浙江省杭州市2018届高考数学总复习专题训练四分段函数的性质(无答案)
高考数学函数专题训练《分段函数》含答案解析
高考数学函数专题训练 分段函数一、选择题1.已知函数21,1()11,1x x f x x x x -⎧<⎪=+⎨⎪-⎩…,若()f a 3=,则实数a 的值为( )A .2B .2-C .2±D .2或3-【答案】C【解析】Q 函数21,1()11,1x x f x x x x -⎧<⎪=+⎨⎪-⎩…,()3f a =,∴当1a <时,1()31a f a a -==+,解得2a =-; 当1a …时,2()13f a a =-=,解得2a =或2a =-(舍).综上,实数a 的值为2±.故选C . 2. 若()()234,1,1a x a x f x x x ⎧--<=⎨≥⎩是(),-∞+∞的增函数,则a 的取值范围是( )A .2,35⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .2,35⎛⎤ ⎥⎝⎦C .(),3-∞D .2,5⎛⎫+∞⎪⎝⎭【答案】A【解析】由于函数()()234,1,1a x a x f x x x ⎧--<=⎨≥⎩是(),-∞+∞的增函数,则函数()34y a x a =--在(),1-∞上是增函数,所以,30a ->,即3a <;且有()23141a a -⨯-≤,即351a -≤,得25a ≥, 因此,实数a 的取值范围是2,35⎡⎫⎪⎢⎣⎭,故选A.3. 若函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,,当[],1x m m ∈+时,不等式()()2-<+f m x f x m 恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .(),4-∞- B .(),2-∞-C .()2,2-D .(),0-∞【答案】B【解析】依题意得:函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,在x ∈R 上单调递减,因为()()2-<+f m x f x m ,所以2m x x m ->+,即2x m <,在[],1x m m ∈+上恒成立, 所以2(1)m m +<,即2m <-,故选B .4. 已知函数lg ,0()1lg ,0x x f x x x >⎧⎪=⎨⎛⎫-< ⎪⎪⎝⎭⎩,若()()f m f m >-,则实数m 的取值范围是( )A .(1,0)(1,)-⋃+∞B .(,1)(1,)-∞-+∞UC .(1,0)(0,1)-UD .(,1)(0,1)-∞-U【答案】A【解析】由函数的解析式可得函数()f x 为奇函数,则不等式()()f m f m >-即()()f m f m >-,即()0f m >,由此可得可得实数m 的取值范围是()()1,01,-⋃+∞.故选A.5. 已知函数1,0,()ln(),0,kx x f x x x -≥⎧=⎨--<⎩若函数()f x 的图象上关于原点对称的点有2对,则实数k 的取值范围为( ) A .(,0)-∞ B .1(0,)2C .(0,)+∞D .(0,1)【答案】D【解析】要使函数()f x 的图象上关于原点对称的点有2对,只需函数()()ln 0y x x =--<的图象关于原点对称的函数()ln 0y x x =>的图象与直线()10y kx x =->的交点个数为2即可.如图,可作出函数()()ln 0y x x =--<关于原点对称的函数()ln 0y x x =>的图象,当直线1y kx =-与ln y x =的图象相切时,设切点为(),ln m m ,又ln y x =的导数为1'y x =,则1ln 1km mk m -=⎧⎪⎨=⎪⎩,解得11m k =⎧⎨=⎩,可得切线的斜率为1,结合图象可知()0,1k ∈时,函数ln y x =的图象与直线1y kx =-有2个交点,即函数()f x 的图象上关于原点对称的点有2对,故选D.6. 已知函数f(x)=2-(0),0(0),()(0)x ax b xxg x x⎧+>⎪=⎨⎪<⎩在区间24,-4a b ba⎛⎫++⎪⎝⎭上满足f(-x)+f(x)=0,则g(-2)的值为()A.-22B.22C.-2D.2【答案】B【解析】由题意知f(x)是区间24,-4a b ba⎛⎫++⎪⎝⎭上的奇函数,∴a+4a-b2+4b=0,由于()224244b b b-+=--+≤,由对勾函数的性质,当0a>时,44aa+≥,故a<0,∴(b-2)2+2---aa⎛⎪⎝⎭=0,解得b=2,a=-2.∴g(-2)=-f(2)=-2-2a+b=-2+22+2=22.故选B.7. 已知函数()22log042708433x xf xx x x⎧<≤⎪=⎨-+>⎪⎩,,,若a b c d,,,互不相同,且满足,()()()()f a f b f c f d===则abcd的取值范围是()A.()3233,B.()3234,C.()3235,D.()3236,【答案】C【解析】由题意,可画出函数()f x图象如下:由题意,,,,a b c d Q 互不相同,∴可不妨设a b c d <<<.∵()()f a f b =,由图象,可知22log a log b -=.即:220log a log b +=.∴20log ab =,∴1ab =.又∵()()()()f a f b f c f d ===,∴依据图象,它们的函数值只能在0到2之间, ∴4578c d <<,<<.根据二次函数的对称性,可知:2612c d +=⨯=.∴()()2·121245abcd cd c c c c c ,<<==-=-+则可以将abcd 看成一个关于c 的二次函数.由二次函数的知识,可知:212c c -+在45c <<上的值域为()3235,. abcd ∴的取值范围即为()3235,,故选C . 8. 已知函数(,且)在上单调递增,且关于的方程恰有两个不相等的实数解,则的取值范围是( ) A .B .C .D .【答案】D 【解析】由函数()f x 的解析式可知函数在区间上单调递增,当时,函数单调递减,由复合函数的单调性法则可知:,且函数在处满足:,解得:,故,方程恰有两个不相等的实数解,则函数与函数的图像有且仅有两个不同的交点,绘制函数的图像如图中虚线所示,令可得:,由可知,,则直线与函数的图像在区间上存在唯一的交点,原问题转化为函数与二次函数在区间上存在唯一的交点,很明显当,即时满足题意,当直线与二次函数相切时,设切点坐标为,亦即,由函数的解析式可得:,故:,则,切点坐标为,从而:,即.据此可得:的取值范围是.故选D .9. 已知函数11ln ,01()1,12x x x f x x -+<≤⎧⎪=⎨>⎪⎩,若方程2()(1)()0f x a f x a -++=恰有三个不同的实数根,则实数a 的取值范围为 A .)0,(-∞ B .(0,)+∞ C .(1,)+∞ D .(0,1)【答案】D【解析】2()(1)()0f x a f x a -++=可变形为[()][()1]0f x a f x --=,即()a x f =或()1=x f ,由题可知函数()f x 的定义域为(0,)+∞,当(]0,1x ∈时,函数()f x 单调递增;当()1,x ∈+∞时,函数()f x 单调递减,画出函数()f x 的大致图象,如图所示,当且仅当1x =时,()1=x f ,因为方程2()(1)()0f x a f x a -++=恰有三个不同的实数根,所以()a x f =恰有两个不同的实数根,即(),y f x y a ==的图象有两个交点,由图可知10<<a 时,(),y f x y a ==的图象有两个交点,所以实数a 的取值范围为(0,1),故选D .10. 已知函数()2,02()211,0x x f x x f x x ⎧≤≠-⎪=+⎨⎪-+>⎩且若关于x 的方程()f x kx =都有4个不同的根,则k 的取值范围是( ) A .52,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .52,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .75,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .75,42⎛⎤⎥⎝⎦【答案】C【解析】()f x kx =都有4个不同的根,等价于(),,y f x y kx ==的图象有四个交点,因为()2,02()211,0x xf x x f x x ⎧≤≠-⎪=+⎨⎪-+>⎩且,所以,若01x <≤,则110x -<-≤,则2()(1)111f x f x x =-+=++;若12x <≤,则2Bq mRυυ=,则2()(1)12f x f x x=-+=+; 若23x <≤,则112x <-≤,则2()(1)131f x f x x =-+=+-; 若34x <≤,则213x <-≤,则2()(1)142f x f x x =-+=+-; 若45x <≤,则314x <-≤,则2()(1)153f x f x x =-+=+-; ...,作出()f x 的图象如图,求得()()4,7,2,5A B ,则75,42OAOB kk ==, 由图可知,7542k ≤<时,(),,y f x y kx ==的图象有四个交点,此时,关于x 的方程()f x kx =有4个不同的根,所以,k 的取值范围是75,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭,故选C .11. 已知函数1,03 ()lg(6),36gx a xf xx a x⎧-<≤⎪=⎨--<<⎪⎩,(其中a R∈),若()f x的四个零点从小到大依次为1x,2x,3x,4x,则4121iix x x=+∑的值是()A.16 B.13 C.12 D.10【答案】B【解析】由题意可知,()f x有四个零点等价于函数lg,03()lg(6),36x xg xx x⎧<≤⎪=⎨-<<⎪⎩图象与函数y a=有四个交点,如图所示,由图形可知,1lg x a-=,2lg x a=,3lg(6)x a-=,4lg(6)x a--=,∴110ax-=,210ax=,3610ax-=,4610ax--=,即110ax-=,210ax=,3610ax=-,4610ax-=-,所以121x x=,41101061061012a a a aiix--==++-+-=∑,故412113iix x x=+=∑,故选B.12. 已知函数ln,1()1(2)(),1x xf xx x a xe≥⎧⎪=⎨+-<⎪⎩(a为常数,e为自然对数的底数)的图象在点(),1A e处的切线与该函数的图象恰好有三个公共点,求实数a 的取值范围是( ) A.33a --<<-+B.233a -+<<C.3a <--233a -+<< D.3a -+<【答案】C【解析】由()ln f x x =,1x ≥,得()1f x x '=,()1'f e e= ()f x ∴在点(),1A e 处的切线方程为1y x e=,① 函数()()()12y f x x x a e==+-,1x <② ∴由①②联立方程组可得:11(2)()y x ey x x a e ⎧=⎪⎪⎨⎪=+-⎪⎩,其中1x <,化简得:2(1)20x a x a +--=,③Q 切线与该函数的图象在(),1A e 点有一个交点,∴只需要满足③在当1x <时有两个不相同的交点,很明显2x =-不是函数的零点,整理方程可得:()222322x x a x x x +==++-++,问题转化为函数y a =与平移之后的对勾函数()2232y x x =++-+有两个不同的交点, 绘制函数()2232y x x =++-+的图像如图所示,结合均值不等式的结论可知,当2x >-时,()2232232y x x =++-≥+, 当2x <-时,()2232232y x x =++-≤-+, 且当1x =时,()222323y x x =++-=+, 结合函数图像可知,实数a 的取值范围是:322a <--或23223a -+<<. 故选C . 二、填空题13.函数22,1()log ,1x x f x x x ⎧<=⎨-≥⎩的值域为____________.【答案】(,2)-∞【解析】当1x <时,()2xf x =,其值域为()0,2,当1x ≥时,()2log f x x =-,其值域为(],0-∞所以函数()22,1log ,1x x f x x x ⎧<=⎨-≥⎩的值域为(]()(),00,2,2-∞⋃=-∞14. 函数223,0,(),0,x x f x x x --<⎧=⎨≥⎩若0a b >>,且()()f a f b =,则()f a b +的取值范围是________. 【答案】[)1-+∞,【解析】设()()f a f b t ==,作出函数()f x 的图象, 由图象可得0t ≥时,由()2f a a t ==,解得a t =,由()23f bb t =--=,解得32tb --=, 则23131(1)12222t a b t t t t --+=+=-+-=---, 因为0t ≥,则0t ≥,设m a b =+, 则21(1)112m a b t =+=---≤-, 此时()()23231f a b f m m +==--≥-=-, 所以()f a b +的取值范围是[1,)-+∞.15. 设(),()f x g x 是定义在R 上的两个周期函数,()f x 的周期为4,()g x 的周期为2,且()f x 是奇函数.当2(]0,x ∈时,2()1(1)f x x =--,(2),01()1,122k x x g x x +<≤⎧⎪=⎨-<≤⎪⎩,其中0k >.若在区间(0]9,上,关于x 的方程()()f x g x =有8个不同的实数根,则k 的取值范围是_____.【答案】12,34⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭. 【解析】当(]0,2x ∈时,()2()11,f x x =--即()2211,0.x y y -+=≥又()f x 为奇函数,其图象关于原点对称,其周期为4,如图,函数()f x 与()g x 的图象,要使()()f xg x =在(]0,9上有8个实根,只需二者图象有8个交点即可.当1g()2x =-时,函数()f x 与()g x 的图象有2个交点; 当g()(2)x k x =+时,()g x 的图象为恒过点()2,0-的直线,只需函数()f x 与()g x 的图象有6个交点.当()f x 与()g x 图象相切时,圆心()1,0到直线20kx y k -+=的距离为12211k k k +=+,得24k =,函数()f x 与()g x 的图象有3个交点;当g()(2)x k x =+过点1,1()时,函数()f x 与()g x 的图象有6个交点,此时13k =,得13k =. 综上可知,满足()()f x g x =在(]0,9上有8个实根的k 的取值范围为1234⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭,. 16. 已知函数()()ln ,02,2x x e f x f e x e x e⎧<≤⎪=⎨-<<⎪⎩,函数()()F x f x ax =-有4个零点,则实数a 的取值范围是____________. 【答案】10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】设2e x e <<,则02e x e <-<,故()()ln 2f x e x =-,即()()ln ,0ln 2,2x x e f x e x e x e ⎧<≤⎪=⎨-<<⎪⎩, 绘制函数图像如图所示,函数()()F x f x ax =-有4个零点则函数()f x 与函数y ax =有4个交点,如图所示,考查临界情况,当直线与函数相切时,设切点坐标为()00,x ax ,由题意可得:0001ln a x x ax ⎧=⎪⎨⎪=⎩,解得:01x e a e =⎧⎪⎨=⎪⎩. 则直线与函数相切时斜率为1e, 数形结合可知实数a 的取值范围是10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭.。
考点04 分段函数-2018版典型高考数学试题解读与变式(解析版)
)
B.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 4
B.
5 4
C.
1 5 或 4 4
D.
2
【答案】C
0 a 1 a 1 1 5 【解析】由题意知, 1 或 1 ,解得 a 或 a ,故选 C 4 4 a 2(a 1) 2 2 sin x,0 x 2 31 3.【变式 3:改编问法】已知 f ( x) 是定义域为 R 的奇函数, 1 ,则 f ( ) =( ) 4 ( x 4),x 2 2
【解题能力要求】分析问题能力、分类整合思想 【方法技巧归纳】求分段函数的函数值,首先要确定自变量的范围,然后选定相应关系式代入求解;当给出 函数值或函数值的取值范围求自变量的值或自变量的取值范围时,应根据每一段解析式分别求解,但要注意 检验所求自变量的值或取值范围是否符合相应段的自变量的值或取值范围. 1.2【典型考题变式】
A
4 4
.B.
2 8
C.
4 4
D.
2 8
【答案】D 【解析】由题意知 f (
31 1 15 1 1 1 1 1 2 ) f ( ) f ( ) f ( ) = sin = ,故选 D. 4 2 4 4 4 4 4 4 4 8
2.分段函数的最值与值域 2.1 考题展示与解读 例 2【2016 年高考北京理数】设函数 f ( x)
典型高考数学试题解读与变式 2018 版
考点 4 分段函数以及应用
一、 知识储备汇总与命题规律展望 1.知识储备汇总: ( 1)分段函数概念:若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表 示,这种函数称为分段函数. (2)分段函数定义域与值域:分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的 值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数. (3)分段函数的图像:分段函数有几段它的图像就由几条曲线组成,作图的关键就是根据每段函数的定义 区间和表达式在同一坐标系中作出其图像,作图时要注意每段曲线端点的虚实,而且横坐标相同之处不可 有两个以上的点。 (4)分段函数的求值:先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后按该段的表达式去求值,直到求出 值为止. (5)分段函数的奇偶性:先看定义域是否关于原点对称,不对称就不是奇(偶)函数,再由 x >0, x <0 , 分别代入各段函数式计算 f ( x) 与 f ( x) 的值,若有 f ( x) = f ( x) ,当 x =0 有定义时 f (0) 0 ,则 f ( x) 是奇函数;若有 f(x)= f ( x) ,则 f ( x) 是偶函数. (6)分段函数的单调性:分别判断出各段函数在其定义区间的单调性结合图象处理分段函数的问题. (7)分段函数的周期性:对分段函数的周期性问题,利用周期函数定义、性质或图像进行判定或解决. (8)分段函数求值:先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后按该段的表达式去求值,直到求出值 为止. (9)分段函数的最值:先求出每段函数的最值,再求这几个最值的最值,或利用图像求最值. (10)求分段函数某条件下自变量的范围:先假设所求的解在分段函数定义域的各段上,然后相应求出在 各段定义域上的范围,再求它们并集即可. ( 11)分段函数的不等式问题:利用分类整合思想,化为若干个不等式组问题,解出各个不等式组的解 集,其并集就是所求不等式的解集.学+科网 (12)分段函数的解析式:利用待定系数法,求出各段对应函数的解析式,写成分段函数形式,每个解析 式后边标上对应的范围. 2.命题规律展望:分段函数是高考考查的重点和热点,主要考查分段函数求值、分段函数值域与最值、分 段函数的图像与性质、分段函数方程、分段函数不等式等,考查分类整合、转化与化归、函数与方程、数 形结合等数学思想与方法,考题多为选择填空题,难度为容易或中档题. 将本考点近五年内的命题规律从题型、考题类型、难度、分值等方面作以总结,对今后考题规律作以展望. 二、题型与相关高考题解读 1.分段函数求值
高考数学微专题4 分段函数(含有绝对值的函数)的图象与性质 课件
实数 m 的最小值为( )
27 A. 8
29 B. 8
13 C. 4
15 D. 4
【思路分析】 根据已知计算出 f(x)=21n[1-|2x-(2n+1)|]≤21n,画出
图象,计算 f(x)=332,解得 x=289,从而求出实数 m 的最小值.
内容索引
【解析】 由题意,得当 x∈[1,2)时,f(x)=12×f(x-1)=12(1-|2x-3|); 当 x∈[2,3)时,f(x)=12f(x-1)=14(1-|2x-5|);…,可得在区间[n,n+1)(n ∈Z)上,f(x)=21n[1-|2x-(2n+1)|]≤21n,所以当 n≥4 时,f(x)≤332.作出函 数 y=f(x)的图象,如图所示,当 x∈72,4时,由 f(x)=18(1-|2x-7|)=332, 解得 x=289,则 m≥289,所以实数 m 的最小值为289.
【答案】 ABD
1234
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-x2+2, x≤1, 3. (2022 浙江卷)已知函数 f(x)=x+1x-1, x>1,
则 ff12=
________;若当 x∈[a,b]时,1≤f(x)≤3,则 b-a 的最大值是________.
1234
内容索引
【解析】 f12=-122+2=74,f74=74+47-1=3278,所以 ff12=3278.当 x≤1 时,由 1≤f(x)≤3,得 1≤-x2+2≤3,所以-1≤x≤1;当 x>1 时, 由 1≤f(x)≤3 可得 1≤x+1x-1≤3,所以 1<x≤2+ 3.综上,由 1≤f(x)≤3, 得-1≤x≤2+ 3,所以[a,b]⊆[-1,2+ 3],所以 b-a 的最大值为 3+
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高考数学热点问题专题练习——分段函数的性质与应用知识归纳及典型例题分析
分段函数的性质与应用一、基础知识:1、分段函数的定义域与值域——各段的并集2、分段函数单调性的判断:先判断每段的单调性,如果单调性相同,则需判断函数是连续的还是断开的,如果函数连续,则单调区间可以合在一起,如果函数不连续,则要根据函数在两段分界点出的函数值(和临界值)的大小确定能否将单调区间并在一起。
3、分段函数对称性的判断:如果能够将每段的图像作出,则优先采用图像法,通过观察图像判断分段函数奇偶性。
如果不便作出,则只能通过代数方法比较()(),f x f x -的关系,要注意,x x -的范围以代入到正确的解析式。
4、分段函数分析要注意的几个问题(1)分段函数在图像上分为两类,连续型与断开型,判断的方法为将边界值代入每一段函数(其中一段是函数值,另外一段是临界值),若两个值相等,那么分段函数是连续的。
否则是断开的。
例如:()221,34,3x x f x x x -≤⎧=⎨->⎩,将3x =代入两段解析式,计算结果相同,那么此分段函数图像即为一条连续的曲线,其性质便于分析。
再比如 ()221,31,3x x f x x x -≤⎧=⎨->⎩中,两段解析式结果不同,进而分段函数的图像是断开的两段。
(2)每一个含绝对值的函数,都可以通过绝对值内部的符号讨论,将其转化为分段函数。
例如:()13f x x =-+,可转化为:()13,113,1x x f x x x -+≥⎧=⎨-+<⎩5、遇到分段函数要时刻盯住变量的范围,并根据变量的范围选择合适的解析式代入,若变量的范围并不完全在某一段中,要注意进行分类讨论6、如果分段函数每一段的解析式便于作图,则在解题时建议将分段函数的图像作出,以便必要时进行数形结合。
典型例题例1:已知函数2211()1x x f x x ax x ⎧+<⎪=⎨+≥⎪⎩,若()04f f a =⎡⎤⎣⎦,则实数a =_____思路:从里向外一层层求值,()00212f =+= ()()()0242f f f a ∴==+ 所以4242a a a +=⇒= 答案:2a =例2:设函数()()cos ,011,0x x f x f x x π>⎧=⎨+-≤⎩,则103f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值为_________ 思路:由()f x 解析式可知,只有0x >,才能得到具体的数值,0x <时只能依靠()()11f x f x =+-向0x > 正数进行靠拢。
全国高考数学复习微专题:分段函数的性质与应用
分段函数的性质与应用分段函数是函数中比较复杂的一种函数,其要点在于自变量取不同范围的值时所使用的解析式不同,所以在解决分段函数的问题时要时刻盯着自变量的范围是否在发生变化。
即“分段函数——分段看” 一、基础知识:1、分段函数的定义域与值域——各段的并集2、分段函数单调性的判断:先判断每段的单调性,如果单调性相同,则需判断函数是连续的还是断开的,如果函数连续,则单调区间可以合在一起,如果函数不连续,则要根据函数在两段分界点出的函数值(和临界值)的大小确定能否将单调区间并在一起。
3、分段函数对称性的判断:如果能够将每段的图像作出,则优先采用图像法,通过观察图像判断分段函数奇偶性。
如果不便作出,则只能通过代数方法比较()(),f x f x -的关系,要注意,x x -的范围以代入到正确的解析式。
4、分段函数分析要注意的几个问题(1)分段函数在图像上分为两类,连续型与断开型,判断的方法为将边界值代入每一段函数(其中一段是函数值,另外一段是临界值),若两个值相等,那么分段函数是连续的。
否则是断开的。
例如:()221,34,3x x f x x x -≤⎧=⎨->⎩,将3x =代入两段解析式,计算结果相同,那么此分段函数图像即为一条连续的曲线,其性质便于分析。
再比如 ()221,31,3x x f x x x -≤⎧=⎨->⎩中,两段解析式结果不同,进而分段函数的图像是断开的两段。
(2)每一个含绝对值的函数,都可以通过绝对值内部的符号讨论,将其转化为分段函数。
例如:()13f x x =-+,可转化为:()13,113,1x x f x x x -+≥⎧=⎨-+<⎩5、遇到分段函数要时刻盯住变量的范围,并根据变量的范围选择合适的解析式代入,若变量的范围并不完全在某一段中,要注意进行分类讨论6、如果分段函数每一段的解析式便于作图,则在解题时建议将分段函数的图像作出,以便必要时进行数形结合。
考点04 分段函数-2018版典型高考数学试题解读与变式(原卷版)
典型高考数学试题解读与变式2018版考点4 分段函数以及应用一、 知识储备汇总与命题规律展望 1.知识储备汇总:(1)分段函数概念:若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.(2)分段函数定义域与值域:分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.(3)分段函数的图像:分段函数有几段它的图像就由几条曲线组成,作图的关键就是根据每段函数的定义区间和表达式在同一坐标系中作出其图像,作图时要注意每段曲线端点的虚实,而且横坐标相同之处不可有两个以上的点。
学+科网(4)分段函数的求值:先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后按该段的表达式去求值,直到求出值为止.(5)分段函数的奇偶性:先看定义域是否关于原点对称,不对称就不是奇(偶)函数,再由x >0,x -<0 ,分别代入各段函数式计算)(x f 与)(x f -的值,若有)(x f =)(x f --,当x =0有定义时0)0(=f ,则)(x f 是奇函数;若有f(x)=)(x f -,则)(x f 是偶函数.(6)分段函数的单调性:分别判断出各段函数在其定义区间的单调性结合图象处理分段函数的问题. (7)分段函数的周期性:对分段函数的周期性问题,利用周期函数定义、性质或图像进行判定或解决. (8)分段函数求值:先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后按该段的表达式去求值,直到求出值为止.(9)分段函数的最值:先求出每段函数的最值,再求这几个最值的最值,或利用图像求最值.(10)求分段函数某条件下自变量的范围:先假设所求的解在分段函数定义域的各段上,然后相应求出在各段定义域上的范围,再求它们并集即可.学+科网(11)分段函数的不等式问题:利用分类整合思想,化为若干个不等式组问题,解出各个不等式组的解集,其并集就是所求不等式的解集.(12)分段函数的解析式:利用待定系数法,求出各段对应函数的解析式,写成分段函数形式,每个解析式后边标上对应的范围.2.命题规律展望:分段函数是高考考查的重点和热点,主要考查分段函数求值、分段函数值域与最值、分段函数的图像与性质、分段函数方程、分段函数不等式等,考查分类整合、转化与化归、函数与方程、数形结合等数学思想与方法,考题多为选择填空题,难度为容易或中档题.将本考点近五年内的命题规律从题型、考题类型、难度、分值等方面作以总结,对今后考题规律作以展望. 二、题型与相关高考题解读1.分段函数求值 1.1考题展示与解读例1 【2017山东,文9】设()()121,1x f x x x <<=-≥⎪⎩,若()()1f a f a =+,则1f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭A. 2B. 4C. 6D. 8【命题意图探究】本题考查了分段函数求值及分类整合思想是中档试题. 【答案】C【解析】由1x ≥时()()21f x x =-是增函数可知,若1a ≥,则()()1f a f a ≠+,所以01a <<,由()(+1)f a f a =2(11)a =+-,解得14a =,则1(4)2(41)6f f a ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭,故选C. 【解题能力要求】分析问题能力、分类整合思想【方法技巧归纳】求分段函数的函数值,首先要确定自变量的范围,然后选定相应关系式代入求解;当给出函数值或函数值的取值范围求自变量的值或自变量的取值范围时,应根据每一段解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值或取值范围是否符合相应段的自变量的值或取值范围. 1.2【典型考题变式】1.【变式1:改编条件】已知函数)(x f =⎩⎨⎧≥+-<<+2,8220,2x x x x x ,若)2()(+=a f a f ,则)1(a f =( )A.165 B. 2 C.6 D.2172. 【变式2:改编结论】设()()121,1x f x x x <<=-≥⎪⎩,若()12f a =,则a = ( )B.41 B. 45 C. 41或45D. 2 3.【变式3:改编问法】已知)(x f 是定义域为R 的奇函数,⎪⎩⎪⎨⎧>-≤≤2)4(2120,sin x x x x ,π,则)431(f =( )A44 .B.82 C.44- D.82- 2.分段函数的最值与值域 2.1考题展示与解读例2【2016年高考北京理数】设函数33,()2,x x x a f x x x a ⎧-≤=⎨->⎩.①若0a =,则()f x 的最大值为______________;②若()f x 无最大值,则实数a 的取值范围是________.【命题意图探究】本题主要考查分段函数的最值及分类整合思想、数形结合思想. 【答案】2,(,1)-∞-.【解析】如图作出函数3()3g x x x =-与直线2y x =-的图象,它们的交点是(1,2)A -,(0,0)O ,(1,2)B -,由2'()33g x x =-,知1x =-是函数()g x 的极大值点,①当0a =时,33,0()2,0x x x f x x x ⎧-≤=⎨->⎩,因此()f x 的最大值是(1)2f -=;②由图象知当1a ≥-时,()f x 有最大值是(1)2f -=;只有当1a <-时,由332a a a -<-,因此()f x 无最大值,∴所求a 的范围是(,1)-∞-,故填:2,(,1)-∞-.【解题能力要求】分类整合思想、数形结合思想、运算求解能力.【方法技巧归纳】先根据各段函数的图象与性质求出各段函数在相应区段上的值域,这些值域的并集就是函数的值域.学科=网 2.2【典型考题变式】【变式1:改编条件】已知函数)(x f =⎩⎨⎧>+-≤-+ax ax ax x x ,4,242.(1)当1-=a 时,求)(x f 的最小值.(2)若函数)(x f 无最小值,求实数a 的取值范围.【变式2:改编结论】设函数33,()2,x x x af x x x a⎧-≤=⎨->⎩,b x f x g -=)()(,若存在实数b ,使得函数)(x g 恰有3个零点,则实数a 的取值范围为______________.【变式3:改编问法】设函数33,()2,x x x af x x x a⎧-≤=⎨->⎩,讨论)(x f 的值域.3.分段函数的解析式 3.1考题展示与解读例3【2015高考天津,理8】已知函数()()22,2,2,2,x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩ 函数()()2g x b f x =-- ,其中b R ∈,若函数()()y f x g x =- 恰有4个零点,则b 的取值范围是( ) (A )7,4⎛⎫+∞⎪⎝⎭ (B )7,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ (C )70,4⎛⎫ ⎪⎝⎭ (D )7,24⎛⎫⎪⎝⎭【解题能力要求】本题主要考查分段函数、函数零点、数形结合思想、转化与化归思想,是难题. 【答案】D【解析】由()()22,2,2,2,x x f x x x -≤⎧⎪=⎨->⎪⎩得222,0(2),0x x f x x x --≥⎧⎪-=⎨<⎪⎩, 所以222,0()(2)42,0222(2),2x x x y f x f x x x x x x x ⎧-+<⎪=+-=---≤≤⎨⎪--+->⎩, 即222,0()(2)2,0258,2x x x y f x f x x x x x ⎧-+<⎪=+-=≤≤⎨⎪-+>⎩()()()(2)y f x g x f x f x b =-=+--,所以()()y f x g x =-恰有4个零点等价于方程()(2)0f x f x b +--=有4个不同的解,即函数y b =与函数()(2)y f x f x =+-的图象的4个公共点,由图象可知724b <<.【方法技巧归纳】较复杂的函数零点个数问题,常转化为对应方程解得个数问题,再通过移项、局部分离等方法转化为两边都是熟悉函数的方程解得个数问题,再转化为这两个函数的交点个数问题,画出对应函数的函数的图象,利用数形结合思想求解.3.2【典型考题变式】【变式1:改编条件】已知)(x f =⎩⎨⎧<-+≥-0,1|1|0,22x x x x x ,函数)(x g =)1(+-x f b ,若函数)()(x g x f y -=恰有2个零点,则实数b 的取值范围为( ) A ),1(+∞- .B.)1,23(--C.),1(}23{+∞-⋃-D.]23,(--∞ 【变式2:改编结论】已知函数()()22,2,2,2,x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩ 函数()()2g x b f x =-- ,其中b R ∈,若方程()()=0f x g x - 恰有2个不同的解,则b 的取值范围是( )(A )()72,{}4+∞⋃ (B )()2,+∞ (C )70,4⎛⎫ ⎪⎝⎭ (D )7,24⎛⎫ ⎪⎝⎭【变式3:改编问法】已知)(x f 是定义在R 上的奇函数,当0≥x 时,)(x f =x x 42-,则方程2)(-=x x f 解的个数为 . 4.分段函数图像 4.1考题展示与解读例4【2017天津,文8】已知函数||2,1,()2, 1.x x f x x x x +<⎧⎪=⎨+≥⎪⎩,设a ∈R ,若关于x 的不等式()||2x f x a ≥+在R 上恒成立,则a 的取值范围是( )(A )[2,2]-(B)[2]-(C)[2,-(D)[-【命题意图探究】本题主要考查利用分段函数图像解含参数不等式恒成立问题,是难题. 【答案】A【解析】首先画出函数()f x 的图象,当0a >时,()2xg x a =+的零点是20x a =-<,零点左边直线的斜率时112->-,不会和函数()f x 有交点,满足不等式恒成立,零点右边()2x g x a =+,函数的斜率12k =,根据图象分析,当0x =时,2a ≤,即02a <≤成立,同理,若0a < ,函数()2xg x a =+的零点是20x a =->,零点右边()()2x g x a f x =+<恒成立,零点左边()2xg x a =--,根据图象分析当0x =时,22a a -≤⇒≥-,即20a -≤< ,当0a =时,()()f x g x ≥恒成立,所以22a -≤≤,故选A.【解题能力要求】数形结合思想、转化思想、分类整合思想、运算求解能力【方法技巧归纳】一般不等式恒成立求参数1.可以选择参变分离的方法,转化为求函数最值的问题;2.也可以画出两边的函数图象,根据临界值求参数取值范围;3.也可转化为()0F x >的问题,转化讨论求函数的最值求参数的取值范围. 4.2【典型考题变式】【变式1:改编条件】已知函数()22,0,{ ,0x x f x x x ≤=>,若函数()()()1g x f x k x =--恰有两个零点,则实数k 的取值范围是A. ()(),14,-∞-⋃+∞B. ][(),14,-∞-⋃+∞C. [)()1,04,-⋃+∞D. [)[)1,04,-⋃+∞【变式2:改编结论】已知函数||2,1,()2, 1.x x f x x x x +<⎧⎪=⎨+≥⎪⎩,则函数||)(x x f y -=零点个数为 ( ) (A )0 (B )1 (C )2 (D )3【变式3:改编问法】定义在1,ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的函数()f x ,满足()1f x f x ⎛⎫=⎪⎝⎭,且当1,1x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时, ()ln f x x =,若函数()()g x f x ax =-在1,ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有零点,则实数a 的取值范围是( )A. ln ,0ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B. []ln ,0ππ- C. 1ln ,e ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ D. 1,2e π⎡⎤--⎢⎥⎣⎦5.分段函数性质 5.1考题展示与解读例5【2016高考天津理数】已知函数f (x )=2(4,0,log (1)13,03)a x a x a x x x ⎧+<⎨++≥-+⎩(a >0,且a ≠1)在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|2f x x =-恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( ) (A )(0,23] (B )[23,34] (C )[13,23]{34}(D )[13,23){34} 【命题意图探究】本题主要考查分段函数的性质及函数方程解的个数问题,考查数形结合思想、运算求解能力,是中档题. 【答案】C【解题能力要求】数形结合思想、分类整合思想、运算求解能力. 【方法技巧归纳】已知函数有零点求参数取值范围常用的方法和思路(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,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,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解. 5.2【典型考题变式】【变式1:改编条件】已知函数()()21(1)21ax x f x xx x x ⎧++>⎪=⎨⎪-+≤⎩在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是A. []0,1B. (]0,1C. []1,1-D. (]1,1-【变式2:改编结论】已知()2243,0,23,0,x x x f x x x x ⎧-+≤=⎨--+>⎩不等式()()2f x a f a x +>-在上恒成立,则实数的取值范围是( )A.B.C.D.【变式3:改编问法】已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则函数的零点个数为( )个A. 6B. 2C. 4D. 8 6.分段函数的综合应用6.1考题展示与解读例6 【2017课标3,理15】设函数10()20x x x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是_________.【命题意图探究】本题主要考查分段函数不等式及分类整合思想,是中档题. 【答案】1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【解析】由题意得: 当12x >时12221x x -+> 恒成立,即12x >;当102x <≤时12112x x +-+> 恒成立,即102x <≤;当0x ≤时1111124x x x ++-+>⇒>-,即104x -<≤;综上x 的取值范围是1(,)4-+∞ . 【解题能力要求】分类整合思想、运算求解能力.【方法技巧归纳】分段函数的不等式问题:利用分类整合思想,化为若干个不等式组问题,解出各个不等式组的解集,其并集就是所求不等式的解集. 6.2【典型考题变式】【变式1:改编条件】已知函数()21,0,{1,0,x x f x x +≥=<则满足不等式()()212f x f x ->的x 的范围是( )A. ()1B. ()1-C. (D. ()1- 【变式2:改编结论】.已知函数(),0{2,lnx x e f x lnx x e<≤=->,若正实数,,a b c 互不相等,且()()()f a f b f c ==,则abc 的取值范围为( )A. ()2,e eB. ()21,e C. 1,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭ D. 21,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭【变式3:改编问法】已知定义在R 上的函数()f x 满足()()22f x f x +=,且当[]2,4x ∈时, ()224,232,34x x x f x x x x-+≤≤=+<≤⎧⎪⎨⎪⎩,()1g x ax =+,对[][]122,0,2,1x x ∀∈-∃∈-,使得()()21g x f x =,则实数a 的取值范围为( )A. 11,,88⎛⎫⎡⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭B. 11,00,48⎡⎫⎛⎤-⋃⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦C. (]0,8D. ][11,,48⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭三、课本试题探源必修1 P39页习题1.3 A 第6题:已知函数)(x f 是定义域在R 上的奇函数,当0≥x 时,)(x f =)1(x x +.画出函数)(x f 的图象,并求出函数的解析式.【解析】当0<x 时,0>-x ,所以)1()(x x x f --=-, 因为函数)(x f 是定义域在R 上的奇函数, 所以)1()()(x x x f x f --=-=-, 所以)1()(x x x f -=,所以函数的解析式⎩⎨⎧≥+<-=0),1(0),1()(x x x x x x x f ,函数图象如下图所示:四.典例高考试题演练1.【2017届湖北枣阳市3模】设函数()()121{ 1(1)x x f x lnx x -≤=->,则满足()2f x ≤的x 的取值范围是( )A.,2] B. [0,2] C. [1,+ ∞ ) D. [0,+ ∞)2.【2017届重庆市涪陵区二模】已知函数().若,则( )A.B. C. 2 D. 1学@科网3.【2017届辽宁省庄河市高级中学四模】已知函数()2222,2{log ,2x x x f x x x -+≤=> ,若0R x ∃∈,使得()2054f x m m ≤- 成立,则实数m 的取值范围为 ( )A. 11,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B. 1,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦C. 12,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D. 1,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦4.【2018届湖南省长沙市长郡中学高三实验班选拔考试】若函数的图象上存在关于直线对称的点,则实数的取值范围是A.B.C.D.5.【2017届陕西省黄陵中学高考前模拟(一)】设定义域为R 的函数(),11||{,10x lg x f x x ≠-==,则关于x 的方程()()20fx bf x c ++=有7个不同实数解的充要条件是( )A. 0b <且0c >B. 0b >且0c <C. 0b <且0c =D. 0b ≥且0c =6.【2017届四川省南充市三诊】设函数()y f x =在R 上有定义,对于任一给定的正数t ,定义函数()(){t f x f x t= ()()f x t f x t ≤> ,则称函数()t f x 为()f x 的“t 界函数”,若给定函数()221,2f x x x t =--=,则下列结论不正确的是( )A. ()][()00t t f f f f ⎡⎤=⎣⎦B. ()()22t t f f f f ⎡⎤⎡⎤=⎣⎦⎣⎦C. ()][()11t t f f f f ⎡⎤=⎣⎦D. ()()33t t f f f f ⎡⎤⎡⎤=⎣⎦⎣⎦ 7.【2017届河南省新乡市三模】已知函数()()23,21={21,1ln x x f x x x x -+-<≤---+>-,且()()212222f a a -+< ()()2112142f a a ---,则实数a 的取值范围为( ) A. ()2,4 B. ()4,14 C. ()2,14 D. ()4,+∞ 8.【2017届天津市河东区二模】已知函数,若函数恰有三个不同的零点,则实数的取值范围是( ) A. [-1,1) B. [-1,2) C. [-2,2) D. [0,2]9.【2017届江西省赣中南五校下学期期中联考】已知函数关于的方程,有不同的实数解,则的取值范围是A.B.C.D.10.【2017届湖南省岳阳市三模】已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则函数的零点个数为( )个A. 6B. 2C. 4D. 811.【2017届天津市十二重点中学二联考】已知函数()()()2101,{1(1)x x f x f x m x -≤≤=-+>在定义域[)0,+∞上单调递增,且对于任意0a ≥,方程()f x a =有且只有一个实数解,则函数()()g x f x x =-在区间0,2n ⎡⎤⎣⎦(*n N ∈)上的所有零点的和为( ) A.()12n n + B. 21122n n +-+ C.()2122n+ D. 21n-12.【2017届四川外语学院重庆第二外国语学校3月考】已知函数()()1,0{11,02ln x x f x x x +>=+≤,若m n <,且()()f m f n =,则n m -的取值范围是( )A. [)32ln2,2-B. []32ln2,2-C. []1,2e -D. [)1,2e -13.【2017届山西省三区八校二模】已知函数则__________. 14.【2017届江西省南昌市三模】定义域为R 的函数()f x 满足()()32f x f x +=,当[)1,2x ∈-时, ()[)[)21,1,0{ 1,0,22x x x x f x x -+∈-=⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭.若存在[)4,1x ∈--,使得不等式()234t t f x -≥成立,则实数t 的取值范围是_______.学=科网15.【2017届湖南师范大学附属中学二模】已知函数f (x )=x |x 2-12|的定义域为[0,m ],值域为[0,am 2],则实数a 的取值范围是_____.。
【高三数学试题精选】2018高中数学黄金100题—分段函数(有解析)
2018高中数学黄金100题—分段函数(有解析)
5 c
I.题探究黄金母题
【例1】已知函数求,,的值.
【解析】因为,
所以,,
II.考场精彩真题回放
【例2】【2018高考江苏卷】设是定义在上且周期为2的函数,在区间上,.其中,若,则的值是_____.
【答案】
【解析】∵ ,
∴ ,即,
因此.
【例3】【2018高考北京理】设函数
①若,则的最大值为______________;
②若无最大值,则实数的取值范围是________
【答案】,
【解析】如图作出函数与直线的图象,它们的交点是,,,由,知是函数的极大值点,
①当时,,因此的最大值是;
②由图象知当时,有最大值是;只有当时,由,得无最大值,∴所求的范围是
精彩解读
【试题】人教版A版必修一第45页B组第
4题
【母题评析】本题以分段函数为载体,考查函数的求值问题.本类考查方式是近几年高考试题常常采用的命题形式,达到既考查运算。
2018高考数学浙江专版二轮复习与策略课件 专题14 函数的图象和性质 精品
[变式训练 2] (1)(2016·浙江五校联考)已知函数 f(x)是定义在 R 上的奇函数,
fln 且在[0,+∞)上是增函数,则不等式
x-2 fln1x<f(1)的解集为(
)
【导学号:58962059】
A.0,1e
B.(0,e)
C.1e,e
D.(e,+∞)
回访 2 函数的图象 4.(2015·浙江高考)函数 f(x)=x-1xcos x(-π≤x≤π 且 x≠0)的图象可能为
()
D [函数 f(x)=x-1xcos x(-π≤x≤π 且 x≠0)为奇函数,排除选项 A,B; 当 x=π 时,f(x)=π-1πcos π=1π-π<0,排除选项 C,故选 D.]
5.(2014·浙江高考)在同一直角坐标系中,函数 f(x)=xa(x≥0),g(x)=logax 的图象可能是( )
D [法一:分 a>1,0<a<1 两种情形讨论. 当 a>1 时,y=xa 与 y=logax 均为增函数,但 y=xa 递增较快,排除 C; 当 0<a<1 时,y=xa 为增函数,y=logax 为减函数,排除 A,由于 y=xa 递增 较慢,所以选 D.
核
心
知
识
·
聚
焦
专
题
专题六 函数与导数
限
时
集
热
训
点
题
型
·
探
究
建知识网络 明内在联系
[高考点拨] 函数与导数专题是历年高考的“常青树”,在高考中常以“两 小一大”的形式呈现,其中两小题中的一小题难度偏低,另一小题与一大题常 在选择题与解答题的压轴题的位置呈现,命题角度多样,形式多变,能充分体 现学以致用的考查目的,深受命题人的喜爱.结合典型考题的研究,本专题将 从“函数的图象与性质”“函数与方程”“导数的应用”三大方面着手分析, 引领考生高效备考.
高考数学压轴必刷题 专题04 分段函数及其应用A卷(第二篇)(解析版)
又x -时,由“洛必达法则”
lim f (x) lim ex (ax 1) 0.
x-
x
在(-,0)上,f(x)是先增后减,
f(x)=ex (ax a 1),f(x)=0 得
x a 1 0 a 1 或 a>0. a
又在(-,- a 1)上,f ( x) 单调递增, f (x) 0 a
当 n≥1 时,恒有 f(x)-1>1,
此时在 x [e(n1) , en ) 上无根.
在 x [en , en1) 上, en x en1 , n ln x n 1,[ln x] n , 又 n2 ln2 x (n 1)2, n2 n 1 f (x) (n 1)2 n 1,
所以在 x [en , en1) 上,恒有 n2 n 1 f (x) n2 n ,
n2 n 2 f (x) 1 n2 n 1.
n=1 时,在[e, e2)上,
有 2 (f x)-1 1,
n=2 时,在[e2, e3)上, 有 0 f (x) 1 5, f (x) 1, 即 ln2 x n 1 1,
∴当 0 x 2 时,函数 f (x) ax 1 的最大值不能超过 3 即可,
当 a 1时,f (x) 为增函数,则当 0 x 2 时,函数 f (x) ax 1 的最大值为 f (2) a2 1 3 ,即 a2 2 ,
得1 a 2 , 当 0 a 1时, f (x) 为减函数,则 f (x) a0 1 11 2 ,此时满足条件.
综上实数 a 的取值范围是 0 a 1或1 a 2 ,
故选 A.
3.设 [x] 表示不大于实数
x
的最大整数,函数
f
(x)
ln2 x [ln x] 1, x
专题2-1 分段函数的性质、图象以及应用测-2018年高考
2018高三二轮精品【新课标理科】测试卷热点一 分段函数的性质、图象以及应用(一) 选择题(12*5=60分)1. 直线y x =与函数()22,{42,x mf x x x x m≥=++<的图像恰有三个公共点,则实数m 的取值范围是( ) A. [)1,2- B. []1,2- C. (]1,2- D. [)2,+∞ 【答案】C【解析】解方程组2{?42y x y x x ++== ,得2{? 2x y --== ,或1{ 1x y --=,= 由直线y x =与函数()22,{42,x mf x x x x m≥=++<的图像恰有三个公共点,作出图象,结合图象,知12m -≤<.∴实数m 的取值范围是(]1,2-. 故选C .2.设函数3log ,09,()(4),9,x x f x f x x <≤⎧=⎨->⎩则1(13)2()3f f +的值为( )A .1B .0C .2-D .2 【答案】B 【解析】因为()()3(13)1349log 92f f f =-===,3112()2log 233f ==-,所以1(13)2()3f f +220=-=,故选B.3.定义在R 上的奇函数()f x 满足(1)f x +是偶函数,且当[0,1]x ∈时,()(32)f x x x =-,则31()2f =( ) A .12 B .12- C . -1 D .1 【答案】C4.【2018年1月广东省普通高中学业水平考试】已知函数()31,0{ 2,0xx x f x x -≥=<,设()0f a =,则()=f a ( )A. 2-B. 1-C. 12D. 0 【答案】C【解析】∵函数()31,0{2,0xx x f x x -≥=<∵()30011f a =-=-=∴()()11122f a f -=-==故选C.5.已知函数24()(1)4x x f x f x x ⎧≥=⎨+<⎩,则2(2log 3)f +的值为( )A.8B. 12C.16D.24 【答案】D 【解析】23log 3322(2log 3)(3log 3)23224f f ++=+==+=,故选D.6.已知函数3,0,()ln(1),0,x x f x x x ⎧≤=⎨+>⎩,若2(2)(),f x f x ->则实数x 的取值范围是( )A.()(),12,-∞-+∞B.()(),21,-∞-+∞C.()1,2-D.()2,1- 【答案】D 【解析】由已知可得函数()f x 为单调递增函数,又()()22f x f x ->,所以22x x ->,即220x x +-<,解得21x -<<,故选D.7.【2018届河南省中原名校高三上第五次联考】已知函数()2441,2{32436,2x x f x x x x --≤=-+->,若在区间()1,+∞上存在()1,2,,i x i n =,使得()()04i if x k k x =<<,则n 的取值不可能为( )A. 1B. 2C. 3D. 4 【答案】D【解析】作出函数()f x 的图象如图所示,故问题转化为()y ,y kx(0k 4)f x ==<<的图象的交点个数问题,观察可知, n 的取值为1,2,3,故选D.8.已知函数()1,1,,11,1,1,x f x x x x -≤-⎧⎪=-<<-⎨⎪≥⎩,函数21()4g x ax =+.若函数()()y f x g x =-恰好有2个不同的零点,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,)+∞B .(,0)(2,)-∞+∞C .1(,)(1,)2-∞-+∞D .(,0)(0,1)-∞【答案】D当0a >时,函数()g x 是一开口向上,且恒过定点1(0,)4A ,对称轴0x =的二次函数,当()f x x =与21()4g x ax =+时,易求得切点为11(,)22,1a =,要使函数()f x 与函数()g x 有两个不同的交点,需要01a << 综上所述,a 的取值范围为(,0)(0,1)-∞故答案选D9.已知函数()f x 的定义域为R .当0x <时,5()1f x x =- ;当11x -≤≤ 时, ()()f x f x -=-;当0x >时,()()1f x f x += ,则()2016f =( )A .-2B .-1C .0D .2 【答案】D 【解析】因为当0x >时,(1)()f x f x +=,所以当0x >时,函数()f x 是周期为1的周期函数,所以(2016)(1)f f =,又因为当11x -≤≤时,()()f x f x -=-,所以5(1)(1)[(1)1]2f f =--=---=,故选D .10. 已知函数()()123,1{,1a x a x f x lnx x -+<=≥的值域为R ,那么实数a 的取值范围是( )A. ](,1-∞- B. 11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ C. 1-1,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D. 10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】C【解析】因为当1x ≥时, ln 0y x =≥,且()()123,1{,1a x a x f x lnx x -+<=≥的值域为R ,所以当1x <时,()123y a x a =-+的值域包含(),0-∞,即()123y a x a =-+的最大值不小于0,所以120{ 1230a a a ->-+≥,解得112a -≤<,故选C. 11.已知R λ∈,函数1,0,()lg ,0,x x f x x x ⎧+<=⎨>⎩2()414g x x x λ=-++,若关于x 的方程(())f g x λ=有6个解,则λ的取值范围为 ( )A .2(0,)3B .12(,)23C .21(,)52D .2(0,)5 【答案】D 【解析】函数()f x 在(,1]-∞-上递减,在[1,0)-和(0,)+∞上递增,()f x 的图象如图所示,由于方程()g x m =最多只有两解,因此由题意()f n λ=有三解,所以01λ<<且三解123,,n n n 满足11n <-,210n -<<,31n >,11n λ=--,所以2()4141g x x x λλ=-++=--有两解,2(2)520x λ-=-+>,25λ<,所以205λ<<,故选D . °1-11xyO12. 【2018届江西省抚州市临川区第一中学高三上教学质量检测(二)】已知函数()()22log 1,1,{42,1,x x f x x x x -<=-++≥现有如下说法:①函数()f x 的单调递增区间为()0,1和()1,2; ②不等式()2f x >的解集为()3,3,44⎛⎫-∞-⋃⎪⎝⎭; ③函数121y f x x ⎛⎫=+-- ⎪⎝⎭有6个零点. 则上述说法中,正确结论的个数有( ) A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个 【答案】C【解析】如图,单调递增区间为()()0,1,1,2,所以①正确; 作2y =,交函数图象于()()33,2,,2,4,24⎛⎫- ⎪⎝⎭,由图知,②正确; 令12x t x +-=,则()1f t =时, 11,,252t =-+,则151,,452x x +=+,由对勾函数图象可知,只有四个解,则③错误。
浙江省杭州市2020届高考数学总复习专题训练四分段函数性质(无)
专题四-----分段函数的性质、图象以及应用1分段函数与函数值e x ,x01例1、设fx{,则f__________.l nx,x0 ex ,0x1 ,若fafa 1练习1.设fx1,x1,则f2x__________.2、已知函数 f(x)是定义在R 上的周期为 2的奇函数,当0<x <1时,f(x) 4x,则f(5) f (1)= .23、已知f{x5x 63为__________.x 2 ,则ff x6分段函数与图象: 例2、已知函数)e x,x e,则函数yfex 的大概图象是(f(x={eln x,xA.B.C.D.x 2x 0lnx,x,练习1、已知函数fx{x2x,x的图像上有且仅有四个不一样的点对于直线y1的对称点在ykx 1的图像上,则实数k的取值范围是()A .1,1B.1,3C.1,1D.1,2 224322、已知函数f{44x1,x2上存在x i i1,2,L,n,使得3x224x,若在区间1,36,x2xi k04,则n的取值不行能为()x i分段函数与方程1例3、已知函数fx x,x2{x,则对于x 的方程 fx+fxa0aR的实根个数不行lnx,x能为().A.2B .3 C .4D.5练习 1、设函数f(x)对于全部的正实数 x ,均有f(3x) 3f(x),且f(x)1|x2|(1x3),则使得f(x)f(2014)的最小的正实数x 的值为()|log 2x|,0 x 22、已知函数f(x)x),21,若存在实数x 1,x 2,x 3,x 4,知足x 1x 2 x 3x 4,且sin(f(x 1)f(x 2)f(x 3)f(x 4),则(x32)(x 42)的取值范围是()x 1x 2A .(4,16)B . (0,12)C .(9,21)D .(15,25)分段函数与不等式 例4、已知函数f x{log 2x ,0 x2, 若f a f a 1,则a 的取值范围是()log 24x,2 x 4,2A.0,12,7B.0,17,7C.,1712,7D.0,1717,722242424| x|2,x1,R,若对于x的不等式f(x)|x练习1、已知函数f(x)2设aa|在R上恒建立,则ax ,x1.2x的取值范围是(A)[2,2](B)[2 3,2](C)[2,23](D)[2 3,23]x,,1 1x02、设函数f(x)x,x,则知足f(x)f(x)1的x的取值范围是_________. 2023、已知αR,函数f(x)|x4a|a在区间[1,4]上的最大值是5,则a的取值范围是___________.x分段函数与零点x 2,xa例5、已知函数f(x)={5x2,xa函数g(x)=f(x)-2x恰有三个不一样的零点,则实数a的取值范围是()A .[-1,1)B.[0,2]C.[-2,2)D.[-1,2)练习1、已知函数2(4a3)x3a,x0且1)在R上单一递减,且对于x的方程f(x)(aa log a(x1)1,x0|f(x )|2x恰有两个不相等的实数解,则a的取值范围是_________.35x2(0x2)2、已知函数yf(x)是定义域为R的偶函数.当x0时,f(x)16若对于x的方程(1)x1(x2)2[f( x)]2af(x)b0,a,bR有且仅有6个不一样实数根,则实数a的取值范围是().59.9A),1)B(244C .(5,9)U(9,1)D.(5,1) 24423、已知f x是定义在R上的奇函数,知足fx1fx,当x0,1时,fx4x1,则函2数hx x1fx1在区间3上全部零点之和为___________.,32分段函数与周期和最值例6、已知8m3logx,8m,x的值域为1,3,则nm的最n,函数fx{2x,m x若fx2n,大值与最小值之积为()A.4B.6C.8D.10练习1、.已知函数fx的定义域为R.当x0时,f(x)x51;当1x1时,f(x)f(x);当x0时,fx1fx,则f2016=()A.-2B.-1C.0D.2分段函数的单一性例7、已知函数f x{a x,x0,知足对随意x12fx1fx20建立,则a3x4a,x0,都有x2ax1的范围是()A .,1B.,1C.1,1D.0,3 44练习1、.已知函数f21ax2,x1a的取值范围是()x{在0,上是增函数,则实数axa,x1A.1,2 B.1,2 C.2,D.1,f(x)和偶函数g(x)分21(1)x别知足x0x22、已知奇函数f(x)1(x1),g(x)4x4(x0),x若存在实数,使得f(a)g(b)建立,则实数的取值范围是()aA.(-1,1)B.(1,1)C.(3,1)(1,3)D.(,3)(3,)33。
2018年高考数学(文)二轮复习讲练测专题2.1 分段函数的性质、图象以及应用(讲) 含解析
2018年高考数学(文)二轮复习讲练测新课标下高考数学题中以分段函数为载体,考查函数的图像、性质等知识的习题倍受青睐.所谓的分段函数是指自变量X 在不同的取值范围内对应关系不同的函数,由分段函数本身的特点,使得一个函数在各段上有不同的解析式,所以可将一次函数、反比例函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数、抽象函数融合在一个题目之中,考查多个知识点.因而分段函数已成为高考命题的一个热点.纵观近几年高考对于分段函数的性质、图象的考查,重点放在函数的奇偶性、周期性以及函数的零点问题与分段函数结合上;要求学生有较强的抽象思维能力、作图能力以及准确的计算能力,才能顺利解答.从实际教学来看,这部分知识是学生掌握比较模糊,看到就头疼的题目.分析原因,除了这类题目本身就是压轴题确实不易之外,主要是学生的作图能力普遍较弱,还有就是没有形成解题的模式和套路,以至于遇到类似的题目便产生畏惧心理. 本文就高中阶段出现这类问题加以类型的总结和方法的探讨.1 分段函数与函数值分段函数:定义域中各段的x 与y 的对应法则不同,函数式是分两段或几段给出的.分段函数是一个函数,定义域、值域都是各段的并集.分段函数中的问题一般是求解析式、值域或最值,讨论奇偶性、单调性等.分段函数的处理方法:分段函数分段研究.一般将具体函数或与抽象函数结合,通过考查对数、指数的运算形成的函数求值问题.例 1【2018届辽宁省实验中学、大连八中、大连二十四中、鞍山一中、东北育才学校高三上学期期末】设(),0{ ,0x e x f x lnx x ≤=>,则1f f e ⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦__________. 【答案】1e【解析】1f f e ⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦()111ln 1f f eee-⎛⎫=-== ⎪⎝⎭2 分段函数与图象:分段函数的图象分段画.例 2【2017届湖南省长沙市第一中学高考模拟卷一】已知函数,(={ ,x e x ef x lnx x e≤>),则函数()y f e x =-的大致图象是 ( )A. B.C. D.【答案】B3 分段函数与方程已知函数值求自变量x 或其它参数的值的问题,一般按自变量x 的取值范围分类讨论,通过解方程而得到.例 3【2018届北京市东城区高三上学期期中】已知函数()1,0{ ,0x x f x xlnx x -<=>,则关于x 的方程()()()2+0f x f x a a R ⎡⎤+=∈⎣⎦的实根个数不可能为( ). A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【答案】A【解析】当0x <时, ()2110f x x'=--<, ∴()f x 在(),0-∞上是减函数, 当0x >时, (),01ln {,1lnx x f x x lnx x -<<==≥,∴()f x 在()0,1上是减函数,在[)1,+∞上是增函数, 作出()f x 的大致图像如图所示:4 分段函数与不等式将分段函数与不等式结合,考查函数单调性及解不等式知识,体现分类讨论思想. 例4【2018届福建省厦门市高三上学期期末】已知函数()()22log ,02,{log 4,24,x x f x x x <≤=-<<若()12f a f a ⎛⎫≥+ ⎪⎝⎭,则a 的取值范围是( )A. 170,2,22⎛⎤⎡⎫⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭ B. 1770,,242⎛⎤⎡⎫⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭C. 17170,2,42⎛⎤-⎡⎫⋃ ⎥⎪⎢ ⎣⎭⎝⎦D. 171770,,442⎛⎤-⎡⎫⋃ ⎥⎪⎢ ⎣⎭⎝⎦ 【答案】D【解析】画出函数()y f x =的图象(图中黑色部分),则函数()y f x =的图象向左平移12个长度单位,得到函数12y f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象(图中红色部分),设两图象交于点,A B ,且横坐标分别为12,a a .由图象可得满足()12f a f a ⎛⎫≥+ ⎪⎝⎭的实数a 的取值范围为][1270,,2a a ⎛⎫⋃ ⎪⎝⎭.5 分段函数与零点解决由函数零点的存在情况求参数的值或取值范围问题,关键是利用函数方程思想或数形结合思想,构建关于参数的方程或不等式求解.例 5【2018届四川省成都实验中学高三上学期1月月考】已知函数f(x)=22,{ 52,x x ax x x a+>++≤函数g(x)=f(x)-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( ) A. [-1,1) B. [0,2] C. [-2,2) D. [-1,2) 【答案】D【解析】作y =x +2与y =x 2+5x +2在同一坐标系中的图象如图,要使g(x)=f(x)-2x 恰有三个不同零点,即f(x)与y =2x 有三个不同交点,观察可知,需y =x +2与y =2x 交于C 点;y =x 2+5x +2与y =2x 交于A 、B 点;故令x 2+5x +2=2x 得x =-1或x =-2,令2x =x +2得x =2.∴-1≤a<2.选D.6 分段函数与解析式分段函数是定义域中各段的x 与y 的对应法则不同,函数式是分两段或几段给出的.因此求解析式时,也是分段求解析式的.例 6【2018届湖南省株洲市高三教学质量统一检测(一)】已知()f x 是定义在R 上的奇函数.当0x >时,()2f x x x =-,则不等式()0f x >的解集用区间表示为( )A. ()1,1-B. ()(),11,-∞-⋃+∞C. ()(),10,1-∞-⋃D. ()()1,01,-⋃+∞ 【答案】D7 分段函数与周期和最值分段函数的值域是各段值域的并集,最大值是各段最大值中的最大者是函数的最大值,最小值是各段最小值中的最小者,一般可借助于图像来解决.例 7【2018届山西省太原十二中高三1月月考】已知8m n -<<,函数()()823log ,8,{ 2,,x x m f x x x m x n --≤<=-≤≤若()f x 的值域为[]1,3-,则n m -的最大值与最小值之积为( ) A. 4 B. 6 C. 8 D. 10 【答案】B 【解析】()()22log ,8{2,x x m f x x x m x n--≤<=-≤≤,分别作出()2log y x =-和22y x x =-的图像, ()f x 在[)8,m -是减函数且()()2log 3m f x -<≤ ,因()f x 的值域是[]1,3-,故()f x 只能在[],m n 上取最小值1-,所以13n ≤≤. 又112m -≤≤-,否则1m <-时, ()3f x >, 102m -<<时, ()1f x <-, 0m ≥时, ()2log x -在0x m ≤≤上无意义. 故n m -的最小值为32,最大值为4,它们的乘积为6,选 B.点睛:这是一个动态变化的问题,注意到函数在区间[)8,m -有最大值3,但无最小值,故函数的最小值1-只能在[],m n 取得,但是()222111y x x x =-=--≥-,因此[]1,m n ∈且12m ≤- ,再根据()f x 的最大值为3,得到1,3m n ≥-≥,所以n m -的最小值为32,最大值为4,它们的乘积为6. 例 8【2018届贵州省贵阳市第一中学高三12月月考】已知()f x 是定义在R 上的奇函数,满足()()1f x f x +=-,当10,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时, ()41xf x =-,则函数()()()11h x x f x =--在区间3,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上所有零点之和为( )A. 4B. 3C. 2D. 1 【答案】A又函数()()()11h x x f x =--零点即为()y f x =图象与11y x =-的图象的交点的横坐标,四个交点分别关于()1,0对称,所以14232,2x x x x +=+=,所以零点之和为12344x x x x +++=.故选A .8 分段函数的单调性例 9已知函数()f x = ()x a ,0,{ 34,0x a x a x <-+≥满足对任意12x x ≠,都有()()1212f x f x x x -- 0<成立,则a 的范围是( )A. 10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦ B. ()0,1 C. 1,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭D. ()0,3【答案】A点睛:解分段函数单调性问题时,需要考虑两段函数都是增函数或减函数,其次考虑两段函数的分界点,如果是增函数,则左侧函数的最大值要小于等于右侧函数的最小值,反之,左侧函数的最小值要大于等于右侧函数的最大值. 【反思提升】综合上面的八种类型,解决分段函数函数问题类型,涉及到很多数学思想主、方法;分段函数首先是函数,且是一个函数,不是多个函数;分段函数的处理方法:分段函数分段研究;解题中务必看清自变量在哪一段,该代哪个解析式,这样就要分段讨论、求解,即要重视分类讨论思想在解题过程中的应用.。
2018年高考数学(理)总复习高考达标检测(四) 函数的定义域、解析式及分段函数
1.(2016·广东模拟)设函数 f (x )满足 f ⎪⎝1+x ⎭=1+x ,则 f(x)的表达式为(A 、 21-x 1-t ⎛1-x ⎫ ⎝1+x ⎭解析:选 A令 =t ,则 x = ,代入 f ⎪=1+x ,得 f(t)=1+= 2 1+t 1+t 即 f (x )= 2,故选 A 、x -1 的定义域为 ⎪g一、选择题高考达标检测(四) 函数的定义域、解析式及分段函数⎛1-x ⎫ )1+xB 、21+x 2C 、1-x 2 1+x 2D 、1-x 1+x1+x 1+t 1-t,1+xfx2.(2017·惠州调研)已知函数 f (x )的定义域为[0,2],则 g (x )=()A .[0,1)∪(1,2]C .[0,1)⎧0≤2x ≤2, 解析:选 C由题意可知,⎨⎪⎩x -1≠0,B .[0,1)∪(1,4]D .(1,4]解得 0≤x <1,故 g (x )=fxx -1 的定义域为[0,1),选 C 、3.(2017·福建调研)设函数 f :R→R 满足 f (0)=1,且对任意 x ,y ∈R 都有 f (xy +1)=f (x )f (y )-f (y )-x +2,则 f (2 017)=()A .0C .2 017B .1D .2 018解析:选 D 令 x =y =0,则 f (1)=f (0)f (0)-f (0)-0+2=1×1-1-0+2=2,令 y=0,则 f (1)=f (x )f (0)-f (0)-x +2,将 f (0)=1,f (1)=2 代入,可得 f (x )=1+x ,所以 f (2 017)=2 018、故选 D 、4.若 f (x )对于任意实数 x 恒有 2f (x )-f (-x )=3x +1,则 f (1)=( )A .2C .1B .0D .-1解析:选 A 令 x =1,得 2f (1)-f (-1)=4,①令 x =-1,得 2f (-1)-f (1)=-2,②联立①②得 f (1)=2、5.若二次函数 g (x )满足 g (1)=1,(-1)=5,且图象过原点,则 g (x )的解析式为()A .g (x )=2x 2-3xB .g (x )=3x 2-2x⎧⎪2x,x ≤0, ⎪⎩|log 2x |,x >0,则使 f (x )=2 的 x 的集合是⎩4 4⎭D 、⎨1, ,4⎬4 ⎧⎪2x=2,⎧⎪|log2x |=2, 解得 x = 或 4,⎩ ⎩ ⎡3 ⎫⎣2 ⎭ ⎡3 ⎫ ⎣2 ⎭ ⎛3 ⎫ ⎝2 ⎭⎡1 ⎫⎣2 ⎭⎨ ⎪⎩⎪⎩2-x<1,⇒ ≤x <2、故选 B 、πx 2 8.(2017·武汉调研)函数 f (x )=⎨⎪⎩C .g (x )=3x 2+2xD .g (x )=-3x 2-2x解析:选 B 设 g (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),∵g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点,⎧⎪a +b +c =1,∴⎨a -b +c =5,⎪⎩c =0,⎧⎪a =3,解得⎨b =-2,⎪⎩c =0,∴g (x )=3x 2-2x 、6.(2017·青岛模拟)已知函数 f (x )=⎨()⎧1 ⎫A 、⎨ ,4⎬ ⎭⎧1⎫ C 、⎨1, ⎬ ⎩B 、{1,4}⎧ 1 ⎫ ⎩⎭解析:选 A 由题意可知,f (x )=2,即⎨⎪x ≤0故选 A 、或⎨ ⎪x >0,147.(2017·莱芜模拟)已知函数 f (x )的定义域为[3,6],则函数 y =flog1 x-x的2定义域为()A 、⎢ ,+∞⎪C 、 ,+∞⎪B 、⎢ ,2⎪D 、⎢ ,2⎪解 析 : 选 B要 使 函 数 y = flog1 x-x 有 意 义 , 需 满 足2⎧⎪3≤2x ≤6,logflog1 22-x >0x-x-x,⇒⎧⎪3≤x ≤3,⎨22-x >032则 a 的所有可能取值为()⎧ ⎪e x -1,x ≥0 ,-1<x <0,满足 f (1)+f (a )=2,2 B .- 2 A .1 或- 2∴π a 2= ⇒ a =- ;故 a =- 2 ⎩ 11.具有性质:f x ⎪=-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数.下列函数:⎝ ⎭①y =x - ;②y =x + ;③y =⎨⎪⎩-1,x>1.2 C .1D .1 或2 2解析:选 A ∵f (1)=e 1-1=1 且 f (1)+f (a )=2,∴f (a )=1,当-1<a <0 时,f (a )=sin(π a 2)=1, ∵0<a 2<1,∴0<π a 2<π ,π 2 2 2当 a ≥0 时,f (a )=e a -1=1⇒ a =1、2或 1、二、填空题9.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]⎧⎪1x +1,x ≤0,10.(2017·杭州模拟)已知 f (x )=⎨2⎪⎩- x - 2,x >0,的取值范围是________.使 f (x )≥-1 成立的 x⎧⎪x ≤0,解析:由题意知⎨1⎪⎩2x +1≥-1⎧⎪x >0,或⎨ ⎪- x -2≥-1,解得-4≤x ≤0 或 0<x ≤2,故 x 的取值范围是[-4,2].答案:[-4,2]⎛1⎫⎧⎪x ,0<x<1,110,x =1,xxx其中满足“倒负”变换的函数是________.(填序号)解析:对于①,f (x )=x - ,f x ⎪= -x =-f (x ),满足题意;x ⎝ ⎭ x对于②,f x ⎪= +x =f (x )≠-f (x ),不满足题意;⎝ ⎭x ⎛1⎫ ⎨对于③,f x ⎪=x ⎪⎩-x , >1,1 1 ⎛1⎫ ⎨x⎪⎩0,x =1,故 f x ⎪=-f (x ),满足题意.⎝ ⎭⎪⎧⎪x 3-3x ,x ≤a ,⎧⎪x -1,x >0,13.已知 f (x )=x -1,g (x )=⎨1 ⎛1⎫ 1⎛1⎫ 1⎧⎪x ,0<x <1,1 0, =1,⎝ ⎭1x即 f x ⎪= ⎧1,x>1,-x ,0<x <1.⎛1⎫ ⎝ ⎭答案:①③12.(2016·北京高考)设函数 f (x )=⎨⎪⎩-2x ,x >a .①若 a =0,则 f (x )的最大值为________;②若 f (x )无最大值,则实数 a 的取值范围是________.解析:当 x ≤a 时,由 f ′(x )=3x 2-3=0,得 x =±1、如图是函数 y =x 3-3x 与 y =-2x 在没有限制条件时的图象.①若 a =0,则 f (x )max =f (-1)=2、 ②当 a ≥-1 时,f (x )有最大值;当 a <-1 时,y =-2x 在 x >a 时无最大值,且-2a >(x 3-3x )max ,所以 a <-1、 答案:①2 ②(-∞,-1)三、解答题2 ⎪⎩2-x ,x <0.(1)求 f (g (2))与 g (f (2));(2)求 f (g (x ))与 g (f (x ))的表达式.解:(1)由已知,g (2)=1,f (2)=3,因此 f (g (2))=f (1)=0,g (f (2))=g (3)=2、(2)当 x >0 时,g (x )=x -1,故 f (g (x ))=(x -1)2-1=x 2-2x ;当 x <0 时,g (x )=2-x ,⎧⎪x 2-2x ,x >0,⎧⎪x 2-2,x >1或x <-1,⎩ 刹车距离 y (米)与汽车的车速 x (千米/时)满足下列关系:y = ⎧⎪40 +40m +n =8.4, ⎪⎩ 60 +60m +n =18.6,解得 m = ,n =0,所以 y = + + B故 f (g (x ))=(2-x )2-1=x 2-4x +3、所以 f (g (x ))=⎨⎪⎩x 2-4x +3,x <0.当 x >1 或 x <-1 时,f (x )>0,故 g (f (x ))=f (x )-1=x 2-2;当-1<x <1 时,f (x )<0,故 g (f (x ))=2-f (x )=3-x 2、所以 g (f (x ))=⎨⎪3-x 2,-1<x <1.14、行驶中的汽车在刹车时由于惯性作用,要继续往前滑行一段距离才能停下,这段距离叫做刹车距离.在某种路面上,某种型号汽车的x 2200+mx +n (m ,n 是常数).如图是根据多次实验数据绘制的刹车距离 y (米)与汽车的车速 x (千米/时)的关系图.(1)求出 y 关于 x 的函数表达式;(2)如果要求刹车距离不超过 25、2 米,求行驶的最大速度.2解:(1)由题意及题图,得⎨2002 2001100x 2 x200 100(x ≥0).(2)令 x 2 x 200 100≤25、2,得-72≤x ≤70、∵x ≥0,∴0≤x ≤70、故行驶的最大速度是 70 千米/时.高考达标检测(一) 集 合一、选择题1.(2017·郑州质量预测)设全集 U ={x ∈N *|x ≤4},集合 A ={1,4},={2,4},则 U (A ∩B ) =()3.(2017·重庆适应性测试)设全集U=R,集合A=⎨x∈R⎪x⎪-2>0⎬,B={x∈A.{1,2,3} C.{1,3,4}2018数学高考B.{1,2,4}D.{2,3,4}解析:选A因为U={1,2,3,4},A∩B={4},所以∁U(A∩B)={1,2,3},故选A、2.(2017·福州模拟)集合A={-3,-1,2,4},B={x|2x<8},则A∩B=()A.{-3} C.{-3,-1,2}B.{-1,2} D.{-3,-1,2,4}解析:选C由题意知,集合A={-3,-1,2,4},B={x|2x<8}={x|x<3},则A∩B={-3,-1,2},故选C、R|0<x<2},则(∁U A)∩B=()⎧⎪⎪x-1⎪⎩⎫⎪⎪⎭A.(1,2] C.(1,2)B.[1,2) D.[1,2]解析:选B依题意得∁U A={x|1≤x≤2},(∁UA)∩B={x|1≤x<2}=[1,2),选B、4.(2017·武汉调研)已知集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x2+2x-8>0},则A∪B=()A.(-∞,-4)∪[-2,+∞)B.(2,3]C.(-∞,3]∪(4,+∞)D.[-2,2)解析:选A因为B={x|x>2或x<-4},所以A∪B={x|x<-4或x≥-2},故选A、5.(2016·浙江高考)已知集合P={x∈R|1≤x≤3},Q={x∈R|x2≥4},则P∪(∁RQ)=()A.[2,3] C.[1,2)B.(-2,3]D.(-∞,-2]∪[1,+∞)解析:选B∵Q={x∈R|x2≥4},∴∁RQ={x∈R|x2<4}={x∈R|-2<x<2}.∵P={x∈R|1≤x≤3},∴P∪(∁RQ)={x∈R|-2<x≤3}=(-2,3].6.设集合A={-1,0,1},集合B={0,1,2,3},定义A*B={(x,y)|x∈A∩B,y∈A∪B},则A*B中元素的个数是()A.7 C.25B.10 D.52解析:选B因为A={-1,0,1},B={0,1,2,3},⎩3⎭Δ=9+8(a -1)=0,解得 a =- 、综上可知,实数 a 的值为 1 或- 、8所以 A ∩B ={0,1},A ∪B ={-1,0,1,2,3}.由 x ∈A ∩B ,可知 x 可取 0,1;由 y ∈A ∪B ,可知 y 可取-1,0,1,2,3、所以元素(x ,y )的所有结果如下表所示:Yx-1 0 1 2 31(0,-1)(1,-1) (0,0)(1,0) (0,1)(1,1) (0,2)(1,2) (0,3)(1,3)所以 A *B 中的元素共有 10 个.7.(2017·吉林一模)设集合 A ={0,1},集合 B ={x |x >a },若 A ∩B 中只有一个元素,则实数 a 的取值范围是()A .{a |a <1}C .{a |a ≥1}B .{a |0≤a <1}D .{a |a ≤1}解析:选 B 由题意知,集合 A ={0,1},集合 B ={x |x >a },画出数轴(图略).若 A ∩B中只有一个元素,则 0≤a <1,故选 B 、8.设 P 和 Q 是两个集合,定义集合 P -Q ={x |x ∈P ,且 x Q },如果 P ={x |log 2x <1},Q ={x ||x -2|<1},那么 P -Q =()A .{x |0<x <1}C .{x |1≤x <2}B .{x |0<x ≤1}D .{x |2≤x <3}解析:选 B 由 log 2x <1,得 0<x <2, 所以 P ={x |0<x <2}.由|x -2|<1,得 1<x <3,所以 Q ={x |1<x <3}.由题意,得 P -Q ={x |0<x ≤1}.二、填空题9.(2017·辽宁师大附中调研)若集合 A ={x |(a -1)·x 2+3x -2=0}有且仅有两个子集,则实数 a 的值为________.解析:由题意知,集合 A 有且仅有两个子集,则集合 A 中只有一个元素.当 a -1=0,⎧2⎫即 a =1 时,A =⎨ ⎬,满足题意;当 a -1≠0,即 a ≠1 时,要使集合 A 中只有一个元素,需1 18 81答案:1 或-B 10.(2017·湖南岳阳一中调研)已知集合 A ={x |x <a }, ={x |1<x <2},且 A ∪(∁R B )=R , 则实数 a 的取值范围是________.解析:由∁R B ={x |x ≤1 或 x ≥2}, 且 A ∪(∁R B )=R , 可得 a ≥2、答案:[2,+∞)11.(2017·贵阳监测)已知全集 U ={a 1,a 2,a 3,a 4},集合 A 是全集 U 的恰有两个元素 的子集,且满足下列三个条件:①若 a 1∈A ,则 a 2∈A ;②若 a 3∉A ,则 a 2∉A ;③若 a 3∈A ,则a 4∉A 、则集合 A =________、(用列举法表示)解析:假设 a 1∈A ,则 a 2∈A ,由若 a 3∉A ,则 a 2∉A 可知,a 3∈A ,故假设不成立;假设 a 4 ∈A ,则 a 3∉A ,a 2∉A ,a 1∉A ,故假设不成立.故集合 A ={a 2,a 3}.答案:{a 2,a 3}12.(2016·北京高考)某网店统计了连续三天售出商品的种类情况:第一天售出 19 种商品,第二天售出 13 种商品,第三天售出 18 种商品;前两天都售出的商品有 3 种,后两天都售出的商品有 4 种.则该网店①第一天售出但第二天未售出的商品有________种;②这三天售出的商品最少有________种.解析:设三天都售出的商品有 x 种,第一天售出,第二天未售出,且第三天售出的商品有 y 种,则三天售出商品的种类关系如图所示.由图可知:①第一天售出但第二天未售出的商品有 19-(3-x )-x =16(种).②这三天售出的商品有 (16-y )+y +x +(3-x )+(6+x )+(4-x )+(14-y )=43-y (种).⎧⎪16-y ≥0,由于⎨y ≥0,所以 0≤y ≤14、⎪⎩14-y ≥0,所以(43-y )min =43-14=29、 答案:①16 ②29三、解答题13.设全集 U =R ,A ={x |1≤x ≤3},B ={x |2<x <4},C ={x |a ≤x ≤a +1}.(1)分别求 A ∩B ,A ∪(∁U B );(2)若 B ∪C =B ,求实数 a 的取值范围.解:(1)由题意知,A ∩B ={x |1≤x ≤3}∩{x |2<x <4}={x |2<x ≤3}.易知∁U B ={x |x ≤2 或 x ≥4},所以A∪(∁U B)={x|1≤x≤3}∪{x|x≤2或x≥4}={x|x≤3或x≥4}.(2)由B∪C=B,可知C B,画出数轴(图略),易知2<a<a+1<4,解得2<a<3、故实数a的取值范围是(2,3).14.(2017·青岛模拟)若集合M={x|-3≤x≤4},集合P={x|2m-1≤x≤m+1}.(1)证明M与P不可能相等;(2)若集合M与P中有一个集合是另一个集合的真子集,求实数m的取值范围.解:(1)证明:若M=P,则-3=2m-1且4=m+1,即m=-1且m=3,不成立.故M与P不可能相等.⎧⎪-3≤2m-1,(2)若P M,当P≠∅时,有⎨m+1<4,⎪⎩m+1≥2m-1⎧⎪-3<2m-1,或⎨m+1≤4,解得-1≤m≤2;⎪⎩m+1≥2m-1,当P=∅时,有2m-1>m+1,解得m>2,即m≥-1;⎧⎪-3≥2m-1,若M P,则⎨4<m+1,⎪⎩m+1≥2m-1⎧⎪-3>2m-1,或⎨4≤m+1,⎪⎩m+1≥m-1,无解.综上可知,当有一个集合是另一个集合的真子集时,只能是P M,此时必有m≥-1,即实数m的取值范围为[-1,+∞).。
2018版高考数学复习 阶段四.tif含解析
1.A-B={x|x∈A且x∉B},已知A={2,3},B={1,3,4},则A-B=________。
2.已知f(x)为偶函数,且当x∈0,2)时,f(x)=2sin x,当x∈2,+∞)时,f(x)=log2x,则f错误!+f(4)=____________.3.(2016·泰州质检)若命题“存在x∈R,ax2+4x+a≤0"为假命题,则实数a的取值范围是__________.4.(2016·苏州质检)已知函数f(x)=|sin x|-kx(x≥0,k∈R)有且只有三个零点,设此三个零点中的最大值为x0,则错误!=________。
5.已知变量x,y满足条件错误!则错误!的取值范围是________.6.(2016·河南许昌一中调研)各项都是正数的等比数列{a n}中,3a1,错误!a3,2a2成等差数列,则错误!=________。
7.(2017·广州质检)在边长为1的正方形ABCD中,M 为BC的中点,点E在线段AB上运动,则错误!·错误!的取值范围是____________.8.(2016·绍兴模拟)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c。
若3a=2b,则错误!的值为________.9.(2016·徐州模拟)若函数f(x)=错误!(a,b∈R)为奇函数,则f(a+b)的值为________.10.已知函数f(x)=x3+2bx2+cx+1有两个极值点x1,x2,且x1∈-2,-1],x2∈1,2],则f(-1)的取值范围是________.11.《九章算术》“竹九节"问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为________升.12.已知函数f(x)=错误!若对任意的x∈1-2a,2a-1],不等式fa(x+1)-x]≥f(x)]a恒成立,则实数a的取值范围是________.13.(2016·泰州期末)设f(x)是R上的奇函数,当x>0时,f(x)=2x+ln错误!,记a n=f(n-5),则数列{a n}的前8项和为________.14.(2017·贵州联考)已知点P(t,1)在不等式组错误!所表示的平面区域内运动,l为过点P和坐标原点的直线,则l的斜率的取值范围为________.15.(2016·扬州模拟)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c。
(浙江专版)2018年高考数学第1部分重点强化专题专题6函数与导数专题限时集训14函数的图象和性质
专题限时集训(十四) 函数的图象和性质(对应学生用书第145页) [建议A 、B 组各用时:45分钟][A 组 高考达标]一、选择题1.(2017·金华一中高考5月模拟考试)已知函数f (x )=1x -ln x -1,则y =f (x )的图象大致为( )A [f (e)=1e -1-1>1,排除D ;f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =11e +1-1=e ,排除B ;当x =e 2时,f (x )=1e 2-2-1<1,所以f (e)>f (e 2),排除C ,故选A.] 2.已知函数f (x )=ax -b的图象如图142所示,则函数g (x )=ax +b 的图象可能是( )图142A [由图知0<a <1.又由图得a -b>a 0,a 1-b<a 0,即-b <0,1-b >0,所以0<b <1,所以函数g (x )的图象可能是A ,故选A.]3.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的x 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,23C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23 A [偶函数满足f (x )=f (|x |),根据这个结论,有f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13⇔f (|2x -1|)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,进而转化为不等式|2x -1|<13,解这个不等式即得x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23.]4.(2017·宁波模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+x ,x ≥0,1-x ,x <0,并给出以下命题,其中正确的是( )A .函数y =f (sin x )是奇函数,也是周期函数B .函数y =f (sin x )是偶函数,不是周期函数C .函数y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 1x 是偶函数,但不是周期函数D .函数y =f ⎝⎛⎭⎪⎫sin 1x 是偶函数,也是周期函数C [因为f (-x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+x ,x ≥0,1-x ,x <0=f (x ),所以函数f (x )是偶函数.因为y =sin x是奇函数,且是周期函数,所以f (sin x )是偶函数,且是周期函数,排除A ,B ;因为y =sin 1x是奇函数,但不是周期函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 1x 是偶函数,但不是周期函数,故选C.]5.设函数y =f (x )(x ∈R )为偶函数,且x ∈R ,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,当x ∈[2,3]时,f (x )=x ,则当x ∈[-2,0]时,f (x )=( )【导学号:68334137】A .|x +4|B .|2-x |C .2+|x +1|D .3-|x +1|D [∵x ∈R ,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12, ∴x ∈R ,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32-32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32+12, 即f (x )=f (x +2).若x ∈[0,1],则x +2∈[2,3],f (x )=f (x +2)=x +2,若x ∈[-1,0],则-x ∈[0,1]. ∵函数y =f (x )(x ∈R )为偶函数, ∴f (-x )=-x +2=f (x ),即f (x )=-x +2,x ∈[-1,0]; 若x ∈[-2,-1],则x +2∈[0,1], 则f (x )=f (x +2)=x +2+2=x +4,x ∈[-2,-1].综上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +4,-2≤x <-1,-x +2,-1≤x ≤0,故选D.]二、填空题6.(2017·宁波联考)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≥0,x 2,x <0,则f (f (-1))=________,f (f (x ))=1的解集为________.12 {-2,4} [f (-1)=1,f (f (-1))=f (1)=12. ∵f (f (x ))=1,∴f (x )=-1(舍去),f (x )=2, ∴x =4,x =-2,∴f (f (x ))=1的解集为{-2,4}.] 7.若函数f (x )=2|x -a |(a ∈R )满足f (1+x )=f (1-x ),且f (x )在[m ,+∞)上单调递增,则实数m 的最小值等于________.1 [∵f (1+x )=f (1-x ),∴f (x )的对称轴为x =1, ∴a =1,f (x )=2|x -1|,∴f (x )的增区间为[1,+∞).∵[m ,+∞)⊆[1,+∞),∴m ≥1,∴m 的最小值为1.]8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|2x +1|,x <1,log 2x -m ,x >1,若f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)(x 1,x 2,x 3互不相等),且x 1+x 2+x 3的取值范围为(1,8),则实数m 的值为________.【导学号:68334138】1 [作出f (x )的图象,如图所示,可令x 1<x 2<x 3,则由图知点(x 1,0),(x 2,0)关于直线x =-12对称,所以x 1+x 2=-1.又1<x 1+x 2+x 3<8,所以2<x 3<9.由f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)(x 1,x 2,x 3互不相等),结合图象可知点A 的坐标为(9,3),代入函数解析式,得3=log 2(9-m ),解得m =1.] 三、解答题9.已知函数g (x )=ax 2-2ax +1+b (a >0)在区间[2,3]上有最大值4和最小值1,设f (x )=g xx. (1)求a ,b 的值;(2)若不等式f (2x )-k ·2x≥0在x ∈[-1,1]上有解,求实数k 的取值范围.[解] (1)g (x )=a (x -1)2+1+b -a ,因为a >0,所以g (x )在区间[2,3]上是增函数,故⎩⎪⎨⎪⎧g 2=1,g 3=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0. 6分(2)由已知可得f (x )=x +1x -2,所以f (2x )-k ·2x ≥0可化为2x +12x -2≥k ·2x,即1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2·12x ≥k ,8分 令t =12x ,则k ≤t 2-2t +1,x ∈[-1,1],则t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,12分记h (t )=t 2-2t +1,因为t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,故h (t )max =1,所以k 的取值范围是(-∞,1].10.已知a ≥3,函数F (x )=min{2|x -1|,x 2-2ax +4a -2},其中min{p ,q }=⎩⎪⎨⎪⎧p ,p ≤q ,q ,p >q .(1)求使得等式F (x )=x 2-2ax +4a -2成立的x 的取值范围. (2)①求F (x )的最小值m (a );②求F (x )在区间[0,6]上的最大值M (a ). [解] (1)由于a ≥3,故当x ≤1时,(x 2-2ax +4a -2)-2|x -1|=x 2+2(a -1)(2-x )>0; 3分当x >1时,(x 2-2ax +4a -2)-2|x -1|=(x -2)(x -2a ).所以使得等式F (x )=x 2-2ax +4a -2成立的x 的取值范围为[2,2a ]. 5分(2)①设函数f (x )=2|x -1|,g (x )=x 2-2ax +4a -2, 则f (x )min =f (1)=0,g (x )min =g (a )=-a 2+4a -2, 8分所以由F (x )的定义知m (a )=min{f (1),g (a )},即m (a )=⎩⎨⎧0,3≤a ≤2+2,-a 2+4a -2,a >2+ 2.②当0≤x ≤2时,10分F (x )=f (x ),此时M (a )=max{f (0),f (2)}=2.当2≤x ≤6时,F (x )=g (x ),此时M (a )=max{g (2),g (6)}=max{2,34-8a },12分当a ≥4时,34-8a ≤2; 当3≤a <4时,34-8a >2,所以M (a )=⎩⎪⎨⎪⎧34-8a ,3≤a <4,2,a ≥4.15分[B 组 名校冲刺]一、选择题1.(2017·金华模拟)已知定义在R 上的奇函数满足f (x +4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( )A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11) D [∵f (x +4)=-f (x ), ∴f (x +8)=-f (x +4), ∴f (x +8)=f (x ), ∴f (x )的周期为8,∴f (-25)=f (-1),f (80)=f (0),f (11)=f (3)=f (-1+4)=-f (-1)=f (1).又∵奇函数f (x )在区间[0,2]上是增函数, ∴f (x )在区间[-2,2]上是增函数, ∴f (-25)<f (80)<f (11),故选D.]2.函数f (x )=(1-cos x )sin x 在[-π,π]的图象大致为( )C [因为f (-x )=[1-cos(-x )]sin(-x )=-(1-cos x )·sin x =-f (x ),所以函数f (x )为奇函数,图象关于原点对称,排除选项B ;当x ∈(0,π)时,1-cos x >0,sin x>0,所以f (x )>0,排除选项A ;又函数f (x )的导函数f ′(x )=sin x ·sin x +(1-cosx )·cos x ,所以f ′(0)=0,排除D.故选C.]3.已知函数f (x )=1lnx +1-x,则y =f (x )的图象大致为( )B [当x =1时,y =1ln 2-1<0,排除A ;当x =0时,y 不存在,排除D ;当x 从负方向无限趋近0时,y 趋向于-∞,排除C ,选B.] 4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x ,x ≤1,log 13x ,x >1,若对任意的x ∈R ,不等式f (x )≤m 2-34m 恒成立,则实数m 的取值范围是( ) 【导学号:68334139】 A.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,14 B.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-14∪[1,+∞) C .[1,+∞)D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,1B [对于函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x ,x ≤1,log 13x ,x >1,当x ≤1时,f (x )=-x 2+x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14≤14;当x >1时,f (x )=log 13x <0,∴要使不等式f (x )≤m 2-34m 恒成立,需m 2-34m ≥14恒成立,即m ≤-14或m ≥1,故选B.]二、填空题5.在平面直角坐标系xOy 中,若直线y =2a 与函数y =|x -a |-1的图象只有一个交点,则a 的值为________.-12[函数y =|x -a |-1的图象如图所示,因为直线y =2a 与函数y =|x -a |-1的图象只有一个交点,故2a =-1,解得a =-12.]6.(2017·浙江高考)已知a ∈R ,函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +4x-a +a 在区间[1,4]上的最大值是5,则a 的取值范围是________.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,92[法一:当x ∈[1,4]时,x +4x∈[4,5].①当a ≥5时,f (x )=a -x -4x +a =2a -x -4x ,函数的最大值2a -4=5,所以a =92,舍去;②当a ≤4时,f (x )=x +4x -a +a =x +4x≤5,此时符合题意;③当4<a <5时,f (x )max =max{|4-a |+a ,|5-a |+a },则⎩⎪⎨⎪⎧|4-a |+a ≥|5-a |+a ,|4-a |+a =5或⎩⎪⎨⎪⎧|4-a |+a <|5-a |+a ,|5-a |+a =5,解得a =92或a <92,综上可得,a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,92.法二:当x ∈[1,4]时,令t =x +4x ∈[4,5].则f (x )=|t -a |+a ,结合数轴易知,t =92为[4,5]的对称轴,当a ≤92时,a 靠近左端点4,此时|t -a |≤|5-a |=5-a ,即f (x )max =5-a +a =5,符合题意.当a >92时,a 靠近右端点5,此时|t -a |≤|4-a |=a -4,即f (x )max =a -4+a =2a -4>5,不符合题意.综上可得,a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,92. 方法3:当x ∈[1,4]时,x +4x∈[4,5].结合数轴可知,f (x )max=max{|5-a |,|4-a |}+a =⎩⎪⎨⎪⎧5, a ≤92,2a -4, a >92,令f (x )max =5,得a ∈⎝⎛⎦⎥⎤-∞,92.]三、解答题7.已知奇函数f (x )的定义域为[-1,1],当x ∈[-1,0)时,f (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x.(1)求函数f (x )在[0,1]上的值域;(2)若x ∈(0,1],y =14f 2(x )-λ2f (x )+1的最小值为-2,求实数λ的值.[解] (1)设x ∈(0,1],则-x ∈[-1,0),所以f (-x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =-2x.又因为f (x )为奇函数, 所以f (-x )=-f (x ),所以当x ∈(0,1]时,f (x )=-f (-x )=2x, 所以f (x )∈(1,2].又f (0)=0,所以当x ∈[0,1]时函数f (x )的值域为(1,2]∪{0}. 4分(2)由(1)知当x ∈(0,1]时,f (x )∈(1,2], 所以12f (x )∈⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1, 令t =12f (x ),则12<t ≤1,g (t )=14f 2(x )-λ2f (x )+1=t 2-λt +1=⎝⎛⎭⎪⎫t -λ22+1-λ24.8分①当λ2≤12,即λ≤1时,g (t )>g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12无最小值.②当12<λ2≤1即1<λ≤2时,g (t )min =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫λ2=1-λ24=-2. 解得λ=±23舍去.③当λ2>1,即λ>2时,g (t )min =g (1)=-2,解得λ=4. 综上所述,λ=4.15分8.函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且对任意实数x ,都有f (x +1)=f (x -1)成立,已知当x ∈[1,2]时,f (x )=log a x .(1)求x ∈[-1,1]时,函数f (x )的表达式;(2)求x ∈[2k -1,2k +1](k ∈Z )时,函数f (x )的表达式;(3)若函数f (x )的最大值为12,在区间[-1,3]上,解关于x 的不等式f (x )>14.【导学号:68334140】[解] (1)因为f (x +1)=f (x -1),且f (x )是R 上的偶函数,所以f (x +2)=f (x ),所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log a2+x ,x ∈[-1,0],log a2-x ,x ∈0,1].3分(2)当x ∈[2k -1,2k ]时,f (x )=f (x -2k )=log a (2+x -2k ), 同理,当x ∈(2k,2k +1]时,f (x )=f (x -2k )=log a (2-x +2k ),所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log a2+x -2k ,x ∈[2k -1,2k ],log a 2-x +2k ,x ∈2k ,2k +1].6分(3)由于函数是以2为周期的周期函数,故只需要考查区间[-1,1], 当a >1时,由函数f (x )的最大值为12,知f (0)=f (x )max =log a 2=12,即a =4.当0<a <1时,则当x =±1时, 函数f (x )取最大值为12,即log a (2-1)=12,舍去.综上所述a =4.9分当x ∈[-1,1]时,若x ∈[-1,0], 则log 4(2+x )>14,所以2-2<x ≤0;若x ∈(0,1],则log 4(2-x )>14,所以0<x <2-2,12分所以此时满足不等式的解集为(2-2,2-2). 因为函数是以2为周期的周期函数,所以在区间[1,3]上,f (x )>14的解集为(2,4-2),综上所得不等式的解集为(2-2,2-2)∪(2,4-2).15分。
浙江省杭州市高考数学总复习 专题训练四 分段函数的性质(无答案)
专题四-----分段函数的性质、图象以及应用1 分段函数与函数值例 1、设(),0{ ,0x e x f x lnx x ≤=>,则1f f e ⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦__________. 练习1.设()()121,1x f x x x <<=-≥⎪⎩,若()()1f a f a =+,则1f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭__________. 2、已知函数()f x 是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,()4x f x =,则5()(1)2f f -+= .3、已知()()()()56{26x x f x f x x -≥=+<,则()3f -为__________.2 分段函数与图象:例 2、已知函数,(={ ,x e x ef x lnx x e≤>),则函数()y f e x =-的大致图象是 ( )A. B. C. D.练习1、已知函数()22,0,{ 3,02xlnx x x f x x x x ->=+≤ 的图像上有且仅有四个不同的点关于直线1y =-的对称点在1y kx =-的图像上,则实数k 的取值范围是( )A. 1,12⎛⎫⎪⎝⎭ B. 13,24⎛⎫⎪⎝⎭C. 1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭D. 1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭2、已知函数()2441,2{32436,2x x f x x x x --≤=-+->,若在区间()1,+∞上存在()1,2,,i x i n =,使得()()04i if x k k x =<<,则n 的取值不可能为( )A. 1B. 2C. 3D. 43 分段函数与方程例 3、已知函数()1,0{ ,0x x f x x lnx x -<=>,则关于x 的方程()()()2+0f x f x a a R ⎡⎤+=∈⎣⎦的实根个数不可能为( ).A. 2B. 3C. 4D. 5练习1、设函数()f x 对于所有的正实数x ,均有(3)3()f x f x =,且()1|2|(13)f x x x =--≤≤,则使得()(2014)f x f =的最小的正实数x 的值为( ) A.173 B.416 C.556 D.5892、已知函数2|log |,02()sin(),2104x x f x x x π<<⎧⎪=⎨≤≤⎪⎩,若存在实数1x ,2x ,3x ,4x ,满足1234x x x x <<<,且1234()()()()f x f x f x f x ===,则3412(2)(2)x x x x -⋅-⋅的取值范围是( )A .(4,16)B .(0,12)C .(9,21)D . (15,25)4 分段函数与不等式 例4、已知函数()()22log ,02,{log 4,24,x x f x x x <≤=-<<若()12f a f a ⎛⎫≥+ ⎪⎝⎭,则a 的取值范围是( )A. 170,2,22⎛⎤⎡⎫⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭B. 1770,,242⎛⎤⎡⎫⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭C. 72,2⎛⎡⎫⋃ ⎪⎢ ⎣⎭⎝⎦D. 77,42⎛⎡⎫⋃ ⎪⎢ ⎣⎭⎝⎦练习1、已知函数||2,1,()2, 1.x x f x x x x +<⎧⎪=⎨+≥⎪⎩设a ∈R ,若关于x 的不等式()||2x f x a ≥+在R 上恒成立,则a 的取值范围是(A )[2,2]- (B)[2]- (C)[2,- (D)[-2、设函数10()20x x x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是_________.3、已知α∈R ,函数a a xx x f +-+=|4|)(在区间[1,4]上的最大值是5,则a 的取值范围是___________.5 分段函数与零点 例 5、已知函数f(x)=22,{ 52,x x ax x x a+>++≤函数g(x)=f(x)-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( )A. [-1,1)B. [0,2]C. [-2,2)D. [-1,2)练习1、已知函数2(43)3,0()(01)log (1)1,0a x a x a x f x a a x x ⎧+-+<⎪=>≠⎨++≥⎪⎩且在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|23xf x =-恰有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是_________.2、已知函数()y f x =是定义域为R 的偶函数. 当0x ≥时,25(02)16()1()1(2)2x x x f x x ⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪+>⎪⎩ 若关于x 的方程2[()]()0f x af x b ++=,,a b R ∈有且仅有6个不同实数根,则实数a 的取值范围是( )A .59(,)24-- B .9(,1)4--C . 599(,)(,1)244---- D .5(,1)2--3、已知()f x 是定义在R 上的奇函数,满足()()1f x f x +=-,当10,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时, ()41xf x =-,则函数()()()11h x x f x =--在区间3,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上所有零点之和为___________.6 分段函数与周期和最值例 6、已知8m n -<<,函数()()823log ,8,{ 2,,x x m f x x x m x n --≤<=-≤≤若()f x 的值域为[]1,3-,则n m -的最大值与最小值之积为( )A. 4B. 6C. 8D. 10练习1、.已知函数()f x 的定义域为R .当0x <时,5()1f x x =- ;当11x -≤≤ 时, ()()f x f x -=-;当0x >时,()()1f x f x += ,则()2016f =( ) A .-2 B .-1 C .0 D .27 分段函数的单调性例 7、已知函数()f x = ()x a ,0,{ 34,0x a x a x <-+≥满足对任意12x x ≠,都有()()1212f x f x x x -- 0<成立,则a的范围是( )A. 10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦ B. ()0,1 C. 1,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭D. ()0,3练习1、. 已知函数()212,1{ 2,1x x ax x f x a a x +-≤=->在()0,+∞上是增函数,则实数a 的取值范围是( ) A. (]1,2 B. ()1,2 C. [)2,+∞ D. ()1,+∞2、 已知奇函数()f x 和偶函数()g x 分别满足 21(01)()1(1)x x f x x x⎧-≤<⎪=⎨≥⎪⎩, 2()44(0)g x x x x =-+-≥,若存在实数a ,使得 ()()f a g b <成立,则实数b 的取值范围是( ) A .(-1,1) B .11(,)33- C .(3,1)(1,3)--⋃ D .(,3)(3,)-∞-+∞。
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专题四-----分段函数的性质、图象以及应用
1 分段函数与函数值 例 1、设(),0
{
,0x e x f x lnx x ≤=>,则1f f
e ⎡
⎤
⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣
⎦
__________. 练习1.设(
)(
)1
21,1x f x x x <<=-≥⎪⎩,若()()1f a f a =+,则
1f a ⎛⎫
= ⎪⎝⎭
__________. 2、已知函数()f x 是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,()4x f x =,则
5
()(1)2
f f -+= .
3、已知()()()()
56{
26x x f x f x x -≥=+<,则()3f -为__________.
2 分段函数与图象: 例 2、已知函数,(={
,x e x e f x lnx x e
≤>),则函数()y f e x =-的大致图象是 ( )
A. B. C. D.
练习1、已知函数()22,0,
{ 3
,0
2
xlnx x x f x x x x ->=+≤ 的图像上有且仅有四个不同的点关于直线1y =-的对称点在1y kx =-的图像上,则实数k 的取值范围是( )
A. 1,12⎛⎫
⎪⎝⎭ B. 13,24⎛⎫ ⎪⎝⎭
C. 1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭
D. 1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭
2、已知函数()2
441,2
{
32436,2
x x f x x x x --≤=-+->,若在区间()1,+∞上存在()1,2,,i x i n =,使得
()()04i i
f x k k x =<<,则n 的取值不可能为( )
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
3 分段函数与方程
例 3、已知函数()1
,0{ ,0
x x f x x lnx x -<=>,则关于x 的方程()()()2
+0f x f x a a R ⎡⎤+=∈⎣⎦的实根个数不可
能为( ).
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
练习1、设函数()f x 对于所有的正实数x ,均有(3)3()f x f x =,且()1|2|(13)f x x x =--≤≤,则使得()(2014)f x f =的最小的正实数x 的值为( ) A.173 B.416 C.556 D.589
2、已知函数2|log |,02
()sin(),2104
x x f x x x π
<<⎧⎪
=⎨≤≤⎪⎩,若存在实数1x ,2x ,3x ,4x ,满足1234x x x x <<<,且1234()()()()f x f x f x f x ===,则3412
(2)(2)
x x x x -⋅-⋅的取值范围是( )
A .(4,16)
B .(0,12)
C .(9,21)
D . (15,25)
4 分段函数与不等式 例4、已知函数()()22log ,02,
{
log 4,24,x x f x x x <≤=-<<若()12f a f a ⎛
⎫≥+ ⎪⎝
⎭,则a 的取值范围是( )
A. 170,2,22⎛
⎤⎡⎫⋃ ⎪⎥⎢⎝
⎦⎣⎭
B. 1770,,242
⎛
⎤⎡⎫⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭
C. 72,2⎛⎡⎫⋃ ⎪⎢ ⎣⎭⎝
⎦
D. 77,42⎛⎡⎫
⋃ ⎪⎢ ⎣⎭
⎝⎦
练习1、已知函数||2,1,
()2
, 1.x x f x x x x +<⎧⎪
=⎨+≥⎪⎩
设a ∈R ,若关于x 的不等式()||2x f x a ≥+在R 上恒成立,则a 的取值范围是
(A )[2,2]- (B
)[- (C
)[- (D
)[-
2、设函数10()20x x x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,
则满足1
()()12f x f x +->的x 的取值范围是_________.
3、已知α∈R ,函数a a x
x x f +-+=|4
|)(在区间[1,4]上的最大值是5,则a 的取值范围是___________.
5 分段函数与零点 例 5、已知函数f(x)=22,{ 52,x x a
x x x a
+>++≤函数g(x)=f(x)-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值
范围是( )
A. [-1,1)
B. [0,2]
C. [-2,2)
D. [-1,2)
练习1、已知函数2(43)3,0()(01)log (1)1,0a x a x a x f x a a x x ⎧+-+<⎪
=>≠⎨++≥⎪⎩
且在R 上单调递减,且关于x 的方程
|()|23
x
f x =-
恰有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是_________.
2、已知函数()y f x =是定义域为R 的偶函数. 当0x ≥时,2
5(02)16
()1()1(2)2
x x x f x x ⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪+>⎪⎩ 若关于x 的方程
2[()]()0f x af x b ++=,,a b R ∈有且仅有6个不同实数根,则实数a 的取值范围是( )
A .59
(,)24
-- B .9(,1)4--
C . 599
(,)(,1)244
---- D .5(,1)2--
3、已知()f x 是定义在R 上的奇函数,满足()()1f x f x +=-,当10,2
x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
时, ()41x
f x =-,则函
数()()()11h x x f x =--在区间3,32⎡⎤
-
⎢⎥⎣⎦
上所有零点之和为___________.
6 分段函数与周期和最值
例 6、已知8m n -<<,函数()()82
3log ,8,
{ 2,,
x x m f x x x m x n --≤<=-≤≤若()f x 的值域为[]1,3-,则n m -的最大值与最小值之积为( )
A. 4
B. 6
C. 8
D. 10
练习1、.已知函数()f x 的定义域为R .当0x <时,5()1f x x =- ;当11x -≤≤ 时, ()()f x f x -=-;当0x >时,()()1f x f x += ,则()2016f =( ) A .-2 B .-1 C .0 D .2
7 分段函数的单调性 例 7、已知函数()f x = ()x a ,0,
{ 34,0
x a x a x <-+≥满足对任意12x x ≠,都有
()()1212
f x f x x x -- 0<成立,则a
的范围是( )
A. 10,4
⎛
⎤ ⎥⎝
⎦
B. ()0,1
C. 1,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭
D. ()0,3
练习1、. 已知函数()21
2,1
{ 2
,1
x x ax x f x a a x +-≤=->在()0,+∞上是增函数,则实数a 的取值范围是( ) A. (]1,2 B. ()1,2 C. [
)2,+∞ D. ()1,+∞
2、 已知奇函数()f x 和偶函数()g x 分别满足 21(01)()1(1)x x f x x x
⎧-≤<⎪=⎨≥⎪⎩, 2
()44(0)g x x x x =-+-≥,
若存在实数a ,使得 ()()f a g b <成立,则实数b 的取值范围是( ) A .(-1,1) B .11(,)33
- C .(3,1)(1,3)--⋃ D .(,3)(3,)-∞-+∞。