大小关系为(  )
A.g(-2)>g(-3)>g
B.g(-3)>g>g(-2)
C.g(-2)>g>g(-3)
D.g>g(-3)>g(-2)
3.设函数f(x)=ax3-x-3+a,若函数f(x-1)的图象关于点(1,0)中心对称,则实数a等于(  )
A.-1 B.0 C.1 D.2
4.已知函数f(x-1)(x∈R)是偶函数,且函数f(x)的图象关于点(1,0)中心对称,当x∈[-1,1]时,f(x)=x-1,则f(2 025)等于(  )
A.-2 B.-1 C.0 D.2
5.设定义在R上的函数f(x)的图象关于直线x=1对称,f(x+2)为奇函数,若f(1)+f(2)=2,则f(k)等于(  )
A.0 B.2 C.4 D.2 025
6.已知函数f(x)在[-2,+∞)上单调递增,y=f(x-2)的图象关于y轴对称,若关于m的不等式f(m-1)-f(2m+1)<0成立,则实数m的取值范围是(  )
A.(-∞,-2)∪(0,+∞)
B.(-2,0)
C.
D.(-∞,-2)∪
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且当x∈(2,3)时,f(x)=|2x-5|,则下列结论正确的有(  )
A.函数f(x)的周期为2
B.函数f(x)在区间(-1,0)上单调递增
C.f(1)=0
D.f(2 025.5)=0
8.我们知道,函数y=f(x)的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x)为奇函数.有同学发现可以将其推广为:函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x+a)-b为奇函数.现已知函数f(x)=ax++a,则下列说法正确的是(  )
A.函数y=f(x+1)-2a为奇函数
B.当a>0时,f(x)在(1,+∞)上单调递增
C.若方程f(x)=0有实根,则a∈(-∞,0)∪[1,+∞)
D.已知定义域为R的函数g(x)的图象关于点(1,1)中心对称,若a=且f(x)与g(x)的图象共有2 026个交点,记为Ai(xi,yi)(i=1,2,…,2 026),则(x1+y1)+(x2+y2)+…+(x2 026+y2 026)的值为4 052
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知函数f(x)的定义域为R,f(1-x)=f(x),且f(x)在上单调递减,则关于x的不等式f(x+1)>f(2-3x)的解集为       .
10.已知函数f(x)是定义域为R且周期为4的奇函数,当x∈[0,2]时,f(x)=-x2+2x,g(x)=f(x)+f(x+1),则g(x)的最大值为    .
第8练 函数的周期性与对称性
(分值:52分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=-当x∈(2,4)时,f(x)=1+log3x,则f(99)等于(  )
A.1 B.2 C.- D.-2
答案 B
解析 因为f(x+2)=-
所以f(x+4)=-
=-=f(x),
所以f(x)是以4为周期的周期函数,
所以f(99)=f(3+96)=f(3)=1+log33=2.
2.已知函数f(x)=ax2+2a是定义在[a,a+2]上的偶函数,又g(x)=f(x+2),则gg(-2),g(-3)的大小关系为(  )
A.g(-2)>g(-3)>g
B.g(-3)>g>g(-2)
C.g(-2)>g>g(-3)
D.g>g(-3)>g(-2)
答案 C
解析 因为函数f(x)=ax2+2a是定义在[a,a+2]上的偶函数,所以a+a+2=0,
解得a=-1,
所以f(x)=-x2-2,x∈[-1,1],
则g(x)=f(x+2)=-(x+2)2-2,x∈[-3,-1],
所以g(x)图象的对称轴为直线x=-2,且g(x)在[-3,-2]上单调递增,在[-2,-1]上单调递减.
又g(-3)=g(-1),-2<-<-1,
所以g(-2)>g>g(-1),
即g(-2)>g>g(-3).
3.设函数f(x)=ax3-x-3+a,若函数f(x-1)的图象关于点(1,0)中心对称,则实数a等于(  )
A.-1 B.0 C.1 D.2
答案 B
解析 因为函数f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,所以函数f(x)的图象关于点(0,0)对称,即f(x)为奇函数,故f(-x)+f(x)=a(-x)3-(-x)-3+a+ax3-x-3+a=2a=0,所以a=0.
4.已知函数f(x-1)(x∈R)是偶函数,且函数f(x)的图象关于点(1,0)中心对称,当x∈[-1,1]时,f(x)=x-1,则f(2 025)等于(  )
A.-2 B.-1 C.0 D.2
答案 C
解析 根据题意,函数f(x-1)是偶函数,
则函数f(x)的对称轴为x=-1,则f(x)=f(-2-x).
又由函数f(x)的图象关于点(1,0)中心对称,
则有f(x)=-f(2-x),
所以f(-2-x)=-f(2-x),则f(x+4)=-f(x),f(x+8)=-f(x+4)=f(x),
则函数f(x)是周期为8的周期函数,
所以f(2 025)=f(253×8+1)=f(1)=0.
5.设定义在R上的函数f(x)的图象关于直线x=1对称,f(x+2)为奇函数,若f(1)+f(2)=2,则f(k)等于(  )
A.0 B.2 C.4 D.2 025
答案 B
解析 定义在R上的函数f(x)的图象关于直线x=1对称,则f(2-x)=f(x),
由f(x+2)为奇函数,
得f(-x+2)=-f(x+2),
于是f(x+2)=-f(x),
f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
因此函数f(x)是以4为周期的周期函数,
由f(x+2)=-f(x),
得f(1)+f(3)=f(2)+f(4)=0,
由f(-x+2)=-f(x+2),得f(2)=0,
而f(1)+f(2)=2,则f(1)=2,
所以f(k)=506[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)=2.
6.已知函数f(x)在[-2,+∞)上单调递增,y=f(x-2)的图象关于y轴对称,若关于m的不等式f(m-1)-f(2m+1)<0成立,则实数m的取值范围是(  )
A.(-∞,-2)∪(0,+∞)
B.(-2,0)
C.
D.(-∞,-2)∪
答案 D
解析 因为y=f(x-2)的图象关于y轴对称,则y=f(x)的图象关于直线x=-2对称,
又函数f(x)在[-2,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,-2]上单调递减,
由f(m-1)-f(2m+1)<0,
可得f(m-1)由函数的单调性以及对称性可得|(m-1)-(-2)|<|2m+1-(-2)|,
即|m+1|<|2m+3|,化简可得3m2+10m+8>0,解得m>-或m<-2,
则实数m的取值范围是
(-∞,-2)∪.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且当x∈(2,3)时,f(x)=|2x-5|,则下列结论正确的有(  )
A.函数f(x)的周期为2
B.函数f(x)在区间(-1,0)上单调递增
C.f(1)=0
D.f(2 025.5)=0
答案 ACD
解析 因为函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),所以f(x+2)=-f(x+1)=f(x),
故函数f(x)是周期函数,周期为2,故A选项正确;
由奇函数性质得,函数f(x)在区间(-1,0)与(0,1)上的单调性相同,由函数的周期性得函数f(x)在(0,1)上的单调性与在(2,3)上的单调性相同,因为当x∈(2,3)时,f(x)=|2x-5|=易知f(x)在(2,3)上不单调,故B选项错误;
由函数f(x)在R上是奇函数,则f(1)=-f(0)=0,故C选项正确;
由函数的周期性得,f(2 025.5)=f(1.5)=-f(0.5)=-f(0.5+2)=-f(2.5)=0,故D选项正确.
8.我们知道,函数y=f(x)的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x)为奇函数.有同学发现可以将其推广为:函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x+a)-b为奇函数.现已知函数f(x)=ax++a,则下列说法正确的是(  )
A.函数y=f(x+1)-2a为奇函数
B.当a>0时,f(x)在(1,+∞)上单调递增
C.若方程f(x)=0有实根,则a∈(-∞,0)∪[1,+∞)
D.已知定义域为R的函数g(x)的图象关于点(1,1)中心对称,若a=且f(x)与g(x)的图象共有2 026个交点,记为Ai(xi,yi)(i=1,2,…,2 026),则(x1+y1)+(x2+y2)+…+(x2 026+y2 026)的值为4 052
答案 ACD
解析 对于A,因为f(x+1)-2a=a(x+1)++a-2a=ax+所以y=ax+是奇函数,故A正确;
对于B,因为f =a+2,f(2)=3a+1,所以f -f(2)=1-当0对于C,令f(x)=ax++a=0,显然x≠-1,所以a=因为1-x2∈(-∞,0)∪(0,1],所以∈(-∞,0)∪[1,+∞),故C正确;
对于D,由A可知,当a=时,f(x)的图象关于点(1,1)中心对称,且g(x)的图象关于点(1,1)中心对称,所以这2 026个交点关于点(1,1)对称,故(x1+y1)+(x2+y2)+…+(x2 026+y2 026)=(x1+x2+…+x2 026)+(y1+y2+…+y2 026)=2 026+2 026=4 052,故D正确.
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知函数f(x)的定义域为R,f(1-x)=f(x),且f(x)在上单调递减,则关于x的不等式f(x+1)>f(2-3x)的解集为       .
答案 ∪(1,+∞)
解析 因为f(1-x)=f(x),
f =f =f
所以函数f(x)的图象关于直线x=对称,
又f(x)在上单调递减,
所以f(x)在上单调递增,作出f(x)的大致图象,如图,
结合草图可知,要使f(x+1)>f(2-3x),则(x+1)到的距离小于(2-3x)到的距离,故不等式f(x+1)>f(2-3x),
等价于<两边同时平方后整理得4x2-5x+1>0,解得x>1或x<.
10.已知函数f(x)是定义域为R且周期为4的奇函数,当x∈[0,2]时,f(x)=-x2+2x,g(x)=f(x)+f(x+1),则g(x)的最大值为    .
答案 
解析 因为y=f(x)是周期为4的函数,故y=f(x+1)也是周期为4的函数,
当x∈[0,2]时,f(x)=-x2+2x,
所以当x∈[-2,0]时,-x∈[0,2],故f(-x)=-f(x)=-(-x)2-2x,
所以当x∈[-2,0]时,f(x)=x2+2x,
当x∈[2,4]时,x-4∈[-2,0],f(x-4)=f(x)=(x-4)2+2(x-4),
所以当x∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8,
则当x∈[-2,-1)时,x+1∈[-1,0),g(x)=f(x)+f(x+1)=x2+2x+(x+1)2+2(x+1)=2x2+6x+3,
当x∈[-1,0)时,x+1∈[0,1),g(x)=f(x)+f(x+1)=x2+2x+[-(x+1)2+2(x+1)]=2x+1,
当x∈[0,1)时,x+1∈[1,2),g(x)=f(x)+f(x+1)=-x2+2x-(x+1)2+2(x+1)=-2x2+2x+1,
当x∈[1,2]时,x+1∈[2,3],g(x)=f(x)+f(x+1)=-x2+2x+(x+1)2-6(x+1)+8=-2x+3,
所以g(x)=
易知,g(x)也是周期为4的周期函数,在x=处有最大值,
故g(x)max=g=.第9练 函数的新定义问题
(分值:43分)
1.新定义问题
“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.
2.新定义问题的方法和技巧
(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;
(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解得较为透彻;
(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会新信息的本质特征与规律;
(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用课本中的概念.
一、单项选择题(每小题5分,共15分)
1.对正整数n,函数φ(n)是小于或等于n的正整数中与n互质的数的数目.此函数以其首名研究者欧拉命名,故称欧拉函数.例如φ(8)=4,则φ等于(  )
A.52 B.53 C.54 D.55
2.对于函数y=f(x),若存在x0,使得f(x0)=-f(-x0),则称点(x0,f(x0))与点(-x0,f(-x0))是函数f(x)的一对“隐对称点”,若函数f(x)=的图象存在“隐对称点”,则实数k的取值范围是(  )
A.(-∞,2] B.[2,6]
C.[6,+∞) D.(-∞,2]∪[6,+∞)
3.一般地,若函数f(x)的定义域为[a,b],值域为[ka,kb](k>0),则称[a,b]为f(x)的“k倍跟随区间”;特别地,若函数f(x)的定义域为[a,b],值域也为[a,b],则称[a,b]为f(x)的“跟随区间”.下列结论不正确的是(  )
A.函数f(x)=x存在“跟随区间”
B.若[0,b]为f(x)=x2的“跟随区间”,则b=1
C.函数f(x)=1+存在“跟随区间”
D.二次函数f(x)=-x2+x存在“2倍跟随区间”
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
4.如果某函数的定义域与其值域的交集是[a,b],则称该函数为“[a,b]交汇函数”.下列函数是“[0,1]交汇函数”的是(  )
A.y= B.y=
C.y=1-x2 D.y=
5.设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,y=[x]称为高斯函数,也叫取整函数.如[1.2]=1,[2]=2,[-1.2]=-2.设f(x)=x-[x],则下列结论正确的有(  )
A.f(-1.1)=0.9
B.函数f(x)的图象关于原点对称
C.f(x+1)=f(x)+1
D.函数f(x)的值域为[0,1)
6.已知a,b∈R,定义运算“ ”:a b=设函数f(x)=2x+1 (2-4x),x∈R,若函数y=f(x)-c的图象与x轴恰有两个公共点,则实数c的值可以是(  )
A.-1 B. C. D.1
三、填空题(每小题5分,共10分)
7.我们用||x||表示实数x到离它最近的整数的距离,例如||-1||=0==则||x||的最大值是    ;对于函数f(x)=若满足f(x)=f(2x),则f(x)有    种可能的值.
8.设函数f(x)的定义域为D,如果存在正实数k,使对任意的x∈D,都有x+k∈D,且f(x+k)>f(x)恒成立,则称函数f(x)为D上的“k型增函数”.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=|x-a|-2a,若f(x)为R上的“2 026型增函数”,则实数a的取值范围是     .
第9练 函数的新定义问题
(分值:43分)
1.新定义问题
“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.
2.新定义问题的方法和技巧
(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;
(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解得较为透彻;
(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会新信息的本质特征与规律;
(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用课本中的概念.
一、单项选择题(每小题5分,共15分)
1.对正整数n,函数φ(n)是小于或等于n的正整数中与n互质的数的数目.此函数以其首名研究者欧拉命名,故称欧拉函数.例如φ(8)=4,则φ等于(  )
A.52 B.53 C.54 D.55
答案 C
解析 因为log354+lo2
=log354-log32=log327=3,
所以φ=φ(81).
因为除了3的倍数外,其他数都与81互质,
所以φ(81)=81-=54.
2.对于函数y=f(x),若存在x0,使得f(x0)=-f(-x0),则称点(x0,f(x0))与点(-x0,f(-x0))是函数f(x)的一对“隐对称点”,若函数f(x)=的图象存在“隐对称点”,则实数k的取值范围是(  )
A.(-∞,2] B.[2,6]
C.[6,+∞) D.(-∞,2]∪[6,+∞)
答案 A
解析 设g(x)为奇函数,且当x>0时,g(x)=kx+1,
则当x<0时,g(x)=kx-1,
则原问题转化为关于x的方程x2+4x=kx-1在(-∞,0)上有解,求k的取值范围问题.
由关于x的方程x2-(k-4)x+1=0在(-∞,0)上有解得
k≤2.
3.一般地,若函数f(x)的定义域为[a,b],值域为[ka,kb](k>0),则称[a,b]为f(x)的“k倍跟随区间”;特别地,若函数f(x)的定义域为[a,b],值域也为[a,b],则称[a,b]为f(x)的“跟随区间”.下列结论不正确的是(  )
A.函数f(x)=x存在“跟随区间”
B.若[0,b]为f(x)=x2的“跟随区间”,则b=1
C.函数f(x)=1+存在“跟随区间”
D.二次函数f(x)=-x2+x存在“2倍跟随区间”
答案 C
解析 对于A,因为f(x)=x在R上单调递增,所以对于x∈[a,b],其值域为[a,b],
由“跟随区间”的定义可知,函数f(x)=x存在无数个“跟随区间”,故A正确;
对于B,若[0,b]为f(x)=x2的“跟随区间”,且f(x)=x2的对称轴为直线x=0,
所以b2=b,解得b=1或b=0(舍),故B正确;
对于C,假设f(x)=1+存在“跟随区间”[a,b],
因为f(x)=1+在区间(-∞,0),(0,+∞)上均单调递减,
则有则即a=b,又a故f(x)=1+不存在“跟随区间”,故C错误;
对于D,若函数f(x)=-x2+x存在“2倍跟随区间”,
设定义域为[a,b],值域为[2a,2b],
当a则a,b是方程-x2+x=2x的两个不相等的实数根,解得x=0或x=-2 ,
故存在定义域为[-2,0] 使得值域为[-4,0],D正确.
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
4.如果某函数的定义域与其值域的交集是[a,b],则称该函数为“[a,b]交汇函数”.下列函数是“[0,1]交汇函数”的是(  )
A.y= B.y=
C.y=1-x2 D.y=
答案 BD
解析 由“[a,b]交汇函数”定义可知,“[0,1]交汇函数”表示函数的定义域与值域的交集为[0,1].
y=的定义域A=[0,+∞),值域B=[0,+∞),则A∩B=[0,+∞),A错误;
y=的定义域A=(-∞,1],值域B=[0,+∞),则A∩B=[0,1],B正确;
y=1-x2的定义域A=R,值域B=(-∞,1],则A∩B=(-∞,1],C错误;
y=的定义域A=[-1,1],值域B=[0,1],则A∩B=[0,1],D正确.
5.设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,y=[x]称为高斯函数,也叫取整函数.如[1.2]=1,[2]=2,[-1.2]=-2.设f(x)=x-[x],则下列结论正确的有(  )
A.f(-1.1)=0.9
B.函数f(x)的图象关于原点对称
C.f(x+1)=f(x)+1
D.函数f(x)的值域为[0,1)
答案 AD
解析 对于A,因为f(x)=x-[x],
所以f(-1.1)=-1.1-[-1.1]=-1.1-(-2)=0.9,故A选项正确;
对于B,因为f(0.5)=0.5-[0.5]=0.5-0=0.5,f(-0.5)=-0.5-[-0.5]=-0.5-(-1)=0.5,
所以f(0.5)+f(-0.5)=1≠0,即函数f(x)的图象不关于原点对称,故B选项错误;
对于C,因为 x∈R, k∈Z,使得k≤x所以f(x+1)=x+1-[x+1]=x+1-(k+1)=x-k,f(x)=x-[x]=x-k,故C选项错误;
对于D,由C选项分析可知 x∈R,总有f(x+1)=f(x),即f(x)是周期为1的周期函数,
不妨设0≤x<1,则此时有0≤f(x)=x-[x]=x-0=x<1,因此函数f(x)的值域为[0,1),故D选项正确.
6.已知a,b∈R,定义运算“ ”:a b=设函数f(x)=2x+1 (2-4x),x∈R,若函数y=f(x)-c的图象与x轴恰有两个公共点,则实数c的值可以是(  )
A.-1 B. C. D.1
答案 BC
解析 因为a b=
由2x+1-2+4x=(2x)2+2·2x-2≤1,
可得(2x)2+2·2x-3≤0,
即(2x+3)(2x-1)≤0,
因为2x+3>0,所以2x-1≤0,解得x≤0,
所以当x≤0时,f(x)=2x+1,
当x>0时,f(x)=2-4x.
即f(x)=
因为函数y=f(x)-c的图象与x轴恰有两个公共点,即函数y=f(x)与直线y=c的图象恰有两个公共点,
在同一平面直角坐标系中,作出函数y=f(x),直线y=c的图象,如图所示,
由图象知,0三、填空题(每小题5分,共10分)
7.我们用||x||表示实数x到离它最近的整数的距离,例如||-1||=0==则||x||的最大值是    ;对于函数f(x)=若满足f(x)=f(2x),则f(x)有    种可能的值.
答案  12
解析 由定义可知||x||≤故||x||的最大值为.
设x2=n+α,n∈N,α∈[0,1),则f(x)=||x2||=||α||,f=||12(n+α)||=||12α||,
所以f(x)=f(2x) ||α||=||12α||,也就是α和12α的小数部分要么相同,要么和为1.
当α和12α的小数部分相同时,则12α-α=k,可得α=k∈N且k≤10,
所以f(x)==k1∈{0,1,2,…,5},有6种可能的值;
当α和12α的小数部分和为1时,则12α+α=l,可得α=l∈N*且l≤12,
所以f(x)==l1∈{1,2,…,6},有6种可能的值.
综上所述,f(x)有12种可能的值.
8.设函数f(x)的定义域为D,如果存在正实数k,使对任意的x∈D,都有x+k∈D,且f(x+k)>f(x)恒成立,则称函数f(x)为D上的“k型增函数”.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=|x-a|-2a,若f(x)为R上的“2 026型增函数”,则实数a的取值范围是     .
答案 
解析 由已知f(x)是定义在R上的奇函数,
当x>0时,f(x)=|x-a|-2a,
当x<0时,f(x)=-f(-x)=-|-x-a|+2a=-|x+a|+2a,
则f(x)=
由f(x)为R上的“2 026型增函数”,
则f(x+2 026)>f(x),
当x>0时,即|2 026+x-a|-2a>|x-a|-2a,即|x-(a-2 026)|>|x-a|,
根据绝对值的几何意义可知a+a-2 026<0,解得a<1 013;
当x=0时,|2 026-a|-2a>0,可知当a≤0时恒成立,当a>0时,可得0当x<0时,
①当x+2 026<0,即x<-2 026时,f(x+2 026)>f(x),即-|x+2 026+a|+2a>-|x+a|+2a,化简可得|x+2 026+a|<|x+a|,
即-2 026-a-a>2×(-2 026),即a<1 013;
②当x+2 026=0,即x=-2 026时,0>-|-2 026+a|+2a,可知当a≤0时恒成立,当a>0时,可得0③当x+2 026>0,即0>x>-2 026时,f(x+2 026)>f(x),即|x+2 026-a|-2a>-|x+a|+2a,即|x+2 026-a|+|x+a|>4a,
可知当a≤0时恒成立,
当a>0时,|x+2 026-a|+|x+a|≥|2 026-2a|,即|2 026-2a|>4a,解得0综上所述,若f(x)为R上的“2 026型增函数”,
则a的取值范围为.第10练 二次函数与幂函数
(分值:45分)
一、单项选择题(每小题5分,共15分)
1.“a≤3”是“函数f(x)=在区间[2,+∞)上单调递增”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
2.已知函数f(x)=x2-2x+a(a>0),实数m满足f(m)<0,则下列关系一定成立的是(  )
A.f(m+1)>0 B.f(m+2)>0
C.f(m-1)<0 D.f(m-2)<0
3.已知函数f(x)是定义在[a,b]内的连续函数,若对任意x1,x2∈[a,b](x1≠x2),都有f >恒成立,则称f(x)在[a,b]内是“上凸函数”.则在①f(x)=x-2,②f(x)=x3,③f(x)=这三个函数中,当1≤x1A.0 B.1 C.2 D.3
二、多项选择题(共6分)
4.关于x的方程(x2-2x)2-2(2x-x2)+k=0,下列命题正确的有(  )
A.存在实数k,使得方程无实数根
B.存在实数k,使得方程恰有2个不相等的实数根
C.存在实数k,使得方程恰有3个不相等的实数根
D.存在实数k,使得方程恰有4个不相等的实数根
三、填空题(每小题5分,共10分)
5.若(a+1<(2-a则实数a的取值范围为    .
6.幂函数y=xm(m≠0),当m取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一簇美丽的曲线(如图).设点A(1,0),B(0,1),连接AB,线段AB恰好被其中的两个幂函数y=xα,y=xβ的图象三等分,即有BM=MN=NA,则αβ=    .
四、解答题(共14分)
7.(14分)已知二次函数f(x)的最小值为1,且f(0)=f(2)=3.
(1)求f(x)的解析式;(4分)
(2)若f(x)在区间[2a,2a+1]上不单调,求实数a的取值范围;(3分)
(3)当x∈时,f(x)>4mx+1恒成立,求实数m的取值范围.(7分)
第10练 二次函数与幂函数
(分值:45分)
一、单项选择题(每小题5分,共15分)
1.“a≤3”是“函数f(x)=在区间[2,+∞)上单调递增”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 B
解析 由函数f(x)=在区间[2,+∞)上单调递增,得
解得a≤
所以“a≤3”是“函数f(x)=在区间[2,+∞)上单调递增”的必要不充分条件.
2.已知函数f(x)=x2-2x+a(a>0),实数m满足f(m)<0,则下列关系一定成立的是(  )
A.f(m+1)>0 B.f(m+2)>0
C.f(m-1)<0 D.f(m-2)<0
答案 B
解析 函数f(x)=x2-2x+a在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.
f(m)=m2-2m+a<0,
故m2-2m<-a<0,解得0m+2∈(2,4),f(m+2)>f(2)=a>0,B正确;
m-2∈(-2,0),f(m-2)>f(0)=a>0,D错误;
取a=m=f(m)=-<0,满足条件,
f(m+1)=f =-<0,A错误;
f(m-1)=f =>0,C错误.
3.已知函数f(x)是定义在[a,b]内的连续函数,若对任意x1,x2∈[a,b](x1≠x2),都有f >恒成立,则称f(x)在[a,b]内是“上凸函数”.则在①f(x)=x-2,②f(x)=x3,③f(x)=这三个函数中,当1≤x1A.0 B.1 C.2 D.3
答案 B
解析 对于f(x)=x-2,f(x)=x3,
当1≤x1可得>f
故①②不是“上凸函数”;
对于f(x)=任取1≤x1则f =
=
要证f >
只需证>
即证x1+x2-2>0,
又当1≤x12-2=0成立,
则当1≤x1恒成立,
故f(x)=在[1,2]内是“上凸函数”.
二、多项选择题(共6分)
4.关于x的方程(x2-2x)2-2(2x-x2)+k=0,下列命题正确的有(  )
A.存在实数k,使得方程无实数根
B.存在实数k,使得方程恰有2个不相等的实数根
C.存在实数k,使得方程恰有3个不相等的实数根
D.存在实数k,使得方程恰有4个不相等的实数根
答案 AB
解析 设t=x2-2x,方程化为关于t的二次方程t2+2t+k=0(*).当k>1时,方程(*)无实数根,故原方程无实数根.
当k=1时,可得t=-1,则x2-2x=-1,原方程有2个相等的实数根x=1.
当k<1时,方程(*)有2个实数根t1,t2(t1-1.
因为t=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,所以x2-2x=t1无实数根,x2-2x=t2有2个不相等的实数根.
综上,A,B项正确,C,D项错误.
三、填空题(每小题5分,共10分)
5.若(a+1<(2-a则实数a的取值范围为    .
答案 
解析 因为y=是定义在[0,+∞)上的增函数,又(a+1<(2-a
所以解得-1≤a<.
6.幂函数y=xm(m≠0),当m取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一簇美丽的曲线(如图).设点A(1,0),B(0,1),连接AB,线段AB恰好被其中的两个幂函数y=xα,y=xβ的图象三等分,即有BM=MN=NA,则αβ=    .
答案 1
解析 因为A(1,0),B(0,1),BM=MN=NA,
所以MN
不妨设y=xα,y=xβ分别过M
N
则==
则===
所以αβ=1.
四、解答题(共14分)
7.(14分)已知二次函数f(x)的最小值为1,且f(0)=f(2)=3.
(1)求f(x)的解析式;(4分)
(2)若f(x)在区间[2a,2a+1]上不单调,求实数a的取值范围;(3分)
(3)当x∈时,f(x)>4mx+1恒成立,求实数m的取值范围.(7分)
解 (1)根据题意,二次函数f(x)满足f(0)=f(2)=3,可得函数f(x)的对称轴为x=1,
又函数f(x)的最小值为1,可设f(x)=a(x-1)2+1(a>0),
又因为f(0)=3,可得f(0)=a+1=3,解得a=2,
所以函数f(x)的解析式为f(x)=2(x-1)2+1=2x2-4x+3.
(2)由函数f(x)=2(x-1)2+1,其对称轴为x=1,
要使得函数f(x)在区间[2a,2a+1]上不单调,
则满足2a<1<2a+1,解得0故实数a的取值范围为.
(3)由函数f(x)=2x2-4x+3,
若在上,f(x)>4mx+1恒成立,
则2x2-4x+3>4mx+1在上恒成立,
即x2-2(1+m)x+1>0在上恒成立,
设g(x)=x2-2(m+1)x+1,则g(x)的图象开口向上,对称轴为x=m+1,
又g(x)>0在上恒成立,即当x∈时,g(x)min>0,
当m+1≤-即m≤-时,g(x)在上单调递增,
则g(x)min=g=-2(m+1)×+1>0,解得m>-则-当-g(x)min=g(m+1)=(m+1)2-2(m+1)2+1>0,解得-2当m+1≥2,即m≥1时,g(x)在上单调递减,
g(x)min=g(2)=22-2(m+1)×2+1>0,解得m<(舍去),
综上,实数m的取值范围为.第11练 指数与指数函数
(分值:45分)
一、单项选择题(每小题5分,共15分)
1.已知函数f(x)=(x-a)(x-b)(a>b)的图象如图所示,则函数g(x)=ax+b的图象大致是(  )
2.已知函数f(x)=-2 026x,a=9,b=c=则(  )
A.f(a)B.f(c)C.f(b)D.f(a)3.已知函数f(x)=3x+1-4x-5,则不等式f(x)<0的解集是(  )
A.(-2,-1) B.(-1,1)
C.(-1,2) D.(1,+∞)
二、多项选择题(共6分)
4.设f(x)=|3x-1|,cf(a)>f(b),则下列关系式中一定不成立的是(  )
A.3c<3b B.3c>3b
C.3c+3a>2 D.3c+3a<2
三、填空题(共10分)
5.(1)+(0.008×÷-=    ;
(2)已知-=2则=       .
6.某同学向老师请教一道题:当x∈(1,+∞)时,函数y=x-4ex-aln x的图象恒在直线y=x+1的上方(不含该直线),求实数a的取值范围.老师告诉该同学:“ex≥x+1恒成立,当且仅当x=0时取等号,且方程x-4ln x=0在(1,+∞)上有解”,根据老师的提示可得实数a的取值范围是    .
四、解答题(共14分)
7.(14分)若函数f(x)=是定义在R上的奇函数.
(1)求实数a,b的值;(3分)
(2)判断函数f(x)的单调性,并证明;(4分)
(3)若对任意的实数x∈[-2,3],不等式f(k·4x)+f(1-2x+1)≥0恒成立,求实数k的取值范围.(7分)
第11练 指数与指数函数
(分值:45分)
一、单项选择题(每小题5分,共15分)
1.已知函数f(x)=(x-a)(x-b)(a>b)的图象如图所示,则函数g(x)=ax+b的图象大致是(  )
答案 C
解析 f(x)=(x-a)(x-b)的图象与x轴的交点的横坐标为方程(x-a)(x-b)=0的两个根,由(x-a)(x-b)=0可得两根为a,b,
又a>b,所以a>1,-1由a>1可知,y=ax为增函数,
又由-1分析选项可得C符合这两点.
2.已知函数f(x)=-2 026x,a=9,b=c=则(  )
A.f(a)B.f(c)C.f(b)D.f(a)答案 B
解析 因为a=9=-log332=-2,b==(-3)3=-27,c=∈(1,2),
所以b因为f(x)=-2 026x是R上的减函数,所以f(c)3.已知函数f(x)=3x+1-4x-5,则不等式f(x)<0的解集是(  )
A.(-2,-1) B.(-1,1)
C.(-1,2) D.(1,+∞)
答案 B
解析 因为函数f(x)=3x+1-4x-5,
所以不等式f(x)<0即为3x+1<4x+5,
在平面直角坐标系中作出y=3x+1,y=4x+5的图象,如图所示,
由图象知,y=3x+1,y=4x+5都经过点A(1,9),B(-1,1),
当-1所以不等式f(x)<0的解集是(-1,1).
二、多项选择题(共6分)
4.设f(x)=|3x-1|,cf(a)>f(b),则下列关系式中一定不成立的是(  )
A.3c<3b B.3c>3b
C.3c+3a>2 D.3c+3a<2
答案 BC
解析 因为f(x)=|3x-1|=则f(x)的图象如图所示,
因为c若0f(a)>f(b)矛盾,
同理,c所以只有c<0所以3c<3b,3c<1,3a>1,故B一定不成立,A一定成立;
又f(c)-f(a)>0,即1-3c-(3a-1)>0,所以3c+3a<2,故D一定成立,C一定不成立.
三、填空题(共10分)
5.(1)+(0.008×÷-=    ;
(2)已知-=2则=       .
答案 (1)  (2)
解析 (1)原式=+××-1
=+××-1
=+×-1=+1=.
(2)∵-=2∴=12,∴a+a-1=14,
∵=+4=16且
+=+>0,
∴+=4,
∴==.
6.某同学向老师请教一道题:当x∈(1,+∞)时,函数y=x-4ex-aln x的图象恒在直线y=x+1的上方(不含该直线),求实数a的取值范围.老师告诉该同学:“ex≥x+1恒成立,当且仅当x=0时取等号,且方程x-4ln x=0在(1,+∞)上有解”,根据老师的提示可得实数a的取值范围是    .
答案 (-∞,-4)
解析 因为x>1,所以ln x>0,
由x-4ex-aln x>x+1,可得a<=
由题意ex≥x+1恒成立,当且仅当x=0时取等号,且方程x-4ln x=0在(1,+∞)上有解,
所以≥=-4,
当且仅当x-4ln x=0时等号成立,所以a<-4,
因此实数a的取值范围是(-∞,-4).
四、解答题(共14分)
7.(14分)若函数f(x)=是定义在R上的奇函数.
(1)求实数a,b的值;(3分)
(2)判断函数f(x)的单调性,并证明;(4分)
(3)若对任意的实数x∈[-2,3],不等式f(k·4x)+f(1-2x+1)≥0恒成立,求实数k的取值范围.(7分)
解 (1)根据题意,可得f(0)=0,
即=0,所以a=1,
又因为f(-x)=-f(x),
所以=-
整理得=
所以b·2x+1=2x+b,即b=1.
(2)f(x)在R上为增函数,证明如下:由(1)知f(x)==1-
设x1,x2∈R,且x1f(x1)-f(x2)=1--1+
=
因为x10+1>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)所以函数f(x)在R上为增函数.
(3)因为对任意的x∈f+f≥0恒成立,
所以f≥-f对任意的x∈恒成立,
因为f(x)为R上的奇函数,所以f≥f
又f(x)为R上的增函数,所以上式转化为k·4x≥2x+1-1对任意的x∈恒成立,
即k≥=-+2×
令t=则t∈
又y=-t2+2t=-+1≤1,当且仅当t=1时,等号成立,
则k≥1.
所以实数k的取值范围为.第12练 对数与对数函数
(分值:45分)
一、单项选择题(每小题5分,共15分)
1.在我们的日常生活中,经常会发现一个有趣的现象:以数字1开头的数字在各个领域中出现的频率似乎要高于其他数字.这就是著名的本福特定律,也被称为“第一位数定律”或者“首位数现象”,意指在一堆从实际生活中得到的十进制数据中,一个数的首位数字是d(d=1,2,…,9)的概率为lg.以此判断,一个数的首位数字是1的概率与首位数字是5的概率之比约为(参考数据:lg 2≈0.301,lg 3≈0.477)(  )
A.2.9 B.3.2 C.3.8 D.3.9
2.设函数f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则f(x)(  )
A.是偶函数,且在上单调递增
B.是奇函数,且在上单调递减
C.是偶函数,且在上单调递增
D.是奇函数,且在上单调递减
3.已知函数f(x)=若x1,x2,x3,x4是方程f(x)=t的四个互不相等的实数根,则x1+x2+x3+x4的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(共6分)
4.已知2a=5b=10,则下列关系正确的是(  )
A.ea-b>1
B.a+bC.a+4b<9
D.+>8
三、填空题(每小题5分,共10分)
5.函数f(x)=log2·lo(2x)的最小值为    .
6.已知函数f(x)=log0.5(x2-ax+3a)在(2,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围为      .
四、解答题(共14分)
7.(14分)已知函数f(x)=log2(x+a)(a>0),设g(x)=f(4x).
(1)当a=1时,解不等式f(x)<-1;(5分)
(2)对任意的x∈(0,2),函数y=f(x)的图象总在函数y=g(x)的图象的下方,求a的取值范围.(9分)
第12练 对数与对数函数
(分值:45分)
一、单项选择题(每小题5分,共15分)
1.在我们的日常生活中,经常会发现一个有趣的现象:以数字1开头的数字在各个领域中出现的频率似乎要高于其他数字.这就是著名的本福特定律,也被称为“第一位数定律”或者“首位数现象”,意指在一堆从实际生活中得到的十进制数据中,一个数的首位数字是d(d=1,2,…,9)的概率为lg.以此判断,一个数的首位数字是1的概率与首位数字是5的概率之比约为(参考数据:lg 2≈0.301,lg 3≈0.477)(  )
A.2.9 B.3.2 C.3.8 D.3.9
答案 C
解析 依题意,一个数的首位数字是1的概率为lg 2,一个数的首位数字是5的概率为lg=lg
故概率之比为=
=
=
≈≈3.8.
2.设函数f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则f(x)(  )
A.是偶函数,且在上单调递增
B.是奇函数,且在上单调递减
C.是偶函数,且在上单调递增
D.是奇函数,且在上单调递减
答案 D
解析 由f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,
得f(x)的定义域为关于坐标原点对称,
又f(-x)=ln|1-2x|-ln|-2x-1|=ln|2x-1|-ln|2x+1|=-f(x),
∴f(x)为定义域上的奇函数,故排除A,C;
当x∈时,
f(x)=ln(2x+1)-ln(1-2x),
∵y=ln(2x+1)在上单调递增,y=ln(1-2x)在上单调递减,
∴f(x)在上单调递增,故排除B;
当x∈时,f(x)=ln(-2x-1)-ln(1-2x)=ln=ln
∵u=1+在上单调递减,f(u)=ln u在(0,+∞)上单调递增,
根据复合函数单调性可知f(x)在上单调递减,故D正确.
3.已知函数f(x)=若x1,x2,x3,x4是方程f(x)=t的四个互不相等的实数根,则x1+x2+x3+x4的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 f(x)的图象如图所示,设x1结合图象可得x1<-1而|log2(-x1)|==t,故x2=-2-t,x1=-2t,
故x1+x2+x3+x4=6-0设s=2t∈(1,4],而y=s+在(1,4]上单调递增,所以2故≤x1+x2+x3+x4<4.
二、多项选择题(共6分)
4.已知2a=5b=10,则下列关系正确的是(  )
A.ea-b>1
B.a+bC.a+4b<9
D.+>8
答案 AD
解析 因为2a=5b=10,
所以a=log210=b=log510=
对于A,a-b=-=>0,所以ea-b>e0=1,故A正确;
对于B,a+b-ab=+-·===0,
所以a+b=ab,故B不正确;
对于C,因为a>0,b>0+=lg 2+lg 5=1,
所以a+4b=(a+4b)=++5≥2+5=9,
而a≠2b,故上述不等式等号不成立,则a+4b>9,故C不正确;
对于D+=(lg 2+1)2+(lg 5+2)2=(lg 2+1)2+(1-lg 2+2)2
=2(lg 2)2-4lg 2+10=2(lg 2-1)2+8>8,故D正确.
三、填空题(每小题5分,共10分)
5.函数f(x)=log2·lo(2x)的最小值为    .
答案 -
解析 依题意得f(x)=log2x·(2+2log2x)=(log2x)2+log2x=-≥-
当且仅当log2x=-即x=时等号成立,
所以函数f(x)的最小值为-.
6.已知函数f(x)=log0.5(x2-ax+3a)在(2,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围为      .
答案 [-4,4]
解析 令g(x)=x2-ax+3a,
∵f(x)=log0.5(x2-ax+3a)在(2,+∞)上单调递减,
∴g(x)在(2,+∞)上单调递增,且恒大于0,
∴≤2且g(2)≥0,
∴-4≤a≤4.
四、解答题(共14分)
7.(14分)已知函数f(x)=log2(x+a)(a>0),设g(x)=f(4x).
(1)当a=1时,解不等式f(x)<-1;(5分)
(2)对任意的x∈(0,2),函数y=f(x)的图象总在函数y=g(x)的图象的下方,求a的取值范围.(9分)
解 (1)由f(x)<-1,a=1,得log2(x+1)<-1=log2
则0(2)g(x)=f(4x)=log2(4x+a)(a>0),
因为对任意的x∈(0,2),函数y=f(x)的图象总在函数y=g(x)图象的下方,
则f(x)即log2(x+a)0)在(0,2)上恒成立,2log2(x+a)log2(x+a)2整理得x2+2(a-2)x+a2-a<0在(0,2)上恒成立,
设m(x)=x2+2(a-2)x+a2-a,x∈(0,2),
则只需要即可,
可得0≤a≤1,
又因为a>0,
所以0(分值:50分)
单项选择题(每小题5分,共50分)
1.已知a=ln 0.99,b=e0.1,c=0.99e(其中e为自然对数的底数),则a,b,c的大小关系为(  )
A.cC.a2.已知a=log52,b=log83,c=则下列判断正确的是(  )
A.cC.a3.设a=b=c=则a,b,c的大小关系是(  )
A.a>c>b B.a>b>c
C.c>b>a D.b>c>a
4.已知点在幂函数f(x)=xα的图象上,设a=f(log23),b=f(log32),c=f(),则a,b,c的大小关系为(  )
A.b>a>c B.a>b>c
C.b>c>a D.a>c>b
5.若3x=4y=10,z=logxy,则(  )
A.x>y>z B.y>x>z
C.z>x>y D.x>z>y
6.已知a>b>1,0A.acC.alogbc7.已知函数f(x)=2x+3x,g(x)=2x+log3x,h(x)=2x+x3的零点分别为a,b,c,则(  )
A.aC.b8.已知a=b=lg 4,c=log32,则(  )
A.a>b>c B.c>b>a
C.c>a>b D.a>c>b
9.已知a=2100,b=365,c=930,则a,b,c的大小关系是(参考数据:lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)(  )
A.a>b>c B.b>a>c
C.b>c>a D.c>b>a
10.已知a=810,b=99,c=108,则a,b,c的大小关系为(  )
A.b>c>a B.b>a>c
C.a>c>b D.a>b>c
第13练 指、对、幂的大小比较
(分值:50分)
单项选择题(每小题5分,共50分)
1.已知a=ln 0.99,b=e0.1,c=0.99e(其中e为自然对数的底数),则a,b,c的大小关系为(  )
A.cC.a答案 D
解析 因为0.99<1,所以a=ln 0.99<0,
因为e>1,所以b=e0.1>1,
因为0.99<1,所以0所以a<02.已知a=log52,b=log83,c=则下列判断正确的是(  )
A.cC.a答案 C
解析 a=log523.设a=b=c=则a,b,c的大小关系是(  )
A.a>c>b B.a>b>c
C.c>b>a D.b>c>a
答案 C
解析 因为函数y=为增函数,
所以<即a又因为函数y=为增函数,
所以<即bb>a.
4.已知点在幂函数f(x)=xα的图象上,设a=f(log23),b=f(log32),c=f(),则a,b,c的大小关系为(  )
A.b>a>c B.a>b>c
C.b>c>a D.a>c>b
答案 A
解析 由题意可得=2α,
所以α=-2,所以f(x)=x-2,
易知当x>0时,f(x)=x-2单调递减,
又12,
即0所以f(log32)>f(log23)>f(),即b>a>c.
5.若3x=4y=10,z=logxy,则(  )
A.x>y>z B.y>x>z
C.z>x>y D.x>z>y
答案 A
解析 因为3x=4y=10,
则x=log310>log39=2,1=log44y>1,
从而z=logxyy>z.
6.已知a>b>1,0A.acC.alogbc答案 C
解析 取特殊值,令a=4,b=2,c=
则ac=bc=∴ac>bc,故A错误;
abc=4×=bac=2×=
∴abc>bac,故B错误;
logac=log4=-1,logbc=log2=-2,
alogbc=-8,blogac=-2,
∴alogbclogbc,故C正确,D错误.
7.已知函数f(x)=2x+3x,g(x)=2x+log3x,h(x)=2x+x3的零点分别为a,b,c,则(  )
A.aC.b答案 A
解析 由题意,f(x),g(x),h(x)的零点分别为y=3x,y=log3x,y=x3的图象与y=-2x图象交点的横坐标,即a,b,c,它们的大致图象如图所示,由图象知a8.已知a=b=lg 4,c=log32,则(  )
A.a>b>c B.c>b>a
C.c>a>b D.a>c>b
答案 D
解析 ∵a=>=1,
0=lg 10=log31则0又∵===2lg 3=lg 9∴bc>b.
9.已知a=2100,b=365,c=930,则a,b,c的大小关系是(参考数据:lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)(  )
A.a>b>c B.b>a>c
C.b>c>a D.c>b>a
答案 B
解析 因为a=2100,
所以lg a=lg 2100=100lg 2≈30.1,因为b=365,
所以lg b=lg 365=65lg 3≈31.011 5,
因为c=930=360,
所以lg c=lg 360=60lg 3≈28.626,
所以lg b>lg a>lg c,所以b>a>c.
10.已知a=810,b=99,c=108,则a,b,c的大小关系为(  )
A.b>c>a B.b>a>c
C.a>c>b D.a>b>c
答案 D
解析 令f(x)=(18-x)ln x,x≥8,
则f'(x)=-ln x+-1,
f'(x)=-ln x+-1在[8,+∞)上单调递减,且f'(8)=-ln 8+-1=-ln 8<-ln e2=-2<0,所以f'(x)=-ln x+-1<0在[8,+∞)上恒成立,
故f(x)=(18-x)ln x在[8,+∞)上单调递减,
所以f(8)>f(9)>f(10),
即10ln 8>9ln 9>8ln 10,
即ln 810>ln 99>ln 108,
所以810>99>108,即a>b>c.第14练 函数的图象
(分值:52分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.设函数f(x)的图象关于点(1,1)对称,则下列函数中为奇函数的是(  )
A.f(x-1)-1 B.f(x-1)+1
C.f(x+1)-1 D.f(x+1)+1
2.函数f(x)=cos πx的部分图象大致为(  )
3.若某函数在区间[-π,π]上的大致图象如图所示,则该函数的解析式可能是(  )
A.y=(x+2)sin 2x
B.y=
C.y=
D.y=
4.在直角梯形OABC中,AB∥OC,BC⊥OC,AB=1,OC=BC=2,直线l:x=t截这个梯形位于此直线左方的图形的面积(如图中阴影部分)为S,则函数S=f(t)的图象大致为(  )
5.函数f(x)=的图象如图所示,则(  )
A.a>0,b=0,c<0
B.a<0,b=0,c<0
C.a<0,b<0,c=0
D.a>0,b=0,c>0
6.关于函数f(x)=|ln|2-x||,下列说法错误的是(  )
A.函数f(x)在区间(1,2)上单调递增
B.函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称
C.若x1≠x2,但f(x1)=f(x2),则x1+x2=2
D.函数f(x)有且仅有两个零点
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.设函数f(x)的定义域是R,满足2f(x+1)=f(x),且当x∈(0,1]时,f(x)=x(x-1).若对任意x∈[m,+∞),都有f(x)≥-则m的取值可以是(  )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
8.符号[x]表示不超过x的最大整数,如[-3.5]=-4,[2.1]=2,定义函数f(x)=x-[x],则下列结论正确的是(  )
A.fB.函数f(x)是增函数
C.方程f(x)-=0有无数个实数根
D.f(x)的最大值为1,最小值为0
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知函数f(x)=log2(x+1)-|x|,则不等式f(x)>0的解集是    .
10.已知函数f(x)=x-1,g(x)=记max{a,b}=若y=m与y=max{f(x),g(x)}(x≠0)的图象恰有两个不同的交点,则实数m的取值范围是          .
第14练 函数的图象
(分值:52分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.设函数f(x)的图象关于点(1,1)对称,则下列函数中为奇函数的是(  )
A.f(x-1)-1 B.f(x-1)+1
C.f(x+1)-1 D.f(x+1)+1
答案 C
解析 由题意知,将f(x)的图象向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,所得函数关于点(0,0)对称,即所得函数为奇函数,
故f(x+1)-1为奇函数.
2.函数f(x)=cos πx的部分图象大致为(  )
答案 A
解析 函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
f(-x)=cos=-cos πx=-f(x),所以f(x)是奇函数,所以排除B,C;
又f =cos<0,f =0,f(1)=0,所以排除D,故选A.
3.若某函数在区间[-π,π]上的大致图象如图所示,则该函数的解析式可能是(  )
A.y=(x+2)sin 2x
B.y=
C.y=
D.y=
答案 B
解析 A选项,设f(x)=(x+2)sin 2x,
则当x∈时,2x∈(π,2π),
则f(x)<0,不符合图象,排除A;
C选项,设f(x)=
当x∈(0,π)时,f(x)=
且21所以0<(x+2)sin x<π+2.
所以f(x)=<(x+2)sin x<π+2<6,不符合图象,排除C;
D选项,设f(x)=
令f(x)=0,解得x=0或x=-2,不符合图象,排除D.
4.在直角梯形OABC中,AB∥OC,BC⊥OC,AB=1,OC=BC=2,直线l:x=t截这个梯形位于此直线左方的图形的面积(如图中阴影部分)为S,则函数S=f(t)的图象大致为(  )
答案 C
解析 由题意可知,当0≤t≤1时,f(t)=·t·2t=t2;
当1结合不同段上的函数的性质,可知选项C符合.
5.函数f(x)=的图象如图所示,则(  )
A.a>0,b=0,c<0
B.a<0,b=0,c<0
C.a<0,b<0,c=0
D.a>0,b=0,c>0
答案 A
解析 由图象可得函数图象关于y轴对称,即函数f(x)为偶函数,所以f(-x)==f(x),得b=0,故C错误;
f(x)=由图象可知f(0)=<0 c<0,故D错误;
因为定义域不连续,所以ax2+c=0有两个不相等的实数根,可得Δ=-4ac>0,则a>0,故A正确,B错误.
6.关于函数f(x)=|ln|2-x||,下列说法错误的是(  )
A.函数f(x)在区间(1,2)上单调递增
B.函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称
C.若x1≠x2,但f(x1)=f(x2),则x1+x2=2
D.函数f(x)有且仅有两个零点
答案 C
解析 由函数y=ln x,x轴下方图象翻折到上方可得函数y=|ln x|的图象,
将y轴右侧图象翻折到左侧,右侧不变,可得函数y=|ln|x||=|ln|-x||的图象,
将函数图象向右平移2个单位长度,可得函数y=|ln|-(x-2)||=|ln|2-x||的图象,
则函数f(x)=|ln|2-x||的图象如图所示.
由图可得函数f(x)在区间(1,2)上单调递增,故A正确;
函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,故B正确;
若x1≠x2,但f(x1)=f(x2),若x1,x2关于直线x=2对称,则x1+x2=4,故C错误;
函数f(x)有且仅有两个零点,故D正确.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.设函数f(x)的定义域是R,满足2f(x+1)=f(x),且当x∈(0,1]时,f(x)=x(x-1).若对任意x∈[m,+∞),都有f(x)≥-则m的取值可以是(  )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
答案 BCD
解析 因为函数f(x)的定义域是R,满足2f(x+1)=f(x),
且当x∈(0,1]时,f(x)=x(x-1)=-∈
故当x∈(-1,0]时,0则f(x)=2f(x+1)∈;
当x∈(-2,-1]时,-1则f(x)=2f(x+1)∈[-1,0],
且当x∈(-2,-1]时,0则f(x)=2f(x+1)=4f(x+2)=4(x+2)(x+1),
令f(x)=4(x+1)(x+2)=-解得x=-或x=-如图所示.
因为对任意x∈[m,+∞),都有f(x)≥-
由图可知,m≥-
因此实数m的取值范围是.
故选项B,C,D符合题意.
8.符号[x]表示不超过x的最大整数,如[-3.5]=-4,[2.1]=2,定义函数f(x)=x-[x],则下列结论正确的是(  )
A.fB.函数f(x)是增函数
C.方程f(x)-=0有无数个实数根
D.f(x)的最大值为1,最小值为0
答案 AC
解析 作出f(x)=x-[x]
=的部分图象如图,
对于A,由题意可知f =f 对于B,由图可知f(x)不是增函数,所以B错误;
对于C,函数f(x)是以1为周期的函数,所以方程f(x)-=0有无数个实数根,所以C正确;
对于D,由图可知f(x)=x-[x]∈[0,1),
函数f(x)无最大值,最小值为0,所以D错误.
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知函数f(x)=log2(x+1)-|x|,则不等式f(x)>0的解集是    .
答案 (0,1)
解析 不等式f(x)>0,即log2(x+1)>|x|,
分别画出函数y=log2(x+1)和y=|x|的图象,如图所示,
由图象可知y=log2(x+1)和y=|x|有两个交点,分别是(0,0)和(1,1),
所以log2(x+1)>|x|的解集是(0,1),
即不等式f(x)>0的解集是(0,1).
10.已知函数f(x)=x-1,g(x)=记max{a,b}=若y=m与y=max{f(x),g(x)}(x≠0)的图象恰有两个不同的交点,则实数m的取值范围是          .
答案 {m|-21}
解析 由x-1-≥0,即≥0,
则或
解得-1≤x<0或x≥2,由x-1-<0,解得x<-1或0令h(x)=max{f(x),g(x)}(x≠0),则h(x)=
在同一坐标系内作出直线y=m与函数y=h(x)的图象,如图,
观察图象知,当-21时,直线y=m与函数y=h(x)的图象有2个交点,所以实数m的取值范围是{m|-21}.第15练 函数零点问题
(分值:52分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.用二分法求函数f(x)=ln(x+1)+x-1在区间上的零点,要求精确度为0.01时,所需二分区间的次数最少为(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.函数y=(x-2)(x-4)-1有两个零点x1,x2,且x1A.x1<2且2B.x1>2且x2>4
C.x1<2且x2>4
D.24
3.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,y=[x]也被称为“高斯函数”,例如[2.1]=2,[3]=3,[-1.5]=-2,设x0为函数f(x)=log3x-的零点,则[x0]等于(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
4.已知奇函数f(x)的定义域为[-2,2],且f(x)在[0,2]上的图象如图所示,则函数g(x)=[f(x)-x][f(x)+x+1]的零点个数为(  )
A.7 B.6 C.5 D.4
5.函数f(x)=2alog2x+a·4x+3在区间上有零点,则实数a的取值范围是(  )
A.C.-6.若f(x)为R上的偶函数,且f(x)=f(4-x),当x∈[0,2]时,f(x)=2x-1,则函数g(x)=3|sin πx|-f(x)在区间[-1,5]上的所有零点的和是(  )
A.20 B.18 C.16 D.14
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.已知函数f(x)=ex-x+a,其中x∈R,a为某确定常数,运用二分法研究函数f(x)的零点时,若第一次经计算f(0)<0且f(1)>0,则(  )
A.可以确定f(x)的一个零点x0,满足x0∈(0,1)
B.第二次应计算f 若f >0,第三次应计算f
C.第二次应计算f若f <0,第三次应计算f
D.第二次应计算f 若f >0,第三次应计算f
8.已知x1是函数f(x)=x+1-ln(x+2)的零点,x2是函数g(x)=x2-2ax+4a+4的零点,且满足≤1,则实数a的取值可能是(  )
A.-1 B.-2 C.2-2 D.4-4
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知函数f(x)=则函数y=f(x)的零点是    .
10.已知f(x)=若函数g(x)=[f(x)]2-af(x)-1有5个不同的零点,则实数a的取值范围是          .
第15练 函数零点问题
(分值:52分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.用二分法求函数f(x)=ln(x+1)+x-1在区间上的零点,要求精确度为0.01时,所需二分区间的次数最少为(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
答案 B
解析 因为区间的长度等于每经过一次操作,区间长度变为原来的一半,
所以经过n(n∈N*)次操作后,区间长度变为
令<0.01,解得n≥6,且n∈N*,故所需二分区间的次数最少为6.
2.函数y=(x-2)(x-4)-1有两个零点x1,x2,且x1A.x1<2且2B.x1>2且x2>4
C.x1<2且x2>4
D.24
答案 C
解析 令y1=(x-2)(x-4),则y=y1-1,
∴函数y=(x-2)(x-4)-1的零点就是函数y1=(x-2)(x-4)与函数y=1图象交点的横坐标,
在同一平面直角坐标系中作出函数y1=(x-2)(x-4)的图象与y=1的图象,如图,
通过数形结合可得x1<2且x2>4.
3.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,y=[x]也被称为“高斯函数”,例如[2.1]=2,[3]=3,[-1.5]=-2,设x0为函数f(x)=log3x-的零点,则[x0]等于(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
答案 A
解析 因为y=log3x与y=-在(0,+∞)上单调递增,
所以f(x)=log3x-在(0,+∞)上单调递增,
又f(3)=log33-=1-=>0,f(2)=log32-=log32-1<0,
所以f(x)在(2,3)上存在唯一的零点x0,
即x0∈(2,3),所以[x0]=2.
4.已知奇函数f(x)的定义域为[-2,2],且f(x)在[0,2]上的图象如图所示,则函数g(x)=[f(x)-x][f(x)+x+1]的零点个数为(  )
A.7 B.6 C.5 D.4
答案 B
解析 令g(x)=[f(x)-x][f(x)+x+1]=0,得f(x)=x或f(x)=-x-1.
如图,画出f(x)在[-2,2]上的图象与直线y=x,直线y=-x-1.
由图可知,f(x)的图象与直线y=x有5个公共点,
f(x)的图象与直线y=-x-1仅有1个公共点,则g(x)的零点个数为5+1=6.
5.函数f(x)=2alog2x+a·4x+3在区间上有零点,则实数a的取值范围是(  )
A.C.-答案 D
解析 当a=0时,f(x)=3,不符合题意;
当a>0时,由于函数y=2alog2x,y=a·4x+3在上均单调递增,
此时函数f(x)在上单调递增;
当a<0时,由于函数y=2alog2x,y=a·4x+3在上均单调递减,
此时函数f(x)在上单调递减.
因为函数f(x)在区间上有零点,
所以f f(1)<0,
即3(4a+3)<0,解得a<-.
综上,a的取值范围是a<-.
6.若f(x)为R上的偶函数,且f(x)=f(4-x),当x∈[0,2]时,f(x)=2x-1,则函数g(x)=3|sin πx|-f(x)在区间[-1,5]上的所有零点的和是(  )
A.20 B.18 C.16 D.14
答案 A
解析 因为f(x)为R上的偶函数,
且f(x)=f(4-x),
即f(-x)=f(4-x),f(x+4)=f(x),
所以4是函数f(x)的一个周期,
由f(x)=f(4-x),可得f(2+x)=f(2-x),
所以函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,
令g(x)=3|sin πx|-f(x)=0,
则f(x)=3|sin πx|,
且y=3|sin πx|的图象也关于直线x=2对称,
作出y=f(x)与y=3|sin πx|的图象,
由此可得两函数在[-1,5]上一共有10个交点,且这10个交点的横坐标关于直线x=2对称,
所以g(x)在区间[-1,5]上的所有零点的和是20.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.已知函数f(x)=ex-x+a,其中x∈R,a为某确定常数,运用二分法研究函数f(x)的零点时,若第一次经计算f(0)<0且f(1)>0,则(  )
A.可以确定f(x)的一个零点x0,满足x0∈(0,1)
B.第二次应计算f 若f >0,第三次应计算f
C.第二次应计算f若f <0,第三次应计算f
D.第二次应计算f 若f >0,第三次应计算f
答案 AB
解析 对于A,由题意第一次经计算f(0)<0且f(1)>0,即f(0)f(1)<0,因此由函数零点存在定理可知存在x0∈(0,1)满足f(x0)=0,故A正确;
对于B,第二次应计算f 若f >0,又f(0)<0,所以f(0)f <0,满足函数零点存在定理,所以第三次应计算f 故B正确;
对于C,第二次应计算f 若f <0,又f(1)>0,所以f f(1)<0,满足函数零点存在定理,所以第三次应计算f 故C错误;
对于D,第二次应计算f 而不是计算f 故D错误.
8.已知x1是函数f(x)=x+1-ln(x+2)的零点,x2是函数g(x)=x2-2ax+4a+4的零点,且满足≤1,则实数a的取值可能是(  )
A.-1 B.-2 C.2-2 D.4-4
答案 AC
解析 由f(x)=x+1-ln(x+2),x>-2,
∴f'(x)=1-=
当-2当x>-1时,f'(x)>0,f(x)单调递增,又f(-1)=0,
则函数f(x)存在唯一零点,即x1=-1,
∵≤1,∴-2≤x2≤0,即g(x)在[-2,0]上有零点,
①若Δ=4a2-4(4a+4)=0,即a=2±2
此时g(x)的零点为a,显然a=2-2符合题意;
②若Δ=4a2-4(4a+4)>0,即a<2-2或a>2+2
(ⅰ)若g(x)在[-2,0]上只有一个零点,
则g(-2)g(0)≤0,∴a=-1;
(ⅱ)若g(x)在[-2,0]上有两个零点,

解得-1≤a<2-2
综上所述,实数a的取值范围为[-1,2-2].
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知函数f(x)=则函数y=f(x)的零点是    .
答案 -1和4
解析 依题意或
得函数f(x)的零点是x=-1和x=4.
10.已知f(x)=若函数g(x)=[f(x)]2-af(x)-1有5个不同的零点,则实数a的取值范围是          .
答案 ∪
解析 令t=f(x),画出f(x)的图象,如图,
要使函数g(x)=[f(x)]2-af(x)-1有5个不同的零点,
即函数h(t)=t2-at-1有两个零点t1,t2,其中-12,
当-1当-12时,又因为h(0)=-1,
所以解得a>.
综上所述,实数a的取值范围为∪.第16练 嵌套函数
(分值:52分)
我们把形如y=f(f(x))或y=f(g(x))的一类函数称为嵌套函数,把含有嵌套函数的函数问题称为嵌套函数问题.嵌套函数问题有两类基本形式:
(1)“f(f(x))”型
这一类型是同一个函数f(x)自身嵌套问题,求解这一类型的策略:首先将“内层函数”换元,即设f(x)=t,然后根据题设条件解出相应t的值或范围,最后利用函数f(x)或利用函数y=f(x)与y=t的图象关系解得问题.
(2)“f(g(x))”型
这一类型是两个函数f(x),g(x)的互嵌问题,求解这一类型的策略:首先将“内层函数”换元,即设g(x)=t,然后通过中间变量既是“内层函数”的函数值,又是y=f(t)的自变量,或利用y=f(t)与t=g(x)两个函数的性质,或作出并利用y=f(t)与t=g(x)两个函数的图象来解决问题.
一、单项选择题(每小题5分,共25分)
1.若函数f(x)在[0,+∞)上单调递增且f(f(x)-x)=2,则f(2 025)等于(  )
A.1 B.2 C.2 025 D.2 026
2.已知函数f(x)=若f(f(t))+3≥0,则实数t的取值范围是(  )
A.[3,+∞) B.(-∞,-2]
C.(-∞,3] D.[-2,+∞)
3.已知f(x)=则满足2f(f(m))+1=2f(m)+1的实数m的取值范围是(  )
A.(-∞,-1] B.(-∞,-1]∪(0,e2]
C.(-∞,1] D.(-∞,-1)∪(0,1]
4.已知函数f(x)=则函数g(x)=f(f(x))-2的零点个数为(  )
A.3 B.4 C.2 D.1
5.已知函数f(x)=若函数y=f(x)与y=f(f(x))有相同的值域,则实数a的取值范围是 (  )
A.a≤0 B.a≤1
C.a≤2e D.a≤3e
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
6.若f(x)和g(x)是定义在实数集R上的函数,且方程x-f(g(x))=0有实数解,则g(f(x))可能是(  )
A.ex-1 B.cos x
C.|x|+1 D.
7.已知函数f(x)=若关于x的方程4[f(x)]2-4a·f(x)+2a+3=0有5个不同的实根,则实数a的取值可以为(  )
A.- B.- C.- D.-
三、填空题(每小题5分,共15分)
8.已知a∈R,函数f(x)=若f(f())=3,则a=    .
9.已知函数f(x)=则函数F(x)=f(f(x))-2f(x)+有    个零点.
10.已知函数f(x)=g(x)=x2-ax+4,若y=g(f(x))有6个零点,则a的取值范围为      .
第16练 嵌套函数
(分值:52分)
我们把形如y=f(f(x))或y=f(g(x))的一类函数称为嵌套函数,把含有嵌套函数的函数问题称为嵌套函数问题.嵌套函数问题有两类基本形式:
(1)“f(f(x))”型
这一类型是同一个函数f(x)自身嵌套问题,求解这一类型的策略:首先将“内层函数”换元,即设f(x)=t,然后根据题设条件解出相应t的值或范围,最后利用函数f(x)或利用函数y=f(x)与y=t的图象关系解得问题.
(2)“f(g(x))”型
这一类型是两个函数f(x),g(x)的互嵌问题,求解这一类型的策略:首先将“内层函数”换元,即设g(x)=t,然后通过中间变量既是“内层函数”的函数值,又是y=f(t)的自变量,或利用y=f(t)与t=g(x)两个函数的性质,或作出并利用y=f(t)与t=g(x)两个函数的图象来解决问题.
一、单项选择题(每小题5分,共25分)
1.若函数f(x)在[0,+∞)上单调递增且f(f(x)-x)=2,则f(2 025)等于(  )
A.1 B.2 C.2 025 D.2 026
答案 D
解析 ∵f(x)在[0,+∞)上单调递增且f(f(x)-x)=2,
∴令f(x)-x=t,
∴f(x)=x+t,
∴f(t)=2,
又f(x)=x+t,
∴f(t)=t+t=2t=2,
∴t=1,
∴f(x)=x+1,经验证,符合题意.
∴f(2 025)=2 025+1=2 026.
2.已知函数f(x)=若f(f(t))+3≥0,则实数t的取值范围是(  )
A.[3,+∞) B.(-∞,-2]
C.(-∞,3] D.[-2,+∞)
答案 D
解析 作出函数f(x)=的图象如图,
由图可知,当f(x)=-3时,仅有一解x=3;
当f(x)=3时,仅有一解x=-2.
令f(t)=a,则f(f(t))+3≥0,即f(a)≥-3,
∴a≤3,即f(t)≤3,则t≥-2.
∴实数t的取值范围是[-2,+∞).
3.已知f(x)=则满足2f(f(m))+1=2f(m)+1的实数m的取值范围是(  )
A.(-∞,-1] B.(-∞,-1]∪(0,e2]
C.(-∞,1] D.(-∞,-1)∪(0,1]
答案 B
解析 令t=f(m),则2f(t)+1=2t+1,
所以f(t)=2t-
当t>0时,f(t)=ln t-2=2t-无解;
当t≤0时,f(t)=2t-恒成立,
所以f(m)=t≤0.
当m>0时,ln m-2≤0,解得0当m≤0时,2m-≤0,
解得m≤-1.
综上所述,实数m的取值范围是(-∞,-1]∪(0,e2].
4.已知函数f(x)=则函数g(x)=f(f(x))-2的零点个数为(  )
A.3 B.4 C.2 D.1
答案 A
解析 令μ=f(x),g(x)=0,则f(μ)-2=0,当μ>1时,f(μ)=ln(μ-1),则ln(μ-1)-2=0,μ=e2+1;当μ≤1时,f(μ)=-μ+1,则-μ+1-2=0,即μ=-1.作出函数f(x)的图象如图所示,由图象易知,直线y=-1与函数f(x)的图象只有1个交点,直线y=e2+1与函数f(x)的图象有2个交点,因此函数g(x)有3个零点.
5.已知函数f(x)=若函数y=f(x)与y=f(f(x))有相同的值域,则实数a的取值范围是 (  )
A.a≤0 B.a≤1
C.a≤2e D.a≤3e
答案 C
解析 根据题意,
函数f(x)=
当x≤1时,f(x)=a-2ex-1为减函数;
当x>1时,f(x)=xln x-2x+a,则f'(x)=ln x-1,
当x∈(1,e)时,f'(x)<0;当x∈(e,+∞)时,f'(x)>0,
可知f(x)在(1,e)上单调递减,在(e,+∞)上单调递增,又函数f(x)是连续的,
所以f(x)在(-∞,e)上单调递减,在[e,+∞)上单调递增,
所以f(x)的值域为[a-e,+∞),
若函数y=f(x)与y=f(f(x))有相同的值域,即需满足a-e≤e即可,则a≤2e.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
6.若f(x)和g(x)是定义在实数集R上的函数,且方程x-f(g(x))=0有实数解,则g(f(x))可能是(  )
A.ex-1 B.cos x
C.|x|+1 D.
答案 ABD
解析 设s为x-f(g(x))=0的实数解,即f(g(s))=s,令g(s)=t,则f(t)=s,所以g(f(t))=g(s)=t,即t为g(f(x))=x的实数解,g(f(x))=x有实数解,故结合各选项的函数,判断其图象与直线y=x是否有交点即可,如图所示.由图可知,当g(f(x))=|x|+1时,无交点,即g(f(x))=x无实数解.
7.已知函数f(x)=若关于x的方程4[f(x)]2-4a·f(x)+2a+3=0有5个不同的实根,则实数a的取值可以为(  )
A.- B.- C.- D.-
答案 BCD
解析 令f(x)=m,记g(m)=4m2-4am+2a+3的两个零点为m1,m2,
则由f(x)的图象可知,方程4[f(x)]2-4a·f(x)+2a+3=0有5个不同的实根 y=m1,y=m2与f(x)的图象共有5个交点 -2当-2
解得-当m1=0,-1则a=-即g(m)=4m2+6m有两根0和-不符合题意,
综上所述,a的取值范围为.
三、填空题(每小题5分,共15分)
8.已知a∈R,函数f(x)=若f(f())=3,则a=    .
答案 2
解析 因为>2,所以f()=6-4=2,所以f(f())=f(2)=1+a=3,解得a=2.
9.已知函数f(x)=则函数F(x)=f(f(x))-2f(x)+有    个零点.
答案 4
解析 令t=f(x),t∈(-1,+∞),
则F(x)=f(t)-2t+由F(x)=0可得,
f(t)=2t-作y=f(t)与y=2t-的图象,如图,
由图象知两函数图象有两个交点,分别设横坐标为t1,t2,
则t1=0,t2∈(2,3),
由f(x)=t1=0可知x=2或x=3,有两个根,
由f(x)=t2∈(2,3),显然有两个根,
综上,F(x)=f(f(x))-2f(x)+=0有4个根,即F(x)有4个零点.
10.已知函数f(x)=g(x)=x2-ax+4,若y=g(f(x))有6个零点,则a的取值范围为      .
答案 ∪(4,5]
解析 作出函数f(x)=的图象如图所示,
根据图象可得,当k=0或6≤k≤8时,f(x)=k有2个解;
当0当1≤k<6时,f(x)=k有3个解;
当k>8时,f(x)=k有1个解.
因为方程x2-ax+4=0最多有2个解,
因此要使y=g(f(x))有6个零点,则方程x2-ax+4=0有2个解,设为k1,k2.
则存在下列几种情况:
①f(x)=k1有2个解,f(x)=k2有4个解,即k1=0或6≤k1≤8,0则此时应满足
解得≤a≤;
②f(x)=k1有3个解,f(x)=k2有3个解,设k1则应满足
解得4综上所述≤a≤或4即a的取值范围为∪(4,5].阶段滚动练(一)
(分值:80分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.已知集合A=集合B={x|log3x<1},则A∩B等于(  )
A.(0,2) B.[-2,3)
C.[0,2) D.[-2,0)
2.函数f(x)=(|x2-5|-5)ln(4-x2)的图象大致为(  )
3.设f(x)是定义域为R的偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,则(  )
A.f(-log23)>f >f
B.f(-log23)>f>f
C.f >f(-log23)>f
D.f >f >f(-log23)
4.如果每天的“进步”率都是1%,那么一年后是(1+1%)365=1.01365;如果每天的“退步”率都是1%,那么一年后是(1-1%)365=0.99365.一年后“进步”的是“退步”的=≈1 481倍.如果每天的“进步”率和“退步”率都是20%,那么大约经过   天后“进步”的是“退步”的10 000倍(lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)(  )
A.20 B.21 C.22 D.23
5.已知x>0,y∈R,且x2+xy-x+5y=30,则+的最大值为(  )
A. B. C.2 D.3
6.定义在R上的偶函数f(x)满足f(2)=2,且对于任意x1>x2>0,有x2f(x1)-x1f(x2)>2x2-2x1,若函数g(x)=则下列说法正确的是(  )
A.g(x)在(0,+∞)上单调递减
B.g(x)为偶函数
C.g(4)D.f(x)在(2,+∞)上单调递增
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.用card(A)来表示有限集合A中元素的个数,例如A={a,b,c},则card(A)=3.已知U是全集,A,B是U的两个非空真子集,card(U)=24.则下列说法正确的是(  )
A.若card(A)=18,则card( UA)=6
B.若card(B)=18,card(A∩B)=8,则card(( UA)∩B)=10
C.若card(A)=12,card(B)=16,card(A∪B)=20,则card(( UA)∩( UB))=8
D.若=则=
8.设函数f(x)的定义域为R,f(x-1)为奇函数,f(x+1)为偶函数,当x∈(-1,1]时,f(x)=-x2+1,则下列结论正确的是(  )
A.f =-
B.f(x+7)为奇函数
C.f(x)在(6,8)上单调递减
D.方程f(x)+lg x=0仅有6个实数解
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知函数f(x)的定义域为(-4,28),则函数g(x)=的定义域为     .
10.若奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=0,则满足<0的x的取值范围是      .
四、解答题(共28分)
11.(13分)已知函数f(x)=x2-2ax-3a2,a∈R.
(1)若a=0,且2g(3-x)-g(x)=f(x),求出g(x)的解析式;(5分)
(2)解关于x的不等式f(x)<0.(8分)
12.(15分)已知某列车的发车时间间隔t(单位:分钟)满足2≤t≤20.经市场调研测算,列车载客量与发车时间间隔t相关,当10≤t≤20时,列车为满载状态,载客量为720人;当2≤t<10时,载客量会减少,减少的人数与(12-t)的平方成正比,且发车时间间隔为3分钟时的载客量为396人.记列车载客量为p(t).
(1)求p(t)的解析式;(6分)
(2)若该线路每分钟的净收益(单位:元)为Q(t)=-60,问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大?并求出最大值.(9分)
阶段滚动练(一)
(分值:80分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.已知集合A=集合B={x|log3x<1},则A∩B等于(  )
A.(0,2) B.[-2,3)
C.[0,2) D.[-2,0)
答案 A
解析 A=={x|-2≤x<2},B={x|log3x<1}={x|0因此A∩B={x|02.函数f(x)=(|x2-5|-5)ln(4-x2)的图象大致为(  )
答案 A
解析 由4-x2>0,得-2则f(x)的定义域为(-2,2),
又f(-x)=[|(-x)2-5|-5]ln[4-(-x)2]=[|x2-5|-5]ln(4-x2)=f(x),
所以函数f(x)为偶函数,图象关于y轴对称,故排除C,D;又f(1)=-ln 3<0,故排除B.
3.设f(x)是定义域为R的偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,则(  )
A.f(-log23)>f >f
B.f(-log23)>f>f
C.f >f(-log23)>f
D.f >f >f(-log23)
答案 A
解析 由对数函数的性质得log23>log22=1,
由幂函数y=在(0,+∞)上单调递增,和指数函数y=在R上单调递减,
且>>0可知,1=>>>>0,又∵log23>1,
∴log23>>>0,
又∵f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴ f(log23)>f >f
又∵f(x)是定义域为R的偶函数,
∴f(-log23)=f(log23),
∴f(-log23)>f >f .
4.如果每天的“进步”率都是1%,那么一年后是(1+1%)365=1.01365;如果每天的“退步”率都是1%,那么一年后是(1-1%)365=0.99365.一年后“进步”的是“退步”的=≈1 481倍.如果每天的“进步”率和“退步”率都是20%,那么大约经过   天后“进步”的是“退步”的10 000倍(lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)(  )
A.20 B.21 C.22 D.23
答案 D
解析 设经过x天后“进步“的是“退步”的10 000倍,
则10 000×(1-0.2)x=(1+0.2)x,
即=10 000,即=10 000,
所以x=lo10 000==
=≈≈23.
5.已知x>0,y∈R,且x2+xy-x+5y=30,则+的最大值为(  )
A. B. C.2 D.3
答案 C
解析 由x2+xy-x+5y=30,
可得x2-x-30+xy+5y=0,
即(x+5)(x+y-6)=0.
由x>0可知x+y-6=0,y=6-x,
所以+=+=+·.
由x>0,2-x≥0,可得0由柯西不等式得(+·)2≤[12+()2]·[()2+()2]=24,
所以+·≤2
当且仅当=即x=时取等号,
所以+的最大值为2.
6.定义在R上的偶函数f(x)满足f(2)=2,且对于任意x1>x2>0,有x2f(x1)-x1f(x2)>2x2-2x1,若函数g(x)=则下列说法正确的是(  )
A.g(x)在(0,+∞)上单调递减
B.g(x)为偶函数
C.g(4)D.f(x)在(2,+∞)上单调递增
答案 D
解析 对于任意x1>x2>0,x2f(x1)-x1f(x2)>2x2-2x1,所以>即g(x1)>g(x2),所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,故选项A错误;
因为g(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),所以g(-x)==-=-g(x),所以g(x)为奇函数,由g(x)在(0,+∞)上单调递增,所以-g(-3)=g(3)>g(2)=0,g(4)>g(2)=0,g(-3)对于任意x1>x2>2,f(x1)-f(x2)=[x1g(x1)+2]-[x2g(x2)+2]=x1g(x1)-x2g(x2)>x1g(x2)-x2g(x2)=(x1-x2)g(x2),
因为x1>x2>2,f(2)=2,所以x1-x2>0,g(x2)>g(2)=0,
所以f(x1)>f(x2),所以f(x)在(2,+∞)上单调递增,故选项D正确.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.用card(A)来表示有限集合A中元素的个数,例如A={a,b,c},则card(A)=3.已知U是全集,A,B是U的两个非空真子集,card(U)=24.则下列说法正确的是(  )
A.若card(A)=18,则card( UA)=6
B.若card(B)=18,card(A∩B)=8,则card(( UA)∩B)=10
C.若card(A)=12,card(B)=16,card(A∪B)=20,则card(( UA)∩( UB))=8
D.若=则=
答案 ABD
解析 A选项,card(U)=24,card(A)=18,所以card( UA)=24-18=6,所以A选项正确;
B选项,因为card(B)=18,card(A∩B)=8,
则card(( UA)∩B)=18-8=10,所以B选项正确;
C选项,若card(A∪B)=20,则card(( UA)∩( UB))=card( U(A∪B))=24-20=4,所以C选项错误;
D选项,若=
则=1-=1-
==所以D选项正确.
8.设函数f(x)的定义域为R,f(x-1)为奇函数,f(x+1)为偶函数,当x∈(-1,1]时,f(x)=-x2+1,则下列结论正确的是(  )
A.f =-
B.f(x+7)为奇函数
C.f(x)在(6,8)上单调递减
D.方程f(x)+lg x=0仅有6个实数解
答案 ABD
解析 f(x+1)为偶函数,
故f(x+1)=f(-x+1),令x=
得f =f =f
f(x-1)为奇函数,
故f(x-1)=-f(-x-1),令x=-
得f =-f =-f
其中f =-+1=
所以f =f =-f =-A正确;
因为f(x-1)为奇函数,所以f(x)的图象关于点(-1,0)对称,又f(x+1)为偶函数,则f(x)的图象关于直线x=1对称,所以f(x)的周期为4×2=8,故f(x+7)=f(x-1),所以f(-x+7)=f(-x-1)=-f(x-1)=-f(x-1+8)=-f(x+7),从而f(x+7)为奇函数,B正确;
因为f(x)=-x2+1在(-1,0)上单调递增,又f(x)关于(-1,0)对称,所以f(x)在(-2,0)上单调递增,且f(x)周期为8,故f(x)在(6,8)上单调递增,C错误;
根据题目条件画出f(x)与y=-lg x的函数图象,如图所示.
其中y=-lg x在(0,+∞)上单调递减且-lg 12<-1,所以两函数图象有6个交点,故方程f(x)+lg x=0仅有6个实数解,D正确.
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知函数f(x)的定义域为(-4,28),则函数g(x)=的定义域为     .
答案 (3,6)
解析 由题意得解得310.若奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=0,则满足<0的x的取值范围是      .
答案 (-1,0)∪(1,2)
解析 由f(x)是奇函数在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=0可知,
当x∈(-1,0)∪(1,+∞)时,f(x)>0,
当x∈(-∞,-1)∪(0,1)时,f(x)<0,
又<0,
则或
解得-1所以满足<0的x的取值范围是(-1,0)∪(1,2).
四、解答题(共28分)
11.(13分)已知函数f(x)=x2-2ax-3a2,a∈R.
(1)若a=0,且2g(3-x)-g(x)=f(x),求出g(x)的解析式;(5分)
(2)解关于x的不等式f(x)<0.(8分)
解 (1)当a=0时,f(x)=x2,则2g(3-x)-g(x)=x2,2g(x)-g(3-x)=(3-x)2,
联立解得g(x)=x2-4x+6,所以g(x)的解析式为g(x)=x2-4x+6.
(2)不等式f(x)<0 x2-2ax-3a2<0 (x+a)(x-3a)<0,
当a<0时,-a>3a,解得3a当a=0时,不等式无解;
当a>0时,-a<3a,解得-a综上所述,当a<0时,原不等式的解集为(3a,-a);
当a=0时,原不等式的解集为 ;
当a>0时,原不等式的解集为(-a,3a).
12.(15分)已知某列车的发车时间间隔t(单位:分钟)满足2≤t≤20.经市场调研测算,列车载客量与发车时间间隔t相关,当10≤t≤20时,列车为满载状态,载客量为720人;当2≤t<10时,载客量会减少,减少的人数与(12-t)的平方成正比,且发车时间间隔为3分钟时的载客量为396人.记列车载客量为p(t).
(1)求p(t)的解析式;(6分)
(2)若该线路每分钟的净收益(单位:元)为Q(t)=-60,问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大?并求出最大值.(9分)
解 (1)由题意,当10≤t≤20时,p(t)=720;
当2≤t<10时,设p(t)=720-k(12-t)2,
所以p(3)=720-k(12-3)2=396,
解得k=4,
所以p(t)=
=
(2)由题意,当2≤t<10时,
Q(t)=-60
=-+132≤-2+132=84,
当且仅当8t=即t=3时,等号成立,即Q(t)max=84;
当10≤t≤20时,
Q(t)=-60=-60,
所以当t=10时,Q(t)max=48.
又因为84>48,
所以当发车时间间隔为3分钟时,该线路每分钟的净收益最大,最大为84元.

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