2014高考数学一轮复习冲刺训练提升:函数概念与基本处等函数I
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高考数学一轮复习函数的概念与基本初等函数多选题知识点及练习题及解析一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知函数()2,021,0x x ax x f x x -⎧+≤=⎨->⎩,则( )A .()f x 的值域为()1,-+∞B .当0a ≤时,()()21f x f x >+C .当0a >时,存在非零实数0x ,满足()()000f x f x -+=D .函数()()g x f x a =+可能有三个零点 【答案】BC 【分析】A .考虑2a =时的情况,求解出各段函数值域再进行判断;B .先根据条件分析()f x 的单调性,再根据21x +与x 的大小关系进行判断;C .作出222,,y x ax y x ax y x ax =+=-+=-+的函数图象,根据图象的对称性进行分析判断;D .根据条件先分析出()0,1a ∈,再根据有三个零点确定出a 满足的不等式,由此判断出a 是否有解,并判断结论是否正确.【详解】A .当0x >时,21011x y -=->-=-,当0x ≤时,22224a a y x ax x ⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭,取2a =,此时()2111y x =+-≥-,所以此时的值域为[)1,-+∞,故A 错误;B .当0a ≤时,22224a a y x ax x ⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭的对称轴为02a x =-≥,所以()f x 在(],0-∞上单调递减,又因为()f x 在()0,∞+上单调递减,且200021a -+⨯=-,所以()f x 在R 上单调递减,又因为22131024x x x ⎛⎫+-=-+> ⎪⎝⎭,所以21x x +>,所以()()21f x f x >+,故B 正确;C .作出函数22,,21x y x ax y x ax y -=+=-+=-的图象如下图所示:由图象可知:22,y x ax y x ax =+=-+关于原点对称,且2y x ax =-+与21x y -=-相交于()00,x y ,因为点()00,x y 在函数2y x ax =-+的图象上,所以点()00,x y --在函数2y x ax =+的图象上,所以()()()00000f x f x y y +-=+-=,所以当0a >时,存在0x 使得()()000f x f x -+=,故C 正确;D .由题意知:()f x a =-有三个根,所以()f x 不是单调函数,所以0a >, 又因为()211,0xy -=-∈-,所以()1,0a -∈-,所以()0,1a ∈,且22,4a y x ax ⎡⎫=+∈-+∞⎪⎢⎣⎭,若方程有三个根,则有24a a ->-,所以4a >或0a <,这与()0,1a ∈矛盾,所以函数()()g x f x a =+不可能有三个零点,故D 错误, 故选:BC. 【点睛】思路点睛:函数与方程的综合问题,采用数形结合思想能高效解答问题,通过数与形的相互转化能使问题转化为更简单的问题,常见的图象应用的命题角度有: (1)确定方程根的个数; (2)求参数范围; (3)求不等式解集; (4)研究函数性质.2.已知53a =,85b =,则( ) A .a b <B .112a b+> C .11a b a b+<+ D .b a a a b b +<+【答案】ABD 【分析】根据条件求得,a b 表达式,根据对数性质结合放缩法得A 正确,根据不等式性质得B 正确,通过作差法判断C 错,结合指数函数单调性与放缩法可得D 正确. 【详解】解:∵53a =,85b =, ∴35log a =,58log b =,因为3344435533535log 3log 54<⇒<⇒<=, 又由3344438835858log 5log 84>⇒>⇒>=,所以a b <,选项A 正确; 35lo 01g a <=<,580log 1b <=<,则11a >,11b >,所以112a b +>,选项B 正确;因为a b <,01a b <<<,则0b a ->,11ab>,此时111()()10b a a b a b b a a b ab ab -⎛⎫⎛⎫+-+=-+=--> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以11a b a b+>+,故选项C 不正确; 由1324a <<和314b <<知()x f x a =与()x g x b =均递减, 再由a ,b 的大小关系知b b a b a b a a b b a b a a b b <<⇒<⇒+<+,故选项D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题考查了数值大小比较,关键运用了指对数运算性质,作差法和放缩法.3.已知函数22,0()(2),0x x x f x f x x ⎧--<=⎨-≥⎩,以下结论正确的是( )A .函数()f x 在区间[2,4]上是减函数B .(2020)(2021)1f f +=C .若方程()10()f x mx m R --=∈恰有5个不相等的实根,则11,46m ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭ D .若函数()y f x k =-在区间(,6)-∞上有8个零点()*8,i x i i N ≤∈,则8116i i x ==∑【答案】BCD 【分析】对于A ,画出函数的图象即可判断;对于B ,由函数的周期性可计算求解;对于C ,方程()10()f x mx m R --=∈恰有5个不相等的实根等价于()y f x =与直线1y mx =+有5个交点,画出图形即可判断求解;对于D ,函数()y f x k =-在区间(,6)-∞上有8个零点,则()y f x =与y k =有8个交点,由对称性可求解. 【详解】由题可知当0x ≥时,()f x 是以2为周期的函数,则可画出()f x 的函数图象,对于A ,根据函数图象可得,()f x 在()2,3单调递增,在()3,4单调递减,故A 错误; 对于B ,()()()2020020f f f ==-=,()()()2021111f f f ==-=,则(2020)(2021)1f f +=,故B 正确;对于C ,方程()10()f x mx m R --=∈恰有5个不相等的实根等价于()y f x =与直线1y mx =+有5个交点,如图,直线1y mx =+过定点()0,1A ,观察图形可知AB AC k m k <<,其中()()4,0,6,0B C ,则11,46AB AC k k =-=-,故11,46m ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,故C 正确;对于D ,若函数()y f x k =-在区间(,6)-∞上有8个零点,则()y f x =与y k =有8个交点,如图,可知这八个零点关于2x =对称,则814416ii x==⨯=∑,故D 正确.故选:BCD. 【点睛】关键点睛:本题考查函数与方程的综合问题,解题的关键是判断出函数的周期性,画出函数的图象,即可将方程的解的个数问题、函数的零点问题转化为函数图象的交点问题,利用数形结合的思想可快捷解决问题.4.函数1()()0()x f x x ⎧=⎨⎩为有理数为无理数, 则下列结论正确的是( )A .()f x 是偶函数B .()f x 的值域是{0,1}C .方程(())f f x x =的解为1x =D .方程(())()f f x f x =的解为1x =【答案】ABC 【分析】 逐项分析判断即可. 【详解】当x -为有理数时,x 也为有理数∴()1f x -=当x -为无理数时,x 也为无理数∴()0f x -= ∴1()()0()x f x x ⎧-=⎨⎩为有理数为无理数∴()()f x f x -=()f x ∴是偶函数,A 对;易知B 对;1x =时,()((1))11f f f ==∴C 对(())()f f x f x =的解为全体有理数∴D 错故选:ABC. 【点睛】本题综合考查分段函数的奇偶性判断、值域、解方程等,要求学生能灵活应用知识解题,难度较大.5.已知直线2y x =-+分别与函数x y e =和ln y x =的图象交于点()()1122,,,A x y B x y ,则下列结论正确的是( ) A .122x x +=B .122x x e e e +>C .1221ln ln 0x x x x +<D .12e x x >【答案】ABC 【分析】根据互为反函数的性质可得()()1122,,,A x y B x y 的中点坐标为()1,1,从而可判断A ;利用基本不等式可判断B 、D ;利用零点存在性定理以及对数的运算性质可判断C. 【详解】函数xy e =与ln y x =互为反函数, 则xy e =与ln y x =的图象关于y x =对称,将2y x =-+与y x =联立,则1,1x y ==,由直线2y x =-+分别与函数xy e =和ln y x =的图象交于点()()1122,,,A x y B x y ,作出函数图像:则()()1122,,,A x y B x y 的中点坐标为()1,1,对于A ,由1212x x +=,解得122x x +=,故A 正确; 对于B,122x x e e e ≥=+==, 因为12x x ≠,即等号不成立,所以122x x e e e +>,故B 正确;对于C ,将2y x =-+与xy e =联立可得2x x e -+=,即20x e x +-=,设()2xf x e x =+-,且函数为单调递增函数,()010210f =+-=-<,112211320222f e e ⎛⎫=+-=-> ⎪⎝⎭,故函数的零点在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上,即1102x <<,由122x x +=,则212x <<, 122112211ln ln ln lnx x x x x x x x +=- ()1222122ln ln ln 0x x x x x x x <-=-<,故C 正确;对于D,由12x x +≥,解得121x x ≤, 由于12x x ≠,则121x x <,故D 错误; 故选:ABC 【点睛】本题考查了互为反函数的性质、基本不等式的应用、零点存在性定理以及对数的运算性质,考查了数形结合的思想,属于难题.6.德国著名数学家狄利克雷(Dirichlet ,1805~1859)在数学领域成就显著.19世纪,狄利克雷定义了一个“奇怪的函数” ()1,0,R x Qy f x x C Q∈⎧==⎨∈⎩其中R 为实数集,Q 为有理数集.则关于函数()f x 有如下四个命题,正确的为( ) A .函数()f x 是偶函数B .1x ∀,2R xC Q ∈,()()()1212f x x f x f x +=+恒成立 C .任取一个不为零的有理数T ,f x Tf x 对任意的x ∈R 恒成立D .不存在三个点()()11,A x f x ,()()22,B x f x ,()()33C x f x ,,使得ABC ∆为等腰直角三角形 【答案】ACD 【分析】根据函数的定义以及解析式,逐项判断即可. 【详解】对于A ,若x Q ∈,则x Q -∈,满足()()f x f x =-;若R x C Q ∈,则R x C Q -∈,满足()()f x f x =-;故函数()f x 为偶函数,选项A 正确;对于B ,取12,R R x C Q x C Q ππ=∈=-∈,则()()1201f x x f +==,()()120f x f x +=,故选项B 错误;对于C ,若x Q ∈,则x T Q +∈,满足()()f x f x T =+;若R x C Q ∈,则R x T C Q +∈,满足()()f x f x T =+,故选项C 正确;对于D ,要为等腰直角三角形,只可能如下四种情况:①直角顶点A 在1y =上,斜边在x 轴上,此时点B ,点C 的横坐标为无理数,则BC 中点的横坐标仍然为无理数,那么点A 的横坐标也为无理数,这与点A 的纵坐标为1矛盾,故不成立;②直角顶点A 在1y =上,斜边不在x 轴上,此时点B 的横坐标为无理数,则点A 的横坐标也应为无理数,这与点A 的纵坐标为1矛盾,故不成立;③直角顶点A 在x 轴上,斜边在1y =上,此时点B ,点C 的横坐标为有理数,则BC 中点的横坐标仍然为有理数,那么点A 的横坐标也应为有理数,这与点A 的纵坐标为0矛盾,故不成立;④直角顶点A 在x 轴上,斜边不在1y =上,此时点A 的横坐标为无理数,则点B 的横坐标也应为无理数,这与点B 的纵坐标为1矛盾,故不成立.综上,不存在三个点()()11,A x f x ,()()22,B x f x ,()()33C x f x ,,使得ABC ∆为等腰直角三角形,故选项D 正确. 故选:ACD . 【点睛】本题以新定义为载体,考查对函数性质等知识的运用能力,意在考查学生运用分类讨论思想,数形结合思想的能力以及逻辑推理能力,属于难题.7.已知正数,,x y z ,满足3412x y z ==,则( ) A .634z x y << B .121x y z+= C .4x y z +> D .24xy z <【答案】AC 【分析】令34121x y z m ===>,根据指对互化和换底公式得:111log 3log 4log 12m m m x y z===,,,再依次讨论各选项即可. 【详解】由题意,可令34121x y z m ===>,由指对互化得:111,,log 3log 4log 12m m m x y z ===, 由换底公式得:111log 3,log 4,log 12m m m x y z ===,则有111x y z+=,故选项B 错误; 对于选项A ,124log 12log 9log 03m m m z x -=-=>,所以2x z >,又4381log 81log 64log 064m m m x y -=-=>,所以43y x >,所以436y x z >>,故选项A 正确;对于选项C 、D ,因为111x y z +=,所以xyz x y=+,所以()()()()2222222440x y xy x y xy x y z xy x y x y -+--==-<++,所以24xy z >,则()24z x y z +>,则4x y z +>,所以选项C 正确,选项D 错误;故选:AC. 【点睛】本题考查指对数的运算,换底公式,作差法比较大小等,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于令34121x y z m ===>,进而得111,,log 3log 4log 12m m m x y z ===,再根据题意求解.8.已知()x x f x e ke -=+(k 为常数),那么函数()f x 的图象不可能是( )A .B .C .D .【答案】AD 【分析】根据选项,四个图象可知备选函数都具有奇偶性.当1k =时,()xx f x e e -=+为偶函数,当1k =-时,()xx f x e e -=-为奇函数,再根据单调性进行分析得出答案.【详解】由选项的四个图象可知,备选函数都具有奇偶性. 当1k =时,()x x f x ee -=+为偶函数,当0x ≥时,1x t e =≥且单调递增,而1y t t=+在1) [,t ∈+∞上单调递增, 故函数()xx f x ee -=+在0) [,x ∈+∞上单调递增,故选项C 正确,D 错误;当1k =-时,()xx f x e e -=-为奇函数,当0x ≥时,1x t e =≥且单调递增,而1y t t=-在1) [,t ∈+∞上单调递减, 故函数()xx f x ee -=-在0) [,x ∈+∞上单调递减,故选项B 正确,A 错误.故选:AD . 【点睛】关键点点睛:本题考查函数性质与图象,本题的关键是根据函数图象的对称性,可知1k =或1k =-,再判断函数的单调性.二、导数及其应用多选题9.设函数cos 2()2sin cos xf x x x=+,则( )A .()()f x f x π=+B .()f x 的最大值为12C .()f x 在,04π⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递增 D .()f x 在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减 【答案】AD 【分析】先证明()f x 为周期函数,周期为π,从而A 正确,再利用辅助角公式可判断B 的正误,结合导数的符号可判断C D 的正误. 【详解】()f x 的定义域为R ,且cos 2()2sin cos xf x x x=+,()()()()cos 22cos 2()2sin cos 2sin cos x xf x f x x x x xππππ++===++++,故A 正确.又2cos 22cos 2()42sin cos 4sin 2x x f x x x x ==++,令2cos 24sin 2xy x=+,则()42cos 2sin 22y x y x x ϕ=-=+,其中cos ϕϕ==1≤即2415y ≤,故y ≤≤当15y =时,有1cos 44ϕϕ==,此时()cos 21x ϕ+=即2x k ϕπ=-,故max y =B 错误. ()()()()()22222sin 24sin 22cos 2414sin 2()4sin 24sin 2x x x x f x x x ⎡⎤-+--+⎣⎦'==++,当0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<,故()f x 在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭为减函数,故D 正确.当,04x π⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,1sin20x -<<,故314sin 21x -<+<, 因为2t x =为增函数且2,02x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,而14sin y t =+在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭为增函数,所以()14sin 2h x x =+在,04π⎛⎫-⎪⎝⎭上为增函数, 故14sin 20x +=在,04π⎛⎫- ⎪⎝⎭有唯一解0x ,故当()0,0x x ∈时,()0h x >即()0f x '<,故()f x 在()0,0x 为减函数,故C 不正确. 故选:AD 【点睛】方法点睛:与三角函数有关的复杂函数的研究,一般先研究其奇偶性和周期性,而单调性的研究需看函数解析式的形式,比如正弦型函数或余弦型函数可利用整体法来研究,而分式形式则可利用导数来研究,注意辅助角公式在求最值中的应用.10.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)1x xf x e e '-=+<,即函数1()f x 单调递减;满足条件②;对于2()1x f 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.)。
方法强化练——函数与基本初等函数(建议用时:75分钟)一、填空题1.(2014·珠海模拟)函数y =x +102x +1的定义域为______.解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠0,2x +1>0,得x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-12,+∞2.(2013·金华十校联考)下列函数中既不是奇函数也不是偶函数的是________.①y =2|x |;②y =lg(x +x 2+1);③y =2x +2-x;④y =lg1x +1. 解析 根据奇偶性的定义易知①、③为偶函数,②为奇函数,④的定义域为{x |x >-1},不关于原点对称. 答案 ④3.(2013·山东省实验中学诊断)已知幂函数f (x )的图象经过(9,3),则f (2)-f (1)=________.解析 设幂函数为f (x )=x α,则f (9)=9α=3,即32α=3,所以2α=1,α=12,即f (x )=x 12=x ,所以f (2)-f (1)=2-1. 答案2-14.(2014·无锡调研)已知方程2x=10-x 的根x ∈(k ,k +1),k ∈Z ,则k =________.解析 设f (x )=2x+x -10,则由f (2)=-4<0,f (3)=1>0,所以f (x )的零点在(2,3)内. 答案 25.(2014·天水调研)函数f (x )=(x +1)ln x 的零点有________个.解析 函数的定义域为{x |x >0},由f (x )=(x +1)ln x =0得,x +1=0或ln x =0,即x =-1(舍去)或x =1,所以函数的零点只有一个. 答案 16.(2014·烟台月考)若a =log 20.9,b =3-13,c =⎝ ⎛⎭⎪⎫1312,则a 、b 、c 大小关系为________.解析 a =log 20.9<0,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1313>⎝ ⎛⎭⎪⎫1312=c >0.答案 a <c <b7.(2013·潍坊二模)函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x +1|的大致图象为________.解析 因为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x +1|=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1,x ≥-1,2x +1,x <-1,所以图象为②.答案 ②8.(2013·长沙期末考试)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x <0,2x,x ≥0,则f [f (-1)]=________.解析 f (-1)=(-1)2=1,所以f [f (-1)]=f (1)=21=2. 答案 29.(2013·湖南卷改编)函数f (x )=ln x 的图象与函数g (x )=x 2-4x +4的图象的交点个数为________.解析 因为g (x )=x 2-4x +4=(x -2)2,所以作出函数f (x )=ln x 与g (x )=x 2-4x +4=(x -2)2的图象,由图象可知两函数图象的交点个数有2个.答案 210.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x+m (m 为常数),则f (-log 35)的值为________.解析 由题意f (0)=0,即1+m =0, 所以m =-1,f (-log 35)=-f (log 35) =-(3log 35-1)=-4. 答案 -411.(2014·衡水模拟)某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=5.06x -0.15x 2和L 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆).若该公司在这两地共销售15辆车,则能获得的最大利润为________.解析 设在甲地销售x 辆车,则在乙地销售15-x 辆车,获得的利润为y =5.06x -0.15x 2+2×(15-x )=-0.15x 2+3.06x +30,当x =- 3.062×-0.15=10.2时,y 最大,但x ∈N ,所以当x =10时,y max =-15+30.6+30=45.6. 答案 45.612.(2013·陕西卷改编)设[x ]表示不大于x 的最大整数,则对任意实数x ,y ,有________.①[-x ]=-[x ];②⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +12=[x ];③[2x ]=2[x ];④[x ]+⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +12=[2x ]. 解析 特值法 对①,设x =-1.8,则[-x ]=1,-[x ]=2,所以①为假;对②,设x=1.8,则⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +12=2,[x ]=1,所以②为假;对③,设x =-1.4,[2x ]=[-2.8]=-3,2[x ]=-4,所以③为假. 答案 ④13.(2014·郑州模拟)已知函数f (x )=e|x -a |(a 为常数).若f (x )在区间[1,+∞)上是增函数,则a 的取值范围是________.解析 g (x )=|x -a |的增区间为[a ,+∞), ∴f (x )=e|x -a |的增区间为[a ,+∞).∵f (x )在[1,+∞)上是增函数, ∴[1,+∞)⊆[a ,+∞),∴a ≤1. 答案 (-∞,1]14.(2013·滨州一模)定义在R 上的偶函数f (x ),且对任意实数x 都有f (x +2)=f (x ),当x ∈[0,1)时,f (x )=x 2,若在区间[-1,3]内,函数g (x )=f (x )-kx -k 有4个零点,则实数k 的取值范围是________.解析 由f (x +2)=f (x )得函数的周期为2.由g (x )=f (x )-kx -k =0,得f (x )=kx +k=k (x +1),分别作出函数y =f (x ),y =k (x +1)的图象,设A (3,1), B (-1,0),要使函数有4个零点,则直线y =k (x +1)的斜率0<k ≤k AB ,因为k AB =1-03--1=14,所以0<k ≤14,即实数k 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14.答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14 15.(2014·扬州质检)对于函数f (x )=x |x |+px +q ,现给出四个命题:①q =0时,f (x )为奇函数; ②y =f (x )的图象关于(0,q )对称;③p =0,q >0时,方程f (x )=0有且只有一个实数根; ④方程f (x )=0至多有两个实数根. 其中正确命题的序号为________.解析 若q =0,则f (x )=x |x |+px =x (|x |+p )为奇函数,所以①正确;由①知,当q =0时,f (x )为奇函数,图象关于原点对称,f (x )=x |x |+px +q 的图象由函数f (x )=x |x |+px 向上或向下平移|q |个单位,所以图象关于(0,q )对称,所以②正确;当p =0,q >0时,f (x )=x |x |+q =⎩⎪⎨⎪⎧x 2+q ,x ≥0,-x 2+q ,x <0,当f (x )=0,得x =-q ,只有一解,所以③正确;取q =0,p =-1,f (x )=x |x |-x =⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x ,x ≥0,-x 2-x ,x <0,由f (x )=0,可得x =0,x =±1有三个实根,所以④不正确.综上正确命题的序号为①②③. 答案 ①②③ 二、解答题16.(2013·贵阳诊断)函数f (x )=m +log a x (a >0且a ≠1)的图象过点(8,2)和(1,-1).(1)求函数f (x )的解析式;(2)令g (x )=2f (x )-f (x -1),求g (x )的最小值及取得最小值时x 的值.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧f8=2,f 1=-1,得⎩⎪⎨⎪⎧m +log a 8=2,m +log a 1=-1,解得m =-1,a =2,故函数解析式为f (x )=-1+log 2x . (2)g (x )=2f (x )-f (x -1)=2(-1+log 2x )-[-1+log 2(x -1)] =log 2x 2x -1-1(x >1).∵x 2x -1=x -12+2x -1+1x -1=(x -1)+1x -1+2≥2x -1·1x -1+2=4. 当且仅当x -1=1x -1,即x =2时,等号成立.而函数y =log 2x 在(0,+∞)上单调递增,则log 2x 2x -1-1≥log 24-1=1,故当x =2时,函数g (x )取得最小值1.17.(2014·齐齐哈尔调研)对于函数f (x ),若存在x 0∈R ,使f (x 0)=x 0成立,则称x 0为f (x )的不动点,已知函数f (x )=ax 2+(b +1)x +b -1(a ≠0). (1)当a =1,b =-2时,求f (x )的不动点;(2)若对任意实数b ,函数f (x )恒有两个相异的不动点,求a 的取值范围.解 (1)当a =1,b =-2时,f (x )=x 2-x -3,由题意可知x =x 2-x -3,得x 1=-1,x 2=3.故当a =1,b =-2时,f (x )的不动点是-1,3.(2)∵f (x )=ax 2+(b +1)x +b -1(a ≠0)恒有两个不动点,∴x =ax 2+(b +1)x +b -1, 即ax 2+bx +b -1=0恒有两相异实根, ∴Δ=b 2-4ab +4a >0(b ∈R )恒成立. 于是Δ′=(-4a )2-16a <0解得0<a <1,故当b ∈R ,f (x )恒有两个相异的不动点时的a 的范围是(0,1).18.(2014·湖州调研)某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x 千件,需另投入成本为C (x ),当年产量不足80千件时,C (x )=13x 2+10x (万元);当年产量不小于80千件时,C (x )=51x +10 000x-1 450(万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完.(1)写出年利润L (x )(万元)关于年产量x (千件)的函数解析式; (2)年产量为多少千件时,该厂在这种商品的生产中所获利润最大?解 (1)因为每件商品售价为0.05万元,则x 千件商品销售额为0.05×1 000x 万元,依题意得,当0<x <80时,L (x )=0.05×1 000x -13x 2-10x -250=-13x 2+40x -250.当x ≥80时,L (x )=(0.05×1 000x )-51x -10 000x+1 450-250=1 200-⎝⎛⎭⎪⎫x +10 000x.所以L (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-13x 2+40x -2500<x <80,1 200-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +10 000x x ≥80.(2)当0<x <80时,L (x )=-13(x -60)2+950.此时,当x =60时,L (x )取得最大值L (60)=950万元.当x ≥80时,L (x )=1 200-⎝⎛⎭⎪⎫x +10 000x≤1 200-2 x ·10 000x=1 200-200=1 000.此时,当x =10 000x,即x =100时,L (x )取得最大值1 000万元.因为950<1 000,所以,当年产量为100千件时,该厂在这种商品的生产中所获利润最大,最大利润为1 000万元.。
高考数学一轮复习提高题专题复习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.已知函数()sin sin x xf x e e =+,以下结论正确的是( )A .()f x 是偶函数B .()f x 最小值为2C .()f x 在区间,2ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减D .()()2g x f x x π=-的零点个数为5【答案】ABD 【分析】去掉绝对值,由函数的奇偶性及周期性,对函数分段研究,利用导数再得到函数的单调性,再对选项进行判断. 【详解】∵x ∈R ,()()f x f x -=,∴()f x 是偶函数,A 正确;因为()()2f x f x π+=,由函数的奇偶性与周期性,只须研究()f x 在[]0,2π上图像变化情况.()sin sin sin 2,01,2x x x e x f x e x e πππ⎧≤≤⎪=⎨+<≤⎪⎩, 当0x π≤≤,()sin 2cos xf x xe '=,则()f x 在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,此时()[]2,2f x e ∈; 当2x ππ≤≤时,()()sin sin cos xx f x x ee -'=-,则()f x 在3,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,在3,22x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递减,此时()12,f x e e ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,故当02x π≤≤时,()min 2f x =,B 正确.因()f x 在,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上单调递减,又()f x 是偶函数,故()f x 在,2ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增,故C 错误. 对于D ,转化为()2f x x π=根的个数问题.因()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在3,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减.当(),x π∈-∞时,()2f x ≥,22x π<,()2f x x π=无实根.()3,x π∈+∞时,()max 262x e f x π>>=,()2f x xπ=无实根,3,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,显然x π=为方程之根.()sin sin x xf x e e -=+,()()sin sin cos 0x x f x x e e -'=->,3123322f e e πππ⎛⎫=+>⨯=⎪⎝⎭,单独就这段图象,()302f f ππ⎛⎫'='=⎪⎝⎭,()f x 在3,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上变化趋势为先快扣慢,故()g x 在3,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭内有1个零点,由图像知()g x 在3,32ππ⎛⎫⎪⎝⎭内有3个零点,又5252f e π⎛⎫=> ⎪⎝⎭,结合图象,知D 正确.故选:ABD. 【点睛】方法点睛:研究函数性质往往从以下方面入手: (1)分析单调性、奇偶性、周期性以及对称性;(2)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个容易画出图象的函数,将两个函数的图象画在同一个平面直角坐标系中,利用数形结合的方法求解.2.设函数(){}22,,2f x min x x x =-+其中{},,min x y z 表示,,x y z 中的最小者.下列说法正确的有( ) A .函数()f x 为偶函数B .当[)1,x ∈+∞时,有()()2f x f x -≤C .当x ∈R 时,()()()ff x f x ≤D .当[]4,4x ∈-时,()()2f x f x -≥ 【答案】ABC 【分析】画出()f x 的图象然后依据图像逐个检验即可. 【详解】解:画出()f x 的图象如图所示:对A ,由图象可知:()f x 的图象关于y 轴对称,故()f x 为偶函数,故A 正确; 对B ,当12x ≤≤时,120x -≤-≤,()()()222f x f x x f x -=-≤-=; 当23x <≤时,021x <-≤,()()22f x x f x -≤-=;当34x <≤时,122x <-≤,()()()22242f x x x x f x -=--=-≤-=; 当4x ≥时,22x -≥,此时有()()2f x f x -<,故B 成立;对C ,从图象上看,当[)0,x ∈+∞时,有()f x x ≤成立,令()t f x =,则0t ≥,故()()f f x f x ⎡⎤≤⎣⎦,故C 正确;对D ,取32x =,则111224f f ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,3122f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()()2f x f x -<,故D 不正确. 故选:ABC . 【点睛】方法点睛:一般地,若()()(){}min ,f x S x T x =(其中{}min ,x y 表示,x y 中的较小者),则()f x 的图象是由()(),S x T x 这两个函数的图象的较低部分构成的.3.已知函数1(),f x x x =+221()g x x x=+则下列结论中正确的是( ) A .()()f x g x +是奇函数 B .()()f x g x ⋅是偶函数 C .()()f x g x +的最小值为4 D .()()f x g x ⋅的最小值为2【答案】BC 【分析】利用奇偶性的定义可得A 错B 对;利用均值不等式可得C 对;利用换元求导可得D 错. 【详解】2211()()f x g x x x x x+=+++ ()22221111()()()f x g x x x x x x x x x ∴-+-=-++-+=+++--()()()()f x g x f x g x ∴+=-+- ()()f x g x ∴+是偶函数, A 错;221(1)()x x xf x xg x ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⋅=⎭()()22221111()()f x x x x xg x x x x x ⎛⎫⎛⎫-+⋅-+=+⋅+ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭-⎝∴-⋅-=⎭()()()()f x g x f x g x ∴-⋅-=⋅ ()()f x g x ∴⋅是偶函数,B 对;2211()()224f x g x x x x x +=+++≥+=,当且仅当1x x =和221=x x 时,等号成立,即当且仅当21x =时等号成立,C 对;221(1)()x x xf x xg x ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⋅=⎭令1t x x=+()2t ≥,则()23()()22f t t g t t x x ⋅-=-⋅= []232()()f x g x t '∴=-⋅,令2320t ->,得3t >或3t <- 2t ∴≥时,()()f x g x ⋅单调递增∴当2t =有最小值,最小值为4,D 错故选:BC. 【点睛】本题综合考查奇偶性、均值不等式、利用导数求最值等,对学生知识的运用能力要求较高,难度较大.4.若()f x 满足对任意的实数a ,b 都有()()()f a b f a f b +=且()12f =,则下列判断正确的有( ) A .()f x 是奇函数B .()f x 在定义域上单调递增C .当()0,x ∈+∞时,函数()1f x >D .()()()()()()()()()()()()2462016201820202020135201520172019f f f f f f f f f f f f +++⋅⋅⋅++= 【答案】BCD 【分析】利用新定义结合函数的性质进行判断.计算出(1)f 判断A ;先利用(1)21f =>证明所有有理数p ,有()1f p >,然后用任意无理数q 都可以看作是一个有理数列的极限,由极限的性质得()1f q >,这样可判断C ,由此再根据单调性定义判断B ,根据定义计算(2)(21)f n f n -(n N ∈),然后求得D 中的和,从而判断D .【详解】令0,1a b ==,则(1)(10)(1)(0)f f f f =+=,即22(0)f =,∴(0)1f =,()f x 不可能是奇函数,A 错;对于任意x ∈R ,()0f x ≠,若存在0x R ∈,使得0()0f x =,则0000(0)(())()()0f f x x f x f x =+-=-=,与(0)1f =矛盾,故对于任意x ∈R ,()0f x ≠,∴对于任意x ∈R ,2()022222x x x x x f x f f f f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+==> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, ∵(1)21f =>,∴对任意正整数n ,11111111121nn n f n n f f f f f n n n n n n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫ ⎪⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪+++===> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ⎪ ⎪⎝⎭个个,∴11f n ⎛⎫> ⎪⎝⎭, 同理()(111)(1)(1)(1)21n f n f f f f =+++==>,对任意正有理数p ,显然有m p n=(,m n是互质的正整数),则1()1mm f p f fn n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==> ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 对任意正无理数q ,可得看作是某个有理数列123,,,p p p 的极限,而()1i f p >,i N ∈,∴()f q 与()i f p 的极限,∴()1f q >, 综上对所有正实数x ,有()1f x >,C 正确,设12x x <,则210x x ->,∴21()1f x x ->,则21211211()(())()()()f x f x x x f x f x x f x =+-=⋅->,∴()f x 是增函数,B 正确;由已知(2)(211)(21)(1)2(21)f n f n f n f f n =-+=-=-,∴(2)2(21)f n f n =-,∴()()()()()()()()()()()()10102246201620182020222210102020135201520172019f f f f f f f f f f f f +++⋅⋅⋅++=+++=⨯=个,D 正确. 故选:BCD . 【点睛】本题考查新定义函数,考查学生分析问题,解决问题的能力,逻辑思维能力,运算求解能力,对学生要求较高,本题属于难题.5.已知定义在R 上的函数()f x 满足:()()0f x f x +-=,且当0x ≥时,()x f x e x b =+-.若((2sin ))(sin )0f k b x f x ++-≤.在x ∈R 上恒成立,则k 的可能取值为( ) A .1 B .0C .1-D .2-【答案】CD 【分析】先判断函数的奇偶性和单调性,得到sinx ≥k (2+sinx ), 再根据题意,利用检验法判断即可. 【详解】因为定义在R 上的函数()f x 满足:()()0f x f x +-=, 所以()f x 为奇函数,0x ≥时,()x f x e x b =+-,显然()f x 在[0,)+∞上单调递增, 所以()f x 在R 上单调递增,由((2sin ))(sin )0f k b x f x ++-≤恒成立, 可得(sin )((2sin ))f x f k x +在R 上恒成立, 即sin (2sin )x k x +, 整理得:(1)sin 2k x k -当1k =时,02≥,不恒成立,故A 错误; 当0k =时,sin 0x ≥,不恒成立,故B 错误; 当1k =-时,sin 1x ≥-,恒成立,故C 正确; 当2k =-时,4sin 3x ≥-,恒成立,故D 正确. 故选:CD 【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性和单调性,不等式恒成立问题,属于中档题.6.已知()x x f x e ke -=+(k 为常数),那么函数()f x 的图象不可能是( )A .B .C .D .【答案】AD 【分析】根据选项,四个图象可知备选函数都具有奇偶性.当1k =时,()xx f x e e -=+为偶函数,当1k =-时,()xx f x e e -=-为奇函数,再根据单调性进行分析得出答案.【详解】由选项的四个图象可知,备选函数都具有奇偶性. 当1k =时,()x x f x ee -=+为偶函数,当0x ≥时,1x t e =≥且单调递增,而1y t t=+在1) [,t ∈+∞上单调递增, 故函数()xx f x ee -=+在0) [,x ∈+∞上单调递增,故选项C 正确,D 错误;当1k =-时,()xx f x e e -=-为奇函数,当0x ≥时,1x t e =≥且单调递增,而1y t t=-在1) [,t ∈+∞上单调递减, 故函数()xx f x e e -=-在0) [,x ∈+∞上单调递减,故选项B 正确,A 错误.故选:AD . 【点睛】关键点点睛:本题考查函数性质与图象,本题的关键是根据函数图象的对称性,可知1k =或1k =-,再判断函数的单调性.7.函数()f x 的定义域为D ,若存在区间[],m n D ⊆使()f x 在区间[],m n 上的值域也是[],m n ,则称区间[],m n 为函数()f x 的“和谐区间”,则下列函数存在“和谐区间”的是( ) A .()f x x =B .()222f x x x =-+C .()1f x x x=+D .()1f x x=【答案】ABD 【分析】根据题意,可知若()f x 在区间[],m n 上的值域也是[],m n ,则()f x 存在“和谐区间”[],m n ,且m n <,则()()f m m f n n ⎧=⎪⎨=⎪⎩或()()f m nf n m ⎧=⎪⎨=⎪⎩,再对各个选项进行运算求解,m n ,即可判断该函数是否存在“和谐区间”.【详解】解:由题得,若()f x 在区间[],m n 上的值域也是[],m n ,则()f x 存在“和谐区间”[],m n ,可知,m n <,则()()f m m f n n ⎧=⎪⎨=⎪⎩或()()f m nf n m ⎧=⎪⎨=⎪⎩,A :())0f x x =≥,若()()f m mf n n⎧==⎪⎨==⎪⎩,解得:01m n =⎧⎨=⎩,所以()f x =“和谐区间”[]0,1;B :()()222f x x x x R =-+∈,若 ()()222222f m m m m f n n n n ⎧=-+=⎪⎨=-+=⎪⎩,解得:12m n =⎧⎨=⎩, 所以()222f x x x =-+存在“和谐区间” []1,2;C :()()10f x x x x =+≠,若()()11f m m m mf n n n n ⎧=+=⎪⎪⎨⎪=+=⎪⎩,得1010m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故无解;若()()11f m m nmf n n mn⎧=+=⎪⎪⎨⎪=+=⎪⎩,即 21111m n m m m n n m n ⎧+=⎪⎪⎪=⎨+⎪⎪+=⎪⎩,化简得:2210(1)m m m m ++=+, 即210m m ++=,由于2141130∆=-⨯⨯=-<,故无解; 若()0112,m n f m m <<<∴=∴= 不成立 所以()1f x x x=+不存在“和谐区间”; D :()()10f x x x =≠,函数在()()0+-0∞∞,,, 单调递减,则 ()()11f m n mf n mn ⎧==⎪⎪⎨⎪==⎪⎩, 不妨令122m n ⎧=⎪⎨⎪=⎩, 所以()1f x x =存在“和谐区间”1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦;综上得:存在“和谐区间”的是ABD. 故选:ABD. 【点睛】关键点点睛:本题以函数的新定义为载体,考查函数的定义域、值域以及零点等知识,解题的关键是理解“和谐区间”的定义,考查运算能力以及函数与方程的思想.8.已知函数4()nnf x x x =+(n 为正整数),则下列判断正确的是( ) A .函数()f x 始终为奇函数B .当n 为偶数时,函数()f x 的最小值为4C .当n 为奇数时,函数()f x 的极小值为4D .当1n =时,函数()y f x =的图象关于直线2y x =对称 【答案】BC 【分析】由已知得()()4()nnf x x x -=-+-,分n 为偶数和n 为奇数得出函数()f x 的奇偶性,可判断A 和;当n 为偶数时,>0n x ,运用基本不等式可判断B ;当n 为奇数时,令n t x =,则>0,>0;0,0x t x t <<,构造函数4()g t t t=+,利用其单调性可判断C ;当1n =时,取函数4()f x x x=+上点()15P ,,求出点P 关于直线2y x =对称的对称点,代入可判断D.【详解】因为函数4()nn f x x x=+(n 为正整数),所以()()4()n n f x x x -=-+-, 当n 为偶数时,()()44()()nn nnf x x x f x x x -=-+=+=-,函数()f x 是偶函数; 当n 为奇数时,()4()nnf x x f x x-=-+=--,函数()f x 是奇函数,故A 不正确;当n 为偶数时,>0n x ,所以4()4n n f x x x =+≥=,当且仅当4n n x x =时, 即2>0n x =取等号,所以函数()f x 的最小值为4,故B 正确;当n 为奇数时,令n t x =,则>0,>0;0,0x t x t <<,函数()f x 化为4()g t t t=+, 而4()g t t t=+在()()22-∞-+∞,,,上单调递增,在()()2002-,,,上单调递递减, 所以4()g t t t =+在2t =时,取得极小值4(2)242g =+=,故C 正确;当1n =时,函数4()f x x x=+上点()15P ,,设点P 关于直线2y x =对称的对称点为()000P x y ,,则000051121+5+222y x x y -⎧=-⎪-⎪⎨⎪⨯=⎪⎩,解得00175195x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即0171955P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,而将0171955P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,代入4()f x x x=+不满足, 所以函数()y f x =的图象不关于直线2y x =对称,故D 不正确, 故选:BC . 【点睛】本题考查综合考查函数的奇偶性,单调性,对称性,以及函数的最值,属于较难题.二、导数及其应用多选题9.对于定义城为R 的函数()f x ,若满足:①(0)0f =;②当x ∈R ,且0x ≠时,都有()0xf x '>;③当120x x <<且12||||x x <时,都有12()()f 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 .()321f x x x =-+B .()21xf x e x =--C .()3ln 1,0()2,0x x f x x x ⎧-+≤=⎨>⎩D .4()sin f x x x =【答案】BC 【分析】运用新定义,分别讨论四个函数是否满足三个条件,结合奇偶性和单调性,以及对称性,即可得到所求结论. 【详解】解:经验证,1()f x ,2()f x ,3()f x ,4()f x 都满足条件①;0()0()0x xf x f x >⎧'>⇔⎨'>⎩,或0()0x f x <⎧⎨'<⎩;当120x x <<且12||||x x <时,等价于21120x x x 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; A 中,()321f x x x =-+,()2132f x x x '=-+,则当0x ≠时,由()()321232230x x x x f x x =-+=-≤',得23x ≥,不符合条件②,故1()f x 不是“偏对称函数”;B 中,()21xf x e x =--,()21xf x e '=-,当0x >时,e 1x >,()20f x '>,当0x <时,01x e <<,()20f x '<,则当0x ≠时,都有()20xf x '>,符合条件②, ∴函数()21xf x e x =--在(),0-∞上单调递减,在()0,∞+上单调递增,由2()f x 的单调性知,当21120x x x x -<<<-<时,()2122()f x f x <-, ∴22212222222()()()()2x x f x f x f x f x e e x --<--=-++,令()2x x F x e e x -=-++,0x >,()220x x F x e e -'=--+≤-=, 当且仅当x x e e -=即0x =时,“=”成立,∴()F x 在[0,)+∞上是减函数,∴2()(0)0F x F <=,即2122()()f x f x <,符合条件③, 故2()f x 是“偏对称函数”;C 中,由函数()3ln 1,0()2,0x x f x x x ⎧-+≤=⎨>⎩,当0x <时,31()01f x x =<-',当0x >时,3()20f x '=>,符合条件②,∴函数3()f x 在(),0-∞上单调递减,在()0,∞+上单调递增, 有单调性知,当21120x x x x -<<<-<时,()3132()f x f x <-, 设()ln(1)2F x x x =+-,0x >,则1()201F x x '=-<+, ()F x 在(0,)+∞上是减函数,可得()(0)0F x F <=,∴1222()()()()f x f x f x f x -<--()()222ln 1()0F x x f x =+-=<, 即12()()f x f x <,符合条件③,故3()f x 是“偏对称函数”;D 中,4()sin f x x x =,则()44()sin ()f x x x f x -=--=,则4()f x 是偶函数,而4()sin cos f x x x x '=+ ()x ϕ=+(tan x ϕ=),则根据三角函数的性质可知,当0x >时,4()f x '的符号有正有负,不符合条件②,故4()f x 不是“偏对称函数”; 故选:BC . 【点睛】本题主要考查在新定义下利用导数研究函数的单调性与最值,考查计算能力,考查转化与划归思想,属于难题.10.若直线l 与曲线C 满足下列两个条件: (i )直线l 在点()00,P x y 处与曲线C 相切;(ii )曲线C 在P 附近位于直线l 的两侧,则称直线l 在点P 处“切过”曲线C . 下列命题正确的是( )A .直线:0l y =在点()0,0P 处“切过”曲线3:C y x =B .直线:1l x =-在点()1,0P -处“切过”曲线()2:1C y x =+C .直线:l y x =在点()0,0P 处“切过”曲线:sin C y x =D .直线:l y x =在点()0,0P 处“切过”曲线:tan C y x = 【答案】ACD 【分析】分别求出每个选项中命题中曲线C 对应函数的导数,求出曲线C 在点P 处的切线方程,再由曲线C 在点P 处两侧的函数值对应直线上的点的值的大小关系是否满足(ii ),由此可得出合适的选项. 【详解】对于A 选项,由3y x =,可得23y x '=,则00x y ='=,所以,曲线C 在点()0,0P 处的切线方程为0y =,当0x >时,0y >;当0x <时,0y <,满足曲线C 在点()0,0P 附近位于直线0y =两侧, A 选项正确;对于B 选项,由()21y x =+,可得()21y x '=+,则10x y =-'=,而直线:1l x =-的斜率不存在,所以,直线l 在点()1,0P -处不与曲线C 相切,B 选项错误;对于C 选项,由sin y x =,可得cos y x '=,则01x y ='=,所以,曲线C 在点()0,0P 处的切线方程为y x =,设()sin x x x f -=,则()1cos 0f x x '=-≥,所以,函数()f x 为R 上的增函数, 当0x <时,()()00f x f <=,即sin x x <; 当0x >时,()()00f x f >=,即sin x x >.满足曲线C 在点()0,0P 附近位于直线y x =两侧,C 选项正确; 对于D 选项,由sin tan cos xy x x ==,可得21cos y x'=,01x y ='=,所以,曲线C 在点()0,0P 处的切线方程为y x =,当,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,设()tan g x x x =-,则()2221sin 10cos cos xg x x x=-=-≤', 所以,函数()g x 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减.当02x π-<<时,()()00g x g >=,即tan x x >;当02x π<<时,()()00g x g <=,即tan x x <.满足曲线C 在点()0,0P 附近位于直线y x =两侧,D 选项正确. 故选:ACD. 【点睛】关键点点睛:本题考查导数新定义,解题的关键就是理解新定义,并把新定义进行转化,一是求切线方程,二是判断在切点两侧函数值与切线对应的函数值的大小关系,从而得出结论.。
第二章⎪⎪⎪函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节函数及其表示 突破点(一) 函数的定义域基础联通 抓主干知识的“源”与“流”1.函数与映射的概念 函数映射两集合A ,B设A ,B 是两个非空的数集 设A ,B 是两个非空的集合 对应关系f :A →B如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数f (x )和它对应如果按某一个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应名称 称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数称对应f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个映射记法y =f (x ),x ∈A对应f :A →B(1)函数的定义域、值域:在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域.显然,值域是集合B 的子集.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”求给定解析式的函数的定义域(1)分式函数中分母不等于零.(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0. (3)一次函数、二次函数的定义域均为R. (4)y =x 0的定义域是{x |x ≠0}.(5)y =a x (a >0且a ≠1),y =sin x ,y =cos x 的定义域均为R. (6)y =log a x (a >0且a ≠1)的定义域为(0,+∞).(7)y =tan x 的定义域为⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎭⎬⎫x ≠k π+π2,k ∈Z .[例1] y =x -12x-log 2(4-x 2)的定义域是( ) A .(-2,0)∪(1,2) B .(-2,0]∪(1,2) C .(-2,0)∪[1,2)D .[-2,0]∪[1,2][解析] 要使函数有意义,必须⎩⎪⎨⎪⎧x -12x ≥0,x ≠0,4-x 2>0,∴x ∈(-2,0)∪[1,2).即函数的定义域是(-2,0)∪[1,2). [答案] C [易错提醒](1)不要对解析式进行化简变形,以免定义域发生变化.(2)当一个函数由有限个基本初等函数的和、差、积、商的形式构成时,定义域一般是各个基本初等函数定义域的交集.(3)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.求抽象函数的定义域对于抽象函数定义域的求解(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域. [例2] 若函数y =f (x )的定义域是[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域为________.[解析] 由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧x -1≠0,0≤2x ≤2,解得0≤x <1,即g (x )的定义域是[0,1).[答案] [0,1)[易错提醒]函数f [g (x )]的定义域指的是x 的取值范围,而不是g (x )的取值范围.已知函数定义域求参数[例3] 若函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域为一切实数,则实数m 的取值范围是( )A .[0,4)B .(0,4)C .[4,+∞)D .[0,4][解析] 由题意可得mx 2+mx +1≥0恒成立. 当m =0时,1≥0恒成立;当m ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=m 2-4m ≤0,解得0<m ≤4. 综上可得:0≤m ≤4. [答案] D[方法技巧]已知函数定义域求参数的思想方法已知函数的定义域,逆向求解函数中参数的取值,需运用分类讨论以及转化与化归的思想方法.转化与化归的思想方法是通过某种转化过程,将一个难以解决的问题转化为一个已经解决或者比较容易解决的问题,从而获解.基础联通 抓主干知识的“源”与“流” 1.[考点一]函数y =x ln(2-x )的定义域为( ) A .(0,2) B .[0,2) C .(0,1]D .[0,2]解析:选B 由题意知,x ≥0且2-x >0,解得0≤x <2,故其定义域是[0,2). 2.[考点一](2017·青岛模拟)函数y =1-x 22x 2-3x -2的定义域为( )A .(-∞,1]B .[-1,1]C .[1,2)∪(2,+∞)D.⎣⎡⎭⎫-1,-12∪⎝⎛⎦⎤-12,1 解析:选D 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,2x 2-3x -2≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤1,x ≠2且x ≠-12,即-1≤x ≤1且x ≠-12,所以函数的定义域为⎣⎡⎭⎫-1,-12∪⎝⎛⎦⎤-12,1.故选D. 3.[考点一]函数f (x )=1-|x -1|a x -1(a >0且a ≠1)的定义域为________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 1-|x -1|≥0,a x -1≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,x ≠0,即0<x ≤2,故所求函数的定义域为(0,2].答案:(0,2]4.[考点二]已知函数y =f (x 2-1)的定义域为[-3, 3 ],则函数y =f (x )的定义域为________.解析:∵y =f (x 2-1)的定义域为[-3, 3 ],∴x ∈[-3, 3 ],x 2-1∈[-1,2],∴y =f (x )的定义域为[-1,2].答案:[-1,2]5.[考点三]若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________.解析:函数f (x )的定义域是不等式ax 2+abx +b ≥0的解集.不等式ax 2+abx +b ≥0的解集为{x |1≤x ≤2},所以⎩⎪⎨⎪⎧a <0,1+2=-b ,1×2=b a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-32,b =-3,所以a +b =-32-3=-92.答案:-92突破点(二) 函数的表示方法1.函数的表示方法函数的表示方法有三种,分别为解析法、列表法和图象法.同一个函数可以用不同的方法表示.2.应用三种方法表示函数的注意事项(1)解析法:一般情况下,必须注明函数的定义域;(2)列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征;(3)图象法:注意定义域对图象的影响.与x 轴垂直的直线与其最多有一个公共点. 3.函数的三种表示方法的优缺点(2)求x与y的对应关系时需逐个计算,比较繁杂列表法能鲜明地显示自变量与函数值之间的数量关系只能列出部分自变量及其对应的函数值,难以反映函数变化的全貌图象法形象直观,能清晰地呈现函数的增减变化、点的对称关系、最大(小)值等性质作出的图象是近似的、局部的,且根据图象确定的函数值往往有误差考点贯通抓高考命题的“形”与“神”求函数的解析式[典例](1)如图,修建一条公路需要一段环湖弯曲路段与两条直道平滑连接(相切).已知环湖弯曲路段为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为()A.y=12x3-12x2-xB.y=12x3+12x2-3xC.y=14x3-xD.y=14x3+12x2-2x(2)定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=2f(x).若当0≤x≤1时,f(x)=x(1-x),则当-1≤x ≤0时,f (x )=________.(3)(2017·合肥模拟)已知f (x )的定义域为{x |x ≠0},满足3f (x )+5f ⎝⎛⎭⎫1x =3x +1,则函数f (x )的解析式为________.[解析] (1)设该函数解析式为f (x )=ax 3+bx 2+cx +d ,则f ′(x )=3ax 2+2bx +c , 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=d =0,f (2)=8a +4b +2c +d =0,f ′(0)=c =-1,f ′(2)=12a +4b +c =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-12,c =-1,d =0,∴f (x )=12x 3-12x 2-x .(2)∵-1≤x ≤0,∴0≤x +1≤1,∴f (x )=12f (x +1)=12(x +1)[1-(x +1)]=-12x (x +1).故当-1≤x ≤0时,f (x )=-12x (x+1).(3)用1x代替3f (x )+5f ⎝⎛⎭⎫1x =3x +1中的x ,得3f ⎝⎛⎭⎫1x +5f (x )=3x +1, ∴⎩⎨⎧3f (x )+5f ⎝⎛⎭⎫1x =3x +1, ①3f ⎝⎛⎭⎫1x +5f (x )=3x +1, ②①×3-②×5得f (x )=1516x -916x +18(x ≠0).[答案] (1)A (2)-12x (x +1) (3)f (x )=1516x -916x +18(x ≠0)[易错提醒]1.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1,则f (x )=________. 解析:在f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1中,用1x 代替x ,得f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )1x -1,将f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )1x -1代入f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1中,求得f (x )=23x +13(x >0).答案:23x +13(x >0) 2.函数f (x )满足2f (x )+f (-x )=2x ,则f (x )=________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2f (x )+f (-x )=2x ,2f (-x )+f (x )=-2x ,解得f (x )=2x . 答案:2x3.已知f (x +1)=x +2x ,求f (x )的解析式. 解:设t =x +1,则x =(t -1)2,t ≥1,代入原式有 f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-2t +1+2t -2=t 2-1. 故f (x )=x 2-1,x ≥1.4.已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x )的解析式. 解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx , 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x ,x ∈R.5.已知f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x 2,求f (x )的解析式. 解:由于f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x 2=⎝⎛⎭⎫x +1x 2-2, 所以f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2,故f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2.突破点(三) 分段函数基础联通 抓主干知识的“源”与“流”1.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.2.分段函数的相关结论(1)分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.(2)分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数的值域的并集. 考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”分段函数求值[例1] (1)设f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ≥0,2x ,x <0,则f (f (-2))=( )A .-1 B.14 C.12D.32(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x ,x ≥4,f (x +1),x <4,则f (1+log 25)的值为( ) A.14 B.⎝⎛⎭⎫12错误!未找到引用源。
2014高考数学(理)快速提分直通车:专题1 函数、基本初等函的图象与性质1.同时满足两个条件:①定义域内是减函数;②定义域内是奇函数的函数是( ).A .f (x )=-x |x |B .f (x )=x 3C .f (x )=sin xD .f (x )=ln xx解析 结合各选项知定义域内是奇函数的函数有选项A ,B ,C 中的函数,而这三个函数在定义域内是减函数的只有选项A. 答案 A2.设函数f (x )=⎩⎨⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,若f (a )+f (-1)=2,则a 等于( ).A .-3B .±3C .-1D .±1解析 依题意,得f (a )=2-f (-1)=2- --=1.当a ≥0时,有 a =1,则a=1;当a <0时,有 -a =1,a =-1.综上所述,a =±1. 答案 D3.函数f (x )=log 2|x |,g (x )=-x 2+2,则f (x )·g (x )的图象只可能是( ).解析 因为函数f (x ),g (x )都为偶函数,所以f (x )·g (x )也为偶函数.所以图象关于y 轴对称,排除A ,D.f (x )·g (x )=(-x 2+2)log 2|x |,当0<x <1时,f (x )·g (x )<0,排除B ,选C. 答案 C4.已知x ,y 为正实数,则( ).A .2lg x +lg y=2lg x+2lg yB .2lg(x +y )=2lg x·2lg yC .2lg x ·lg y =2lg x +2lg yD .2lg(xy )=2lg x·2lg y解析 2lg x·2lg y=2lg x +lg y=2lg(xy ).故选D.答案 D5.已知定义在R 上的函数y =f (x )满足以下三个条件:①对于任意的x ∈R ,都有f (x +4)=f (x );②对于任意的x 1,x 2∈R ,且0≤x 1<x 2≤2,都有f (x 1)<f (x 2);③函数y =f (x +2)的图象关于y 轴对称.则下列结论中正确的是 ( ).A .f (4.5)<f (7)<f (6.5)B .f (7)<f (4.5)<f (6.5)C .f (7)<f (6.5)<f (4.5)D .f (4.5)<f (6.5)<f (7)解析 由已知得f (x )是以4为周期且关于直线x =2对称的函数.∴f (4.5)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4+12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,f (7)=f (4+3)=f (3)=f (1), f (6.5)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4+52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32.又f (x )在[0,2]上为增函数.故有所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32>f (1)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,f (4.5)<f (7)<f (6.5). 答案 A6.已知f (x )=ln(1+x )的定义域为集合M ,g (x )=2x+1的值域为集合N ,则M ∩N =________.解析 由对数与指数函数的知识,得M =(-1,+∞),N =(1,+∞),故M ∩N =(1,+∞).答案 (1,+∞)7.已知函数f (x )=x 3+x ,对任意的m ∈[-2,2],f (mx -2)+f (x )<0恒成立,则x 的取值范围是________.解析 f ′(x )=3x 2+1>0,∴f (x )在R 上为增函数.又f (x )为奇函数,由f (mx -2)+f (x )<0知,f (mx -2)<f (-x ).∴mx -2<-x ,即mx +x -2<0,令g (m )=mx +x -2,由m ∈[-2,2]知g (m )<0恒成立,可得⎩⎪⎨⎪⎧g-=-x -2<0g =3x -2<0,∴-2<x <23.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-2,23 8.已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,对∀x ∈R 都有f (x +4)=f (x )+f (2)成立.当x 1,x 2∈[0,2],且x 1≠x 2时,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0,给出下列命题:①f (2)=0;②直线x =-4是函数y =f (x )图象的一条对称轴; ③函数y =f (x )在[-4,4]上有四个零点; ④f (2 014)=0.其中所有正确命题的序号为________.解析 令x =-2,得f (-2+4)=f (-2)+f (2),解得f (-2)=0,因为函数f (x )为偶函数,所以f (2)=0,①正确;因为f (-4+x )=f (-4+x +4)=f (x ),f (-4-x )=f (-4-x +4)=f (-x )=f (x ),所以f (-4+x )=f (-4-x ),即x =-4是函数f (x )的一条对称轴,②正确;当x 1,x 2∈[0,2],且x 1≠x 2时,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0,说明函数f (x )在[0,2]上是单调递减函数,又f (2)=0,因此函数f (x )在[0,2]上只有一个零点,由偶函数知函数f (x )在[-2,0]上也只有一个零点,由f (x +4)=f (x ),知函数的周期为4,所以有函数f (x )在(2,6]与[-6,-2]上也单调且有f (6)=f (-6)=0,因此,函数在[-4,4]上只有2个零点,③错;对于④,因为函数的周期为4,即有f (2)=f (6)=f (10)=…=f (2 014)=0,④正确.答案 ①②④9.已知函数f (x )=log a (x +1)(a >1),若函数y =g (x )的图象上任意一点P 关于原点对称的点Q 的轨迹恰好是函数f (x )的图象.(1)写出函数g (x )的解析式;(2)当x ∈[0,1)时总有f (x )+g (x )≥m 成立,求m 的取值范围.解 (1)设P (x ,y )为g (x )图象上任意一点,则Q (-x ,-y )是点P 关于原点的对称点,因为Q (-x ,-y )在f (x )的图象上,所以-y =log a (-x +1), 即y =-log a (1-x )(x <1). (2)f (x )+g (x )≥m , 即log a 1+x 1-x≥m .设F (x )=log a 1+x1-x ,x ∈[0,1).由题意知,只要F (x )min≥m 即可.因为F (x )在[0,1)上是增函数,所以F (x )min =F (0)=0. 故m 的取值范围是(-∞,0]. 10.已知二次函数f (x )=ax2+bx +1(a >0),F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f x,x >0,-fx ,x <0.若f (-1)=0,且对任意实数x 均有f (x )≥0成立. (1)求F (x )的表达式;(2)当x ∈[-2,2]时,g (x )=f (x )-kx 是单调函数,求k 的取值范围. 解 (1)∵f (-1)=0,∴a -b +1=0, ∴b =a +1,∴f (x )=ax 2+(a +1)x +1. ∵f (x )≥0恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a +2-4a ≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a -2≤0.∴a =1,从而b =2,∴f (x )=x 2+2x +1,∴F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +1 x >,-x 2-2x -x <(2)由(1)知,g (x )=x 2+2x +1-kx =x 2+(2-k )x +1. ∵g (x )在[-2,2]上是单调函数, ∴k -22≤-2或k -22≥2,解得k ≤-2或k ≥6.所以k 的取值范围是(-∞,-2]∪[6,+∞). 11.已知函数f (x )=e x -e -x(x ∈R 且e 为自然对数的底数).(1)判断函数f (x )的奇偶性与单调性;(2)是否存在实数t ,使不等式f (x -t )+f (x 2-t 2)≥0对一切x 都成立?若存在,求出t ;若不存在,请说明理由.解 (1)∵f (x )=e x-⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ,且y =e x 是增函数,y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x 是增函数,所以f (x )是增函数.由于f (x )的定义域为R ,且f (-x )=e -x-e x=-f (x ),所以f (x )是奇函数. (2)由(1)知f (x )是增函数和奇函数,∴f (x -t )+f (x 2-t 2)≥0对一切x ∈R 恒成立 ⇔f (x 2-t 2)≥f (t -x )对一切x ∈R 恒成立⇔x 2-t 2≥t -x 对一切x ∈R 恒成立⇔t 2+t ≤x 2+x 对一切x ∈R 恒成立⇔⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122min 对一切x ∈R 恒成立 ⇔⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122≤0⇔t =-12.即存在实数t =-12,使不等式f (x -t )+f (x 2-t 2)≥0对一切x 都成立.。
北京交通大学附中2014届高考数学一轮复习单元精品训练:函数概念与基本处等函数I本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题 (本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知函数()f x 满足:①定义域为R ;②x R ∀∈,有(2)2()f x f x +=;③当[0,2]x ∈时,()2|22|f x x =--.记()()([8,8])ϕx f x x =∈-.根据以上信息,可以得到函数()ϕx 的零点个数为( ) A .15 B .10 C .9 D .8 【答案】B2.已知定义在R 上的函数1():()(6),3,()42x f x f x f x x f x +=--≥-=-满足且当时,若存在0,()0(1,),k Z f x x k k k ∈=∈-使方程的实根则的取值集合是( ) A .{-5,-1} B .{-3,0}C .{-4,0}D .{-5,0}【答案】D3.设8.0log 7.0=a ,9.0log 1.1=b ,9.01.1=c ,则a 、b 、c 的大小顺序是( ) A .c b a << B .a c b << C .c a b << D .a b c <<【答案】C4.已知函数0)(),0(2)(2<>++=m f a a x x x f ,则( )A .0)1(<++x x m f B .0)1(≤++x x m f C .0)1(>++xx m fD .)1(xx m f ++符号不确定【答案】C5.若函数)(x f 的零点与224)(-+=x x g x的零点之差的绝对值不超过25.0,则)(x f 可以是( )A . 14)(-=x x fB .2)1()(-=x x f C .1)(-=xe xf D .)21ln()(-=x x f【答案】A6.已知关于x 的方程(k 为实数)有两个正根,那么这两个根的倒数和的最小值是( )A .B .C .D .【答案】B7.定义方程()()f x f x '=的实数根0x 叫做函数()f x 的“新驻点”,如果函数()g x x =,()ln(1)h x x =+,()cos x x ϕ=(()x π∈π2,)的“新驻点”分别为α,β,γ,那么α,β,γ的大小关系是( )A .γβα<<B .βγα<<C .βαγ<<D .γαβ<<【答案】D8.已知函数)3(log )(22a ax x x f +-=在区间2,+∞上是增函数,则a 的取值范围是( )A .(]4,∞-B .(]2,∞-C .(]4,4-D .(]2,4-【答案】C9.已知函数⎩⎨⎧>≤+=.0,ln ,0,1)(x x x kx x f 则下列关于函数[]1)(+=x f f y 的零点个数的判断正确的是( )A . 当0>k 时,有3个零点;当0<k 时,有2个零点B . 当0>k 时,有4个零点;当0<k 时,有1个零点C . 无论k 为何值,均有2个零点D . 无论k 为何值,均有4个零点 【答案】B10.对实数a 和b ,定义运算“⊗”如下:⎩⎨⎧>-≤-=⊗11b a b b a a b a ,设函数()()()122-⊗-=x x x f ,若函数()c x f y -=的图像与x 轴恰有两个公共点,则实数c的取值范围为( ) A . (]()∞+-,21,1 B .()(]2,12, -∞- C . (](]2,11,2 -- D .[]1,2--【答案】C11.方程3log 30xx +-=的实数解所在的区间是( ) A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)【答案】C12.函数)(1sin )(3R x x x x f ∈++=,若2)(=-a f ,则)(a f 的值为( ) A .3 B .0C .-1D .-2【答案】B第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题 (本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.若)1,0(∈x 则)1(x x -的最大值为 【答案】41 14.函数)2(log 221x x y -=的单调递增区间是____________.【答案】(—∞,0) 15.设⎩⎨⎧<+≥-=)10()],6([)10(,2)(x x f f x x x f 则)5(f 的值 ;【答案】1116.对,a b R ∈,设,max (,)=,,<a a ba b b a b ≥⎧⎨⎩函数()=max (|x+1|,|x-2|)f x .若关于x 的方程()=f x m 有解,则实数m 的取值范围是____________.【答案】三、解答题 (本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.学校要建一个面积为2392m 的长方形游泳池,并且在四周要修建出宽为2m 和4m 的小路(如图所示)。
高考数学一轮复习提高题专题复习函数的概念与基本初等函数多选题练习题及答案一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知函数123,12()1,222x x f x x f x ⎧--≤≤⎪=⎨⎛⎫> ⎪⎪⎝⎭⎩,则下列说法正确的是( ) A .若函数()=-y f x kx 有4个零点,则实数k 的取值范围为11,246⎛⎫ ⎪⎝⎭B .关于x 的方程*1()0()2n f x n N -=∈有24n +个不同的解 C .对于实数[1,)x ∈+∞,不等式2()30xf x -≤恒成立 D .当1[2,2](*)n n x n N -∈∈时,函数()f x 的图象与x 轴围成的图形的面积为1【答案】AC【分析】根据函数的表达式,作出函数的图像,对于A ,C 利用数形结合进行判断,对于B ,D 利用特值法进行判断.【详解】 当312x ≤≤时,()22f x x =-;当 322x <≤时,()42f x x =-; 当23x <≤,则3122<≤x , 1()1222⎛⎫==- ⎪⎝⎭x x f x f ; 当34x <≤,则3222<≤x , 1()2222⎛⎫==- ⎪⎝⎭x x f x f ; 当46x <≤,则232<≤x , 11()2242⎛⎫==- ⎪⎝⎭x x f x f ; 当68x <≤,则342<≤x ,1()1224⎛⎫==- ⎪⎝⎭x x f x f ; 依次类推,作出函数()f x 的图像:对于A ,函数()=-y f x kx 有4个零点,即()y f x =与y kx =有4个交点,如图,直线y kx =的斜率应该在直线m , n 之间,又16m k =,124=n k ,11,246⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭k ,故A 正确; 对于B ,当1n =时,1()2f x =有3个交点,与246+=n 不符合,故B 错误; 对于C ,对于实数[1,)x ∈+∞,不等式2()30xf x -≤恒成立,即3()2≤f x x 恒成立,由图知函数()f x 的每一个上顶点都在曲线32y x =上,故3()2≤f x x恒成立,故C 正确; 对于D , 取1n =,[1,2]x ∈,此时函数()f x 的图像与x 轴围成的图形的面积为111122⨯⨯=,故D 错误; 故选:AC【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ln ,0()1,0x x f x x x ⎧>=⎨+≤⎩,若函数(())y f f x a =+有6个不同零点,则实数a的可能取值是( )A .0B .12-C .1-D .13- 【答案】BD【分析】分别代入各个选项中a 的值,选解出(())0f f x a +=中的()f x ,然后再根据数形结合可得出答案.【详解】 画出函数,0,()1,0lnx x f x x x ⎧>=⎨+⎩的图象:函数(())y f f x a =+有零点,即方程(())0f f x a +=有根的问题.对于A :当0a =时,(())0f f x =,故()1f x =-,()1f x =,故0x =,2x =-,1=x e ,x e =, 故方程(())0f f x a +=有4个不等实根;对于B :当12a =-时,1(())2f f x =, 故1()2f x =-,()f x e =()f x e =, 当1()2f x =-时,由图象可知,有1个根, 当()f x e =2个根,当()f x e =时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根;对于C :当1a =-时,(())1f f x =,故()0f x =,()f x e =,1()f x e=, 当()0f x =时,由图象可知,有2个根,当()f x e =时,由图象可知,有2个根,当1()f x e=时,由图象可知,有3个根, 故方程(())0f f x a +=有7个不等实根;对于D :当13a =-时,1(())3f f x =,故2()3f x =-,()f x =()f x , 当2()3f x =-时,由图象可知,有1个根,当()f x =2个根, 当()f x =时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根;故选:BD .【点睛】关键点睛:本题的关键一是将问题转化为方程问题,二是先解出()f x 的值,三是根据数形结合得到每一个新的方程的根.3.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,(1)f x +是偶函数,且当(]0,1x ∈时,()(2)f x x x =--,则( )A .()f x 是周期为2的函数B .()()201920201f f +=-C .()f x 的值域为[]1,1-D .()y f x =在[]0,2π上有4个零点 【答案】BCD【分析】对于A ,由()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,得(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数,可判断A.对于B ,由()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==, ()()()2019111f f f =-=-=-,可判断B .对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<,可判断C . 对于D ,根据函数的周期性和对称性,可以求出函数在各段上的解析式,从而求出函数的零点,可判断D .【详解】解:对于A ,()1f x +为偶函数,其图像关于x 轴对称,把()1f x +的图像向右平移1个单位得到()f x 的图像,所以()f x 图象关于1x =对称,即(1)(1)f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=-,()f x 为R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以(2)()f x f x +=-,用2x +替换上式中的x 得, (4)(2)f x f x +=-+,所以,(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数.故A 错误.对于B ,()f x 定义域为R 的奇函数,则()00f =,()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==;当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则()()11121f =-⨯-=,则()()()()201912020111f f f f =-+=-=-=-,则()()201920201f f +=-.故B 正确.对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,此时有()01f x <≤,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)1,0x ∈-时,()10f x -≤<, (0)0f =,函数关于1x =对称,所以函数()f x 的值域[]1,1-.故C 正确.对于D ,(0)0f =,且(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,[0,1]x ∴∈,()(2)f x x x =--,[1,2]x ∴∈,2[0,1]x -∈,()(2)(2)f x f x x x =-=--①[0,2]x ∴∈时,()(2)f x x x =--,此时函数的零点为0,2;()f x 是奇函数,[2,0],()(2)x f x x x ∴∈-=+,②(]2,4x ∴∈时,()f x 的周期为4,[]42,0x ∴-∈-,()()()()424f x f x x x =-=--,此时函数零点为4;③(]4,6x ∴∈时,[]40,2x ∴-∈,()()4(4)(6)f x f x x x =-=---,此时函数零点为6;④(]6,2x π∴∈时,(]42,4x ∴-∈,()()()()468f x f x x x =-=--,此时函数无零点;综合以上有,在(0,2)π上有4个零点.故D 正确;故选:BCD【点睛】关键点点睛:由(1)f x +是偶函数,通过平移得到()f x 关于1x =对称,再根据()f x 是奇函数,由此得到函数的周期,进一步把待求问题转化到函数的已知区间上,本题综合考查抽象函数的奇偶性、周期性.4.已知函数()()2214sin 2x x e x f x e -=+,则下列说法正确的是( ) A .函数()y f x =是偶函数,且在(),-∞+∞上不单调B .函数()y f x '=是奇函数,且在(),-∞+∞上不单调递增C .函数()y f x =在π,02⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增 D .对任意m ∈R ,都有()()fm f m =,且()0f m ≥【答案】AD【分析】 由函数的奇偶性以及函数的单调性即可判断A 、B 、C 、D.【详解】解:对A ,()()222114sin =2cos 2x x x x e x e f x x e e -+=+-, 定义域为R ,关于原点对称,()2211=2cos()2cos()()x x x x e e f x x x f x e e--++---=-=, ()y f x ∴=是偶函数,其图像关于y 轴对称,()f x ∴在(),-∞+∞上不单调,故A 正确;对B ,1()2sin x xf x e x e '=-+, 11()2sin()=(2sin )()x x x x f x e x e x f x e e--''-=-+---+=-, ()f x '∴是奇函数, 令1()2sin x x g x e x e =-+, 则1()+2cos 2+2cos 0x x g x e x x e'=+≥≥, ()f x '∴在(),-∞+∞上单调递增,故B 错误; 对C ,1()2sin x x f x e x e '=-+,且()'f x 在(),-∞+∞上单调递增, 又(0)0f '=,π,02x ⎛⎫∴∈- ⎪⎝⎭时,()0f x '<, ()y f x ∴=在π,02⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,故C 错误; 对D ,()y f x =是偶函数,且在(0,)+∞上单调递增,()()f m f m ∴=,且()(0)0f m f ≥=,故D 正确.故选:AD.【点睛】用导数求函数的单调区间或判断函数的单调性问题时应注意如下几方面:(1)在利用导数讨论函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域;(2)不能随意将函数的2个独立的单调递增(或递减)区间写成并集形式;(3)利用导数解决含参函数的单调性问题时,一般将其转化为不等式恒成立问题,解题过程中要注意分类讨论和数形结合思想的应用.5.设[]x 表示不超过x 的最大整数,如:[]1.21=,[]1.22-=-,[]y x =又称为取整函数,在现实生活中有着广泛的应用,诸如停车收费,出租车收费等均按“取整函数”进行计费,以下关于“取整函数”的描述,正确的是( )A .x R ∀∈,[][]22x x =B .,x y R ∀∈,若[][]x y =,则1x y ->-C .x R ∀∈,[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦ D .不等式[][]2230x x --≥的解集为{|0x x <或}2x ≥【答案】BCD【分析】通过反例可得A 错误,根据取整函数的定义可证明BC 成立,求出不等式2230t t --≥的解后可得不等式[][]2230x x --≥的解集,从而可判断D 正确与否.【详解】对于A , 1.5x =-,则[][][]()233,2224x x =-=⨯--==-,故[][]22x x ≠,故A 不成立.对于B ,[][]x y m ==,则1,1m x m m y m ≤<+≤<+,故1m y m --<-≤-,所以1x y ->-,故B 成立.对于C ,设x m r =+,其中[),0,1m Z r ∈∈,则[]11222x x m r ⎡⎤⎡⎤++=++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,[][]222x m r =+, 若102r ≤<,则102r ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,[]20r =,故[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦; 若112r <<,则112r ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,[]21r =,故[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦,故C 成立. 对于D ,由不等式[][]2230x x --≥可得[]1x ≤-或[]32x ≥, 故0x <或2x ≥,故D 正确.故选:BCD【点睛】 本题考查在新定义背景下恒等式的证明与不等式的解法,注意把等式的证明归结为整数部分和小数部分的关系,本题属于较难题.6.下列命题正确的是( )A .已知幂函数21()(1)m f x m x --=+在(0,)+∞上单调递减则0m =或2m =-B .函数2()(24)3f x x m x m =-++的有两个零点,一个大于0,一个小于0的一个充分不必要条件是1m <-.C .已知函数31()sin ln 1x f x x x x +⎛⎫=++ ⎪-⎝⎭,若(21)0f a ->,则a 的取值范围为1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .已知函数()f x 满足()()2f x f x -+=,1()x g x x +=,且()f x 与()g x 的图像的交点为()()()112288,,,,x y x y x y 则128128x x x y y y ++⋯++++⋯+的值为8 【答案】BD【分析】根据幂函数的性质,可判定A 不正确;根据二次函数的性质和充分条件、必要条件的判定,可得判定B 是正确;根据函数的定义域,可判定C 不正确;根据函数的对称性,可判定D 正确,即可求解.【详解】对于A 中,幂函数21()(1)m f x m x --=+,可得11m +=±,解得0m =或2m =-,当0m =时,函数1()f x x -=在(0,)+∞上单调递减;当2m =-时,函数()f x x =在(0,)+∞上单调递增,所以A 不正确;对于B 中,若函数2()(24)3f x x m x m =-++的有两个零点,且一个大于0,一个小于0,则满足(0)30f m =<,解得0m <,所以1m <-是函数2()(24)3f x x m x m =-++的有两个零点,且一个大于0,一个小于0的充分不必要条件,所以B 是正确;对于C 中,由函数31()sin ln()1x f x x x x +=++-,则满足101x x+>-,解得11x -<<, 即函数()f x 的定义域为(1,1)-,所以不等式(21)0f a ->中至少满足1211a -<-<, 即至少满足01a <<,所以C 不正确;对于D 中,函数()f x 满足()()2f x f x -+=,可得函数()y f x =的图象关于(0,1)点对称, 又由11()x x g x x x-+--==-,可得()()2g x g x -+=,所以函数()y g x =的图象关于(0,1)点对称,则1281280428x x x y y y ++⋯++++⋯+⨯+==,所以D 正确. 故选:BD.【点睛】本题主要考查了以函数的基本性质为背景的命题的真假判定,其中解答中熟记函数的基本性质,逐项判定是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.7.已知函数()22,21ln 1,1x x f x x x e+-≤≤⎧=⎨-<≤⎩,若关于x 的方程()f x m =恰有两个不同解()1212,x x x x <,则()212)x x f x -(的取值可能是( ) A .3-B .1-C .0D .2 【答案】BC【分析】 利用函数的单调性以及已知条件得到1122,e ,(1,0]2m m x x m +-==∈-,代入()212)x x f x -(,令121(),(1,0]2x g x xe x x x +=-+∈-,求导,利用导函数的单调性分析原函数的单调性,即可求出取值范围.【详解】因为()f x m =的两根为()1212,x x x x <, 所以1122,e ,(1,0]2m m x x m +-==∈-, 从而()()211212222m m m m x x f x e m me m ++-⎛⎫-=-=-+ ⎪⎝⎭. 令121(),(1,0]2x g x xe x x x +=-+∈-, 则1()(1)1x g x x ex +'=+-+,(1,0]x ∈-.因为(1,0]x ∈-, 所以1010,1,10x x e e x ++>>=-+>,所以()0g x '>在(1,0]-上恒成立,从而()g x 在(1,0]-上单调递增. 又5(0)0,(1)2g g =-=-, 所以5(),02g x ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦, 即()()212x x f x -⋅的取值范围是5,02⎛⎤- ⎥⎝⎦,故选:BC .【点睛】关键点睛:本题考查利用导数解决函数的范围问题.构造函数121(),(1,0]2x g x xe x x x +=-+∈-,利用导数求取值范围是解决本题的关键.8.高斯是德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家,近代数学奠基者之一.高斯被认为是历史上最重要的数学家之一,并享有“数学王子”之称.有这样一个函数就是以他名字命名的:设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]()f x x =称为高斯函数,又称为取整函数.如:(2.3)2f =,( 3.3)4f -=-.则下列正确的是( )A .函数()f x 是R 上单调递增函数B .对于任意实数a b ,,都有()()()f a f b f a b +≤+ C .函数()()g x f x ax =-(0x ≠)有3个零点,则实数a 的取值范围是34434532⎛⎤⎡⎫⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭,, D .对于任意实数x ,y ,则()()f x f y =是1x y -<成立的充分不必要条件【答案】BCD【分析】取反例可分析A 选项,设出a ,b 的小数部分,根据其取值范围可分析B 选项,数形结合可分析C 选项,取特殊值可分析D 选项.【详解】解:对于A 选项,()()1 1.21f f ==,故A 错误;对于B 选项,令[]a a r =+,[](,b b q r =+q 分别为a ,b 的小数部分), 可知[]01r a a =-<,[]01q b b =-<,[]0r q +≥,则()[][][][][][][]()()f a b a b r q a b r q a b f a f b ⎡⎤+=+++=++++=+⎣⎦,故B 错误;对于C 选项,可知当1k x k ≤<+,k Z ∈时,则()[]f x x k ==,可得()f x 的图象,如图所示:函数()()()0g x f x ax x =-≠有3个零点,∴函数()f x 的图象和直线y ax =有3个交点,且()0,0为()f x 和直线y ax =必过的点,由图可知,实数a 的取值范围是][3443,,4532⎛⎫⋃⎪⎝⎭,故C 正确;对于D 选项,当()()f x f y =时,即r ,q 分别为x ,y 的小数部分,可得01r ≤<,01q ≤<,[][]101x y x r y q r q -=+--=-<-=;当1x y -<时,取0.9x =-,0.09y =,可得[]1x =-,[]0y =,此时不满足()()f x f y =,故()()f x f y =是1x y -<成立的充分不必要条件,故D 正确; 故选:BCD . 【点睛】本题考查函数新定义问题,解答的关键是理解题意,转化为分段函数问题,利用数形结合思想;二、导数及其应用多选题9.已知函数()32f x x ax x c =+-+(x ∈R ),则下列结论正确的是( ).A .函数()f x 一定存在极大值和极小值B .若函数()f x 在1()x -∞,、2()x ,+∞上是增函数,则21x x -≥ C .函数()f x 的图像是中心对称图形D .函数()f x 的图像在点00())(x f x ,(0x R ∈)处的切线与()f x 的图像必有两个不同的公共点 【答案】ABC 【分析】首先求函数的导数2()3210f x x ax =+-=',再根据极值点与导数的关系,判断AB 选项;证明()()2()333a a af x f x f -++--=-,判断选项C ;令0a c ==,求切线与()f x 的交点个数,判断D 选项.【详解】A 选项,2()3210f x x ax =+-='的24120a ∆=+>恒成立,故()0f x '=必有两个不等实根,不妨设为1x 、2x ,且12x x <,令()0f x '>,得1x x <或2x x >,令()0f x '<,得12x x x <<,∴函数()f x 在12()x x ,上单调递减,在1()x -∞,和2()x ,+∞上单调递增, ∴当1x x =时,函数()f x 取得极大值,当2x x =时,函数()f x 取得极小值,A 对, B 选项,令2()3210f x x ax =+-=',则1223ax x +=-,1213x x ⋅=-,易知12x x <,∴21x x -==≥,B对, C 选项,易知两极值点的中点坐标为(())33a a f --,,又23()(1)()333a a a f x x x f -+=-+++-,∴()()2()333a a af x f x f -++--=-, ∴函数()f x 的图像关于点(())33aa f --,成中心对称,C 对,D 选项,令0a c ==得3()f x x x =-,()f x 在(0)0,处切线方程为y x =-, 且3y xy x x =-⎧⎨=-⎩有唯一实数解, 即()f x 在(0)0,处切线与()f x 图像有唯一公共点,D 错, 故选:ABC . 【点睛】方法点睛:解决函数极值、最值综合问题的策略:1、求极值、最值时,要求步骤规范,含参数时,要讨论参数的大小;2、求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过比较才能下结论;3、函数在给定闭区间上存在极值,一般要将极值与端点值进行比较才能确定最值.10.设函数()ln xf x x=,()ln g x x x =,下列命题,正确的是( ) A .函数()f x 在()0,e 上单调递增,在(),e +∞单调递减 B .不等关系33e e ππππ<<<成立C .若120x x <<时,总有()()()22212122a x x g x g x ->-恒成立,则1a ≥D .若函数()()2h x g x mx =-有两个极值点,则实数()0,1m ∈【答案】AC 【分析】利用函数的单调性与导数的关系可判断A 选项的正误;由函数()f x 在区间(),e +∞上的单调性比较3π、e π的大小关系,可判断B 选项的正误;分析得出函数()()22s x g x ax=-在()0,∞+上为减函数,利用导数与函数单调性的关系求出a 的取值范围,可判断C 选项的正误;分析出方程1ln 2xm x+=在()0,∞+上有两个根,数形结合求出m 的取值范围,可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,函数()ln x f x x =的定义域为()0,∞+,则()21ln xf x x -'=. 由()0f x '>,可得0x e <<,由()0f x '>,可得x e >.所以,函数()f x 在()0,e 上单调递增,在(),e +∞单调递减,A 选项正确; 对于B 选项,由于函数()ln xf x x=在区间(),e +∞上单调递减,且4e π>>, 所以,()()4f f π>,即ln ln 44ππ>,又ln 41ln 213ln 22043236--=-=>, 所以,ln ln 4143ππ>>,整理可得3e ππ>,B 选项错误; 对于C 选项,若120x x <<时,总有()()()22212122a x x g x g x ->-恒成立,可得()()22112222g x ax g x ax ->-,构造函数()()2222ln s x g x ax x x ax =-=-,则()()12s x s x >,即函数()s x 为()0,∞+上的减函数,()()21ln 20s x x ax '=+-≤对任意的()0,x ∈+∞恒成立,即1ln xa x+≥对任意的()0,x ∈+∞恒成立,令()1ln x t x x +=,其中0x >,()2ln xt x x'=-. 当01x <<时,()0t x '>,此时函数()t x 单调递增; 当1x >时,()0t x '<,此时函数()t x 单调递减.所以,()()max 11t x t ==,1a ∴≥,C 选项正确;对于D 选项,()()22ln h x g x mx x x mx =-=-,则()1ln 2h x x mx '=+-,由于函数()h x 有两个极值点,令()0h x '=,可得1ln 2xm x+=, 则函数2y m =与函数()t x 在区间()0,∞+上的图象有两个交点, 当1x e>时,()0t x >,如下图所示:当021m <<时,即当102m <<时,函数2y m =与函数()t x 在区间()0,∞+上的图象有两个交点.所以,实数m 的取值范围是10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,D 选项错误. 故选:AC. 【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与x 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用; (2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)参变量分离法:由()0f x =分离变量得出()a g x =,将问题等价转化为直线y a =与函数()y g x =的图象的交点问题.。
2014高考数学三轮冲刺基本初等函数课时提升训练(3)2、已知函数f(x)=log a(1﹣x)+log a(x+3),其中0<a<1,记函数f(x)的定义域为D.(1)求函数f(x)的定义域D;(2)若函数f(x)的最小值为﹣4,求a的值;(3)若对于D内的任意实数x,不等式﹣x2+2mx﹣m2+2m<1恒成立,求实数m的取值范围.5、设,,Q=;若将,lgQ,lgP适当排序后可构成公差为1的等差数列的前三项.(1)试比较M、P、Q的大小; (2)求的值及的通项;(3)记函数的图象在轴上截得的线段长为,设,求,并证明.6、已知真命题:“函数的图像关于点成中心对称图形”的充要条件为“函数是奇函数”.(1)将函数的图像向左平移1个单位,再向上平移2个单位,求此时图像对应的函数解析式,并利用题设中的真命题求函数图像对称中心的坐标;(2)求函数图像对称中心的坐标;7、设集合A为函数y =ln(-x2-2x+8)的定义域,集合B为函数y=x+的值域,集合C为不等式(ax-)(x +4)≤0的解集. (1) 求A∩B; (2) 若,求a的取值范围.8、已知函数(a、b是常数且a>0,a≠1)在区间[-,0]上有y max=3,y min=,试求a和b的值.10、已知函数是奇函数,定义域为区间D(使表达式有意义的实数x 的集合).(1)求实数m的值,并写出区间D;(2)若底数a>1,试判断函数y=f(x)在定义域D内的单调性,并说明理由;(3)当x∈A=[a,b)(A⊆D,a是底数)时,函数值组成的集合为[1,+∞),求实数a、b的值.11、设函数(x∈[﹣π,π])的最大值为M,最小值为m,则M+m= .14、用水清洗一堆蔬菜上残留的农药,对用一定量的水清洗一次的效果作如下假定:用一个单位的水可洗掉蔬菜上残留农药的,用水越多洗掉的农药量也越多,但总还有农药残留在蔬菜上.设用单位量的水清洗一次以后,蔬菜上残留的农药量与本次清洗前残留的农药量之比为函数.⑴试规定的值,并解释其实际意义;⑵试根据假定写出函数应满足的条件和具有的性质;⑶设,现有单位量的水,可以清洗一次,也可以把水平均分成两份后清洗两次.试问用那种方案清洗后蔬菜上残留的农药量比较少?说明理由.17、函数的反函数________________.19、设a=log32,b=ln2,c=,则a,b,c的大小关系为.20、函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是.23、27、已知函数f(x)=x﹣4+,x∈(0,4),当x=a时,f(x)取得最小值b,则在直角坐标系中函数g(x)=的图象为()28、设f(x)是定义在R上的偶函数,且f(2+x)=f(2﹣x),当x∈[﹣2,0)时,f(x)=﹣1,若在区间(﹣2,6)内的关于x的方程f(x)﹣log a(x+2)=0(a>0且a≠1)恰有4个不同的实数根,则实数a的取值范围是(),31、对于a>0,a≠1,下列说法中正确的是 ( )①若M=N,则log a M=log a N;②若log a M=log a N,则M=N;③若log a M 2=log a N 2,则M=N;④若M=N,则log a M 2=log a N 2.A.①②③④ B.①③ C.②④ D.②32、已知,则的大小关系是()A. B. C. D.33、函数的图象必经过点()A. (0,1)B. (1,1)C. (2,0)D. (2,2)34、设函数f(x)=lg(x2+ax﹣a﹣1),给出下述命题:①函数f(x)的值域为R;②函数f(x)有最小值;③当a=0时,函数f(x)为偶函数;④若f(x)在区间[2,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围a≥﹣4.正确的命题是()36、设p:f(x)=lnx+2x2+mx+1在(0,+∞)内单调递增,q:m≥﹣5,则p是q的()37、给出下列三个等式:f(xy)=f(x)+f(y),f(x+y)=f(x)f(y),.下列函数中不满足其中任何一个等式的是()39、下列不等式对任意的恒成立的是()A. B. C. D.40、已知偶函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R),(Ⅰ)求k的值;(Ⅱ)设,若函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.2、解:(1)要使函数有意义:则有,解得﹣3<x<1∴函数的定义域D为(﹣3,1)…(2分)(2)f(x)=log a(1﹣x)+log a(x+3)=log a(1﹣x)•(x+3)=log a[﹣(x+1)2+4],∵x∈(﹣3,1)∴0<﹣(x+1)2+4≤4∵0<a<1∴log a[﹣(x+1)2+4]≥log a4,f(x)的最小值为log a4,∴log a4=﹣4,即a=(3)由题知﹣x2+2mx﹣m2+2m<1在x∈(﹣3,1)上恒成立,⇔x2﹣2mx+m2﹣2m+1>0在x∈(﹣3,1)上恒成立,…(8分)令g(x)=x2﹣2mx+m2﹣2m+1,x∈(﹣3,1),配方得g(x)=(x﹣m)2﹣2m+1,其对称轴为x=m,①当m≤﹣3时,g(x)在(﹣3,1)为增函数,∴g(﹣3)=(﹣3﹣m)2﹣2m+1=m2+4m+10≥0,而m2+4m+10≥0对任意实数m恒成立,∴m≤﹣3.…(10分)②当﹣3<m<1时,函数g(x)在(﹣3,﹣1)为减函数,在(﹣1,1)为增函数,∴g(m)=﹣2m+1>0,解得m<.∴﹣3<m<…(12分)③当m≥1时,函数g(x)在(﹣3,1)为减函数,∴g(1)=(1﹣m)2﹣2m+1=m2﹣4m+2≥0,解得m≥或m≤,∴﹣3<m<…(14分)综上可得,实数m的取值范围是(﹣∞,)∪[,+∞)…(15分)点评:本题考查的知识点是函数恒成立问题,函数的定义域及求法,函数的最值,熟练掌握二次函数的图象和性质是解答的关键.5、解析:(1)由……1分得……2分3分…4分,又当时,,当时,即,则 5分当时,,则当时,,则……6分(2)当时,即解得,从而…7分当时,即 , 无解. …8分(3)设与轴交点为,当=0时有…9分又,……10分…11分…14分6、(1)平移后图像对应的函数解析式为, 整理得,由于函数是奇函数, 由题设真命题知,函数图像对称中心的坐标是.(2)设的对称中心为,由题设知函数是奇函数.设则,即.由不等式的解集关于原点对称,得. 此时.任取,由,得, 所以函数图像对称中心的坐标是. 7、解:(1)由-x2-2x+8>0,解得A=(-4,2),又y=x+=(x+1)+-1,所以B=(-∞,-3]∪ [1,+∞).所以A∩B=(-4,-3]∪[1,2).(2)因为∁R A=(-∞,-4]∪[2,+∞).由(x+4)≤0,知a ≠0.①当a>0时,由(x+4)≤0,得C=,不满足C⊆∁R A;②当a<0时,由(x+4)≥0,得C=(-∞,-4)∪,欲使C⊆∁R A,则≥2,解得-≤a<0或0<a≤.又a<0,所以-≤a<0.综上所述,所求a的取值范围是.8、解:令u=x2+2x=(x+1)2-1 x∈[-,0] ∴当x=-1时,u min=-1 当x=0时,u max=010、解(1)∵y=f(x)是奇函数,∴对任意x∈D,有f(x)+f(﹣x)=0,即.(2分)化简此式,得(m2﹣1)x2﹣(2m﹣1)2+1=0.又此方程有无穷多解(D是区间),必有,解得m=1.(4分)∴.(5分)(2)当a>1时,函数上是单调减函数.理由:令.易知1+x在D=(﹣1,1)上是随x增大而增大,在D=(﹣1,1)上是随x增大而减小,(6分)故在D=(﹣1,1)上是随x增大而减小.(8分)于是,当a>1时,函数上是单调减函数.(10分)(3)∵A=[a,b)⊆D,∴0<a<1,a<b≤1.(11分)∴依据(2)的道理,当0<a<1时,函数上是增函数,(12分)即,解得.(14分)若b<1,则f(x)在A上的函数值组成的集合为,不满足函数值组成的集合是[1,+∞)的要求.(也可利用函数的变化趋势分析,得出b=1)∴必有b=1.(16分)因此,所求实数a、b的值是.11、解:==2+令g(x)=(x∈[﹣π,π]),则g(﹣x)=﹣g(x),∴函数g(x)是奇函数∴g(x)max+g (x)min=0∴M+m=4+g(x)max+g(x)min=4故答案为:414、 15、16、解:由题知:log2(x﹣1)≠0,且x﹣1>0,解得x>1且x≠2,又因为|x﹣2|﹣1≥0,解得:x≥3或x ≤1,所以x≥3.故答案为:{x|x≥3}.17、 18、19、解:∵a=log32=<ln2b=In2<lne=1且b=In2>ln=c==<∴c<a<b20、解:要使函数的解析有有意义则2x+1>0故函数的定义域为(﹣,+∞)由于内函数u=2x+1为增函数,外函数y=log5u也为增函数故函数f(x)=log5(2x+1)在区间(﹣,+∞)单调递增故函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是(﹣,+∞)故答案为:(﹣,+∞)22、.-18 23、 26、B27、解:∵x∈(0,4),∴x+1>1∴f(x)=x﹣4+=x+1+=1当且仅当x+1=即x=2时取等号,此时函数有最小值1∴a=2,b=1,此时g(x)==,此函数可以看着函数y=的图象向左平移1个单位结合指数函数的图象及选项可知B正确28、解:∵当x∈[﹣2,0)时,f(x)=﹣1,∴当x∈(0,2]时,﹣x∈[﹣2,0),∴f(﹣x)=﹣1=﹣1,又f(x)是定义在R上的偶函数,∴f(x)=﹣1(0<x≤2),又f(2+x)=f(2﹣x),∴f(x)的图象关于直线x=2对称,且f(4+x)=f(﹣x)=f(x),∴f (x)是以4为周期的函数,∵在区间(﹣2,6)内的关于x的方程f(x)﹣log a(x+2)=0(a>0且a≠1)恰有4个不同的实数根,令h(x)=log a(x+2),即f(x)=h(x)=log a(x+2)在区间(﹣2,6)内有有4个交点,在同一直角坐标系中作出f(x)与h(x)=log a(x+2)在区间(﹣2,6)内的图象,∴0<log a(6+2)<1,∴a>8.故选D.30、B 31、D 32、C 33、D34、解:∵u=x2+ax﹣a﹣1的最小值为﹣(a2+4a+4)≤0∴①函数f(x)的值域为R为真命题;但函数f(x)无最小值,故②错误;当a=0时,易得f(﹣x)=f(x),即③函数f(x)为偶函数正确;若f(x)在区间[2,+∞)上单调递增,则解得a>﹣3,故④错误;故选A36、解:若f(x)=lnx+2x2+mx+1在(0,+∞)内单调递增,则f′(x)=+4x+m≥0在(0,+∞)上恒成立即m≥﹣(+4x)在(0,+∞)上恒成立∵﹣(+4x)≤﹣2=﹣4∴m≥﹣4,∵{m|m≥﹣4}⊆{m|m≥﹣5}∴p是q的充分不必要条件故选A37、解:f(x)=3x是指数函数满足f(xy)=f(x)+f(y),排除A.f(x)=log2x是对数函数满足f(x+y)=f(x)f(y),排除Cf(x)=tanx满足,排除D.故选B38、B 39、A40、解:(Ⅰ)由f(x)=f(﹣x)得到:f(﹣1)=f(1)⇒log4(4﹣1+1)﹣k=log4(4+1)+k,∴.(Ⅱ)函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点即方程有且只有一个实根化简得:方程有且只有一个实根令t=2x>0,则方程有且只有一个正根①,不合题意;②或﹣3若,不合题意;若③若一个正根和一个负根,则,即a>1时,满足题意.所以实数a的取值范围为{a|a>1或a=﹣3}。
高考数学一轮复习提高题专题复习函数的概念与基本初等函数多选题练习题及解析一、函数的概念与基本初等函数多选题1.设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,也叫取整函数.令()[]f x x x =-,以下结论正确的有( ) A .()1.10.9f -= B .函数()f x 为奇函数 C .()()11f x f x +=+ D .函数()f x 的值域为[)0,1【答案】AD 【分析】根据高斯函数的定义逐项检验可得正确的选项. 【详解】对于A ,()[]1.11 1.120..9.111f --=-+=-=-,故A 正确. 对于B ,取 1.1x =-,则()1.10.9f -=,而()[]1.1-1.1 1.110.11.1f =-==, 故()()1.1 1.1f f -≠-,所以函数()f x 不为奇函数,故B 错误.对于C ,则()[][]()11111f x x x x x f x +=+-+=+--=,故C 错误.对于D ,由C 的判断可知,()f x 为周期函数,且周期为1, 当01x ≤≤时,则当0x =时,则()[]0000f =-=, 当01x <<时,()[]0f x x x x x =-=-=, 当1x =时,()[]11110f x =-=-=,故当01x ≤≤时,则有()01f x ≤<,故函数()f x 的值域为[)0,1,故D 正确.故选:AD . 【点睛】思路点睛:对于函数的新定义问题,注意根据定义展开讨论性质的讨论,并且注意性质讨论的次序,比如讨论函数值域,可以先讨论函数的奇偶性、周期性.2.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 x x f x -+-=-==+++,则()()()()()()21212212122212221x x x x x x x xf 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.3.狄利克雷是德国著名数学家,是最早倡导严格化方法的数学家之一,狄利克雷函数()1,0,x Q f x x Q ∈⎧=⎨∉⎩(Q 是有理数集)的出现表示数学家对数学的理解开始了深刻的变化,从研究“算”到研究更抽象的“概念、性质、结构”.关于()f x 的性质,下列说法正确的是( )A .函数()f x 是偶函数B .函数()f x 是周期函数C .对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x +=D .对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x ⋅= 【答案】ABC 【分析】利用函数奇偶性的定义可判断A 选项的正误;验证()()1f x f x +=,可判断B 选项的正误;分1x Q ∈、1x Q ∉两种情况讨论,结合函数()f x 的定义可判断C 选项的正误;取20x =,1x Q ∉可判断D 选项的正误.【详解】对于A 选项,任取x Q ∈,则x Q -∈,()()1f x f x ==-; 任取x Q ∉,则x Q -∉,()()0f x f x ==-.所以,对任意的x ∈R ,()()f x f x -=,即函数()f x 为偶函数,A 选项正确; 对于B 选项,任取x Q ∈,则1x Q +∈,则()()11f x f x +==; 任取x Q ∉,则1x Q +∉,则()()10f x f x +==.所以,对任意的x ∈R ,()()1f x f x +=,即函数()f x 为周期函数,B 选项正确;对于C 选项,对任意1x Q ∈,2x ∈Q ,则12x Q x +∈,()()1211f x x f x +==; 对任意的1x Q ∉,2x ∈Q ,则12x x Q +∉,()()1210f x x f x +==. 综上,对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x +=,C 选项正确; 对于D 选项,取20x =,若1x Q ∉,则()()()12101f x x f f x ⋅==≠,D 选项错误. 故选:ABC. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于根据已知函数的定义依次讨论各选项,分自变量为无理数和有理数两种情况讨论,对于D 选项,可取1x Q ∉,20x =验证.4.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.5.设函数cos2cos2()22x x f x -=-,则( ) A .()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增B .()f x 的值域为33,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ C .()f x 的一个周期为π D .4f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图像关于点,04π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称【答案】BC 【分析】根据余弦函数及指数函数的单调性,分析复合函数的单调区间及值域,根据周期定义检验所给周期,利用函数的对称性判断对称中心即可求解. 【详解】令cos2t x =,则12222ttt t y -=-=-,显然函数12222t t tty -=-=-为增函数, 当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,cos2t x =为减函数, 根据复合函数单调性可知,()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减, 因为cos2[1,1]t x =∈-, 所以增函数12222ttt t y -=-=-在cos2[1,1]t x =∈-时,3322y -≤≤, 即()f x 的值域为33,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦; 因为cos2()cos2(cos2c )os222)(2()2x x x x x x f f πππ+-+-=-=+-=,所以()f x 的一个周期为π,因为sin 2sin 2224x x f x π-⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,令sin 2sin 22(2)xx h x --=, 设(,)P x y 为sin 2sin 22(2)xx h x --=上任意一点,则(,)2P x y π'--为(,)P x y 关于,04π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称的点, 而sin 2(sin 2())22sin 2sin 2()22222x x x x h y x y πππ-----=-==≠--,知点(,)2P x y π'--不在函数图象上,故()h x 的图象不关于点,04π⎛⎫⎪⎝⎭对称,即4f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图像不关于点,04π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称.故选:BC 【点睛】本题主要考查了余弦函数的性质,指数函数的性质,复合函数的单调性,考查了函数的周期性,值域,对称中心,属于难题.6.已知函数1(),f x x x =+221()g x x x=+则下列结论中正确的是( ) A .()()f x g x +是奇函数 B .()()f x g x ⋅是偶函数 C .()()f x g x +的最小值为4 D .()()f x g x ⋅的最小值为2【答案】BC 【分析】利用奇偶性的定义可得A 错B 对;利用均值不等式可得C 对;利用换元求导可得D 错. 【详解】2211()()f x g x x x x x+=+++ ()22221111()()()f x g x x x x x x x x x ∴-+-=-++-+=+++-- ()()()()f x g x f x g x ∴+=-+- ()()f x g x ∴+是偶函数, A 错;221(1)()x x xf x xg x ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⋅=⎭()()22221111()()f x x x x xg x x x x x ⎛⎫⎛⎫-+⋅-+=+⋅+ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭-⎝∴-⋅-=⎭()()()()f x g x f x g x ∴-⋅-=⋅ ()()f x g x ∴⋅是偶函数,B 对;2211()()224f x g x x x x x +=+++≥+=,当且仅当1x x =和221=x x 时,等号成立,即当且仅当21x =时等号成立,C 对;221(1)()x x xf x xg x ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⋅=⎭令1t x x=+()2t ≥,则()23()()22f t t g t t x x ⋅-=-⋅= []232()()f x g x t '∴=-⋅,令2320t ->,得t >t <2t ∴≥时,()()f x g x ⋅单调递增∴当2t =有最小值,最小值为4,D 错故选:BC. 【点睛】本题综合考查奇偶性、均值不等式、利用导数求最值等,对学生知识的运用能力要求较高,难度较大.7.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,()()()21222n x 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.8.设[]x 表示不超过x 的最大整数,如:[]1.21=,[]1.22-=-,[]y x =又称为取整函数,在现实生活中有着广泛的应用,诸如停车收费,出租车收费等均按“取整函数”进行计费,以下关于“取整函数”的描述,正确的是( ) A .x R ∀∈,[][]22x x =B .,x y R ∀∈,若[][]x y =,则1x y ->-C .x R ∀∈,[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦D .不等式[][]2230x x --≥的解集为{|0x x <或}2x ≥ 【答案】BCD 【分析】通过反例可得A 错误,根据取整函数的定义可证明BC 成立,求出不等式2230t t --≥的解后可得不等式[][]2230x x --≥的解集,从而可判断D 正确与否. 【详解】对于A , 1.5x =-,则[][][]()233,2224x x =-=⨯--==-,故[][]22x x ≠,故A 不成立.对于B ,[][]x y m ==,则1,1m x m m y m ≤<+≤<+, 故1m y m --<-≤-,所以1x y ->-,故B 成立. 对于C ,设x m r =+,其中[),0,1m Z r ∈∈,则[]11222x x m r ⎡⎤⎡⎤++=++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,[][]222x m r =+,若102r ≤<,则102r ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,[]20r =,故[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦;若112r <<,则112r ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,[]21r =,故[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦,故C 成立.对于D ,由不等式[][]2230x x --≥可得[]1x ≤-或[]32x ≥, 故0x <或2x ≥,故D 正确. 故选:BCD 【点睛】本题考查在新定义背景下恒等式的证明与不等式的解法,注意把等式的证明归结为整数部分和小数部分的关系,本题属于较难题.9.已知函数12()123x x x f x x x x ++=+++++,下列关于函数()f x 的结论正确的为( ) A .()f x 在定义域内有三个零点 B .函数()f x 的值域为R C .()f x 在定义域内为周期函数 D .()f x 图象是中心对称图象【答案】ABD 【分析】将函数变形为111()3123f x x x x ⎛⎫=-++⎪+++⎝⎭,求出定义域,结合导数求函数的单调性即可判断BC ,由零点存在定理结合单调性可判断A ,由()()46f x f x --=+可求出函数的对称点,即可判断D. 【详解】解:由题意知,1111()111312311123f x x x x x x x ⎛⎫=-+-+-=-++ ⎪++++++⎝⎭, 定义域为()()()(),33,22,11,-∞-⋃--⋃--⋃-+∞,()()()22211()01213f x x x x '=++>+++,所以函数在()()()(),3,3,2,2,1,1,-∞------+∞定义域上单调递增,C 不正确; 当1x >-时,()3371230,004111523f f ⎛⎫-=-++<=+> ⎪⎝⎭,则()1,-+∞上有一个零点, 当()2,1x ∈--时,750,044f f ⎛⎫⎛⎫-<-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以在()2,1x ∈--上有一个零点, 当()3,2x ∈--时,1450,052f f ⎛⎫⎛⎫-<-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以在()3,2x ∈--上有一个零点, 当3x <-,()0f x >,所以在定义域内函数有三个零点,A 正确;当0x <,1x +→-时,()f x →-∞,当x →+∞时,()f x →+∞, 又函数在()1,-+∞递增,且在()1,-+∞上有一个零点,则值域为R ,B 正确;()1111(4)363612311123f x f x x x x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫--=+++=--++=- ⎪ ⎪⎢⎥++++++⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 所以()()46f x f x --=+,所以函数图象关于()2,3-对称,D 正确; 故选:ABD. 【点睛】 结论点睛:1、()y f x =与()y f x =-图象关于x 轴对称;2、()y f x =与()y f x =-图象关于y 轴对称;3、()y f x =与()2y f a x =-图象关于x a =轴对称;4、()y f x =与()2y a f x =-图象关于y a =轴对称;5、()y f x =与()22y b f a x =--图象关于(),a b 轴对称.10.函数()f x 的定义域为D ,若存在区间[],m n D ⊆使()f x 在区间[],m n 上的值域也是[],m n ,则称区间[],m n 为函数()f x 的“和谐区间”,则下列函数存在“和谐区间”的是( )A .()f x =B .()222f x x x =-+C .()1f x x x=+D .()1f x x=【答案】ABD 【分析】根据题意,可知若()f x 在区间[],m n 上的值域也是[],m n ,则()f x 存在“和谐区间”[],m n ,且m n <,则()()f m m f n n ⎧=⎪⎨=⎪⎩或()()f m nf n m ⎧=⎪⎨=⎪⎩,再对各个选项进行运算求解,m n ,即可判断该函数是否存在“和谐区间”.【详解】解:由题得,若()f x 在区间[],m n 上的值域也是[],m n ,则()f x 存在“和谐区间”[],m n ,可知,m n <,则()()f m m f n n ⎧=⎪⎨=⎪⎩或()()f m nf n m ⎧=⎪⎨=⎪⎩,A :())0f x x =≥,若()()f m mf n n⎧==⎪⎨==⎪⎩,解得:01m n =⎧⎨=⎩,所以()f x =“和谐区间”[]0,1;B :()()222f x x x x R =-+∈,若 ()()222222f m m m m f n n n n ⎧=-+=⎪⎨=-+=⎪⎩,解得:12m n =⎧⎨=⎩, 所以()222f x x x =-+存在“和谐区间” []1,2;C :()()10f x x x x =+≠,若()()11f m m m m f n n n n ⎧=+=⎪⎪⎨⎪=+=⎪⎩,得1010mn ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故无解;若()()11f m m nmf n n mn⎧=+=⎪⎪⎨⎪=+=⎪⎩,即 21111m n m m m n n m n ⎧+=⎪⎪⎪=⎨+⎪⎪+=⎪⎩,化简得:2210(1)m m m m ++=+, 即210m m ++=,由于2141130∆=-⨯⨯=-<,故无解; 若()0112,m n f m m <<<∴=∴= 不成立 所以()1f x x x=+不存在“和谐区间”; D :()()10f x x x =≠,函数在()()0+-0∞∞,,,单调递减,则 ()()11f m n mf n mn ⎧==⎪⎪⎨⎪==⎪⎩, 不妨令122m n ⎧=⎪⎨⎪=⎩, 所以()1f x x =存在“和谐区间”1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦; 综上得:存在“和谐区间”的是ABD. 故选:ABD. 【点睛】关键点点睛:本题以函数的新定义为载体,考查函数的定义域、值域以及零点等知识,解题的关键是理解“和谐区间”的定义,考查运算能力以及函数与方程的思想.11.若实数2a ≥,则下列不等式中一定成立的是( )A .21(1)(2)a a a a +++>+B .1log (1)log (2)a a a a ++>+C .1log (1)a a a a ++< D .12log (2)1a a a a +++<+ 【答案】ABD 【分析】对于选项A :原式等价于()()ln 1ln 212a a a a ++>++,对于选项C :1log (1)a a a a ++<()ln 11ln a a a a ++⇔<()ln 1ln 1a a a a+⇔<+,对于选项D :变形为()()ln 2ln 121a a a a ++<++,构造函数()ln xf x x =,通过求导判断其在(),x e ∈+∞上的单调性即可判断;对于选项B :利用换底公式:1log (1)log (2)a a a a ++>+()()()ln 1ln 2ln ln 1a a a a ++⇔>+, 等价于()()2ln 1ln ln 2a a a +>⋅+,利用基本不等式22a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,再结合放缩法即可判断; 【详解】 令()ln x f x x =,则()21ln x f x x -'=0<在()3,x ∈+∞上恒成立,所以函数()ln xf x x=在(),x e ∈+∞上单调递减, 对于选项A :因为2a ≥,所以21(1)(2)a a a a +++>+()()()()2ln 11ln 2a a a a ⇔++>++,即原不等式等价于()()ln 1ln 212a a a a ++>++,因为12a a +<+,所以()()ln 1ln 212a a a a ++>++,从而可得21(1)(2)a a a a +++>+,故选项A 正确; 对于选项C :1log (1)a a a a ++<()ln 11ln a a a a ++⇔<()ln 1ln 1a a a a+⇔<+, 由于函数()ln x f x x =在(),e +∞上单调递减,所以()()43f f <,即ln 4ln 343<,因为ln 42ln 2ln 2442==,所以ln 2ln 323<,取2a =,则()ln 1ln 1a a a a+>+,故选项C 错误;对于选项D :12log (2)1a a a a +++<+()()ln 22ln 11a a a a ++⇔<++()()ln 2ln 121a a a a ++⇔<++,与选项A 相同,故选项D 正确.对于选项B :1log (1)log (2)a a a a ++>+()()()ln 1ln 2ln ln 1a a a a ++⇔>+,因为2a ≥, 所以等价于()()2ln 1ln ln 2a a a +>⋅+,因为()()2ln ln 2ln ln 22a a a a ++⎡⎤⋅+<⎢⎥⎣⎦,因为()()()()222222ln 2ln 21ln ln 2ln 1222a a a a a a a ⎡⎤⎡⎤+++++⎡⎤⎢⎥⎢⎥=<=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 所以不等式1log (1)log (2)a a a a ++>+成立,故选项B 正确; 故选:ABD 【点睛】本题考查利用对数的换底公式、构造函数法、利用导数判断函数的单调性、结合基本不等式和放缩法比较大小;考查逻辑推理能力、知识的综合运用能力、转化与化归能力和运算求解能力;属于综合型强、难度大型试题.12.已知函数()1y f x =-的图象关于1x =对称,且对(),y f x x R =∈,当12,(,0]x x ∈-∞时,()()21210f x f x x x -<-成立,若()()2221f ax f x <+对任意的x ∈R 恒成立,则a 的可能取值为( )A .B .1-C .1 D【答案】BC 【分析】由已知得函数()f x 是偶函数,在[0,)+∞上是单调增函数,将问题转化为2|2||21|ax x <+对任意的x ∈R 恒成立,由基本不等式可求得范围得选项. 【详解】因为函数()1y f x =-的图象关于直线1x =对称,所以函数()y f x =的图象关于直线0x =(即y 轴)对称,所以函数()f x 是偶函数.又12,(,0]x x ∈-∞时,()()21210f x f x x x -<-成立,所以函数()f x 在[0,)+∞上是单调增函数.且()()2221f ax f x <+对任意的x ∈R 恒成立,所以2|2||21|ax x <+对任意的x ∈R 恒成立,当0x =时,01<恒成立,当0x ≠时,2|21|11|||||||||2|22x a x x x x x+<=+=+,又因为1||||2x x +=≥||2x =时,等号成立,所以||a <,因此a <<,故选:BC.方法点睛:不等式恒成立问题常见方法:① 分离参数()a f x ≥恒成立(()max a f x ≥即可)或()a f x ≤恒成立(()min a f x ≤即可);② 数形结合(()y f x = 图象在()y g x = 上方即可);③ 讨论最值()min 0f x ≥或()max 0f x ≤恒成立.13.已知函数()()()22224x x f x x x m m ee --+=-+-+(e 为自然对数的底数)有唯一零点,则m 的值可以为( ) A .1 B .1-C .2D .2-【答案】BC 【分析】由已知,换元令2t x =-,可得()()f t f t -=,从而f t 为偶函数,()f x 图象关于2x =对称,结合函数图象的对称性分析可得结论. 【详解】∵22222222()4()()(2)4()()x x x x f x x x m m e e x m m e e --+--+=-+-+=--+-+, 令2t x =-,则22()4()()ttf t t m m e e -=-+-+,定义域为R ,22()()4()()()t t f t t m m e e f t --=--+-+=,故函数()f t 为偶函数,所以函数()f x 的图象关于2x =对称, 要使得函数()f x 有唯一零点,则(2)0f =, 即2482()0m m -+-=,解得1m =-或2 ①当1m =-时,2()42()t t f t t e e -=-++ 由基本不等式有2t t e e -+≥,当且仅当0t =时取得2()4t t e e -∴+≥故2()42()0ttf t t e e -=-++≥,当且仅当0t =取等号 故此时()f x 有唯一零点2x =②当2m =时,2()42()t t f t t e e -=-++,同理满足题意. 故选:BC . 【点睛】方法点睛:①函数轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴.②()y f x =的图象关于直线x a =对称 ()()f a x f a x ⇔-=+()()2f x f a x ⇔-=+14.设函数ln(2),2()1,2x x f x x x ->⎧=⎨+≤⎩,g (x )=x 2-(m +1)x +m 2-2,下列选项正确的有A .当m >3时,f [f (x )]=m 有5个不相等的实根B .当m =0时,g [g (x )]=m 有4个不相等的实根C .当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根D .当m =2时,g [f (x )]=m 有5个不相等的实根 【答案】BCD 【分析】作出函数()f x 的图象,利用函数()f x 的图象和函数()g x 的图象分析可解得结果. 【详解】作出函数()f x 的图象:令()f x t =,得[()]()f f x f t m ==;当3m >时,()f x m =有两个根:31242e t t <->+,,方程1()f x t =有1个根,方程2()f x t =有2个根,所以A 错误;②当0m =时,2 ()2g x x x =--,[()]0g g x =,令()g x t =,由()0g t =,得1221t t ==-,, 由2122t x x ==--12117117x x -+⇒=由2234151512t x x x x -+=-=--⇒==所以B 正确; ③令()g x t =,()f t m =∴,因为01m <<,所以()f t m =有3个实根根123,,t t t ,设123t t t <<,所以12311ln(2)t m t m t m --=+=-=,,, 22()(1)2g x x m x m =-++-221329()24m m m x +--=-+23294m m --≥, 221329329144m m m m t m -----=---23254m m --+=, 因为2325m m --+在(0,1)上递减,所以23253250m m --+>--+=, 所以2132504m m t --+->,所以213254m m t --+>, 即方程()f t m =的最小根1t 大于()g x 的最小值,所以1()g x t =、2()g x t =、3()g x t =都有2个不等实根,且这6个实根互不相等, 所以当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根,所以C 正确;④令()f x t =,则()g t m =,当2m =时,方程()2g t =化为230t t -=,得1230t t ==,;当20()t f x ==,得1213x x =-=,; 当13()t f x ==,得3442x x =-=,,352e x =+符合题意,所以D 正确. 故选:BCD. 【点睛】关键点点睛:作出函数的图象,利用数形结合法求解是解题关键.15.对于函数()9f x x x=+,则下列判断正确的是( ) A .()f x 在定义域内是奇函数B .函数()f x 的值域是(][),66,-∞-⋃+∞ C .()12,0,3x x ∀∈,12x x ≠,有()()12120f x f x x x ->-D .对任意()12,0,x x ∈+∞且12x x ≠,有()()1212122x x f f x f x +⎛⎫<+⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭【答案】ABD 【分析】根据函数奇偶性定义判断()f x 的奇偶性,利用基本不等式求()f x 的值域,设1203x x <<<,根据解析式判断()()12,f x f x 的大小,进而确定()()1212,0f x f x x x --的大小关系,应用作差、作商法判断12122,2()()f x f x x x f +⎛⎫⎪+⎝⎭大小关系,进而确定各项的正误. 【详解】A :由解析式知:定义域为0x ≠,99()()()f x x x f x x x-=-+=-+=--,即()f x 在定义域内是奇函数,正确; B :当0x >时,()96f x x x =+≥=当且仅当3x =时等号成立;当0x <时有0x ->,()9[()()]6f x x x=--+-≤-=-当且仅当3x =-时等号成立;故其值域(][),66,-∞-⋃+∞,正确;C :当1203x x <<<时,()()1212121212999()(1)f x f x x x x x x x x x -=-+-=--,而120x x -<,12910x x -<,则()()120f x f x ->,所以()()12120f x f x x x -<-,错误; D :若120x x >>,1212123622x x f x x x x +⎛⎫=++⎪+⎝⎭,12121299()()f x f x x x x x +=+++,所以121212123699()()]2[()2f x f x x x x x x x f +⎛⎫- ⎪⎝+=-++⎭,而121221212364199()x x x x x x x x +=<++,即()()1212122x x f f x f x +⎛⎫<+⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭,正确; 故选:ABD 【点睛】关键点点睛:综合应用函数奇偶性的证明、对勾函数值域的求法、作差(作商)法比较大小,判断各选项的正误.16.设函数2,0()12,02x e x f x x x x ⎧≤⎪=⎨-++>⎪⎩,对关于x 的方程2()()20f x bf x b -+-=,下列说法正确的有( ).A.当2b =-+1个实根 B .当32b =时,方程有5个不等实根 C .若方程有2个不等实根,则17210b <≤ D .若方程有6个不等实根,则322b -+<< 【答案】BD 【分析】先作出函数()f x 的图象,进行换元()f x t =,将方程转化成关于t 的二次方程,结合()f x 函数值的分布,对选项中参数值与根的情况逐一分析判断四个选项的正误即可. 【详解】函数()22,0,0()132,01,022x x e x e x f x x x x x x ⎧⎧≤≤⎪⎪==⎨⎨-++>--+>⎪⎪⎩⎩,作图如下:由图可知,3(),2f x ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,令()f x t =,则3,2t ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,则方程转化为220b bt t +-=-,即222()22204b b t t b t t b b ϕ⎛⎫=--- +-=+⎪-⎝=⎭选项A 中,223b =-+时方程为(22234230t t -+-=+,即(2310t +=,故31t =,即131,12()f x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭=,看图知存在三个根,使得()31f x =,故A错误; 选项B 中,32b =,方程即231022t t -+=,即22310t t -+=,解得1t =或12t =,当()1f x t ==时看图可知,存在3个根,当1()2f x t ==时看图可知,存在2个根,故共5个不等的实根,B 正确;选项C 中,方程有2个不等实根,则有两种情况:(1)122bt t ==,则31,22b ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭或10,22b ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,此时2204b b +--=,即2480b b -+=,解得223b =-±,132b =-2)12t t ≠时,即(]123,,02t t =∈-∞或(]12,,0t t ∈-∞.①当(]123,,02t t =∈-∞时132t =,代入方程得2220332b b +⎛⎫-⋅ ⎪⎝-=⎭,解得1710b =,由123210t t b =-=,得(]21,05t =∉-∞,不满足题意,舍去;②当(]12,,0t t ∈-∞时220b bt t +-=-,则()2420b b ∆=-->,1220t t b =-≥,120t t b +=<,解得223t <--,故C 错误;选项D 中,方程有6个不等实根,则1211,1,,122t t ⎛⎤⎛⎤∈∈⎥⎥⎝⎦⎝⎦且12t t ≠,222()2422b bt t b t t b b ϕ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭+-=+-图象如下:需满足:()2193024*********b b b b b ϕϕϕ⎧⎛⎫=-> ⎪⎪⎝⎭⎪⎪=-≥⎨⎪⎛⎫⎪=-+-< ⎪⎪⎝⎭⎩,解得:32232b -+<<,故D 正确.故选:BD. 【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于对方程2()()20f x bf x b -+-=进行换元()f x t =,变成关于t 的二次方程根的分布问题,结合函数()f x 图象中函数值的分布情况来突破难点.17.已知函数()2,021,0x x ax x f x x -⎧+≤=⎨->⎩,则( )A .()f x 的值域为()1,-+∞B .当0a ≤时,()()21f x f x >+C .当0a >时,存在非零实数0x ,满足()()000f x f x -+=D .函数()()g x f x a =+可能有三个零点 【答案】BC 【分析】A .考虑2a =时的情况,求解出各段函数值域再进行判断;B .先根据条件分析()f x 的单调性,再根据21x +与x 的大小关系进行判断;C .作出222,,y x ax y x ax y x ax =+=-+=-+的函数图象,根据图象的对称性进行分析判断;D .根据条件先分析出()0,1a ∈,再根据有三个零点确定出a 满足的不等式,由此判断出a 是否有解,并判断结论是否正确.【详解】A .当0x >时,21011xy -=->-=-,当0x ≤时,22224a a y x ax x ⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭,取2a =,此时()2111y x =+-≥-,所以此时的值域为[)1,-+∞,故A 错误;B .当0a ≤时,22224a a y x ax x ⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭的对称轴为02a x =-≥,所以()f x 在(],0-∞上单调递减,又因为()f x 在()0,∞+上单调递减,且200021a -+⨯=-,所以()f x 在R 上单调递减,又因为22131024x x x ⎛⎫+-=-+> ⎪⎝⎭,所以21x x +>,所以()()21f x f x >+,故B 正确;C .作出函数22,,21x y x ax y x ax y -=+=-+=-的图象如下图所示:由图象可知:22,y x ax y x ax =+=-+关于原点对称,且2y x ax =-+与21x y -=-相交于()00,x y ,因为点()00,x y 在函数2y x ax =-+的图象上,所以点()00,x y --在函数2y x ax =+的图象上,所以()()()00000f x f x y y +-=+-=,所以当0a >时,存在0x 使得()()000f x f x -+=,故C 正确;D .由题意知:()f x a =-有三个根,所以()f x 不是单调函数,所以0a >, 又因为()211,0xy -=-∈-,所以()1,0a -∈-,所以()0,1a ∈,且22,4a y x ax ⎡⎫=+∈-+∞⎪⎢⎣⎭,若方程有三个根,则有24a a ->-,所以4a >或0a <,这与()0,1a ∈矛盾,所以函数()()g x f x a =+不可能有三个零点,故D 错误, 故选:BC. 【点睛】思路点睛:函数与方程的综合问题,采用数形结合思想能高效解答问题,通过数与形的相互转化能使问题转化为更简单的问题,常见的图象应用的命题角度有: (1)确定方程根的个数; (2)求参数范围; (3)求不等式解集; (4)研究函数性质.18.已知函数()()()sin 0f x x ωϕω=+>满足()01()12f x f x +=-=0,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值.则下列说法正确的是()A .01()12f x +=- B .若00x =,则()sin 26f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 的最小正周期为3D .()f x 在()0,303上的零点个数最少为202个 【答案】AC 【分析】由题意知()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,有01()12f x +=-且23πω=,进而可判断A 、B 、C 的正误,又[0,303]上共有101个周期,最多有203个零点,最少有202个零点,进而可知()0,303零点个数最少个数,即知D 的正误. 【详解】由()01()12f x f x +=-=0,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值,∴()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,即01()12f x +=-,002(1)()3x x πωϕωϕω++-+==, ∴()f x 的最小正周期为23T πω==,故A 、C 正确,B 错误;在[0,303]上共有101个周期,若每个周期有两个零点时,共有202个零点,此时区间端点不为零点;若每个周期有三个零点时,共有203个零点,此时区间端点为零点;∴()0,303上零点个数最少为201个,即每个周期有三个零点时,去掉区间的两个端点,故D 错误. 故选:AC. 【点睛】关键点点睛:由条件推出()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,可确定01()2f x +及最小正周期,再由正弦函数的性质判断()0,303上零点个数,进而确定最少有多少个零点.19.已知函数()sin()(0)f x x ωϕω=+>满足()()00112f x f x =+=-,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值.则( )A .0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭B .若00x =,则()sin 26f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 的最小正周期为3D .()f x 在(0,2019)上的零点个数最少为1346个 【答案】AC 【分析】根据正弦函数图象的对称性可判断A ;根据已知三角函数值求角的方法,可得052,6x k k Z ωϕππ+=-∈,0(1)2,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减可求出ω,进而求得周期,从而可判断B 和C 选项;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期,为了算出零点“至少”有多少个,可取(0)0f =,进而可判断D . 【详解】解:由题意得,()f x 在()00,1x x +的区间中点处取得最小值, 即0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以A 正确; 因为()()00112f x f x =+=-, 且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值, 所以不妨令052,6k k Z ωϕππ+=-∈, ()012,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减得,23πω=, 所以23T πω==,即B 错误,C 正确;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期, 当(0)0f =,即k ϕπ=时,()f x 在区间(0,2019)上的零点个数至少为673211345⨯-=个,即D 错误.故选:AC . 【点睛】本题考查与三角函数有关的命题的真假关系,结合三角函数的图象与性质,利用特殊值法以及三角函数的性质是解题的关键,综合性较强.20.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当(,0)x ∈-∞时,2()2f x x x =-+,下列说法正确的是( )A .(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =-B .函数在定义域R 上为增函数C .不等式(32)3f x -<的解集为(,1)-∞D .不等式2()10f x x x -+->恒成立 【答案】BC 【分析】对于A ,利用奇函数定义求(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =+;对于B ,研究当(,0)x ∈-∞时,()f x 的单调性,结合奇函数图像关于原点对称,知()f x 在R 上的单调性;对于C ,求出(1)3f =,不等式(32)3f x -<,转化为(32)(1)f x f -<,利用单调性解不等式;对于D ,分类讨论(0,)x ∈+∞与(,0)x ∈-∞两种情况是否恒成立. 【详解】对于A ,设(0,)x ∈+∞,(,0)x -∈-∞,则2()2f x x x -=--,又()f x 是奇函数,所以2()()2f x f x x x =--=+,即(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =+,故A 错;对于B ,2()2f x x x =-+,对称轴为1x =,所以当(,0)x ∈-∞时,()f x 单调递增,由奇函数图像关于原点对称,所以()f x 在R 上为增函数,故B 对;对于C ,由奇函数在R 上为增函数,则(0,)x ∈+∞时,2()23f x x x =+=,解得11x =,23x =-(舍去),即(1)3f =,所以不等式(32)3f x -<,转化为(32)(1)f x f -<, 又()f x 在R 上为增函数,得321x -<,解得1x <, 所以不等式的解集为(,1)-∞,故C 对; 对于D ,当(,0)x ∈-∞时,2()2f x x x =-+2222()121231(21)(1)0f x x x x x x x x x x x -+-=-+-+-=-+-=-+-<,当(0,)x ∈+∞时,2()2f x x x =+222()12131f x x x x x x x x -+-=+-+-=-不恒大于0,故D 错;故选:BC 【点睛】方法点睛:考查了解抽象不等式,要设法把隐性划归为显性的不等式求解,方法是: (1)把不等式转化为[][]()()f g x f h x >的模型;(2)判断函数()f x 的单调性,再根据函数的单调性将不等式的函数符号“f ”脱掉,得到具体的不等式(组)来求解,但要注意奇偶函数的区别. 考查了利用奇偶性求函数解析式,求函数解析式常用的方法: (1)已知函数类型,用待定系数法求解析式; (2)已知函数奇偶性,用奇偶性定义求解析式;(3)已知()f x 求[()]f g x ,或已知[()]f g x 求()f x ,用代入法、换元法或配凑法; (4)若()f x 与1()f x或()f x -满足某个等式,可构造另一个等式,通过解方程组求解;。
高考数学一轮复习提高题专题复习函数的概念与基本初等函数多选题练习题附解析一、函数的概念与基本初等函数多选题1.一般地,若函数()f x 的定义域为[],a b ,值域为[],ka kb ,则称为的“k 倍跟随区间”;若函数的定义域为[],a b ,值域也为[],a b ,则称[],a b 为()f x 的“跟随区间”.下列结论正确的是( )A .若[]1,b 为()222f x x x =-+的跟随区间,则2b =B .函数()11f x x=+存在跟随区间 C .若函数()f x m =1,04m ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦D .二次函数()212f x x x =-+存在“3倍跟随区间” 【答案】ABCD 【分析】根据“k 倍跟随区间”的定义,分析函数在区间内的最值与取值范围逐个判断即可. 【详解】对A, 若[]1,b 为()222f x x x =-+的跟随区间,因为()222f x x x =-+在区间[]1,b 为增函数,故其值域为21,22b b ⎡⎤-+⎣⎦,根据题意有222b b b -+=,解得1b =或2b =,因为1b >故2b =.故A 正确; 对B,因为函数()11f x x =+在区间(),0-∞与()0,+∞上均为减函数,故若()11f x x=+存在跟随区间[],a b 则有11+11+a b b a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得:a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故存在, B 正确.对C, 若函数()f x m =[],a b ,因为()f x m =,故由跟随区间的定义可知b m a b a m ⎧=-⎪⇒-=⎨=⎪⎩a b < 即()()()11a b a b a b -=+-+=-,因为a b <,1=.易得01≤<.所以(1a m m =-=--,令t =20t t m --=,同理t =20t t m --=,即20t t m --=在区间[]0,1上有两根不相等的实数根.故140mm+>⎧⎨-≥⎩,解得1,04m⎛⎤∈- ⎥⎝⎦,故C正确.对D,若()212f x x x=-+存在“3倍跟随区间”,则可设定义域为[],a b,值域为[]3,3a b.当1a b<≤时,易得()212f x x x=-+在区间上单调递增,此时易得,a b为方程2132x x x-+=的两根,求解得0x=或4x=-.故存在定义域[]4,0-,使得值域为[]12,0-.故D正确.故选:ABCD.【点睛】本题主要考查了函数新定义的问题,需要根据题意结合函数的性质分析函数的单调性与取最大值时的自变量值,并根据函数的解析式列式求解.属于难题.2.已知函数222,0()log,0x x xf xx x⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩,若x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则下列结论正确的是()A.x1+x2=-1 B.x3x4=1C.1<x4<2 D.0<x1x2x3x4<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.设s,t 0>,若满足关于x s 恰有三个不同的实数解123,x x x s <<=则下列选项中,一定正确的是( )A .1230x x x ++>B .6425s t ⋅=C .45t s = D .14425s t +=【答案】CD 【分析】设()f x ()f x 为偶函数,从而有1230x x x ++=,因此方程()=f x s必有一解为0,代入得s =,分0x t ≤≤和x t >两种情况得出函数()f x 的单调性和最值,从而求得s t ,,可得选项. 【详解】设()f x ()f x 为偶函数,所以1230x x x ++=,所以()=f x s ,其中必有一解为0,则()0 f s s ==∴=,①当0x t ≤≤时,()f x ≤当且仅当0x =时取等号;②当x t >时,()f x =(),t +∞上递增, ()f x s ==,54454x t x t t x t x t =-++=⇒=⇒=,又()f x 在(),t +∞上递增,35 4x t ∴=,即3564516=,42545x s t t s t =====, 6454144, 2516525t s t s ∴=⨯=+=. 故选:CD. 【点睛】本题考查函数与方程的综合知识,关键构造合适的函数,判断函数的奇偶性,单调性,最值,属于较难题.4.设函数()f x 是定义在区间I 上的函数,若对区间I 中的任意两个实数12,x x ,都有1212()()(),22x x f x f x f ++≤则称()f x 为区间I 上的下凸函数.下列函数中是区间(1,3)上的下凸函数的是( ) A .()21f x x =-+ B .()2f x x =-- C .3()5f x x =+ D .21()1x f x x +=- 【答案】ACD 【分析】根据函数的解析式,求得1212()()()22x x f x f x f ++=,可判定A 正确;根据特殊值法,可判定B 不正确;根据函数的图象变换,结合函数的图象,可判定C 、D 正确. 【详解】对于A 中,任取12,(1,3)x x ∈且12x x ≠,则1212()()12x x f x x +=-++, 121212()()1(2121)()122f x f x x x x x +=-+-+=-++,可得1212()()()22x x f x f x f ++=,满足1212()()()22++≤x x f x f x f ,所以A 正确; 对于B 中,取1235,22x x ==,则1222x x +=, 可得351()()222f f ==-,所以12()()122f x f x +=-,12()(2)02x x f f +==, 此时1212()()()22x x f x f x f ++>,不符合题意,所以B 不正确; 对于C 中,函数3()5f x x =+,由幂函数3y x =的图象向上移动5个单位,得到函数3()5f x x =+的图象, 如图所示,取12,(1,3)x x ∈且12x x ≠,由图象可得12()2C x x f y +=,12()()2D f x f x y +=, 因为D C y y >,所以1212()()()22++≤x x f x f x f ,符合题意,所以是正确的;对于D 中,函数213()211x f x x x +==+-- 由函数3y x =的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位,得到21()1x f x x +=-的图象,如图所示,取12,(1,3)x x ∈且12x x ≠,由图象可得12()2C x x f y +=,12()()2D f x f x y +=,因为D C y y >,所以1212()()()22++≤x x f x f x f ,符合题意,所以是正确的;【点睛】本题主要考查了函数的新定义及其应用,其中解答中正确理解函数的新定义,以及结合函数的图象求解是解答的关键,着重考查了数形结合法,以及推理与运算能力,属于中档试题.5.已知函数1(),f x x x =+221()g x x x=+则下列结论中正确的是( ) A .()()f x g x +是奇函数B .()()f x g x ⋅是偶函数C .()()f x g x +的最小值为4D .()()f x g x ⋅的最小值为2【答案】BC 【分析】利用奇偶性的定义可得A 错B 对;利用均值不等式可得C 对;利用换元求导可得D 错. 【详解】2211()()f x g x x x x x+=+++ ()22221111()()()f x g x x x x x x x x x ∴-+-=-++-+=+++-- ()()()()f x g x f x g x ∴+=-+- ()()f x g x ∴+是偶函数, A 错;221(1)()x x xf x xg x ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⋅=⎭()()22221111()()f x x x x xg x x x x x ⎛⎫⎛⎫-+⋅-+=+⋅+ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭-⎝∴-⋅-=⎭()()()()f x g x f x g x ∴-⋅-=⋅ ()()f x g x ∴⋅是偶函数,B 对;2211()()224f x g x x x x x +=+++≥+=,当且仅当1x x =和221=x x 时,等号成立,即当且仅当21x =时等号成立,C 对;221(1)()x x xf x xg x ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⋅=⎭令1t x x=+()2t ≥,则()23()()22f t t g t t x x ⋅-=-⋅= []232()()f x g x t '∴=-⋅,令2320t ->,得3t >或3t <- 2t ∴≥时,()()f x g x ⋅单调递增∴当2t =有最小值,最小值为4,D 错故选:BC. 【点睛】本题综合考查奇偶性、均值不等式、利用导数求最值等,对学生知识的运用能力要求较高,难度较大.6.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,()1f x +是偶函数,且当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则( )A .()f x 是周期为2的函数B .()()201920201f f +=-C .()f x 的值域为[-1,1]D .()f x 的图象与曲线cos y x =在()0,2π上有4个交点 【答案】BCD 【分析】对于A ,由()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,得()()4f x f x =-,则()f x 是周期为4的周期函数,可判断A ;对于B ,由()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==,()()()2019111f f f =-=-=-,可判断B .对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<,可判断C . 对于D ,构造函数()()cos g x f x x =-,利用导数法求出单调区间,结合零点存在性定理,即可判断D . 【详解】 根据题意,对于A ,()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,所以()f x 图象关于1x =对称,(2)()()f x f x f x +=-=- 即(4)(2)()f x f x f x +=-+= 则()f x 是周期为4的周期函数,A 错误; 对于B ,()f x 定义域为R 的奇函数,则()00f =,()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==;当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则()()11121f =-⨯-=,则()()()()201912020111f f f f =-+=-=-=-, 则()()201920201f f +=-;故B 正确.对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,此时有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<, (0)0f =,函数关于1x =对称,所以函数()f x 的值域[11]-,.故C 正确. 对于D ,(0)0f =,且(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,[0,1],()(2)x f x x x ∴∈=--,[1,2],2[0,1],()(2)(2)x x f x f x x x ∴∈-∈=-=--, [0,2],()(2)x f x x x ∴∈=--,()f x 是奇函数,[2,0],()(2)x f x x x ∴∈-=+, ()f x 的周期为4,[2,4],()(2)(4)x f x x x ∴∈=--,[4,6],()(4)(6)x f x x x ∴∈=---, [6,2],()(6)(8)x f x x x π∴∈=--,设()()cos g x f x x =-,当2[0,2],()2cos x g x x x x ∈=-+-,()22sin g x x x '=-++,设()(),()2cos 0h x g x h x x =''=-+<在[0,2]恒成立,()h x 在[0,2]单调递减,即()g x '在[0,2]单调递减,且(1)sin10,(2)2sin20g g '=>'=-+<, 存在00(1,2),()0x g x ∈'=,0(0,),()0,()x x g x g x ∈'>单调递增, 0(,2),()0,()x x g x g x ∈'<单调递减,0(0)1,(1)1cos10,()(1)0,(2)cos20g g g x g g =-=->>>=->,所以()g x 在0(0,)x 有唯一零点,在0(,2)x 没有零点, 即2(]0,x ∈,()f x 的图象与曲线cos y x =有1个交点,当[]24x ∈,时,,()()2cos 6+8cos x x g x f x x x =-=--, 则()26+sin g x x x '=-,()()26+sin x x h x g x ='=-,则()2+cos >0h x x '=,所以()g x '在[]24,上单调递增, 且()()3sin3>0,22+sin20g g '='=-<,所以存在唯一的[][]12324x ∈⊂,,,使得()0g x '=, 所以()12,x x ∈,()0g x '<,()g x 在()12,x 单调递减,()14x x ∈,,()>0g x ',()g x 在()14x ,单调递增,又()31cos30g =--<,所以()1(3)0g x g <<, 又()()2cos2>0,4cos4>0g g =-=-,所以()g x 在()12,x 上有一个唯一的零点,在()14x ,上有唯一的零点, 所以当[]24x ∈,时,()f x 的图象与曲线cos y x =有2个交点,, 当[]46x ∈,时,同[0,2]x ∈,()f x 的图象与曲线cos y x =有1个交点, 当[6,2],()(6)(8)0,cos 0x f x x x y x π∈=--<=>,()f x 的图象与曲线cos y x =没有交点,所以()f x 的图象与曲线cos y x =在()0,2π上有4个交点,故D 正确; 故选:BCD . 【点睛】本题考查抽象函数的奇偶性、周期性、两函数图像的交点,属于较难题.7.已知正数,,x y z ,满足3412x y z ==,则( ) A .634z x y << B .121x y z+= C .4x y z +> D .24xy z <【答案】AC 【分析】令34121x y z m ===>,根据指对互化和换底公式得:111log 3log 4log 12m m m x y z===,,,再依次讨论各选项即可. 【详解】由题意,可令34121x y z m ===>,由指对互化得:111,,log 3log 4log 12m m m x y z ===, 由换底公式得:111log 3,log 4,log 12m m m x y z ===,则有111x y z+=,故选项B 错误; 对于选项A ,124log 12log 9log 03m m m z x -=-=>,所以2x z >,又4381log 81log 64log 064m m m x y -=-=>,所以43y x >,所以436y x z >>,故选项A 正确;对于选项C 、D ,因为111x y z +=,所以xyz x y=+,所以()()()()2222222440x y xy x y xy x y z xy x y x y -+--==-<++,所以24xy z >,则()24z x y z +>,则4x y z +>,所以选项C 正确,选项D 错误;故选:AC. 【点睛】本题考查指对数的运算,换底公式,作差法比较大小等,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于令34121x y z m ===>,进而得111,,log 3log 4log 12m m m x y z ===,再根据题意求解.8.对于函数()f x 定义域中任意的()1212,x x x x ≠,有如下结论,当()lg f x x =时,上述结论中正确结论的序号是( ) A .()()()1212f x x f x f x +=⋅B .()()()1212f x x f x f x ⋅=+C .1212()()f x f x x x -->0D .()()121222f x f x x x f ++⎛⎫<⎪⎝⎭【答案】BC 【分析】由对数的运算性质判断A ,B ,由对数函数的单调性判断C ,由对数的运算结合基本不等式判断D . 【详解】 对于A ,()()112122lg lg lg f x x x x x x +=+≠⋅,即()()()1212f x x f x f x +≠⋅,故A 错误; 对于B ,()()()()12112122lg lg lg f x x x x x x f x f x ⋅=+=+=,故B 正确; 对于C ,()lg f x x =在定义域中单调递增,()()12120f x f x x x -∴->,故C 正确;对于D ,()1212,0x x x x >≠,利用基本不等式知1122lg 22x x x x f +⎛⎫> ⎪+⎛⎫⎪⎭⎝= ⎝⎭()()()221121lg lg lg 222f x f x x x x x +===+()()121222f x f x x x f ++⎛⎫>⎪⎝⎭,故D 错误; 故选:BC 【点睛】关键点点睛:本题考查命题的真假判断,考查对数函数的性质,考查基本不等式的应用,解决本题的关键点是将对数形式化为根式,即21lg lg 2x x =+合基本不等式放缩得出答案,并验证取等条件,考查了学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.二、导数及其应用多选题9.设函数cos 2()2sin cos xf x x x=+,则( )A .()()f x f x π=+B .()f x 的最大值为12C .()f x 在,04π⎛⎫-⎪⎝⎭单调递增 D .()f x 在0,4π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减 【答案】AD【分析】 先证明()f x 为周期函数,周期为π,从而A 正确,再利用辅助角公式可判断B 的正误,结合导数的符号可判断C D 的正误.【详解】()f x 的定义域为R ,且cos 2()2sin cos x f x x x=+, ()()()()cos 22cos 2()2sin cos 2sin cos x x f x f x x x x x ππππ++===++++,故A 正确. 又2cos 22cos 2()42sin cos 4sin 2x x f x x x x ==++,令2cos 24sin 2x y x=+,则()42cos 2sin 22y x y x x ϕ=-=+,其中cos ϕϕ==1≤即2415y ≤,故y ≤≤当15y =时,有1cos 44ϕϕ==,此时()cos 21x ϕ+=即2x k ϕπ=-,故max 15y =,故B 错误. ()()()()()22222sin 24sin 22cos 2414sin 2()4sin 24sin 2x x x x f x x x ⎡⎤-+--+⎣⎦'==++, 当0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<,故()f x 在0,4π⎛⎫ ⎪⎝⎭为减函数,故D 正确. 当,04x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,1sin20x -<<,故314sin 21x -<+<, 因为2t x =为增函数且2,02x π⎛⎫∈-⎪⎝⎭,而14sin y t =+在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭为增函数, 所以()14sin 2h x x =+在,04π⎛⎫-⎪⎝⎭上为增函数, 故14sin 20x +=在,04π⎛⎫- ⎪⎝⎭有唯一解0x ,故当()0,0x x ∈时,()0h x >即()0f x '<,故()f x 在()0,0x 为减函数,故C 不正确. 故选:AD【点睛】方法点睛:与三角函数有关的复杂函数的研究,一般先研究其奇偶性和周期性,而单调性的研究需看函数解析式的形式,比如正弦型函数或余弦型函数可利用整体法来研究,而分式形式则可利用导数来研究,注意辅助角公式在求最值中的应用.10.函数()ln f x x x =、()()f xg x x '=,下列命题中正确的是( ).A .不等式()0g x >的解集为1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .函数()f x 在()0,e 上单调递增,在(,)e +∞上单调递减C .若函数()()2F x f x ax =-有两个极值点,则()0,1a ∈ D .若120x x >>时,总有()()()2212122m x x f x f x ->-恒成立,则m 1≥ 【答案】AD【分析】 对A ,根据()ln f x x x =,得到()()ln 1f x x g x x x'+==,然后用导数画出其图象判断;对B ,()1ln f x x '=+,当x e >时,()0f x '>,当0x e <<时,()0f x '<判断;对C ,将函数()()2F x f x ax =-有两个极值点,()ln 120x a x+=+∞在,有两根判断;对D ,将问题转化为22111222ln ln 22m m x x x x x x ->-恒成立,再构造函数()2ln 2m g x x x x =-,用导数研究单调性.【详解】 对A ,因为()()()ln 1ln f x x f x x x g x x x'+===、, ()2ln x g x x-'=, 令()0g x '>,得()0,1x ∈,故()g x 在该区间上单调递增;令()0g x '<,得()1x ∈+∞,,故()g x 在该区间上单调递减. 又当1x >时,()0g x >,()10,11g g e ⎛⎫== ⎪⎝⎭,故()g x 的图象如下所示:数形结合可知,()0g x >的解集为1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,故正确; 对B ,()1ln f x x '=+,当x e >时,()0f x '>,当0x e <<时,()0f x '<,所以函数()f x 在()0,e 上单调递减,在(,)e +∞上单调递增,错误;对C ,若函数()()2F x f x ax =-有两个极值点, 即()2ln F x x x ax =-有两个极值点,又()ln 21F x x ax '=-+, 要满足题意,则需()ln 2100x ax -+=+∞在,有两根, 也即()ln 120x a x+=+∞在,有两根,也即直线()2y a y g x ==与的图象有两个交点. 数形结合则021a <<,解得102a <<. 故要满足题意,则102a <<,故错误; 对D ,若120x x >>时,总有()()()2212122m x x f x f x ->-恒成立, 即22111222ln ln 22m m x x x x x x ->-恒成立, 构造函数()2ln 2m g x x x x =-,()()12g x g x >,对任意的120x x >>恒成立, 故()g x ()0+∞,单调递增,则()ln 10g x mx x '=--≥()0+∞, 恒成立, 也即ln 1x m x+≤,在区间()0,∞+恒成立,则()max 1g x m =≤,故正确.故选:AD.【点睛】本题主要考查导数在函数图象和性质中的综合应用,还考查了数形结合的思想、转化化归思想和运算求解的能力,属于较难题.。
高考数学一轮复习函数的概念与基本初等函数多选题复习题含答案一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知函数()()124,01,21,1,x x f x af x x ⎧--≤≤⎪=⎨⎪->⎩其中a R ∈,下列关于函数()f x 的判断正确的为( ) A .当2a =时,342f ⎛⎫=⎪⎝⎭B .当1a <时,函数()f x 的值域[]22-,C .当2a =且[]()*1,x n n n ∈-∈N时,()1212242n n f x x --⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ D .当0a >时,不等式()122x f x a -≤在[)0,+∞上恒成立 【答案】AC 【分析】对于A 选项,直接代入计算即可;对于B 选项,由题得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()m f x a f x m =-,进而得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()2,2f x ∈-,故()f x 的值域(]2,2-;对于C 选项,结合B 选项得当2a =且[]()*1,x n n n ∈-∈N时,()()121n f x f x n -=-+进而得解析式;对于D 选项,取特殊值即可得答案.【详解】解:对于A 选项,当2a =时,3111222442222f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故A 选项正确; 对于B 选项,由于当01x ≤≤,函数的值域为[]0,2,所以当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()m f x a f x m =-,由于(]0,1x m -∈,所以()[]0,2f x m -∈,因为1a <,所以()1,1m a ∈-,所以当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()2,2f x ∈-,综上,当1a <时,函数()f x 的值域(]2,2-,故B 选项错误;对于C 选项,由B 选项得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()mf x a f x m =-,故当2a =且[]()*1,x n n n ∈-∈N时,()()1112122412n n f x f x n x n --⎛⎫=-+=--+- ⎪⎝⎭1112122422422n n n x n x --⎛⎫⎛-⎫=--+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故C 选项正确;对于D 选项,取812a =,34x =,则331241442f ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,122x a-=()311142482488111222222222---⎛⎫⎛⎫==⨯=⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,不满足式()122x f x a -≤,故D选项错误. 故选:AC. 【点睛】本题考查函数的综合应用,考查分析能力与运算求解能力,是难题.本题解题的关键在于根据题意得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()mf x a f x m =-,且当01x ≤≤,函数的值域为[]0,2,进而利用函数平移与伸缩变换即可求解.2.已知定义在R 上的函数()f x 满足:()()0f x f x +-=,且当0x ≥时,()x f x e x b =+-.若((2sin ))(sin )0f k b x f x ++-≤.在x ∈R 上恒成立,则k 的可能取值为( ) A .1 B .0C .1-D .2-【答案】CD 【分析】先判断函数的奇偶性和单调性,得到sinx ≥k (2+sinx ), 再根据题意,利用检验法判断即可. 【详解】因为定义在R 上的函数()f x 满足:()()0f x f x +-=, 所以()f x 为奇函数,0x ≥时,()x f x e x b =+-,显然()f x 在[0,)+∞上单调递增, 所以()f x 在R 上单调递增,由((2sin ))(sin )0f k b x f x ++-≤恒成立, 可得(sin )((2sin ))f x f k x +在R 上恒成立, 即sin (2sin )x k x +, 整理得:(1)sin 2k x k -当1k =时,02≥,不恒成立,故A 错误; 当0k =时,sin 0x ≥,不恒成立,故B 错误; 当1k =-时,sin 1x ≥-,恒成立,故C 正确; 当2k =-时,4sin 3x ≥-,恒成立,故D 正确. 故选:CD 【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性和单调性,不等式恒成立问题,属于中档题.3.已知函数1()xx f x e+=,当实数m 取确定的某个值时,方程2()()10f x mf x ++=的根的个数可以是( ) A .0个 B .1个C .2个D .4个【答案】ABC 【分析】令()t f x =,画出1()x x f x e+=,结合210t mt ++=的解的情况可得正确的选项. 【详解】()xx f x e '=-, 故当0x <时,0f x ,故()f x 在,0上为增函数;当0x >时,0fx,故()f x 在0,上为减函数,而()10f -=且当0x >时,()0f x >恒成立,故()f x 的图象如图所示:考虑方程210t mt ++=的解的情况.24m ∆=-,当2m <-时,>0∆,此时方程210t mt ++=有两个不等的正根12t t <, 因为121t t =,故101t <<,21t >,由图象可知方程()1t f x =的解的个数为2,方程()2t f x =的解的个数为0, 故方程2()()10f x mf x ++=的根的个数是2.当2m =-时,0∆=,此时方程210t mt ++=有两个相等的正根121t t ==, 由图象可知方程1f x的解的个数为1,故方程2()()10f x mf x ++=的根的个数是1.当22m -<<时,∆<0,此时方程210t mt ++=无解, 故方程2()()10f x mf x ++=的根的个数是0.当2m =时,0∆=,此时方程210t mt ++=有两个相等的负根121t t ==-, 由图象可知方程()1f x =-的解的个数为1, 故方程2()()10f x mf x ++=的根的个数是1.当2m >时,>0∆,此时方程210t mt ++=有两个不等的负根12t t <, 由图象可知方程()1t f x =的解的个数为1,方程()2t f x =的解的个数为1, 故方程2()()10f x mf x ++=的根的个数是2. 故选:ABC . 【点睛】本题考查复合方程的解,此类问题,一般用换元法来考虑,其中不含的参数的函数的图象应利用导数来刻画,本题属于难题.4.太极图是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种互相转化,相对统一的和谐美. 定义:能够将圆O 的周长和面积同时等分成两个部分的函数称为圆O 的一个“太极函数”.则下列有关说法中,正确的是( )A .对于圆O :221x y +=的所有非常数函数的太极函数中,一定不能为偶函数B .函数()sin 1f x x =+是圆O :()2211x y +-=的一个太极函数C .存在圆O ,使得()11x x e f x e -=+是圆O 的一个太极函数D .直线()()12110m x m y +-+-=所对应的函数一定是圆O :()()()222210x y R R -+-=>的太极函数【答案】BCD 【分析】利用“太极函数”的定义逐个判断函数是否满足新定义即可.【详解】对于A ,如下图所示,若太极函数为偶函数,且ACEPCOPODDFBS SSS===,所以该函数平分圆O 的周长和面积,故A 错误;对于B ,()sin 1f x x =+也关于圆心(0,1) 对称,平分圆O 的周长和面积,所以函数()sin 1f x x =+是圆()22:11O x y +-=的一个太极函数;故B 正确;对于C ,()()+12121+1+1+1x x x x x e e f x e e e --===-,. ()()11111+11++1xxx x xx e e e f x f x e e e------====-,该函数为奇函数,图象关于原点对称. 所以存在圆O :221x y +=使得()11x x e f x e -=+是圆O 的一个太极函数,如下图所示,故C 正确;对于D ,对于直线()()12110m x m y +-+-=的方程,变形为()()210m x y x y -+--=,令2010x y x y -=⎧⎨--=⎩,得21x y =⎧⎨=⎩,直线()()12110m x m y +-+-=经过圆O 的圆心,可以平分圆O 周长和面积,故D 正确.故选:BCD. 【点睛】本题考查函数对称性的判定与应用,将新定义理解为函数的对称性为解题的关键,考查推理能力,属于较难题.5.已知函数4()nn f x x x=+(n 为正整数),则下列判断正确的是( )A .函数()f x 始终为奇函数B .当n 为偶数时,函数()f x 的最小值为4C .当n 为奇数时,函数()f x 的极小值为4D .当1n =时,函数()y f x =的图象关于直线2y x =对称 【答案】BC 【分析】由已知得()()4()nnf x x x -=-+-,分n 为偶数和n 为奇数得出函数()f x 的奇偶性,可判断A 和;当n 为偶数时,>0n x ,运用基本不等式可判断B ;当n 为奇数时,令n t x =,则>0,>0;0,0x t x t <<,构造函数4()g t t t=+,利用其单调性可判断C ;当1n =时,取函数4()f x x x=+上点()15P ,,求出点P 关于直线2y x =对称的对称点,代入可判断D.【详解】因为函数4()nn f x x x=+(n 为正整数),所以()()4()n n f x x x -=-+-, 当n 为偶数时,()()44()()nn nnf x x x f x x x -=-+=+=-,函数()f x 是偶函数; 当n 为奇数时,()4()nnf x x f x x -=-+=--,函数()f x 是奇函数,故A 不正确; 当n 为偶数时,>0n x,所以4()4n n f x x x =+≥=,当且仅当4n n x x =时, 即2>0n x =取等号,所以函数()f x 的最小值为4,故B 正确;当n 为奇数时,令n t x =,则>0,>0;0,0x t x t <<,函数()f x 化为4()g t t t=+, 而4()g t t t=+在()()22-∞-+∞,,,上单调递增,在()()2002-,,,上单调递递减, 所以4()g t t t =+在2t =时,取得极小值4(2)242g =+=,故C 正确; 当1n =时,函数4()f x x x=+上点()15P ,,设点P 关于直线2y x =对称的对称点为()000P x y ,,则000051121+5+222y x x y -⎧=-⎪-⎪⎨⎪⨯=⎪⎩,解得00175195x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即0171955P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,而将0171955P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,代入4()f x x x=+不满足, 所以函数()y f x =的图象不关于直线2y x =对称,故D 不正确, 故选:BC . 【点睛】本题考查综合考查函数的奇偶性,单调性,对称性,以及函数的最值,属于较难题.6.对于具有相同定义域D 的函数()f x 和()g x ,若存在函数()h x kx b =+(k ,b 为常数),对任给的正数m ,存在相应的0x D ∈,使得当x D ∈且0x x >时,总有()()()()00f x h x m h x g x m ⎧<-<⎪⎨<-<⎪⎩,则称直线:l y kx b =+为曲线()y f x =与()y g x =的“分渐近线”.给出定义域均为{}|1D x x =>的四组函数,其中曲线()y f x =与()y g x =存在“分渐近线”的是( )A .()2f x x =,()g x =B .()102xf x -=+,()23x g x x-=C .()21x f x x+=,()ln 1ln x x g x x +=D .()221x f x x =+,()()21xg x x e -=--【答案】BD 【分析】根据分渐近线的定义,对四组函数逐一分析,由此确定存在“分渐近线”的函数. 【详解】解:()f x 和()g x 存在分渐近线的充要条件是x →∞时,()()0,()()f x g x f x g x -→>.对于①,()2f x x =,()g x =当1x >时,令()()()2F x f x g x x =-=,由于()20F x x '=->,所以()h x 为增函数,不符合x →∞时,()()0f x g x -→,所以不存在分渐近线; 对于②,()1022xf x -=+>,()232,(1)x g x x x-=<> ()()f x g x ∴>,2313()()10210xx x f x g x x x--⎛⎫-=+-=+ ⎪⎝⎭,因为当1x >且x →∞时,()()0f x g x -→,所以存在分渐近线;对于③,21()x f x x+=,ln 1()ln x x g x x +=,21111111()()ln ln ln x x nx f x g x x x x x x x x x++-=-=+--=-当1x >且x →∞时,1x 与1ln x 均单调递减,但1x的递减速度比1ln x 快,所以当x →∞时,()()f x g x -会越来越小,不会趋近于0,所以不存在分渐近线;对于④,22()1x f x x =+,()()21xg x x e -=--,当x →∞时,22()()220+1222+1x x x f x g x x e x x e--=-+++=→,且()()0f x g x ->,因此存在分渐近线.故存在分渐近线的是BD . 故选:BD . 【点睛】本小题主要考查新定义概念的理解和运用,考查函数的单调性,属于难题.7.已知函数()()()52log 1,122,1x x f x x x ⎧-<⎪=⎨--+≥⎪⎩,则方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实根个数可能为( ) A .8 B .7C .6D .5【答案】ABC 【分析】以()1f x =的特殊情形为突破口,解出1x =或3或45或4-,将12x x+-看作整体,利用换元的思想进一步讨论即可. 【详解】 由基本不等式可得120x x +-≥或124x x+-≤-, 作出函数()()()52log 1,122,1x x f x x x ⎧-<⎪=⎨--+≥⎪⎩的图像,如下:①当2a >时,1224x x +-≤-或1021x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为4; ②当2a =时,1224x x +-=-或1021x x <+-<或122x x+-=, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为6; ③当12a <<时,12424x x -<+-<-或1021x x <+-<或1122x x<+-< 或1223x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为8; ④当1a =时,124x x +-=-或1021x x <+-<或121x x +-=或123x x+-=,故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为7; ⑤当01a <<时,1420x x -<+-<或1324x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为2; ⑥当0a =时,120x x +-=或1324x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为3; ⑦当0a <时,123x x+->, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为2; 故选:ABC 【点睛】本题考查了求零点的个数,考查了数形结合的思想以及分类讨论的思想,属于难题.8.已知函数22,0()(2),0x x x f x f x x ⎧--<=⎨-≥⎩,以下结论正确的是( )A .函数()f x 在区间[2,4]上是减函数B .(2020)(2021)1f f +=C .若方程()10()f x mx m R --=∈恰有5个不相等的实根,则11,46m ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭D .若函数()y f x k =-在区间(,6)-∞上有8个零点()*8,i x i i N ≤∈,则8116i i x ==∑【答案】BCD 【分析】对于A ,画出函数的图象即可判断;对于B ,由函数的周期性可计算求解;对于C ,方程()10()f x mx m R --=∈恰有5个不相等的实根等价于()y f x =与直线1y mx =+有5个交点,画出图形即可判断求解;对于D ,函数()y f x k =-在区间(,6)-∞上有8个零点,则()y f x =与y k =有8个交点,由对称性可求解. 【详解】由题可知当0x ≥时,()f x 是以2为周期的函数,则可画出()f x 的函数图象,对于A ,根据函数图象可得,()f x 在()2,3单调递增,在()3,4单调递减,故A 错误; 对于B ,()()()2020020f f f ==-=,()()()2021111f f f ==-=,则(2020)(2021)1f f +=,故B 正确;对于C ,方程()10()f x mx m R --=∈恰有5个不相等的实根等价于()y f x =与直线1y mx =+有5个交点,如图,直线1y mx =+过定点()0,1A ,观察图形可知AB AC k m k <<,其中()()4,0,6,0B C ,则11,46AB AC k k =-=-,故11,46m ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,故C 正确;对于D ,若函数()y f x k =-在区间(,6)-∞上有8个零点,则()y f x =与y k =有8个交点,如图,可知这八个零点关于2x =对称,则814416ii x==⨯=∑,故D 正确.故选:BCD. 【点睛】关键点睛:本题考查函数与方程的综合问题,解题的关键是判断出函数的周期性,画出函数的图象,即可将方程的解的个数问题、函数的零点问题转化为函数图象的交点问题,利用数形结合的思想可快捷解决问题.9.已知函数()2221,021,0x x x f x x x x ⎧++≥=⎨-++<⎩,则下列判断正确的是( )A .()f x 为奇函数B .对任意1x ,2x R ∈,则有()()()12120x x f x f x --≤⎡⎤⎣⎦C .对任意x ∈R ,则有()()2f x f x +-=D .若函数()y f x mx =-有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是()()–,04,∞+∞【答案】CD 【分析】根据函数的奇偶性以及单调性判断AB 选项;对x 进行分类讨论,判断C 选项;对选项D ,构造函数,将函数的零点问题转化为函数图象的交点问题,即可得出实数m 的取值范围. 【详解】对于A 选项,当0x >时,0x -<,则()22()()2()121()f x x x x x f x -=--+-+=-+-≠-所以函数()f x 不是奇函数,故A 错误; 对于B 选项,221y x x =++的对称轴为1x =-,221y x x =-++的对称轴为1x =所以函数221y x x =++在区间[0,)+∞上单调递增,函数221y x x =-++在区间(,0)-∞上单调递增,并且2202010201+⨯+=-+⨯+ 所以()f x 在R 上单调递增即对任意()1122,,x x x x R <∈,都有()()12f x f x <则()()()()()121212120,00x x f x f x x x f x f x ⎡⎤-<-⇒--⎣⎦,故B 错误; 对于C 选项,当0x >时,0x -<,则 22()()2()121f x x x x x -=--+-+=--+ 则22()()21212f x f x x x x x +-=++--+= 当0x =时,(0)(0)1f f -==,则(0)(0)2f f -+=当0x <时,0x ->,则22()()2()121f x x x x x -=-+-+=-+ 则22()()21212f x f x x x x x +-=-+++-+= 即对任意x ∈R ,则有()()2f x f x +-=,故C 正确;对于D 选项,当0x =时,()010y f ==≠,则0x =不是该函数的零点 当0x ≠时,()()0f x f x xm x m -=⇔=令函数()()g x f x x=,函数y m =由题意可知函数y m =与函数()()g x f x x=的图象有两个不同的交点因为()0f x ≥时,)1x ⎡∈+∞⎣,()0f x <时,(,1x ∈-∞-所以12,012,122)01,12(x xxx xxx xxg x⎧++>⎪⎪⎪-++-≤<⎨⎪⎪--<-⎩=⎪当0x>时,设1201x x,()()()()121212121212111x x x xg x g x x xx x x x---=+--=因为12120,10x x x x-<-<,所以()()12g x g x->,即()()12g x g x>设121x x<<,()()()()121212121x x x xg x g xx x---=<,即()()12g x g x<所以函数()g x在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,)+∞上单调递增同理可证,函数()g x在区间)12,0⎡-⎣上单调递减,在区间(),12-∞-上单调递增11241)1(g++==函数()g x图象如下图所示由图可知,要使得函数y m=与函数()()g xf xx=的图象有两个不同的交点则实数m的取值范围是()()–,04,∞+∞,故D正确;故选:CD【点睛】本题主要考查了利用定义证明函数的单调性以及奇偶性,由函数零点的个数求参数的范围,属于较难题.10.函数()()1xfx x Rx=∈+,以下四个结论正确的是()A.()f x的值域是()1,1-B.对任意x∈R,都有()()1212f x f xx x->-C.若规定()()()()()11,n nf x f x f x f f x+==,则对任意的(),1nxn N f xn x*∈=+ D.对任意的[]1,1x∈-,若函数()2122f x t at≤-+恒成立,则当[]1,1a∈-时,2t≤-或2t≥【答案】ABC【分析】由函数解析式可得函数图象即可知其值域、单调性;根据C中的描述结合数学归纳法可推得结论成立;由函数不等式恒成立,利用变换主元法、一元二次不等式的解法即可求参数范围.【详解】由函数解析式可得11,01()11,01xxf xxx⎧-≥⎪⎪+=⎨⎪-<⎪-⎩,有如下函数图象:∴()f x的值域是()1,1-,且单调递增即()()1212f x f xx x->-(利用单调性定义结合奇偶性也可说明),即有AB正确;对于C,有()11xf xx=+,若()1,1(1)nxn N f xn x*-∈=+-,∴当2n≥时,11(1)||()(())1||1||1(1)||n nxxn xf x f f xx n xn x-+-===+++-,故有(),1n xn N f x n x*∈=+.正确. 对于D ,[]1,1x ∈-上max 1()(1)2f x f ==,若函数()2122f x t at ≤-+恒成立,即有211222t at -+≥,220t at -≥恒成立,令2()2h a at t =-+,即[]1,1a ∈-上()0h a ≥, ∴0t >时,2(1)20h t t =-+≥,有2t ≥或0t ≤(舍去);0t =时,()0h a 故恒成立;0t <时,2(1)20h t t -=+≥,有2t ≤-或0t ≥(舍去);综上,有2t ≥或0t =或2t ≤-;错误. 故选:ABC 【点睛】 方法点睛:1、对于简单的分式型函数式画出函数图象草图判断其值域、单调性.2、数学归纳法:当1n =结论成立,若1n -时结论也成立,证明n 时结论成立即可.3、利用函数不等式恒成立,综合变换主元法、一次函数性质、一元二次不等式解法求参数范围.11.已知()()()52log 1,122,1x x f x x x ⎧-<⎪=⎨--+≥⎪⎩,则关于x 的方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭()1a <的实根个数可能为( ) A .2 B .3C .4D .5【答案】ABC 【分析】画出()f x 的图像,由1a <,可分类讨论01a <<,0a =,0a <三种情况,令12t x x =+-,并画出图像,结合两个函数图像以及12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,判断出实根个数构成的集合. 【详解】画出()f x 的图像如图所示,令12t x x=+-,画出图像如图所示. 由()5log 11t -=,解得:4544,5t t =-=,由()2221t --+=,解得671,3t t ==.. 由()5log 10t -=,解得:80t =,由()()22201t t --+=≥,解得92t = (1)当01a <<时,()f t a =,有3解,且40t -<<或405t <<或32t <<+合12t x x =+-的图像可知,40t -<<时没有x 与其对应,405t <<或322t <<+时每个t 都有2个x 与其对应,故此时12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭有4个实数根. (2)当0a =时,()f t a =,有2解,且0t =或22t =+,0t =有一个1x =与其对应,22t =+有两个x 与其对应,故此时12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭有3个实数根. (3)当0a <时,()f t a =,有1解,且22t >+,结合12t x x=+-的图像可知,每个t 有两个x 与其对应,故此时12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭有2个实数根.综上所述,关于x 的方程12f x a x ⎛⎫+-=⎪⎝⎭的实根个数构成的集合为{2,3,4}. 故选:ABC【点睛】方法点睛:本题考查分类讨论参数,求函数零点个数问题,讨论函数零点个数常用方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根;(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,考查学生的数形结合的数学思想方法,考查分类讨论的数学思想方法,属于难题.12.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,(1)f x +是偶函数,且当(]0,1x ∈时,()(2)f x x x =--,则( )A .()f x 是周期为2的函数B .()()201920201f f +=-C .()f x 的值域为[]1,1-D .()y f x =在[]0,2π上有4个零点【答案】BCD 【分析】对于A ,由()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,得(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数,可判断A.对于B ,由()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==,()()()2019111f f f =-=-=-,可判断B .对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<,可判断C . 对于D ,根据函数的周期性和对称性,可以求出函数在各段上的解析式,从而求出函数的零点,可判断D . 【详解】 解:对于A ,()1f x +为偶函数,其图像关于x 轴对称,把()1f x +的图像向右平移1个单位得到()f x 的图像,所以()f x 图象关于1x =对称, 即(1)(1)f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=-,()f x 为R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以(2)()f x f x +=-,用2x +替换上式中的x 得, (4)(2)f x f x +=-+,所以,(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数.故A 错误. 对于B ,()f x 定义域为R 的奇函数,则()00f =,()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==;当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则()()11121f =-⨯-=,则()()()()201912020111f f f f =-+=-=-=-, 则()()201920201f f +=-.故B 正确.对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,此时有()01f x <≤,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)1,0x ∈-时,()10f x -≤<, (0)0f =,函数关于1x =对称,所以函数()f x 的值域[]1,1-.故C 正确.对于D ,(0)0f =,且(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,[0,1]x ∴∈,()(2)f x x x =--,[1,2]x ∴∈,2[0,1]x -∈,()(2)(2)f x f x x x =-=--①[0,2]x ∴∈时,()(2)f x x x =--,此时函数的零点为0,2;()f x 是奇函数,[2,0],()(2)x f x x x ∴∈-=+,②(]2,4x ∴∈时,()f x 的周期为4,[]42,0x ∴-∈-,()()()()424f x f x x x =-=--,此时函数零点为4;③(]4,6x ∴∈时,[]40,2x ∴-∈,()()4(4)(6)f x f x x x =-=---,此时函数零点为6;④(]6,2x π∴∈时,(]42,4x ∴-∈,()()()()468f x f x x x =-=--,此时函数无零点;综合以上有,在(0,2)π上有4个零点.故D 正确; 故选:BCD 【点睛】关键点点睛:由(1)f x +是偶函数,通过平移得到()f x 关于1x =对称,再根据()f x 是奇函数,由此得到函数的周期,进一步把待求问题转化到函数的已知区间上,本题综合考查抽象函数的奇偶性、周期性.13.已知函数()()()22224x x f x x x m m ee --+=-+-+(e 为自然对数的底数)有唯一零点,则m 的值可以为( ) A .1 B .1-C .2D .2-【答案】BC 【分析】由已知,换元令2t x =-,可得()()f t f t -=,从而f t 为偶函数,()f x 图象关于2x =对称,结合函数图象的对称性分析可得结论. 【详解】∵22222222()4()()(2)4()()x x x x f x x x m m e e x m m e e --+--+=-+-+=--+-+, 令2t x =-,则22()4()()ttf t t m m e e -=-+-+,定义域为R ,22()()4()()()t t f t t m m e e f t --=--+-+=,故函数()f t 为偶函数,所以函数()f x 的图象关于2x =对称, 要使得函数()f x 有唯一零点,则(2)0f =, 即2482()0m m -+-=,解得1m =-或2①当1m =-时,2()42()t t f t t e e -=-++ 由基本不等式有2t t e e -+≥,当且仅当0t =时取得2()4t t e e -∴+≥故2()42()0ttf t t e e -=-++≥,当且仅当0t =取等号 故此时()f x 有唯一零点2x =②当2m =时,2()42()t t f t t e e -=-++,同理满足题意. 故选:BC . 【点睛】方法点睛:①函数轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴.②()y f x =的图象关于直线x a =对称 ()()f a x f a x ⇔-=+()()2f x f a x ⇔-=+14.设函数ln(2),2()1,2x x f x x x ->⎧=⎨+≤⎩,g (x )=x 2-(m +1)x +m 2-2,下列选项正确的有( )A .当m >3时,f [f (x )]=m 有5个不相等的实根B .当m =0时,g [g (x )]=m 有4个不相等的实根C .当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根D .当m =2时,g [f (x )]=m 有5个不相等的实根 【答案】BCD 【分析】作出函数()f x 的图象,利用函数()f x 的图象和函数()g x 的图象分析可解得结果.【详解】作出函数()f x 的图象:令()f x t =,得[()]()f f x f t m ==;当3m >时,()f x m =有两个根:31242e t t <->+,,方程1()f x t =有1个根,方程2()f x t =有2个根,所以A 错误;②当0m =时,2 ()2g x x x =--,[()]0g g x =,令()g x t =,由()0g t =,得1221t t ==-,,由2122t x x ==--12x x ⇒=由223412t x x x x =-=--⇒==所以B 正确; ③令()g x t =,()f t m =∴,因为01m <<,所以()f t m =有3个实根根123,,t t t ,设123t t t <<,所以12311ln(2)t m t m t m --=+=-=,,, 22()(1)2g x x m x m =-++-221329()24m m m x +--=-+23294m m --≥, 221329329144m m m m t m -----=---23254m m --+=, 因为2325m m --+在(0,1)上递减,所以23253250m m --+>--+=, 所以2132504m m t --+->,所以213254m m t --+>, 即方程()f t m =的最小根1t 大于()g x 的最小值,所以1()g x t =、2()g x t =、3()g x t =都有2个不等实根,且这6个实根互不相等, 所以当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根,所以C 正确; ④令()f x t =,则()g t m =,当2m =时,方程()2g t =化为230t t -=,得1230t t ==,;当20()t f x ==,得1213x x =-=,; 当13()t f x ==,得3442x x =-=,,352e x =+符合题意,所以D 正确. 故选:BCD. 【点睛】关键点点睛:作出函数的图象,利用数形结合法求解是解题关键.15.对于函数()f x 定义域中任意的()1212,x x x x ≠,有如下结论,当()lg f x x =时,上述结论中正确结论的序号是( ) A .()()()1212f x x f x f x +=⋅B .()()()1212f x x f x f x ⋅=+C .1212()()f x f x x x -->0D .()()121222f x f x x x f ++⎛⎫<⎪⎝⎭【答案】BC 【分析】由对数的运算性质判断A ,B ,由对数函数的单调性判断C ,由对数的运算结合基本不等式判断D . 【详解】 对于A ,()()112122lg lg lg f x x x x x x +=+≠⋅,即()()()1212f x x f x f x +≠⋅,故A错误;对于B ,()()()()12112122lg lg lg f x x x x x x f x f x ⋅=+=+=,故B 正确; 对于C ,()lg f x x =在定义域中单调递增,()()12120f x f x x x -∴->,故C 正确;对于D ,()1212,0x x x x >≠,利用基本不等式知1122lg 22x x x x f +⎛⎫> ⎪+⎛⎫⎪⎭⎝= ⎝⎭()()()221121lg lg lg 222f x f x x x x x +===+()()121222f x f x x x f ++⎛⎫>⎪⎝⎭,故D 错误; 故选:BC 【点睛】关键点点睛:本题考查命题的真假判断,考查对数函数的性质,考查基本不等式的应用,解决本题的关键点是将对数形式化为根式,即21lg lg 2x x =+合基本不等式放缩得出答案,并验证取等条件,考查了学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.16.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.17.已知函数ln ,0()1,x x f x x x ⎧>=⎨+≤⎩,若函数(())y f f x a =+有6个不同零点,则实数a 的可能取值是( )A .0B .12-C .1-D .13-【答案】BD 【分析】分别代入各个选项中a 的值,选解出(())0f f x a +=中的()f x ,然后再根据数形结合可得出答案. 【详解】画出函数,0,()1,0lnx x f x x x ⎧>=⎨+⎩的图象:函数(())y f f x a =+有零点,即方程(())0f f x a +=有根的问题. 对于A :当0a =时,(())0f f x =,故()1f x =-,()1f x =,故0x =,2x =-,1=x e,x e =, 故方程(())0f f x a +=有4个不等实根; 对于B :当12a =-时,1(())2f f x =, 故1()2f x =-,()f x e =()f x e =,当1()2f x =-时,由图象可知,有1个根, 当()f x e =2个根, 当()f x e=时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根; 对于C :当1a =-时,(())1f f x =, 故()0f x =,()f x e =,1()f x e=, 当()0f x =时,由图象可知,有2个根, 当()f x e =时,由图象可知,有2个根,当1()f x e=时,由图象可知,有3个根, 故方程(())0f f x a +=有7个不等实根; 对于D :当13a =-时,1(())3f f x =,故2()3f x =-,()f x =()f x ,当2()3f x =-时,由图象可知,有1个根,当()f x =2个根, 当()f x =时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根; 故选:BD . 【点睛】关键点睛:本题的关键一是将问题转化为方程问题,二是先解出()f x 的值,三是根据数形结合得到每一个新的方程的根.18.已知函数()sin()(0)f x x ωϕω=+>满足()()00112f x f x =+=-,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值.则( )A .0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭B .若00x =,则()sin 26f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 的最小正周期为3D .()f x 在(0,2019)上的零点个数最少为1346个 【答案】AC 【分析】根据正弦函数图象的对称性可判断A ;根据已知三角函数值求角的方法,可得052,6x k k Z ωϕππ+=-∈,0(1)2,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减可求出ω,进而求得周期,从而可判断B 和C 选项;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期,为了算出零点“至少”有多少个,可取(0)0f =,进而可判断D . 【详解】解:由题意得,()f x 在()00,1x x +的区间中点处取得最小值, 即0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以A 正确; 因为()()00112f x f x =+=-,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值, 所以不妨令052,6k k Z ωϕππ+=-∈, ()012,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减得,23πω=, 所以23T πω==,即B 错误,C 正确;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期, 当(0)0f =,即k ϕπ=时,()f x 在区间(0,2019)上的零点个数至少为673211345⨯-=个,即D 错误.故选:AC . 【点睛】本题考查与三角函数有关的命题的真假关系,结合三角函数的图象与性质,利用特殊值法以及三角函数的性质是解题的关键,综合性较强.19.一般地,若函数()f x 的定义域为[],a b ,值域为[],ka kb ,则称为的“k 倍跟随区间”;若函数的定义域为[],a b ,值域也为[],a b ,则称[],a b 为()f x 的“跟随区间”.下列结论正确的是( )A .若[]1,b 为()222f x x x =-+的跟随区间,则2b =B .函数()11f x x=+存在跟随区间C .若函数()f x m =1,04m ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦D .二次函数()212f x x x =-+存在“3倍跟随区间” 【答案】ABCD 【分析】根据“k 倍跟随区间”的定义,分析函数在区间内的最值与取值范围逐个判断即可. 【详解】对A, 若[]1,b 为()222f x x x =-+的跟随区间,因为()222f x x x =-+在区间[]1,b 为增函数,故其值域为21,22b b ⎡⎤-+⎣⎦,根据题意有222b b b -+=,解得1b =或2b =,因为1b >故2b =.故A 正确;对B,因为函数()11f x x =+在区间(),0-∞与()0,+∞上均为减函数,故若()11f x x=+存在跟随区间[],a b 则有11+11+a b b a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得:12a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 故存在, B 正确.对C, 若函数()f x m =[],a b ,因为()f x m =,故由跟随区间的定义可知b m a b a m ⎧=-⎪⇒-=⎨=⎪⎩a b < 即()()()11a b a b a b -=+-+=-,因为a b <,1=.易得01≤<.所以(1a m m =-=--,令t =20t t m --=,同理t =20t t m --=,即20t t m --=在区间[]0,1上有两根不相等的实数根.故1400m m +>⎧⎨-≥⎩,解得1,04m ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦,故C 正确. 对D,若()212f x x x =-+存在“3倍跟随区间”,则可设定义域为[],a b ,值域为[]3,3a b .当1a b <≤时,易得()212f x x x =-+在区间上单调递增,此时易得,a b 为方程2132x x x -+=的两根,求解得0x =或4x =-.故存在定义域[]4,0-,使得值域为[]12,0-. 故D 正确. 故选:ABCD. 【点睛】本题主要考查了函数新定义的问题,需要根据题意结合函数的性质分析函数的单调性与取最大值时的自变量值,并根据函数的解析式列式求解.属于难题.20.下列结论正确的是( )A .函数()y f x =的定义域为[]1,3,则函数()21y f x =+的定义域为[]0,1 B .函数()f x 的值域为[]1,2,则函数()1f x +的值域为[]2,3C .若函数24y x ax =-++有两个零点,一个大于2,另一个小于-1,则a 的取值范围是()0,3D .已知函数()23,f x x x x R =+∈,若方程()10f x a x --=恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围为()()0,19,⋃+∞ 【答案】ACD 【分析】根据抽象函数定义域及代换的方法可求函数的定义域,判断A ,利用函数图象的平移可判断函数值域的变换情况,判断B ,利用数形结合及零点的分布求解判断C ,作出函数()23f x x x =+与1y a x =-的图象,数形结合即可判断D.【详解】对于A, ()y f x =的定义域为[]1,3,则由1213x ≤+≤可得()21y f x =+定义域为[]0,1,故正确;对于B ,将函数()f x 的图象向左平移一个单位可得函数()1f x +的图象,故其值域相同,故错误;对于C, 函数2()4y g x x ax ==-++有两个零点,一个大于2,另一个小于-1只需(2)0(1)0g g >⎧⎨->⎩,解得0<<3a ,故正确; 对于D, 作出函数()23f x x x =+与1y a x =-的图象,如图,由图可以看出,0a ≤时,不可能有4个交点,找到直线与抛物线相切的特殊位置1a =或9a =,观察图象可知,当01a <<有4个交点,当9a <时,两条射线分别有2个交点,综上知方程()10f x a x --=恰有4个互异的实数根时,()()0,19,a ∈+∞正确.故选:ACD 【点睛】关键点点睛:对于方程实根问题,可转化为函数图象交点问题,本题中,()23f x x x=+图象确定,而1y a x =-是过(1,0)关于1x =对称的两条射线,参数a 确定两射线张角的大小,首先结合图形找到关键位置,即1a =时左边射线与抛物线部分相切,9a =时右边射线与抛物线相切,然后观察图象即可得出结论.。
12 函数模型及其应用一、填空题1.某种商品2010年提价25%,2011年欲恢复成原价,则应降价________.2.将进货单价为80元的商品按90元一个售出时,能卖出400个,已知该商品每个涨价1元,其销售量就减少20个,为了获得最大利润,售价应定为每个________元.3.里氏震级M 的计算公式为:M =lg A -lg A 0,其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅是相应的标准地震的振幅,假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1 000,此时标准地震的振幅为0.001,则此次地震的震级为__________级;9级地震的最大的振幅是5级地震最大振幅的__________倍.4.某汽车运输公司,购买了一批豪华大客车投入营运,据市场分析每辆客车营运的总利润y (单位:10万元)与营运年数x (x ∈N )为二次函数关系(如图所示),则每辆客车营运________年,其营运的平均利润最大.5.某工厂生产某种产品固定成本为2 000万元,并且每生产一单位产品,成本增加10万元.又知总收入K 是单位产品数Q 的函数,K (Q )=40Q -120Q 2,则总利润L (Q )的最大值是__________万元.6.植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米.开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,这个最小值为__________米.7.某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大于 6时再增选一名代表.那么,各班可推选代表人数y 与该班人数x 之间的函数关系用取整函数y =[x ]([x ]表示不大于x 的最大整数)可以表示为__________.8.根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为f (x )=⎩⎨⎧cx,x <A ,cA,x ≥A (A ,c 为常数).已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A 件产品时用时15分钟,那么c 和A 的值分别是__________.9.某建材商场国庆期间搞促销活动,规定:顾客购物总金额不超过800元,不享受任何折扣,如果顾客购物总金额超过800元,则超过800元部分享受一定的折扣优惠,按下表折扣分别累计计算.y 关于x 的解析式为y=⎩⎪⎨⎪⎧0,0<x ≤800,5%(x -800),800<x ≤1 300,10%(x -1 300)+25,x >1 300.若y =30元,则他购物实际所付金额为______元. 二、解答题10.为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C(单位:万元)与隔热层厚度x(单位:cm)满足关系:C(x)=k3x+5(0≤x≤10),若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元,设f(x)为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和.(1)求k的值及f(x)的表达式;(2)隔热层修建多厚时,总费用f(x)达到最小,并求最小值.11.(2012江苏高考)如图,建立平面直角坐标系xOy,x轴在地平面上,y轴垂直于地平面,单位长度为1千米,某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程y=kx-120(1+k2)x2(k>0)表示的曲线上,其中k与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.(1)求炮的最大射程;(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.12.如图所示,将一矩形花坛ABCD扩建成一个更大的矩形花坛AMPN,要求B点在AM 上,D点在AN上,且对角线MN过C点,已知|AB|=3米,|AD|=2米.(1)要使矩形AMPN的面积大于32平方米,则AN的长度应在什么范围内?(2)当AN的长度是多少时,矩形AMPN的面积最小?并求出最小值.参考答案一、填空题1.20% 解析:设2010年提价前的价格为a,2011年要恢复成原价应降价x .于是有a (1+25%)(1-x )=a ,解得x =15,即应降价20%.2.95 解析:设售价为x 元,则利润y =[400-20(x -90)](x -80)=20(110-x )(x -80)=-20(x 2-190x +8 800)=-20(x -95)2+20×952-20×8 800.∴当x =95时,y 最大为4 500元.3.6 10 000 解析:由lg 1 000-lg 0.001=6,得此次地震的震级为6级.因为标准地震的振幅为0. 001,设9级地震最大振幅为A 9,则lg A 9-lg 0.001=9,解得A 9=106,同理5级地震最大振幅A 5=102,所以9级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的10 000倍. 4.5 解析:由题图可得营运总利润y =-(x -6)2+11,则营运的年平均利润y x =-x -25x +12=-⎝⎛⎭⎫x +25x +12≤12-225=2,当且仅当x =25x,即x =5时取等号.故x =5时yx最大.5.2 500 解析:总利润L (Q )=K (Q )-10Q -2 000=40Q -120Q 2-10Q -2 000=-120(Q -300)2+2 500.故当Q =300时,总利润L (Q )的最大值为2 500万元.6.2 000 解析:设树苗放置在距一端距离为x 米的树坑旁边,则0≤x ≤190,且x10∈N ,设距离之和为2f (x ),由题意易知:f (x )=|x |+|x -10|+|x -20|+…+|x -x |+|x -(x +10)|+|x -(x +20)|+…+|x -180|+|x -190|=x +(x -10)+(x -20)+…+10+0+10+20+…+(180-x )+(190-x )=(10+x )·x102+(190)(20)102x x -- =x 2-190x +19 00010=(x -95)2+19 000-95210.x ∈[0, 190],且x10∈N ,∴当且仅当x =90或x =100时,f (x )取最小值,∴最小距离之和为2f (x )min =2f (90)=2f (100)=2 000.7.y =⎣⎡⎦⎤x +3108.60,16 解析:由条件可知,x ≥A 时所用时间为常数,所以组装第4件产品用时必然满足第一个分段函数,即f (4)=c 4=30⇒c =60,f (A )=60A=15⇒A =16.9.1 350 解析:若x =1 300元,则y =5%(1 300-800)=25(元)<30(元),因此x >1 300.∴由10%(x -1 300)+25=30,得x =1 350(元).二、解答题10.解:(1)由已知条件C (0)=8,则k =40,因此f (x )=6x +20C (x )=6x +8003x +5(0≤x ≤10).(2)f (x )=6x +10+8003x +5-10≥2(6x +10)8003x +5-10=70(万元),当且仅当6x +10=8003x +5,即x =5时等号成立.所以当隔热层为5 cm 时,总费用f (x )达到最小值,最小值为70万元.11.解:(1)在y =kx -120(1+k 2)x 2(k >0)中,令y =0,得kx -120(1+k 2)x 2=0.由实际意义和题设条件知x >0,k >0.∴x =20k 1+k 2=201k+k ≤202=10,当且仅当k =1时取等号. ∴炮的最大射程是10千米.(2)∵a >0,∴炮弹可以击中目标等价于存在k >0,使ka -120(1+k 2)a 2=3.2成立,即关于k 的方程a 2k 2-20ak +a 2+64=0有正根. 由Δ=(-20a )2-4a 2(a 2+64)≥0得a ≤6.此时,k =20a +(-20a )2-4a 2(a 2+64)2a 2>0(不考虑另一根).∴当a 不超过6千米时,炮弹可以击中目标.12.解:设AN 的长为x 米(x >2),由|DN ||AN |=|DC ||AM |,得|AM |=3xx -2,∴S 矩形AMPN =|AN |·|AM |=3x 2x -2.(1)由S 矩形AMPN >32,得3x 2x -2>32,又x >2,于是3x 2-32x +64>0,解得2<x <83或x >8,即AN 长的取值范围为⎝⎛⎭⎫2,83∪(8,+∞).(2)y =3x 2x -2=3(x -2)2+12(x -2)+12x -2=3(x -2)+12x -2+12≥23(x -2)·12x -2+12=24(平方米),当且仅当3(x -2)=12x -2,即x =4时,y =3x 2x -2取得最小值24,∴当AN 的长度是4米时,矩形AMPN 的面积最小,最小值为24平方米.。
2014 高考数学三轮冲刺基本初等函数课时提高训练(6)一、选择题评卷人得分(每空?分,共?分)1、定义函数,若存在常数,对随意,存在独一的,使得,则称函数在上的均值为,已知,则函数在上的均值为。
A .B. C. D.2、定义在上的函数知足,若对于x 的方程有 5 个不一样实根,则正实数的取值范围是()A.B.C.D.3、设函数为偶函数,且当时,,又函数,则函数在上的零点的个数为() 个。
A. B. C.D.4、定义一种新运算:恰有两个零点,则,已知函数的取值范围为 ,,,() .,若函数....5、对于函数,若存在实数,使得建立,则实数的取值范围是 () wA.B.C.D.6、如图,矩形的一边在轴上,此外两个极点在函数的图象上 . 若点的坐标,记矩形的周长为,则()A. 208 B.216 C.212 D.2207、对于函数,若存在区间,使得,则称区间M为函数的一个“稳固区间”,现有四个函数:①②③④此中存在“稳固区间”的函数为A .①B .①②()C .①②③ D .①②④8、设,若对于随意的,都有知足方程,这时的取值会合为()A. B. C. D.9、若存在负实数使得方程建立,则实数的取值范围是()A. B.C. D.10、已知增函数 , 则函数且, 函数的图象是(在区间)上既是奇函数又是11、以下说法:①命题“存在” 的否认是“对随意的”;②对于的不等式恒建立,则的取值范围是;③函数为奇函数的充要条件是;此中正确的个数是()A .3B .2C.1D.012、函数的定义域为D,若对随意且,都有,则称函数在 D 上为非减函数,设函数在上为非减函数,且知足以下三个条件:①;②;③,则等于()A. B. C.1 D.13、函数的图象是()14、已知的定义域为,值域为,则的取值范围是A.B.C.{1}D.二、简答题评卷人得分(每空?分,共?分)15、对于定义域为 D 的函数,假如存在区间,同时知足:①在内是单一函数;②当定义域是时,的值域也是.则称是该函数的“和睦区间”.( 1)求证:函数不存在“和睦区间”.( 2)已知:函数()有“和睦区间”,当变化时,求出的最大值.( 3)易知,函数是以任一区间为它的“和睦区间”.试再举一例有“和睦区间” 的函数,并写出它的一个“和睦区间” .(不需证明,但不可以用此题已议论过的及形如的函数为例)16、已知函数是偶函数.( 1)求的值;( 2)设,若函数与的图象有且只有一个公共点,求实数的取值范围。
课时作业 5 函数的单调性与最值一、填空题1.函数y=(k-1)x+1是R上的减函数,则k的取值范围是__________.2.函数y=x-1x的增区间是__________.3.若f(x)=-x2+2ax与g(x)=ax在区间[1,2]上都是减函数,则实数a的取值范围是__________.4.已知f(x)为R上的减函数,则满足f 1x<f(1)的实数x的取值范围是__________.5.已知函数f(x)=x2+mx-1满足f(-1)=-3,则f(x)在区间[2,3]内的最小值为__________.6.函数f(x)=2x+log2x(x [1,2])的值域是__________.7.(2012江苏无锡期末)已知函数y=log2(ax-1)在(1,2)上单调递增,则a的取值范围为__________.8.已知函数f(x)=x2+2x,x≥0,2x-x2,x<0,若f(2-a2)>f(a),则实数a的取值范围是__________.9.定义在R上的偶函数y=f(x)在[0,+∞)上递减,且f 12=0,则满足f(14log x)<0的x的集合为__________.二、解答题10.设函数f(x)=ax2+bx+1(a,b R).(1)若f(-1)=0,且对任意实数x均有f(x)≥0成立,求实数a,b的值;(2)在(1)的条件下,当x [-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调减函数,求实数k的取值范围.11.研究函数f(x)=x-1-x的单调性,并求其值域.12.已知函数f(x)对任意的实数m,n有f(m+n)=f(m)+f(n),且当x>0时,有f(x)>0.(1)求证:f(x)在(-∞,+∞)上为增函数;(2)若f(1)=1,解不等式:f(log2(x2-x-2))<2.参考答案一、填空题1.k <1 2.(-∞,0),(0,+∞)3.(0,1] 解析:f (x )=-(x -a )2+a 2在[1,2]上递减,得a ≤1.g (x )=a x在[1,2]上递减,得a >0.故a 的取值范围是(0,1].4.(-1,0)∪(0,1)解析:由已知条件:1x >1,不等式等价于|x |<1,x ≠0,解得-1<x <1,且x ≠0.5.96.[2,5] 解析:因为y =2x ,y =log 2x 为增函数,所以y =2x +log 2x 在[1,2]上单调递增,故f (x ) [2,5].7.a ≥1解析:函数y =log 2(ax -1)在(1,2)上单调递增等价于函数y =ax -1在(1,2)上单调递增,且ax -1>0在(1,2)上恒成立,所以a >0,a -1≥0,即a ≥1.8.(-2,1)解析:由原函数作出如图所示的图象,可知它是单调递增的奇函数,从而原不等式可化为2-a 2>a ,解之得-2<a <1,所以实数a 的取值范围是(-2,1).9.x 0<x <12或x >2解析:由偶函数y =f (x )在[0,+∞)上递减,且f 12=0得函数y =f (x )在(-∞,0)上递增,且f -12=0,∴由f (14log x )<0,得14log x >12或14log x <-12.解得0<x <12或x >2. ∴满足条件的x 的取值集合为x 0<x <12或x >2.二、解答题10.解:(1)∵f (-1)=0,∴a -b +1=0,即b =a +1.又对任意实数x 均有f (x )≥0成立,∴a >0且Δ=b 2-4a ≤0恒成立,即a >0且(a -1)2≤0恒成立,∴a =1,b =2.(2)由(1)可知f (x )=x 2+2x +1,∴g (x )=x 2+(2-k )x +1.∵g (x )在x [-2,2]时是单调减函数,∴[-2,2]-∞,k -22. ∴2≤k -22,解得k ≥6,即实数k 的取值范围为[6,+∞).11.解:因为1-x ≥0,所以x ≤1,所以f (x )的定义域为(-∞,1].因为x 与-1-x 都是(-∞,1]上的增函数.所以f (x )=x -1-x 是(-∞,1]上的增函数.又f(1)=1,所以f(x)的值域为(-∞,1].12.(1)证明:任取定义域(-∞,+∞)内x1、x2且x1<x2,则x2-x1>0,∴f(x1)-f(x2)=f(x1)-f(x2-x1+x1)=f(x1)-f(x2-x1)-f(x1)=-f(x2-x1)<0,∴f(x1)<f(x2),∴f(x)在(-∞,+∞)上为增函数.(2)解:∵f(1)=1,∴2=f(1)+f(1)=f(2),由已知得f[log2(x2-x-2)]<f(2).又∵f(x)在R上递增,∴log2(x2-x-2)<2,∴x2-x-2>0,x2-x-2<4,∴x<-1或x>2,-2<x<3.∴-2<x<-1或2<x<3.∴原不等式的解集为{x|-2<x<-1或2<x<3}.。
2014届高考数学第二章基本初等函数(I)复习提升训练新人教A版必修1 一、选择题1、方程所表示的曲线的图形是()2、设Q为有理数集,函数f (x) =g(x)=,则函数h(x)= f (x)·g(x)A.是奇函数但不是偶函数 B.是偶函数但不是奇函数C.既是奇函数也是偶函数 D.既不是偶函数也不是奇函数3、函数,在同一直角坐标系第一象限中的图像可能是()4、已知是定义在上的奇函数,且当时不等式成立,若,,则大小关系是A.B. C. D.5、已知函数有两个零点,则有()A. B. C . D.6、已知是定义在上的奇函数,且当时不等式成立,若,,则大小关系是A. B. C. D.7、函数y=的图像与函数(-2≤x≤4)的图像所有交点的横坐标之和等于A. 2B. 4C.6 D. 88、已知集合.现给出下列函数:①②③④,若时,恒有,则所有可取的函数的编号是A. ①②③④B. ①②④C. ①② D. ④9、设为非零实数,则关于函数,的以下性质中,错误的是()A.函数一定是个偶函数B.一定没有最大值C.区间一定是的单调递增区间D.函数不可能有三个零点10、已知是定义在R上的周期为2的偶函数,当时,,设,,则a、b、c的大小关系为()A. B. C.D.11、已知函数,若互不相等,且,则的取值范围是()(A)(B)(C)(D)12、10、若实数满足,则的取值范围是()A. B. C. D.13、已知是定义在R上的偶函数,且是奇函数,且对任意,都有,则的大小关系是()A.B.C.D.14、对于函数,若存在区间,使得,则称区间为函数的一个“稳定区间”.现有四个函数:①;②③④.其中存在“稳定区间”的函数的个数为A.1 B.2C.3 D.415、若,则下列各结论中正确的是()A. B.C. D.16、设,<< ,且>>,则下列关系式中一定成立的是()A、>B、>C、+>2D、+<217、已知>0,且, =,当x∈时,均有, 则实数的取值范围是( )A. B. C. D.18、已知是方程的根,是方程的根,则=()A.2008 B.2009 C.2010 D.2011参考答案一、选择题1、D2、A3、B4、D5、D 【解析】函数的两个零点,即方程的两根,也就是函数与的图象交点的横坐标,如图易得交点的横坐标分别为显然,则6、D7、D8、B.9、C10、D11、C12、C13、B14、B15、D16、D17、C18、C。
小题专项集训(三) 基本初等函数(时间:40分钟 总分值:75分)一、选择题(每题5分,共50分)1.幂函数y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12,那么f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14的值为( ). A .1 B .2 C .3 D .4解析 设f (x )=x n ,∴f (4)=12,即4n=12,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=⎝ ⎛⎭⎪⎫14n =4-n =2.答案 B2.(2013·某某长郡中学一模)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +12,x ≤-1,2x +2,x >-1,假设f (x )>1成立,那么实数x 的取值X 围是( ). A .(-∞,-2)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞C.⎝⎛⎭⎪⎫-2,-12D .(-∞,-2)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞解析 当x ≤-1时,由(x +1)2>1,得x <-2,当x >-1时,由2x +2>1,得x >-12,应选D. 答案 D3.(2013·某某一模)设函数f (x )是奇函数,并且在R 上为增函数,假设0≤θ≤π2时,f (m sin θ)+f (1-m )>0恒成立,那么实数m 的取值X 围是( ).A .(0,1)B .(-∞,0) C.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12D .(-∞,1) 解析∵f (x )是奇函数,∴f (m sin θ)>-f (1-m )=f (m -1).又f (x )在R 上是增函数,∴m sin θ>m -1,即m (1-sin θ)<1.当θ=π2时,m ∈R ;当0≤θ<π2时,m <11-sin θ.∵0<1-sin θ ≤1,∴11-sin θ≥1.∴m <1.应选D.答案 D4.(2013·某某模拟)函数f (x )是奇函数,当x >0时,f (x )=a x(a >0且a ≠1),且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 124=-3,那么a 的值为( ). A.3B .3 C .9 D.32解析∵f (log 124)=f ⎝⎛⎭⎪⎫log 214=f (-2)=-f (2)=-a 2=-3,∴a 2=3,解得a =±3,又a >0,∴a = 3.答案 A5.(2013·某某质检)a =20.2,b =0.40.2,c =0.40.6,那么( ). A .a >b >c B .a >c >b C .c >a >b D .b >c >a解析 由0.2<0.6,0.4<1,并结合指数函数的图象可知0.40.2>0.40.6,即b >c ;因为a =20.2>1,b =0.40.2<1,所以a >b .综上,a >b >c . 答案 A6.(2013·某某调研)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-x ,x ≤0,a x,x >0,假设f (1)=f (-1),那么实数a 的值等于( ).A .1B .2C .3D .4解析 根据题意,由f (1)=f (-1)可得a =1-(-1)=2,应选B. 答案 B7.设a >1,且m =log a (a 2+1),n =log a (a -1),p =log a (2a ),那么m ,n ,p 的大小关系为( ). A .n >m >p B .m >p >n C .m >n >p D .p >m >n解析 取a =2,那么m =log 25,n =log 21=0,p =log 24,∴m >p >n . 答案 B8.(2013·东城区综合练习)设a =log 123,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫130.3,c =ln π,那么( ).A .a <b <cB .a <c <bC .c <a <bD .b <a <c解析a =log 123<log 121=0,0<b =⎝ ⎛⎭⎪⎫130.3<⎝ ⎛⎭⎪⎫130=1,c =ln π>ln e=1,故a <b <c .答案 A9.(2013·某某名校模拟)设函数f (x )定义在实数集上,f (2-x )=f (x ),且当x ≥1时,f (x )=ln x ,那么有( ).A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f (2)D .f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13 解析由f (2-x )=f (x ),得f (1-x )=f (x +1),即函数f (x )的对称轴为x =1,结合图形可知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f (0)=f (2),应选C. 答案 C10.设函数y =f (x )在(-∞,+∞)内有定义,对于给定的正数K ,定义函数:f K (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f x,f x ≤K ,K ,f x >K .取函数f (x )=a-|x |(a >1).当K =1a时,函数f K (x )在以下区间上单调递减的是( ). A .(-∞,0) B .(-a ,+∞) C .(-∞,-1) D .(1,+∞) 解析函数f (x )=a-|x |(a >1)的图象为右图中实线部分,y=K =1a的图象为右图中虚线部分,由图象知f K (x )在(1,+∞)上为减函数,应选D. 答案 D二、填空题(每题5分,共25分)11.(2012·某某质检)假设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <3,3x -m ,x ≥3,且f (f (2))>7,那么实数m 的取值X 围是________.解析∵f (2)=4,∴f (f (2))=f (4)=12-m >7,∴m <5. 答案 (-∞,5)12.(2013·某某质检)函数y =log 12(3x -a )的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞,那么a =________.解析 由3x -a >0,得x >a 3,又因函数y 的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞,所以a 3=23,a =2. 答案 213.假设f (x )=1+lg x ,g (x )=x 2,那么使2f [g (x )]=g [f (x )]的x 的值是________. 解析∵2f [g (x )]=g [f (x )],∴2(1+lg x 2)=(1+lg x )2,∴(lg x )2-2lg x -1=0,∴lg x =1±2,x =101±2.答案 101±214.函数f (x )=|log 2x |,正实数m ,n 满足m <n ,且f (m )=f (n ),假设f (x )在区间[m 2,n ]上的最大值为2,那么m +n =________.解析 由条件可得m <1<n ,且f (m )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1m=f (n ),即1m=n ,∴m 2<m <1,函数f (x )在[m 2,n ]上的最大值为f (m 2)=2f (m )=2f (n )=2log 2n =2,解得n =2,m =12,∴m +n =52.答案5215.(2012·某某高中月考)关于函数f (x )=lg x 2+1|x |(x ≠0),有以下命题:①其图象关于y 轴对称;②当x >0时,f (x )是增函数;当x <0时,f (x )是减函数; ③f (x )的最小值是lg 2;④f (x )在区间(-1,0),(2,+∞)上是增函数; ⑤f (x )无最大值,也无最小值. 其中所有正确结论的序号是________.解析f (x )=lg x 2+1|x |为偶函数,故①正确;又令u (x )=x 2+1|x |,那么当x >0时,u (x )=x+1x在(0,1)上递减,[1,+∞)上递增,∴②错误,③④正确;⑤错误.答案①③④。
4 函数的概念与表示方法一、填空题1.若函数f (x )=mx 2-2mx +m +1的定义域是R ,则实数m 的取值范围是__________.2.一个工厂生产某种产品每年需要固定投资100万元,此外每生产1件该产品还需要增加投资1万元,年产量为x (x ∈N *)件.当x ≤20时,年销售总收入为(33x -x 2)万元;当x >20时,年销售总收入为260万元.记该工厂生产并销售这种产品所得的年利润为y 万元,则y (万元)与x (件)的函数关系式为__________.(年利润=年销售总收入-年总投资)3.(2013江苏南通四校联考)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x -1|-2,|x |≤1,11+x 2,|x |>1,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫12等于________. 4.已知函数f (x )=|x -1|,则在下列几个函数中,与f (x )表示同一函数的是__________.(填序号)①g (x )=x 2-1|x +1|; ②g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ |x 2-1||x +1|(x ≠-1),2(x =-1);③g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1(x >0),1-x (x ≤0); ④g (x )=x -1.5.若函数y =f (x )的定义域是[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域是__________. 6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x <0,f (x -1)+1,x ≥0,则f (2 013)=__________. 7.已知f (x +1)=x +2x ,则f (x )=__________.8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是__________.9.某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大于.. 6.时再增选一名代表.那么,各班可推选代表人数y 与该班人数x 之间的函数关系用取整函数y =[x ]([x ]表示不大于x 的最大整数)可以表示为y =__________.二、解答题10.(1)设一次函数y =f (x ),且f [f (x )]=4x +3,求f (x );(2)设函数f (x )满足f (x )+2f ⎝⎛⎭⎫1x =x (x ≠0),求f (x ).11.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+bx +c ,x ≤0,2,x >0,若f (-4)=f (0),f (-2)=-2. (1)求f (x )的解析式;(2)定义满足f (x 0)=x 0的x 0为函数f (x )的不动点,求出f (x )的所有不动点.12.某厂生产某种零件,每个零件的成本为40元,出厂单价定为60元.该厂为鼓励销售商订购,决定当一次订购量超过100个时,每多订购一个,订购的全部零件的出厂单价就降低0.02元,但实际出厂单价不能低于51元.(1)当一次订购量为多少个时,零件的实际出厂单价恰好降为51元?(2)设一次订购量为x 个,零件的实际出厂单价为P 元,写出函数P =f (x )的表达式.(3)当销售商一次订购500个零件时,该厂获得的利润是多少元?如果订购1 000个,利润又是多少元?(工厂售出一个零件的利润=实际出厂单价-成本)参考答案一、填空题1.[0,+∞) 解析:当m =0时,f (x )=1,符合题意;当m ≠0时,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ m >0,Δ=(-2m )2-4m (m +1)<0,所以m >0. 综上,知m ≥0.2.y =⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+32x -100,0<x ≤20,x ∈N *160-x ,x >20,x ∈N* 3.413 解析:∵f ⎝⎛⎭⎫12=⎪⎪⎪⎪12-1-2=-32, ∴f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫-32 =11+⎝⎛⎭⎫-322=413. 4.③5.[0,1) 解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤2,x -1≠0,解得0≤x <1. 6.2 012 解析:当x ≥0时,f (x )-f (x -1)=1,则f (2 013)-f (2 012)=1;f (2 012)-f (2 011)=1;f (2 011)-f (2 010)=1;…f (1)-f (0)=1.以上各式相加:f (2 013)-f (0)=2 013,∴f (2 013)=2 013+f (0).又f (0)=f (-1)+1=-1-1+1=-1,∴f (2 013)=2 013+f (0)=2 013-1=2 012.7.x 2-1(x ≥1) 解析:令u =x +1,则x =u -1,u ≥1.所以f (u )=(x )2+2x =(u -1)2+2(u -1)=u 2-1,故f (x )=x 2-1(x ≥1).8.(-1,2-1)解析:作出函数f (x )的图象如图所示.由图象可知不等式f (1-x 2)>f (2x )可化为220,12x x x≥⎧⎨->⎩ 或220,12x x x≥⎧⎨->⎩解得0≤x <-1+或-1<x <0.∴-1<x <.9.⎣⎡⎦⎤x +310二、解答题10.解:(1)(待定系数法)设f (x )=kx +b ,则f [f (x )]=k (kx +b )+b =k 2x +kb +b ,又∵f [f (x )]=4x +3,∴⎩⎪⎨⎪⎧ k 2=4,kb +b =3, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ k =-2,b =-3或⎩⎪⎨⎪⎧k =2,b =1. ∴f (x )=-2x -3或f (x )=2x +1.(2)(消元法)用1x 代替条件方程中的x 得f ⎝⎛⎭⎫1x +2f (x )=1x,把它与原条件式联立,即得⎩⎨⎧ f ⎝⎛⎭⎫1x +2f (x )=1x ,f (x )+2f ⎝⎛⎭⎫1x =x , ①② ②-①×2得f (x )=2-x 23x,x ≠0. 11.解:(1)因为⎩⎪⎨⎪⎧f (-4)=f (0),f (-2)=-2, 所以⎩⎪⎨⎪⎧ (-4)2-4b +c =c ,(-2)2-2b +c =-2, 即⎩⎪⎨⎪⎧ b =4,2b -c =6,解得⎩⎪⎨⎪⎧ b =4,c =2,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+4x +2,x ≤0,2,x >0.(2)因为f (x )=x ,所以当x >0时,由f (x )=2,得x =2.当x ≤0时,由x 2+4x +2=x ,得x 2+3x +2=0,解得x =-1或x =-2.综上所述,函数f (x )所有不动点为x =-1,-2或2.12.解:(1)设一次订购量为m 个时,零件的实际出厂单价恰好降为51元.由题意,得60-(m -100)×0.02=51,得m =550.故当一次订购550个时,零件实际出厂单价恰为51元.(2)由题意知,当0<x ≤100时,f (x )=60;当100<x <550时,f (x )=60-(x -100)·0.02=62-x 50;当x ≥550时,f (x )=51.∴函数P =f (x )的表达式是f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 60,0<x ≤100,x ∈N *,62-x 50,100<x <550,x ∈N *,51,x ≥550,x ∈N *.(3)由(2)知当销售商一次订购500个零件和1 000个零件时销售单价分别为62-50050=52(元)和51元,故其利润分别是500×52-500×40=6 000(元)和1 000×51-1 000×40=11 000(元).所以销售商一次订购500个和1 000个零件时,该厂的利润分别是6 000元和11 000元.。
高考数学一轮复习提高题专题复习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.已知函数()()()52log 1,122,1x x f x x x ⎧-<⎪=⎨--+≥⎪⎩,则方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实根个数可能为( ) A .8 B .7C .6D .5【答案】ABC 【分析】以()1f x =的特殊情形为突破口,解出1x =或3或45或4-,将12x x+-看作整体,利用换元的思想进一步讨论即可. 【详解】 由基本不等式可得120x x +-≥或124x x+-≤-, 作出函数()()()52log 1,122,1x x f x x x ⎧-<⎪=⎨--+≥⎪⎩的图像,如下:①当2a >时,1224x x +-≤-或1021x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为4; ②当2a =时,1224x x +-=-或1021x x <+-<或122x x+-=, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为6; ③当12a <<时,12424x x -<+-<-或1021x x <+-<或1122x x<+-< 或1223x x<+-<,故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为8; ④当1a =时,124x x +-=-或1021x x <+-<或121x x +-=或123x x+-=,故方程12f x a x ⎛⎫+-=⎪⎝⎭的实数根个数为7; ⑤当01a <<时,1420x x -<+-<或1324x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为2; ⑥当0a =时,120x x +-=或1324x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为3; ⑦当0a <时,123x x+->, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为2; 故选:ABC 【点睛】本题考查了求零点的个数,考查了数形结合的思想以及分类讨论的思想,属于难题.2.已知21,1,()ln ,1,x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨>⎪⎩,则关于x 的方程2[()]()210f x f x k -+-=,下列正确的是( )A .存在实数k ,使得方程恰有1个不同的实数解;B .存在实数k ,使得方程恰有2个不同的实数解;C .存在实数k ,使得方程恰有3个不同的实数解;D .存在实数k ,使得方程恰有6个不同的实数解; 【答案】ACD 【分析】令()0f x t =≥,根据判别式确定方程2210t t k -+-=根的个数,作出()f x 的大致图象,根据根的取值,数形结合即可求解. 【详解】令()0f x t =≥,则关于x 的方程2[()]()210f x f x k -+-=,可得2210t t k -+-=,当58k =时,()14210k ∆=--=,此时方程仅有一个根12t =; 当58k <时,()14210k ∆=-->,此时方程有两个根12,t t , 且121t t +=,此时至少有一个正根; 当58k >时,()14210k ∆=--<,此时方程无根; 作出()f x 的大致图象,如下:当58k =时,此时12t =,由图可知()f x t =,有3个不同的交点,C 正确; 当58k <时,此时方程有两个根12,t t ,且121t t +=,此时至少有一个正根, 当()10,1t ∈、()20,1∈t ,且12t t ≠时,()f x t =,有6个不同的交点,D 正确; 当方程有两个根12,t t ,一个大于1,另一个小于0, 此时()f x t =,仅有1个交点,故A 正确;当方程有两个根12,t t ,一个等于1,另一个等于0,()f x t =,有3个不同的交点,当58k >时,()14210k ∆=--<,此时方程无根. 故选:ACD 【点睛】关键点点睛:本题考查了根的个数求参数的取值范围,解题的关键是利用换元法将方程化为2210t t k -+-=,根据方程根的分布求解,考查了数形结合的思想,分类讨论的思想.3.已知函数()2221,021,0x x x f x x x x ⎧++≥=⎨-++<⎩,则下列判断正确的是( )A .()f x 为奇函数B .对任意1x ,2x R ∈,则有()()()12120x x f x f x --≤⎡⎤⎣⎦C .对任意x ∈R ,则有()()2f x f x +-=D .若函数()y f x mx =-有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是()()–,04,∞+∞【答案】CD 【分析】根据函数的奇偶性以及单调性判断AB 选项;对x 进行分类讨论,判断C 选项;对选项D ,构造函数,将函数的零点问题转化为函数图象的交点问题,即可得出实数m 的取值范围. 【详解】对于A 选项,当0x >时,0x -<,则()22()()2()121()f x x x x x f x -=--+-+=-+-≠-所以函数()f x 不是奇函数,故A 错误; 对于B 选项,221y x x =++的对称轴为1x =-,221y x x =-++的对称轴为1x =所以函数221y x x =++在区间[0,)+∞上单调递增,函数221y x x =-++在区间(,0)-∞上单调递增,并且2202010201+⨯+=-+⨯+ 所以()f x 在R 上单调递增即对任意()1122,,x x x x R <∈,都有()()12f x f x <则()()()()()121212120,00x x f x f x x x f x f x ⎡⎤-<-⇒--⎣⎦,故B 错误; 对于C 选项,当0x >时,0x -<,则 22()()2()121f x x x x x -=--+-+=--+ 则22()()21212f x f x x x x x +-=++--+= 当0x =时,(0)(0)1f f -==,则(0)(0)2f f -+=当0x <时,0x ->,则22()()2()121f x x x x x -=-+-+=-+ 则22()()21212f x f x x x x x +-=-+++-+= 即对任意x ∈R ,则有()()2f x f x +-=,故C 正确;对于D 选项,当0x =时,()010y f ==≠,则0x =不是该函数的零点 当0x ≠时,()()0f x f x xm x m -=⇔=令函数()()g x f x x=,函数y m =由题意可知函数y m =与函数()()g x f x x=的图象有两个不同的交点因为()0f x ≥时,)12,x ⎡∈-+∞⎣,()0f x <时,(),12x ∈-∞-所以12,012,122)01,12(x x x x x x x x x g x ⎧++>⎪⎪⎪-++-≤<⎨⎪⎪--<-⎩=⎪当0x >时,设1201x x ,()()()()121212121212111x x x x g x g x x x x x x x ---=+--= 因为12120,10x x x x -<-<,所以()()120g x g x ->,即()()12g x g x > 设121x x <<,()()()()1212121210x x x x g x g x x x ---=<,即()()12g x g x <所以函数()g x 在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,)+∞上单调递增同理可证,函数()g x 在区间)12,0⎡-⎣上单调递减,在区间(),12-∞-上单调递增11241)1(g ++==函数()g x 图象如下图所示由图可知,要使得函数y m =与函数()()g x f x x=的图象有两个不同的交点则实数m 的取值范围是()()–,04,∞+∞,故D 正确;故选:CD 【点睛】本题主要考查了利用定义证明函数的单调性以及奇偶性,由函数零点的个数求参数的范围,属于较难题.4.已知()f x 为R 上的奇函数,且当0x >时,()lg f x x =.记()sin ()cos g x x f x x =+⋅,下列结论正确的是( )A .()g x 为奇函数B .若()g x 的一个零点为0x ,且00x <,则()00lg tan 0x x --=C .()g x 在区间,2ππ⎛⎫-⎪⎝⎭的零点个数为3个 D .若()g x 大于1的零点从小到大依次为12,,x x ,则1223x x ππ<+<【答案】ABD 【分析】根据奇偶性的定义判断A 选项;将()0g x =等价变形为tan ()x f x =-,结合()f x 的奇偶性判断B 选项,再将零点问题转化为两个函数的交点问题,结合函数()g x 的奇偶性判断C 选项,结合图象,得出12,x x 的范围,由不等式的性质得出12x x +的范围. 【详解】由题意可知()g x 的定义域为R ,关于原点对称因为()()()sin ()cos sin ()cos ()g x x f x x x f x x g x -=-+-⋅-=--⋅=-,所以函数()g x 为奇函数,故A 正确; 假设cos 0x =,即,2x k k Z ππ=+∈时,sin ()co cos s sin 02x k x f x k πππ⎛⎫++⋅==≠ ⎪⎝⎭所以当,2x k k Z ππ=+∈时,()0g x ≠当,2x k k Z ππ≠+∈时,sin ()cos 0tan ()x f x x x f x +⋅=⇔=-当00x <,00x ->,则()000()()lg f x f x x =--=--由于()g x 的一个零点为0x , 则()()00000tan ()lg t lg an 0x x f x x x =-=⇒--=-,故B 正确;当0x >时,令12tan ,lg y x y x ==-,则()g x 大于0的零点为12tan ,lg y x y x ==-的交点,由图可知,函数()g x 在区间()0,π的零点有2个,由于函数()g x 为奇函数,则函数()g x 在区间,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭的零点有1个,并且(0)sin 0(0)cos00g f =+⋅=所以函数在区间,2ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭的零点个数为4个,故C 错误;由图可知,()g x 大于1的零点123,222x x ππππ<<<< 所以1223x x ππ<+< 故选:ABD 【点睛】本题主要考查了判断函数的奇偶性以及判断函数的零点个数,属于较难题.5.定义在R 上的函数()(),()22(2)f x x g x g x x g x =+=--+--,若()f x 在区间[1,)-+∞上为增函数,且存在20t -<<,使得(0)()0f f t ⋅<.则下列不等式一定成立的是( )A .21(1)()2f t t f ++> B .(2)0()f f t ->> C .(2)(1)f t f t +>+D .(1)()f t f t +>【答案】ABC 【分析】先由()(),()22(2)f x x g x g x x g x =+=--+--推出()f x 关于1x =-对称,然后可得出B 答案成立,对于答案ACD ,要比较函数值的大小,只需分别看自变量到对称轴的距离的大小即可 【详解】因为()(),()22(2)f x x g x g x x g x =+=--+--所以(2)2(2)2()22()()f x x g x x g x x g x x f x --=--+--=--+++=+= 所以()f x 关于1x =-对称,所以(0)(2)f f =- 又因为()f x 在区间[1,)-+∞上为增函数,20t -<< 所以(0)(2)()f f f t =-> 因为(0)()0f f t ⋅<所以()0,(2)(0)0f t f f <-=> 所以选项B 成立因为2231120224t t t ⎛⎫++-=++> ⎪⎝⎭所以21t t ++比12离对称轴远 所以21(1)()2f t t f ++>,所以选项A 成立 因为()()2232250t t t +-+=+>所以32t t +>+,所以2t +比1t +离对称轴远 所以(2)(1)f t f t +>+,即C 答案成立因为20t -<<,所以()()222123t t t +-+=+符号不定 所以2t +,1t +无法比较大小,所以(1)()f t f t +>不一定成立 所以D 答案不一定成立 故选:ABC 【点睛】本题考查的是函数的性质,由条件得出()f x 关于1x =-对称是解题的关键.6.德国著名数学家狄利克雷(Dirichlet ,1805~1859)在数学领域成就显著.19世纪,狄利克雷定义了一个“奇怪的函数” ()1,0,R x Qy f x x C Q ∈⎧==⎨∈⎩其中R 为实数集,Q 为有理数集.则关于函数()f x 有如下四个命题,正确的为( ) A .函数()f x 是偶函数B .1x ∀,2R xC Q ∈,()()()1212f x x f x f x +=+恒成立 C .任取一个不为零的有理数T ,f x Tf x 对任意的x ∈R 恒成立D .不存在三个点()()11,A x f x ,()()22,B x f x ,()()33C x f x ,,使得ABC ∆为等腰直角三角形 【答案】ACD 【分析】根据函数的定义以及解析式,逐项判断即可. 【详解】对于A ,若x Q ∈,则x Q -∈,满足()()f x f x =-;若R x C Q ∈,则R x C Q -∈,满足()()f x f x =-;故函数()f x 为偶函数,选项A 正确;对于B ,取12,R R x C Q x C Q ππ=∈=-∈,则()()1201f x x f +==,()()120f x f x +=,故选项B 错误;对于C ,若x Q ∈,则x T Q +∈,满足()()f x f x T =+;若R x C Q ∈,则R x T C Q +∈,满足()()f x f x T =+,故选项C 正确;对于D ,要为等腰直角三角形,只可能如下四种情况:①直角顶点A 在1y =上,斜边在x 轴上,此时点B ,点C 的横坐标为无理数,则BC 中点的横坐标仍然为无理数,那么点A 的横坐标也为无理数,这与点A 的纵坐标为1矛盾,故不成立;②直角顶点A 在1y =上,斜边不在x 轴上,此时点B 的横坐标为无理数,则点A 的横坐标也应为无理数,这与点A 的纵坐标为1矛盾,故不成立;③直角顶点A 在x 轴上,斜边在1y =上,此时点B ,点C 的横坐标为有理数,则BC 中点的横坐标仍然为有理数,那么点A 的横坐标也应为有理数,这与点A 的纵坐标为0矛盾,故不成立;④直角顶点A 在x 轴上,斜边不在1y =上,此时点A 的横坐标为无理数,则点B 的横坐标也应为无理数,这与点B 的纵坐标为1矛盾,故不成立.综上,不存在三个点()()11,A x f x ,()()22,B x f x ,()()33C x f x ,,使得ABC ∆为等腰直角三角形,故选项D 正确. 故选:ACD . 【点睛】本题以新定义为载体,考查对函数性质等知识的运用能力,意在考查学生运用分类讨论思想,数形结合思想的能力以及逻辑推理能力,属于难题.7.设函数cos2cos2()22x x f x -=-,则( ) A .()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增 B .()f x 的值域为33,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .()f x 的一个周期为πD .4f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图像关于点,04π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称【答案】BC 【分析】根据余弦函数及指数函数的单调性,分析复合函数的单调区间及值域,根据周期定义检验所给周期,利用函数的对称性判断对称中心即可求解. 【详解】令cos2t x =,则12222ttt t y -=-=-,显然函数12222t t tty -=-=-为增函数,当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,cos2t x =为减函数, 根据复合函数单调性可知,()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减, 因为cos2[1,1]t x =∈-, 所以增函数12222ttt ty -=-=-在cos2[1,1]t x =∈-时,3322y -≤≤, 即()f x 的值域为33,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦; 因为cos2()cos2(cos2c )os222)(2()2x x x x x x f f πππ+-+-=-=+-=,所以()f x 的一个周期为π,因为sin 2sin 2224x x f x π-⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,令sin 2sin 22(2)xx h x --=, 设(,)P x y 为sin 2sin 22(2)x x h x --=上任意一点, 则(,)2P x y π'--为(,)P x y 关于,04π⎛⎫⎪⎝⎭对称的点, 而sin 2(sin 2())22sin 2sin 2()22222x x x x h y x y πππ-----=-==≠--,知点(,)2P x y π'--不在函数图象上,故()h x 的图象不关于点,04π⎛⎫⎪⎝⎭对称,即4f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图像不关于点,04π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称.故选:BC 【点睛】本题主要考查了余弦函数的性质,指数函数的性质,复合函数的单调性,考查了函数的周期性,值域,对称中心,属于难题.8.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.9.高斯是德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家,近代数学奠基者之一.高斯被认为是历史上最重要的数学家之一,并享有“数学王子”之称.有这样一个函数就是以他名字命名的:设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]()f x x =称为高斯函数,又称为取整函数.如:(2.3)2f =,( 3.3)4f -=-.则下列正确的是( ) A .函数()f x 是R 上单调递增函数B .对于任意实数a b ,,都有()()()f a f b f a b +≤+ C .函数()()g x f x ax =-(0x ≠)有3个零点,则实数a 的取值范围是34434532⎛⎤⎡⎫⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭,, D .对于任意实数x ,y ,则()()f x f y =是1x y -<成立的充分不必要条件 【答案】BCD 【分析】取反例可分析A 选项,设出a ,b 的小数部分,根据其取值范围可分析B 选项,数形结合可分析C 选项,取特殊值可分析D 选项. 【详解】解:对于A 选项,()()1 1.21f f ==,故A 错误;对于B 选项,令[]a a r =+,[](,b b q r =+q 分别为a ,b 的小数部分), 可知[]01r a a =-<,[]01q b b =-<,[]0r q +≥, 则()[][][][][][][]()()f a b a b r q a b r q a b f a f b ⎡⎤+=+++=++++=+⎣⎦,故B 错误;对于C 选项,可知当1k x k ≤<+,k Z ∈时,则()[]f x x k ==, 可得()f x 的图象,如图所示:函数()()()0g x f x ax x =-≠有3个零点,∴函数()f x 的图象和直线y ax =有3个交点,且()0,0为()f x 和直线y ax =必过的点,由图可知,实数a 的取值范围是][3443,,4532⎛⎫⋃⎪⎝⎭,故C 正确;对于D 选项,当()()f x f y =时,即r ,q 分别为x ,y 的小数部分,可得01r ≤<,01q ≤<,[][]101x y x r y q r q -=+--=-<-=;当1x y -<时,取0.9x =-,0.09y =,可得[]1x =-,[]0y =,此时不满足()()f x f y =,故()()f x f y =是1x y -<成立的充分不必要条件,故D 正确; 故选:BCD . 【点睛】本题考查函数新定义问题,解答的关键是理解题意,转化为分段函数问题,利用数形结合思想;10.已知函数()f x 满足:当-<3≤0x 时,()()1xf x e x =+,下列命题正确的是( )A .若()f x 是偶函数,则当03x <≤时,()()1xf x ex =+B .若()()33f x f x --=-,则()()32g x f x e =+在()6,0x ∈-上有3个零点 C .若()f x 是奇函数,则1x ∀,[]23,3x ∈-,()()122f x f x -<D .若()()3f x f x +=,方程()()20f x kf x -=⎡⎤⎣⎦在[]3,3x ∈-上有6个不同的根,则k 的范围为2312k e e-<<- 【答案】BC 【分析】A 选项,利用函数的奇偶性求出解析式即可判断;B 选项,函数()f x 关于直线3x =-对称,利用导数研究函数的单调性作出函数图像,由函数图像可知当()6,0x ∈-时,函数()f x 与直线32y e =-有3个交点可判断;C 选项,由函数图像关于原点对称求出函数的值域进行判断;D 选项,函数周期为3,作出函数图像知方程()0f x =在[]3,3x ∈-上有两个不同的根,则2312k e e-<≤-时方程()f x k =在[]3,3x ∈-上有4个不同的根. 【详解】A 选项,若03x <≤,则30x -≤-<,()()1xf x e x --=-+,因为函数()f x 是偶函数,所以()()()1xf x f x ex -=-=-+,A 错误;B 选项,若()()33f x f x --=-,则函数()f x 关于直线3x =-对称,当-<3≤0x 时,()()2xf x ex '=+,当()3,2x ∈--时,()0f x '<,函数()f x 单调递减,当()2,0x ∈--时,()0f x '>,函数()f x 单调递增,且()323f e -=-,()2120f e -=-<,()10f -=, 作出函数大致图像如图所示,则当()6,0x ∈-时,函数()f x 与直线32y e =-有3个交点,即函数()()32g x f x e=+在()6,0x ∈-上有3个零点,B 正确;C 选项,由B 知当[3,0)x ∈-时,()2[,1)f x e -∈-,若函数()f x 为奇函数,则当[]3,3x ∈-时()()1,1f x ∈-,所以1x ∀,[]23,3x ∈-,()()122f x f x -<,C 正确;D 选项,若()()3f x f x +=,则函数()f x 的周期为3,作出函数在[]3,3x ∈-上的图像如图所示,若方程()()20f x kf x -=⎡⎤⎣⎦即()()[]0f x f x k -=在[]3,3x ∈-上有6个不同的根,因为方程()0f x =在[]3,3x ∈-上有两个不同的根,所以()f x k =在[]3,3x ∈-上有4个不同的根,又()323f e -=-,()2120f e -=-<,所以2312k e e-<≤-,D 错误. 故选:BC 【点睛】本题考查函数的图像与性质综合应用,涉及函数的单调性、奇偶性、对称性,函数的零点与方程的根,综合性较强,属于较难题.11.已知函数ln ,0()1,x x f x x x ⎧>=⎨+≤⎩,若函数(())y f f x a =+有6个不同零点,则实数a 的可能取值是( )A .0B .12-C .1-D .13-【答案】BD 【分析】分别代入各个选项中a 的值,选解出(())0f f x a +=中的()f x ,然后再根据数形结合可得出答案. 【详解】 画出函数,0,()1,0lnx x f x x x ⎧>=⎨+⎩的图象:函数(())y f f x a =+有零点,即方程(())0f f x a +=有根的问题. 对于A :当0a =时,(())0f f x =,故()1f x =-,()1f x =,故0x =,2x =-,1=x e,x e =, 故方程(())0f f x a +=有4个不等实根; 对于B :当12a =-时,1(())2f f x =, 故1()2f x =-,()f x e =()f x e =,当1()2f x =-时,由图象可知,有1个根, 当()f x e =2个根, 当()f x e=时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根; 对于C :当1a =-时,(())1f f x =, 故()0f x =,()f x e =,1()f x e=, 当()0f x =时,由图象可知,有2个根, 当()f x e =时,由图象可知,有2个根, 当1()f x e=时,由图象可知,有3个根, 故方程(())0f f x a +=有7个不等实根; 对于D :当13a =-时,1(())3f f x =, 故2()3f x =-,3()f x e =3()f x e , 当2()3f x =-时,由图象可知,有1个根,当()f x =2个根, 当()f x =时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根; 故选:BD . 【点睛】关键点睛:本题的关键一是将问题转化为方程问题,二是先解出()f x 的值,三是根据数形结合得到每一个新的方程的根.12.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当(,0)x ∈-∞时,2()2f x x x =-+,下列说法正确的是( )A .(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =-B .函数在定义域R 上为增函数C .不等式(32)3f x -<的解集为(,1)-∞D .不等式2()10f x x x -+->恒成立 【答案】BC 【分析】对于A ,利用奇函数定义求(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =+;对于B ,研究当(,0)x ∈-∞时,()f x 的单调性,结合奇函数图像关于原点对称,知()f x 在R 上的单调性;对于C ,求出(1)3f =,不等式(32)3f x -<,转化为(32)(1)f x f -<,利用单调性解不等式;对于D ,分类讨论(0,)x ∈+∞与(,0)x ∈-∞两种情况是否恒成立. 【详解】对于A ,设(0,)x ∈+∞,(,0)x -∈-∞,则2()2f x x x -=--,又()f x 是奇函数,所以2()()2f x f x x x =--=+,即(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =+,故A 错;对于B ,2()2f x x x =-+,对称轴为1x =,所以当(,0)x ∈-∞时,()f x 单调递增,由奇函数图像关于原点对称,所以()f x 在R 上为增函数,故B 对;对于C ,由奇函数在R 上为增函数,则(0,)x ∈+∞时,2()23f x x x =+=,解得11x =,23x =-(舍去),即(1)3f =,所以不等式(32)3f x -<,转化为(32)(1)f x f -<, 又()f x 在R 上为增函数,得321x -<,解得1x <, 所以不等式的解集为(,1)-∞,故C 对; 对于D ,当(,0)x ∈-∞时,2()2f x x x =-+2222()121231(21)(1)0f x x x x x x x x x x x -+-=-+-+-=-+-=-+-<,当(0,)x ∈+∞时,2()2f x x x =+222()12131f x x x x x x x x -+-=+-+-=-不恒大于0,故D 错;故选:BC 【点睛】方法点睛:考查了解抽象不等式,要设法把隐性划归为显性的不等式求解,方法是: (1)把不等式转化为[][]()()f g x f h x >的模型;(2)判断函数()f x 的单调性,再根据函数的单调性将不等式的函数符号“f ”脱掉,得到具体的不等式(组)来求解,但要注意奇偶函数的区别. 考查了利用奇偶性求函数解析式,求函数解析式常用的方法: (1)已知函数类型,用待定系数法求解析式; (2)已知函数奇偶性,用奇偶性定义求解析式;(3)已知()f x 求[()]f g x ,或已知[()]f g x 求()f x ,用代入法、换元法或配凑法; (4)若()f x 与1()f x或()f x -满足某个等式,可构造另一个等式,通过解方程组求解;13.下列结论正确的是( )A .函数()y f x =的定义域为[]1,3,则函数()21y f x =+的定义域为[]0,1 B .函数()f x 的值域为[]1,2,则函数()1f x +的值域为[]2,3C .若函数24y x ax =-++有两个零点,一个大于2,另一个小于-1,则a 的取值范围是()0,3D .已知函数()23,f x x x x R =+∈,若方程()10f x a x --=恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围为()()0,19,⋃+∞ 【答案】ACD 【分析】根据抽象函数定义域及代换的方法可求函数的定义域,判断A ,利用函数图象的平移可判断函数值域的变换情况,判断B ,利用数形结合及零点的分布求解判断C ,作出函数()23f x x x =+与1y a x =-的图象,数形结合即可判断D.【详解】对于A, ()y f x =的定义域为[]1,3,则由1213x ≤+≤可得()21y f x =+定义域为[]0,1,故正确;对于B ,将函数()f x 的图象向左平移一个单位可得函数()1f x +的图象,故其值域相同,故错误;对于C, 函数2()4y g x x ax ==-++有两个零点,一个大于2,另一个小于-1只需(2)0(1)0g g >⎧⎨->⎩,解得0<<3a ,故正确;对于D, 作出函数()23f x x x =+与1y a x =-的图象,如图,由图可以看出,0a ≤时,不可能有4个交点,找到直线与抛物线相切的特殊位置1a =或9a =,观察图象可知,当01a <<有4个交点,当9a <时,两条射线分别有2个交点,综上知方程()10f x a x --=恰有4个互异的实数根时,()()0,19,a ∈+∞正确.故选:ACD 【点睛】关键点点睛:对于方程实根问题,可转化为函数图象交点问题,本题中,()23f x x x=+图象确定,而1y a x =-是过(1,0)关于1x =对称的两条射线,参数a 确定两射线张角的大小,首先结合图形找到关键位置,即1a =时左边射线与抛物线部分相切,9a =时右边射线与抛物线相切,然后观察图象即可得出结论.14.对于定义在R 上的函数()f x ,若存在正实数a ,b ,使得()()f x a f x b +≤+对一切x ∈R 均成立,则称()f x 是“控制增长函数”.在以下四个函数中是“控制增长函数”的有( ) A .()xf x e =B .()f x x =C .()()2sin f x x=D .()sin f x x x =⋅【答案】BCD 【分析】假设各函数是“控制增长函数”,根据定义推断()()f x a f x b +≤+对一切x ∈R 恒成立的条件,并判断,a b 的存在性,即可得出结论. 【详解】对于A. ()()f x a f x b +≤+可化为22()()11x a x a x x b ++++≤+++,22ax a a b ≤--+0a >,不等式在x ∈R 上不恒成立,所以2()1f x x x =++不是“控制增长函数”;对于B. ()()f x a f x b +≤+可化为,b ≤,即2||||2x a x b +≤++恒成立.又||||x a x a +≤+,故只需保证2||||2x a x b +≤++.20,2a b b b->≥ ,当220a b -≤时,b ≤恒成立,()f x ∴=“控制增长函数”;对于C.()21()sin 1,()()2f x x f x a f x -≤=≤∴+-≤,2b ∴≥时,a 为任意正数,()()f x a f x b +≤+恒成立, ()2()sin f x x ∴=是“控制增长函数”;对于D. ()()f x a f x b +≤+化为,()sin()sin x a x a x x b ++≤+,令2a π= ,则(2)sin sin ,2sin x x x x b x b ππ+≤+≤,当2b π≥时,不等式()sin()sin x a x a x x b ++≤+恒成立,()sin f x x x ∴=⋅是“控制增长函数”.故选:BCD 【点睛】本题考查了新定义的理解,函数存在成立和恒成立问题的研究.我们可先假设结论成立,再不断寻求结论成立的充分条件,找得到就是“控制增长函数”.如果找出了反例,就不是“控制增长函数”.15.设函数ln(2),2()1,2x x f x x x ->⎧=⎨+≤⎩,g (x )=x 2-(m +1)x +m 2-2,下列选项正确的有( )A .当m >3时,f [f (x )]=m 有5个不相等的实根B .当m =0时,g [g (x )]=m 有4个不相等的实根C .当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根D .当m =2时,g [f (x )]=m 有5个不相等的实根 【答案】BCD 【分析】作出函数()f x 的图象,利用函数()f x 的图象和函数()g x 的图象分析可解得结果.【详解】作出函数()f x 的图象:令()f x t =,得[()]()f f x f t m ==;当3m >时,()f x m =有两个根:31242e t t <->+,,方程1()f x t =有1个根,方程2()f x t =有2个根,所以A 错误;②当0m =时,2 ()2g x x x =--,[()]0g g x =,令()g x t =,由()0g t =,得1221t t ==-,, 由2122t x x ==--12117117x x -+⇒=由2234151512t x x x x -+=-=--⇒==所以B 正确; ③令()g x t =,()f t m =∴,因为01m <<,所以()f t m =有3个实根根123,,t t t ,设123t t t <<,所以12311ln(2)t m t m t m --=+=-=,,, 22()(1)2g x x m x m =-++-221329()24m m m x +--=-+23294m m --≥, 221329329144m m m m t m -----=---23254m m --+=, 因为2325m m --+在(0,1)上递减,所以23253250m m --+>--+=, 所以2132504m m t --+->,所以213254m m t --+>, 即方程()f t m =的最小根1t 大于()g x 的最小值,所以1()g x t =、2()g x t =、3()g x t =都有2个不等实根,且这6个实根互不相等, 所以当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根,所以C 正确; ④令()f x t =,则()g t m =,当2m =时,方程()2g t =化为230t t -=,得1230t t ==,;当20()t f x ==,得1213x x =-=,; 当13()t f x ==,得3442x x =-=,,352e x =+符合题意,所以D 正确. 故选:BCD. 【点睛】关键点点睛:作出函数的图象,利用数形结合法求解是解题关键.16.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.17.定义域和值域均为[],a a -的函数()y f x =和()y g x =的图象如图所示,其中0a c b >>>,下列四个结论中正确有( )A .方程()0f g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解B .方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解C .方程()0f f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有八个解D .方程()0g g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有一个解【答案】ABD 【分析】通过利用()t f x =和()t g x =,结合函数()y f x =和()y g x =的图象,分析每个选项中外层函数的零点,再分析内层函数的图象,即可得出结论. 【详解】由图象可知,对于方程()y f x =,当a y c -≤<-或c y a <≤,方程()y f x =只有一解;当y c =±时,方程()y f x =只有两解;当c y c -<<时,方程()y f x =有三解; 对于方程()y g x =,当a y a -≤≤时,方程()y g x =只有唯一解. 对于A 选项,令()t x g =,则方程()0f t =有三个根1t b =-,20t =,3t b =,方程()g x b =-、()0g x =、()g x b =均只有一解, 所以,方程()0f g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解,A 选项正确; 对于B 选项,令()t f x =,方程()0g t =只有一解1t b =,方程()f x b =只有三解,所以,方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解,B 选项正确; 对于C 选项,设()t f x =,方程()0f t =有三个根1t b =-,20t =,3t b =,方程()f x b =-有三解,方程()0f x =有三解,方程()f x b =有三解, 所以,方程()0f f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有九个解,C 选项错误;对于D 选项,令()t x g =,方程()0g t =只有一解1t b =,方程()g x b =只有一解, 所以,方程()0g g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有一个解,D 选项正确. 故选:ABD. 【点睛】思路点睛:对于复合函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦的零点个数问题,求解思路如下: (1)确定内层函数()u g x =和外层函数()y f u =; (2)确定外层函数()y f u =的零点()1,2,3,,i u u i n ==;(3)确定直线()1,2,3,,i u u i n ==与内层函数()u g x =图象的交点个数分别为1a 、2a 、3a 、、n a ,则函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦的零点个数为123n a a a a ++++.18.已知函数22(2)log (1),1()2,1x x x f x x +⎧+>-⎪=⎨≤-⎪⎩,若关于x 的方程()f x m =有四个不等实根1x ,2x ,3x ,()41234x x x x x <<<,则下列结论正确的是( )A .12m <≤B .11sin cos 0x x ->C .3441x x +>- D.2212log mx x ++10【答案】ACD 【分析】画出()f x 的图象,结合图象求得1234,,,,m x x x x 的取值范围,利用特殊值确定B 选项错误,利用基本不等式确定CD 选项正确. 【详解】画出()f x 的图象如下图所示,由于关于x 的方程()f x m =有四个不等实根1x ,2x ,3x ,()41234x x x x x <<<, 由图可知12m <≤,故A 选项正确. 由图可知12,x x 关于直线2x =-对称,故12122,42x x x x +=-+=-, 由()()22221x x +=≤-解得3x =-或1x =-,所以1232,21x x -≤<--<≤-,3324π-<-<-,当134x π=-时,1212sin cos cos 0x x x x ==-=,所以B 选项错误. 令()()2221x m x +=≤-,()22log 2log 1x m m m +==,()22log 21m x +=,()222log 1m x +=,12,x x 是此方程的解,所以()211log 22m x =+,或()221log 22m x =+,故()()22221211211log 422m x x x x x ++=+--++()()2121122881022x x =+++≥=+,当且仅当()()211211522,222x x x +==-+时等号成立,故D 选项正确. 由图象可知()()2324log 1log 1x x +=-+,()()2324log 1log 10x x +++=,()()34111x x +⋅+=,4433111,111x x x x +==-++, 由()()2log 111x x +=>-,解得1x =或12x =-,由()()2log 121x x +=>-,解得3x =或34x =-, 所以3431,1342x x -≤<-<≤, ()3433331144145111x x x x x x +=+-+=-+++ 51≥=-①. 令()()21134,1,1421x x x x +===-++或12x =-,所以①的等号不成立,即3441x x +>-,故C 选项正确. 故选:ACD【点睛】求解有关方程的根、函数的零点问题,可考虑结合图象来求解.求解不等式、最值有关的问题,可考虑利用基本不等式来求解.19.已知函数()()()sin 0f x x ωϕω=+>满足()01()12f x f x +=-=0,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值.则下列说法正确的是()A .01()12f x +=- B .若00x =,则()sin 26f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 的最小正周期为3D .()f x 在()0,303上的零点个数最少为202个 【答案】AC 【分析】由题意知()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,有01()12f x +=-且23πω=,进而可判断A 、B 、C 的正误,又[0,303]上共有101个周期,最多有203个零点,最少有202个零点,进而可知()0,303零点个数最少个数,即知D 的正误. 【详解】由()01()12f x f x +=-=0,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值,∴()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,即01()12f x +=-,002(1)()3x x πωϕωϕω++-+==, ∴()f x 的最小正周期为23T πω==,故A 、C 正确,B 错误;在[0,303]上共有101个周期,若每个周期有两个零点时,共有202个零点,此时区间端点不为零点;若每个周期有三个零点时,共有203个零点,此时区间端点为零点; ∴()0,303上零点个数最少为201个,即每个周期有三个零点时,去掉区间的两个端点,故D 错误. 故选:AC. 【点睛】关键点点睛:由条件推出()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,可确定01()2f x +及最小正周期,再由正弦函数的性质判断()0,303上零点个数,进而确定最少有多少个零点.20.已知直线2y x =-+分别与函数x y e =和ln y x =的图象交于点()()1122,,,A x y B x y ,则下列结论正确的是( )A .122x x +=B .122x x e e e +>C .1221ln ln 0x x x x +<D .12x x >【答案】ABC 【分析】根据互为反函数的性质可得()()1122,,,A x y B x y 的中点坐标为()1,1,从而可判断A ;利用基本不等式可判断B 、D ;利用零点存在性定理以及对数的运算性质可判断C. 【详解】函数xy e =与ln y x =互为反函数, 则xy e =与ln y x =的图象关于y x =对称,将2y x =-+与y x =联立,则1,1x y ==,由直线2y x =-+分别与函数xy e =和ln y x =的图象交于点()()1122,,,A x y B x y ,作出函数图像:则()()1122,,,A x y B x y 的中点坐标为()1,1, 对于A ,由1212x x +=,解得122x x +=,故A 正确; 对于B ,12121222222x x x x x x e e e e e e e +≥=+⋅==, 因为12x x ≠,即等号不成立,所以122x x e e e +>,故B 正确;对于C ,将2y x =-+与xy e =联立可得2x x e -+=,即20x e x +-=,设()2xf x e x =+-,且函数为单调递增函数,()010210f =+-=-<,112211320222f e e ⎛⎫=+-=-> ⎪⎝⎭,故函数的零点在10,2⎛⎫⎪⎝⎭上,即1102x <<,由122x x +=,则212x <<,122112211ln ln ln lnx x x x x x x x +=- ()1222122ln ln ln 0x x x x x x x <-=-<,故C 正确;对于D ,由12122x x x x +≥,解得121x x ≤, 由于12x x ≠,则121x x <,故D 错误; 故选:ABC 【点睛】本题考查了互为反函数的性质、基本不等式的应用、零点存在性定理以及对数的运算性质,考查了数形结合的思想,属于难题.。
陕西师范大学附中2014版《创新设计》高考数学一轮复习冲刺训练提升:函数概念与基本处等函数I本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题 (本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.函数()f x 的定义域为R ,若(1)f x +与(1)f x -都是奇函数,则( )A . ()f x 是偶函数B . ()f x 是奇函数C .()(2)f x f x =+D .(3)f x +是奇函数【答案】D2.若0x 是函数31()()log 5xf x x =-的零点,且100x x <<,则1()f x ( )A .恒为正值B .等于0C .恒为负值D .不大于0【答案】A3.设()f x 与()g x 是定义在同一区间[,]a b 上的两个函数,若对任意[,]x a b ∈,都有|()()|1f x g x -≤成立,则称()f x 和()g x 在[,]a b 上是“密切函数”,区间[,]a b 称为“密切区间”.若2()34f x x x =-+与()23g x x =-在[,]a b 上是“密切函数”,则其“密切区间”可以是( )A . [1,4]B . [2,3]C . [2,4]D . [3,4]【答案】B4.设25a bm ==,且112a b +=,则m = ( )【答案】A5.定义域为R 的偶函数()f x 满足对x ∀∈R ,有(2)()(1)f x f x f +=-,且当[2,3]x ∈ 时2()2(3)f x x =--,若函数()log (1)a y f x x =-+在0+∞(,)上至少有三个零点,则a 的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】B6.如果函数()f x x =()0a >没有零点,则a 的取值范围为( )A .()0,1B .()0,1)+∞C .()0,1()2,+∞D.(()2,+∞【答案】C7.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值( )范围( )A .3a ≤-B .3a ≥-C .3a ≥D .5a ≤【答案】A 8.已知函数()f x =的定义域是一切实数,则m 的取值范围是( )A . 04m <≤B . 01m ≤≤C . 4m ≥D . 04m ≤≤【答案】D 9.已知是定义在若,则大小关系是( )A .c a b >>B .c b a >>C .b c a >>D .a c b >>【答案】A 10.二次方程22(1)20x a x a +++-=,有一个根比1大,另一个根比-1小,则a 的取值范围是( ) A .31a -<< B .20a -<<C .10a -<<D .02a <<【答案】C11.定义两种运算:a ⊕b ,a ⊗b 2()2(2)xf 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【答案】A12.已知函数()|lg |f x x =.若ab ≠且,()()f a f b =,则a b +的取值范围是( )A .(1,)+∞B .[1,)+∞C . (2,)+∞D . [2,)+∞【答案】C第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题 (本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.方程220xx -=的根的个数为 【答案】3个14.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________.【答案】(-1,0)∪(0,1)15.已知二次函数22()2(2)2f x x a x a a =----,若在区间[0,1]内至少存在一个实数b ,使()0f b >,则实数a 的取值范围是____________ 【答案】1(,0)2-()y f x =()0.30.333a f =⋅ , , a b c16.函数106)(2-+-=x x x f 在区间[0,2]的最大值是____________ 【答案】-4三、解答题 (本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.已知关于x 的一元二次函数14)(2+-=bx ax x f .(1)设集合P={1,2, 3}和Q={-1,1,2,3,4},分别从集合P 和Q 中随机取一个数作为a 和b ,求函数)(x f y =在区间[),1+∞上是增函数的概率;(2)设点(a ,b )是区域⎪⎩⎪⎨⎧>>≤-+0008y x y x 内的随机点,求()[1,)y f x =+∞在区间上是增函数的概率.【答案】(1)∵函数14)(2+-=bx ax x f 的图象的对称轴为,2abx = 要使14)(2+-=bx ax x f 在区间),1[+∞上为增函数,当且仅当a >0且a b ab≤≤2,12即 若a =1则b =-1, 若a =2则b =-1,1; 若a =3则b =-1,1;∴事件包含基本事件的个数是1+2+2=5∴所求事件的概率为51153=. (2)由(Ⅰ)知当且仅当a b ≤2且a >0时,函数),1[14)(2+∞+-=在区是间bx ax x f 上为增函数, 依条件可知试验的全部结果所构成的区域为80(,)00a b a b a b ⎧⎫+-≤⎧⎪⎪⎪>⎨⎨⎬⎪⎪⎪>⎩⎩⎭构成所求事件的区域为三角形部分. 由),38,316(208得交点坐标为⎪⎩⎪⎨⎧==-+ab b a ∴所求事件的概率为31882138821=⨯⨯⨯⨯=P . 18.我国发射的天宫一号飞行器需要建造隔热层.已知天宫一号建造的隔热层必须使用20年,每厘米厚的隔热层建造成本是6万元,天宫一号每年的能源消耗费用C (万元)与隔热层厚度x(厘米)满足关系式:()()10053≤≤+=x x kx C ,若无隔热层,则每年能源消耗费用为8万元.设()x f 为隔热层建造费用与使用20年的能源消耗费用之和.(I )求C (x )和()x f 的表达式;(II )当陋热层修建多少厘米厚时,总费用()x f 最小,并求出最小值.【答案】(I )当0=x 时,C=8,所以k =40,故C()5340+=x x()().1005380065340206≤≤++=+⨯+=x x x x x x f(II )()(),7010160021053800532538006=-≥-+++=++=x x x x x f 当且仅当5,53800106=+=+x x x 即时取得最小值.即隔热层修建5厘米厚时,总费用达到最小值,最小值为70万元.19.某地区的农产品A 第x 天(120)≤≤x 的销售价格50|6|=--p x (元百斤),一农户在第x 天(120≤≤x )农产品A 的销售量40|8|=+-q x (百斤).(1)求该农户在第7天销售家产品A 的收入;(2)问这20天中该农户在哪一天的销售收入最大?【答案】(1)由已知第7天的销售价格49=p ,销售量41=q . 所以第7天的销售收入749412009=⨯=W (元). (2)设第x 天的销售收入为x W ,则(44)(48)(16)2009(7)(56)(32)(820)+-≤≤⎧⎪==⎨⎪-+≤≤⎩x x x x W x x x x ,当16≤≤x 时,2(44)(48)(44)(48)[]21162++-=+-≤=x x x W x x ,当且仅当2=x 时取等号,所以当2=x 时取最大值21936=W ,当820≤≤x 时,2(56)(32)(56)(32)[]19362-++=-+≤=x x x W x x ,当且仅当12=x 时取等号,所以当12=x 时取最大值21936=W ,由于2712>>W W W ,所以第2天该农户的销售收入最大. 20.已知函数2()21f x ax x =-+ (1)试讨论函数()f x 的单调性; (2)若113a ≤≤,且()f x 在[]1,3上的最大值为()M a ,求()M a 的表达式;(3)若113a ≤≤,且()f x 在[]1,3上的最大值为()M a ,最小值为()N a , 令()()()g a M a N a =-,求()g a 的表达式。
【答案】(1)当0a =时,函数()21f x x =-+在(),-∞+∞上为减函数 当0a >时,抛物线2()21f x ax x =-+开口向上,对称轴为1x a=∴函数()f x 在1,a ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上为减函数,在1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上为增函数当0a <时,抛物线2()21f x ax x =-+开口向下,对称轴为1x a=∴函数()f x 在1,a ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上为增函数,在1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上为减函数(2)211()()1f x a x a a =-+- ,又113a ≤≤,得113a ≤≤ 11()()1N a f a a ∴==-当112a ≤<,即112a <≤时,()(3)95M a f a ==-1()96g a a a∴=+-当123a ≤≤,即1132a ≤≤时,()(1)1M a f a ==-1()2g a a a∴=+-1112,,32()1196,,12a a a g a a a a ⎧⎡⎤+-∈⎪⎢⎥⎪⎣⎦∴=⎨⎛⎤⎪+-∈ ⎥⎪⎝⎦⎩21.已知二次函数x x f f bx ax x f ==+=)(,0)2()(2且方程满足有等根. (1)求f(x)的解析式;(2)是否存在实数m 、n(m<n),使f(x)的定义域和值域分别为[m ,n]和[4m ,4n].若存在,求出m 、n 的值;若不存在,请说明理由. w.w. 【答案】(1)0)2(,)(2=+=f bx ax x f.21,1,00)1(0)1(,)(02,02422-===--=∆∴=-+==+=+∴a b b x b ax x x f b a b a 即有等根即又即x x x f +-=∴221)( (2)2121)1(2121)(22≤+--=+-=x x x x f∴函数⎥⎦⎤ ⎝⎛∞-21,)(的值域为x f设有实数m 、n(m<n)使f(x)定义域为[m ,n],值域为[4m ,4n] 当81214,21)(,1m ax ≤≤==n n x f x 即时⎩⎨⎧==∴n n f mm f n m x f 4)(4)(,],[)(则上是增函数在⎩⎨⎧=-==-=∴0606n n m m 或或,由于0,6,=-=∴<n m n m 取 22.(1)设a=3log 2,b=ln2,c=125-,比较a,b,c 的大小(2)已知定义在R 上的奇函数)(x f ,满足(4)()f x f x -=-,且在区间[0,2]上是增函数,比较f(80),f(11),f(-25)的大小 【答案】(1)c<a<b(2) :因为)(x f 满足(4)()f x f x -=-,所以(8)()f x f x -=,所以函数是以8为周期的周期函数, 则)1()25(-=-f f ,)0()80(f f =,)3()11(f f =,又因为)(x f 在R 上是奇函数,(0)0f =,得0)0()80(==f f ,)1()1()25(f f f -=-=-,而由(4)()f x f x -=-得)1()41()3()3()11(f f f f f =--=--==,又因为)(x f 在区间[0,2]上是增函数,所以0)0()1(=>f f ,所以0)1(<-f ,即(25)(80)(11)f f f -<<。