【配套K12】(江苏专版)2019年高考数学一轮复习 第02章 函数测试题
【配套K12】2019版一轮优化探究理数(苏教版)练习:第二章 第九节 函数与方程 Word版含解析
一、填空题1.设y =x 3与y =(12)x -2的图象的交点为(x 0,y 0),若x 0所在的区间是 (n ,n +1)(n ∈Z),则n =________.解析:作出y =x 3与y =(12)x -2的图象观察可知1<x 0<2.故n =1. 答案:12.已知函数y =f (x )的图象是连续不间断的曲线,且有如下的对应值:则函数y =f (解析:依题意,f (2)·f (3)<0,f (3)·f (4)<0,f (4)·f (5)<0,故函数y =f (x )在区间[1,6]上的零点至少有3个. 答案:33.设函数f (x )=13x -ln x (x >0),有下列命题: ①在区间(1e ,1),(1,e)内均有零点; ②在区间(1e ,1),(1,e)内均无零点;③在区间(1e ,1)内有零点,在区间(1,e)内无零点; ④在区间(1e ,1)内无零点,在区间(1,e)内有零点. 正确命题的序号是________.解析:f ′(x )=13-1x ,易知f (x )在(0,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增,∴f (x )在(1e ,e)上单调递减,又f (1e )=13e +1>0,f (1)=13-0>0,f (e)=e3-1<0, ∴f (1)·f (e)<0,f (1e )·f (1)>0.∴f (x )在区间(1e ,1)内无零点,在区间(1,e)内有零点. 答案:④4.若函数f (x )=ax +b 有一个零点是1,则函数g (x )=bx 2-ax 的零点是________. 解析:由题意知ax +b =0(a ≠0)的解为x =1,∴b =-a , ∴g (x )=-ax 2-ax =-ax (x +1), 由g (x )=0得x =0或x =-1. 答案:0或-15.若方程x 2-2mx +4=0的两根满足一根大于1,一根小于1,则m 的取值范围是________.解析:设f (x )=x 2-2mx +4,则题设条件等价于f (1)<0,即1-2m +4<0⇒m >52. 答案:m >526.若函数f (x )=x 3-ax 2(a >0)在区间(203,+∞)上是单调增函数,则使方程f (x )=1 000有整数解的实数a 的个数是________. 解析:令f ′(x )=3x 2-2ax >0,则x >2a3或x <0.由f (x )在区间(203,+∞)上是单调增函数知(203,+∞)⊆(2a3,+∞),从而a ∈(0,10].由f (x )=1 000得a =x -1 000x 2,令g (x )=x -1 000x 2,则g (x )在(0,+∞)上单调递增,且与x 轴交于点(10,0),在同一直角坐标系中作出函数g (x )与y =a (0<a ≤10)的大致图象(如图所示).当a =10时,由f (x )=1 000得x 3-10x 2-1 000=0.令h (x )=x 3-10x 2-1 000,因为h (14)=-216<0,h (15)=125>0,所以方程x 3-10x 2-1 000=0在区间(14,15)上存在根x 0,因此从图象可以看出在(10,x 0]之间f (x )=1 000共有4个整数解.答案:47.函数f (x )=ln(x +1)-2x 的零点所在的区间是(n ,n +1),则正整数n =________. 解析:设x 0是函数f (x )=ln(x +1)-2x 的零点,而f (1)<0,f (2)>0, ∴x 0所在的区间是(1,2),∴n =1. 答案:18.已知f (x )=2x ,g (x )=3-x 2,则函数y =f (x )-g (x )的零点个数是________. 解析:在同一坐标系内作出函数f (x )=2x 与g (x )=3-x 2的图象,两图象有两个交点,故函数y =f (x )-g (x )有两个零点. 答案:29.若函数f (x )=x 2·lg a -2x +2在区间(1,2)内有且只有一个零点,那么实数a 的取值范围是________.解析:由题意可知,f (1)f (2)<0,即(2lg a -1)lg a <0,解得1<a <10. 答案:(1,10) 二、解答题10.若关于x 的方程3x 2-5x +a =0的一个根在(-2,0)内,另一个根在(1,3)内,求a 的取值范围.解析:设f (x )=3x 2-5x +a ,则f (x )为开口向上的抛物线(如图所示). ∵f (x )=0的两根分别在区间(-2,0),(1,3)内,∴⎩⎪⎨⎪⎧f (-2)>0,f (0)<0,f (1)<0,f (3)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧3×(-2)2-5×(-2)+a >0,a <0,3-5+a <0,3×9-5×3+a >0,解得-12<a <0.∴所求a 的取值范围是(-12,0).11.已知二次函数f (x )=4x 2-2(p -2)x -2p 2-p +1在区间[-1,1]内至少存在一个实数c ,使f (c )>0,求实数p 的取值范围.解析:二次函数f (x )在区间[-1,1]内至少存在一个实数c ,使f (c )>0的否定是对于区间[-1,1]内的任意一个x 都有f (x )≤0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧f (1)≤0,f (-1)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧4-2(p -2)-2p 2-p +1≤0,4+2(p -2)-2p 2-p +1≤0,整理得⎩⎪⎨⎪⎧2p 2+3p -9≥0,2p 2-p -1≥0,解得p ≥32或p ≤-3,∴二次函数在区间[-1,1]内至少存在一个实数c ,使f (c )>0的实数p 的取值范围是(-3, 32).12.已知二次函数y =g (x )的导函数的图象与直线y =2x 平行,且y =g (x )在x =-1处取得极小值m -1(m ≠0).设函数f (x )=g (x )x .(1)若曲线y =f (x )上的点P 到点Q (0,2)的距离的最小值为2,求m 的值; (2)k (k ∈R)如何取值时,函数y =f (x )-kx 存在零点,并求出零点.解析:(1)设g(x)=ax2+bx+c(a≠0),则g′(x)=2ax+b.∵g′(x)的图象与直线y=2x平行,∴2a=2,a=1.又g(x)在x=-1取极小值,b2=1,b=2.∴g(-1)=a-b+c=1-2+c=m-1,c=m,∴f(x)=g(x)x=x+mx+2.设P(x0,y0),则|PQ|2=x20+(y0-2)2=x20+(x0+mx0)2=2x2+m2x20+2m≥22m2+2m,∴22m2+2m=2,m=-1±2;(2)由y=f(x)-kx=(1-k)x+mx+2=0得(1-k)x2+2x+m=0.(*)当k=1时,方程(*)有一解x=-m2,函数y=f(x)-kx有1个零点x=-m2;当k≠1时,方程(*)有两解⇒Δ=4-4m(1-k)>0.若m>0,则k>1-1m,函数y=f(x)-kx有两个零点x=-2±4-4m(1-k)2(1-k)=1±1-m(1-k)k-1;若m<0,则k<1-1m,函数y=f(x)-kx有两个零点x=-2±4-4m(1-k)2(1-k)=1±1-m(1-k)k-1;当k≠1时,方程(*)有一解⇔Δ=4-4m(1-k)=0,k=1-1m,函数y=f(x)-kx有1 k-1.1个零点x=。
(江苏专版)2019年高考数学一轮复习 专题2.2 函数单调性与值域(练)
专题2.2 函数单调性与值域1.函数y =x 2+x +1(x ∈R)的单调递减区间是________.【答案】⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12 【解析】y =x 2+x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+34,其对称轴为x =-12,在对称轴左侧单调递减,所以所求单调递减区间为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12. 2.一次函数y =kx +b 在R 上是增函数,则k 的取值范围为________.【答案】(0,+∞)3.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________. 【答案】3【解析】因为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 和y =-log 2 (x +2)都是[-1,1]上的减函数,所以y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -log 2(x +2)是在区间[-1,1]上的减函数,所以最大值为f (-1)=3.4.函数y =x -x (x ≥0)的最大值为________.【答案】14【解析】令t =x ,则t ≥0,所以y =t -t 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+14,结合图象知,当t =12,即x =14时,y max =14. 5.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为________. 【答案】(-∞,-2)【解析】由x 2-4>0得x <-2或x >2.又u =x 2-4在(-∞,-2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数,y=log 12u 为减函数,故f (x )的单调递增区间为(-∞,-2). 6.如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是________. 【答案】⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0 【解析】当a =0时,f (x )=2x -3,在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a, 因为f (x )在(-∞,4)上单调递增,所以a <0, 且-1a ≥4,解得-14≤a <0. 综上所述得-14≤a ≤0. 7.如果函数y =f (x )在区间I 上是增函数,且函数y =f x x在区间I 上是减函数,那么称函数y =f (x )是区间I 上的“缓增函数”,区间I 叫做“缓增区间”.若函数f (x )=12x 2-x +32是区间I 上的“缓增函数”,则“缓增区间”I 为______.【答案】[1, 3 ]8.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2),且当x >1时,f (x ) <0.(1)证明:f (x )为单调递减函数.(2)若f (3)=-1,求f (x )在[2,9]上的最小值.解:(1)证明:任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1>x 2,则x 1x 2>1,由于当x >1时,f (x )<0,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2<0,即f (x 1)-f (x 2)<0, 因此f (x 1) <f (x 2),所以函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数.(2)因为f (x )在(0,+∞)上是单调递减函数,所以f (x )在[2, 9]上的最小值为f (9).由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2)得,百度文库是百度发布的供网友在线分享文档的平台。
(江苏专版)2019年高考数学一轮复习 专题2.2 函数单调性与值域(测)
专题2。
2 函数单调性与值域班级__________ 姓名_____________ 学号___________ 得分__________(满分100分,测试时间50分钟)一、填空题:1.已知函数f (x)=错误!,则该函数的单调递增区间为________.【答案】[3,+∞)2.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数, 且在区间[0,+∞)上单调递增.若实数a满足f(loga)+f错误!≤2f(1),则a的取值范围是________.2【答案】错误!【解析】因为log错误!a=-log2a,且f(x)是偶函数,所以f(log2a)+f(log错误!a)=2f(log2a)=2f(|log2a|)≤2f(1),即f(|log2a|)≤f(1),又函数在[0,+∞)上单调递增,所以0≤|log2a|≤1,即-1≤log2a≤1,解得错误!≤a≤2。
3.定义新运算⊕:当a≥b时,a⊕b=a;当a<b时,a⊕b=b2,则函数f(x)=(1⊕x)x-(2⊕x),x∈[-2,2]的最大值等于________.【答案】6【解析】由已知得当-2≤x≤1时,f(x)=x-2,当1<x≤2时,f(x)=x3-2。
因为f(x)=x-2,f(x)=x3-2在定义域内都为增函数.所以f(x)的最大值为f(2)=23-2=6。
4.已知函数f(x)=错误!是R上的单调递减函数,则实数a的取值范围是________.【答案】错误!【解析】因为函数为递减函数,则错误!解得a≤错误!。
5.定义在[-2,2]上的函数f(x)满足(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0,x1≠x2,且f(a2-a)〉f(2a-2),则实数a的取值范围为________.【答案】[0,1)6.函数f(x)=错误!在区间[a,b]上的最大值是1,最小值是错误!,则a+b=________。
【答案】6【解析】易知f(x)在[a,b]上为减函数,所以错误!即错误!所以错误!所以a+b=6.7.已知函数f(x)=x2-2ax-3在区间[1,2]上具有单调性,则实数a的取值范围为________________.【答案】(-∞,1]∪[2,+∞)【解析】函数f(x)=x2-2ax-3的图象开口向上,对称轴为直线x=a,画出草图如图所示.由图象可知,函数在(-∞,a]和[a,+∞)上都具有单调性,因此要使函数f(x)在区间[1,2]上具有单调性,只需a≤1或a≥2,从而a∈(-∞,1]∪[2,+∞).8.若函数f(x)=a x(a>0,a≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m,且函数g(x)=(1-4m)错误!在[0,+∞)上是增函数,则a=________.【答案】1 4二、解答题9.已知f(x)=错误!(x≠a).(1)若a=-2,试证明f(x)在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a〉0且f(x)在(1,+∞)上单调递减,求a的取值范围.解:(1)证明:任设x1<x2〈-2,则f(x1)-f(x2)=错误!-错误!=错误!.因为(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2〈0,所以f(x1)〈f(x2),所以f(x)在(-∞,-2)上单调递增.(2)任设1〈x1〈x2,则f(x1)-f(x2)=x1x1-a-错误!=错误!.因为a〉0,x2-x1〉0,所以要使f(x1)-f(x2)〉0,只需(x1-a)(x2-a)〉0在(1,+∞)上恒成立,所以a≤1。
江苏省2019届高三数学一轮复习典型题专题训练:函数
江苏省2019届高三数学一轮复习典型题专题训练:函数1、函数f(x)=log2(x-1)的定义域为{x|x>1}。
2、设函数f(x)是定义在R上且周期为1的函数,在区间[0,1)上,f(x)=x,当x不属于集合D={x|x=n-1或n,n∈N*}时,f(x)=x2.则方程f(x)-log2x=0的解的个数是1.3、已知函数y=3-2x-x3的定义域是R。
4、已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且在(-∞,0]上为单调增函数。
若f(-1)=-2,则满足f(2x-3)≤2的x的取值范围是[-1,0]。
5、若f(x)是定义在R上的周期为3的函数,且f(x)=2(x+x2+a),当x∈[1,2];f(x)=-6x+18,当x∈(2,3]。
则f(a+1)的值为-4.6、已知函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当|x|<1时,f(x)=8x。
则f(-19/3)的值为-16.7、已知函数f(x)=(e4x,x≥1;x+1,x<1)。
若函数y=f(x)的最小值是4,则实数a的取值范围为(-∞,1)。
8、已知函数f(x)=|x+3|+1,当x≤8;f(x)=2lnx,当x>a。
若存在实数a<b<c,满足f(a)=f(b)=f(c),则af(a)+bf(b)+cf(c)的最大值为2ln8+4.9、已知函数f(x)=x2+abx+a+2b。
若f(0)=4,则f(1)的最大值是5.10、若函数f(x)=fx-3,当x>3;f(x)=1-x,当x≤3.则f(5)=-2.11、已知函数f(x)=ex-e-x+1.若f(2x-1)+f(4-x)>2,则实数x 的取值范围为(0,1)。
12、函数y=lg(4-3x-x2)的定义域为{x|x-3}。
13、已知函数$f(x)=x^2-kx+4$,对于任意$x\in[1,3]$,不等式$f(x)\geq$恒成立,则实数$k$的最大值为多少?14、函数$f(x)$满足$f(x+4)=f(x)(x\in R)$,且在区间$(-2,2]$上,$f(x)=\begin{cases} \cos x。
推荐2019年人教版江苏省高三数学一轮复习备考试题:函数(含答案)Word版
高考一轮复习备考试题(附参考答案)函数一、填空题1、(2014年江苏高考)已知函数,若对于任意,都有成立,则实数的取值范围是▲. 2、(2014年江苏高考)已知是定义在上且周期为3的函数,当时,在区间上有10个零点(互不相同),则实数的取值范围是▲.3、(2013年江苏高考)已知是定义在上的奇函数。
当时,,则不等式的解集用区间表示为。
4、(2012年江苏高考)函数的定义域为▲.5、(2012年江苏省高考)设是定义在上且周期为2的函数,在区间上,其中.若,则的值为▲.6、(2012年江苏省5分)已知函数的值域为,若关于x 的不等式的解集为,则实数c 的值为▲.7、(2015届江苏南京高三9月调研)设f (x )=x 2-3x +a .若函数f (x )在区间(1,3)内有零点,则实数a 的取值范围为▲8、(2015届江苏南通市直中学高三9月调研)已知函数若在R 上为增函数,则实数的取值范围是▲9、(2015届江苏苏州高三9月调研)已知函数为奇函数则实数的值为▲10、(南京市2014届高三第三次模拟)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x ,x≥0,x2,x <0,,则关于x 的不等式f (x 2)>f (3-2x )的解集是▲11、(南通市2014届高三第三次调研)已知函数对任意的满足,且当时,.若有4个零点,则实数的取值范围是▲.12、(苏锡常镇四市2014届高三5月调研(二))函数的定义域为A ,函数的定义域为B ,则AB = ▲13、(苏锡常镇四市2014届高三5月调研(二))已知奇函数是上的单调函数,若函数只有一个零点,则实数k 的值是▲.14、(徐州市2014届高三第三次模拟)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则不等式的解集是▲15、(徐州市2014届高三第三次模拟)已知函数.若存在实数,,使得的解集恰为,则的取值范围是▲16、(南京、盐城市2014届高三第二次模拟(淮安三模))函数f(x)=ln x+1-x的定义域为▲17、(南京、盐城市2014届高三第二次模拟(淮安三模))已知f(x)是定义在R上的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=x2,当x>0时,f(x+1)=f(x)+f(1).若直线y=kx与函数y=f(x)的图象恰有5个不同的公共点,则实数k的值为▲18、(2014江苏百校联考一)函数的所有零点之和为.19、(南京、盐城市2014高三第一次模拟)若函数是定义在上的偶函数,且在区间上是单调增函数.如果实数满足时,那么的取值范围是20、(苏锡常镇四市2014届高三3月调研(一))已知函数,若函数恰有两个不同的零点,则实数的取值范围为▲21、(南通市2014届高三上学期期末考试)设函数是定义域为R,周期为2的周期函数,且当时,;已知函数则函数和的图象在区间内公共点的个数为.22、(苏州市2014届高三1月第一次调研)已知,则不等式的解集是▲23、(泰州市2014届高三上学期期末考试)设函数(都是实数).则下列叙述中,正确的序号是▲.(请把所有叙述正确的序号都填上)①对任意实数,函数在上是单调函数;②存在实数,函数在上不是单调函数;③对任意实数,函数的图像都是中心对称图形;④存在实数,使得函数的图像不是中心对称图形.24、(江苏省扬州中学2014届高三上学期12月月考)设,,且,则▲25、、(江苏省诚贤中学2014届高三12月月考)在用二分法...求方程的一个近似解时,现在已经将一根锁定在区间(1,2),则下一步可断定该根所在的区间为▲.26、(江苏省东海县第二中学2014届高三第三次学情调研)已知函数,如果关于的方。
(江苏专用)2019版高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 2.8 函数与方程课时作业 理
(江苏专用)2019版高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 2.8 函数与方程课时作业 理基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、填空题1.若函数f (x )=ax +b 有一个零点是2,那么函数g (x )=bx 2-ax 的零点为________.解析 由已知得b =-2a ,所以g (x )=-2ax 2-ax =-a (2x 2+x ).令g (x )=0,得x 1=0,x 2=-12.答案 0,-122.(2017·苏州期末)函数f (x )=2x +x 3-2在区间(0,2)内的零点个数是________.解析 因为函数y =2x ,y =x 3在R 上均为增函数,故函数f (x )=2x +x 3-2在R 上为增函数,又f (0)<0,f (2)>0,故函数f (x )=2x+x 3-2在区间(0,2)内只有一个零点. 答案 13.函数f (x )=|x |-k 有两个零点,则实数k 的取值范围是________.解析 函数f (x )=|x |-k 的零点就是方程|x |=k 的根,在同一坐标系内作出函数y =|x |,y =k 的图象,如图所示,可得实数k 的取值范围是(0,+∞).答案 (0,+∞)4.(2017·徐州月考)若函数f (x )=3ax +1-2a 在区间(-1,1)内存在一个零点,则a 的取值范围是________.解析 当a =0时,f (x )=1与x 轴无交点,不合题意,所以a ≠0;函数f (x )=3ax +1-2a 在区间(-1,1)内是单调函数,所以f (-1)·f (1)<0,即(5a -1)(a +1)>0,解得a <-1或a >15.答案 (-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫15,+∞5.若函数f (x )=ax 2-x -1有且仅有一个零点,则实数a 的取值为________.解析 当a =0时,函数f (x )=-x -1为一次函数,则-1是函数的零点,即函数仅有一个零点;当a ≠0时,函数f (x )=ax 2-x -1为二次函数,并且仅有一个零点,则一元二次方程ax 2-x -1=0有两个相等实根.∴Δ=1+4a =0,解得a =-14.综上,当a =0或a =-14时,函数仅有一个零点.答案 0或-146.函数f (x )=3x -7+ln x 的零点位于区间(n ,n +1)(n ∈N )内,则n =________.解析 求函数f (x )=3x -7+ln x 的零点,可以大致估算两个相邻自然数的函数值,如f (2)=-1+ln 2,由于ln 2<ln e =1,所以f (2)<0,f (3)=2+ln 3>0,所以函数f (x )的零点位于区间(2,3)内,故n =2. 答案 27.(2015·湖北卷)函数f (x )=4cos 2x2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x -2sin x -|ln(x +1)|的零点个数为________.解析 f (x )=4cos 2x2sin x -2sin x -|ln(x +1)|=2sin x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos 2x2-1-|ln(x +1)|=sin 2x -|ln(x +1)|,令f (x )=0,得sin 2x =|ln(x +1)|.在同一坐标系中作出两个函数y =sin 2x 与函数y =|ln(x +1)|的大致图象如图所示.观察图象可知,两函数图象有2个交点,故函数f (x )有2个零点. 答案 28.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x >0,-x 2-2x ,x ≤0,若函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,则实数m 的取值范围是________.解析 画出f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x >0,-x 2-2x ,x ≤0的图象,如图.由函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,结合图象得:0<m <1,即m ∈(0,1). 答案 (0,1) 二、解答题9.已知函数f (x )=-x 2+2e x +m -1,g (x )=x +e2x(x >0).(1)若y =g (x )-m 有零点,求m 的取值范围;(2)确定m 的取值范围,使得g (x )-f (x )=0有两个相异实根. 解 (1)法一 ∵g (x )=x +e2x≥2e 2=2e ,图1等号成立的条件是x =e ,故g (x )的值域是[2e ,+∞),因而只需m ≥2e,则y =g (x )-m 就有零点. 法二 作出g (x )=x +e2x(x >0)的大致图象如图1.可知若使y =g (x )-m 有零点,则只需m ≥2e.图2(2)若g (x )-f (x )=0有两个相异实根,即y =g (x )与y =f (x )的图象有两个不同的交点,在同一坐标系中,作出g (x )=x +e 2x(x >0)与f (x )=-x 2+2e x +m -1的大致图象如图2.∵f (x )=-x 2+2e x +m -1= -(x -e)2+m -1+e 2.∴其图象的对称轴为x =e ,开口向下, 最大值为m -1+e 2.故当m -1+e 2>2e ,即m >-e 2+2e +1时,y =g (x )与y =f (x )有两个交点,即g (x )-f (x )=0有两个相异实根.∴m 的取值范围是(-e 2+2e +1,+∞).10.已知关于x 的二次方程x 2+2mx +2m +1=0有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m 的取值范围. 解由条件,抛物线f (x )=x 2+2mx +2m +1与x 轴的交点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,如图所示,得⎩⎪⎨⎪⎧f =2m +1<0,f -=2>0,f =4m +2<0,f =6m +5>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧m <-12,m ∈R ,m <-12,m >-56.即-56<m <-12.故m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-56,-12.能力提升题组(建议用时:20分钟)11.(2017·苏州调研)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4,x ≥m ,x 2+4x -3,x <m ,若函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则实数m 的取值范围是________.解析 由题意得g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4-2x ,x ≥m ,x 2+2x -3,x <m ,又函数g (x )恰有三个不同的零点,所以方程g (x )=0的实根2,-3和1都在相应范围上,即1<m ≤2. 答案 (1,2]12.(2017·镇江调研)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x ,x >0,12-12+x ,x ≤0,若关于x 的方程f (x )=kx -k 至少有两个不相等的实数根,则实数k 的取值范围为________.解析 关于x 的方程f (x )=k (x -1)至少有两个不相等的实数根,即y =f (x )与y =k (x -1)的图象至少有两个不同的交点,作出函数图象如图,函数在点(1,0)处的切线斜率为1,即当k =1时,方程f (x )=k (x -1)只有一个实数根,当直线y =k (x -1)经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12时,k =-13,故实数k 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-13,1∪(1,+∞).答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫-13,1∪(1,+∞)13.(2016·山东卷)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |,x ≤m ,x 2-2mx +4m ,x >m ,其中m >0.若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是________. 解析在同一坐标系中,作y =f (x )与y =b 的图象.当x >m 时,x 2-2mx +4m =(x -m )2+4m -m 2,∴要使方程f (x )=b 有三个不同的根,则有4m -m 2<m , 即m 2-3m >0. 又m >0,解得m >3. 答案 (3,+∞)14.(2017·南通阶段检测)是否存在这样的实数a ,使函数f (x )=x 2+(3a -2)x +a -1在区间[-1,3]上恒有一个零点,且只有一个零点?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,说明理由.解 令f (x )=0,则Δ=(3a -2)2-4(a -1)=9a 2-16a +8=9⎝ ⎛⎭⎪⎫a -892+89>0恒成立,即f (x )=0有两个不相等的实数根,∴若实数a 满足条件,则只需f (-1)·f (3)≤0即可.f (-1)·f (3)=(1-3a +2+a -1)·(9+9a -6+a -1)=4(1-a )(5a +1)≤0,∴a ≤-15或a ≥1. 检验:(1)当f (-1)=0时,a =1,所以f (x )=x 2+x . 令f (x )=0,即x 2+x =0,得x =0或x =-1. 方程在[-1,3]上有两个实数根,不合题意,故a ≠1. (2)当f (3)=0时,a =-15,此时f (x )=x 2-135x -65.令f (x )=0,即x 2-135x -65=0,解得x =-25或x =3.方程在[-1,3]上有两个实数根, 不合题意,故a ≠-15.综上所述,a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-15∪(1,+∞).。
江苏版高考数学一轮复习:第02章函数测试题及答案.doc
学校班级姓名【若缺失公式、图片现象属于系统读取不成功,文档内容齐全完整,请放心下载。
】第02章 函数班级__________ 姓名_____________ 学号___________ 得分__________一、填空题:请把答案直接填写在答题卡相应的位置........上(共10题,每小题6分,共计60分). 1. (2017·南通调研)函数f (x )=ln xx -1+的定义域为________.【答案】 (1,+∞).【解析】要使函数f (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧x x -1>0,x ≥0,解得x >1,故函数f (x )=lnxx -1+的定义域为(1,+∞).2. (2017南京、盐城模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤0,-x -12,x >0,则不等式f (x )≥-1的解集是________. 【答案】{x |-4≤x ≤2}3. (2017·南京、盐城一模)已知函数f (x )=则f (f (3))=________,函数f (x )的最大值是________. 【答案】 -3 1 【解析】①由于f (x )=所以f (3)=3=-1,则f (f (3))=f (-1)=-3,②当x >1时,f (x )=x 是减函数,得f (x )<0.当x ≤1时,f (x )=-x 2+2x =-(x -1)2+1在(-∞,1]上单调递增,则f (x )≤1,综上可知,f (x )的最大值为1.4. (2017·南通中学模拟)定义在R 上的奇函数y =f (x )在(0,+∞)上递增,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,则不等式f (log 19x )>0的解集为________.【答案】⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪0<x <13或1<x <35. (2017·扬州中学质检)给出下列四个函数: ①y =x +sin 2x ;②y =x 2-cos x ;③y =2x+12x ;④y =x 2+sin x .其中既不是奇函数,也不是偶函数的是________(填序号). 【答案】 ④【解析】对于①,定义域为R ,f (-x )=-x +sin 2(-x )=-(x +sin 2x )=-f (x ),为奇函数;对于②,定义域为R ,f (-x )=(-x )2-cos(-x )=x 2-cos x =f (x ),为偶函数;对于③,定义域为R ,f (-x )=2-x+12-x =2x +12x =f (x ),为偶函数;y =x 2+sinx 既不是偶函数也不是奇函数.6. (2017·南京模拟)若函数f (x )=(x +a )(bx +2a )(常数a ,b ∈R )是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f (x )=________. 【答案】-2x 2+4【解析】由f (x )是偶函数知f (x )图象关于y 轴对称, ∴b =-2,∴f (x )=-2x 2+2a 2, 又f (x )的值域为(-∞,4], ∴2a 2=4,故f (x )=-2x 2+4.7. (2017·苏北四市摸底)已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-2x ,如果函数g (x )=f (x )-m (m ∈R )恰有4个零点,则m 的取值范围是________. 【答案】(-1,0)8. (2017·南京、盐城一模)已知c =则a ,b ,c 的大小关系是________. 【答案】b <c <a【解析】∵y =⎝ ⎛⎭⎪⎫25x在R 上为减函数,35>25,∴b <c .又∵y =在(0,+∞)上为增函数,35>25,∴a >c ,∴b <c <a .9.已知偶函数y =f (x )满足条件f (x +1)=f (x -1),且当x ∈[-1,0]时,f (x )=3x+49,则f (log 135)的值等于________.【答案】1【解析】由f (x +1)=f (x -1),知f (x +2)=f (x ),函数y =f (x )是以2为周期的周期函数. 因为log 135∈(-2,-1),log 135+2=log 1359∈(0,1),又f (x )为偶函数且x ∈[-1,0],f (x )=3x+49,所以当x ∈[0,1]时,f (x )=3-x+49.所以f (log 135)=f (log 135+2)=f (log 1359)=3-log 1359+49=3log359+49=59+49=1.10.已知f 是有序数对集合M ={(x ,y )|x ∈N *}上的一个映射,正整数数对(x ,y )在映射f 下的象为实数z ,记作f (x ,y )=z .对于任意的正整数m ,n (m >n ),映射f 由下表给出:(x ,y )(n ,n )(m ,n )(n ,m )f (x ,y ) nm -n m +n则f (3,5)=. 【答案】8 {1,2}【解析】由f (n ,m )的定义可知f (3,5)=5+3=8.显然2x>x (x ∈N *),则f (2x ,x )=2x-x ≤4,得2x≤x +4,只有x =1和x =2符合题意,所以f (2x,x )≤4的解集为{1,2}.二、解答题:解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指.定区域内....。
江苏专版2019版高考数学一轮复习第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ课时跟踪检测十对数与对数函数文52
课时跟踪检测(十) 对数与对数函数一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2018·淮安调研)函数f (x )=log 2(3x -1)的定义域为________. 解析:由3x -1>0,解得x >13,所以函数f (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞2.函数y =2+log 2x (x ≥1)的值域为________. 解析:因为x ≥1,所以log 2x ≥0,所以y =2+log 2x ≥2. 答案:[2,+∞)3.(2018·启中检测)计算log 23log 34+(3)log 34=________.解析:log 23 log 34+(3)log 34=lg 3lg 2·2lg 2lg 3+312log 34=2+3log 32=2+2=4.答案:44.已知函数f (x )={ log 4x ,x >0,2-x ,x ≤0,则f (f (-4))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 216=________.解析:f (f (-4))=f (24)=log 416=2, 因为log 216<0,所以f ⎝⎛⎭⎪⎫log 216=221log 6-=2log 26=6,即f (f (-4))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 216=2+6=8.答案:85.若函数f (x )={ -x +6,x ≤2,3+log a x ,x >2(a >0,且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是________.解析:当x ≤2时,y =-x +6≥4. 因为f (x )的值域为[4,+∞),所以当a >1时,3+log a x >3+log a 2≥4,所以log a 2≥1,所以1<a ≤2;当0<a <1时,3+log a x <3+log a 2,不合题意.故a ∈(1,2]. 答案:(1,2]6.(2018·镇江期末)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=1-log 2x ,则不等式f (x )<0的解集是________.解析:当x <0时,f (x )=-f (-x )=log 2(-x )-1,f (x )<0,即log 2(-x )-1<0,解得-2<x <0;当x >0时,f (x )=1-log 2x ,f (x )<0,即1-log 2x <0,解得x >2,综上,不等式f (x )<0的解集是(-2,0)∪(2,+∞).答案:(-2,0)∪(2,+∞) 二保高考,全练题型做到高考达标1.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为________.解析:因为y =log 12t 在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t =x 2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).答案:(-∞,-2)2.(2018·镇江中学学情调研)已知函数f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a 2x 的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞,则实数a 的值为________.解析:因为函数f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a 2x 的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞,所以当x >12时,1-a 2x >0,即a 2x <1,所以a <2x,所以x >log 2a .令log 2a =12,得a =212=2,所以实数a 的值为 2.答案: 23.若函数f (x )=lg(x 2-2ax +1+a )在区间(-∞,1]上递减,则a 的取值范围为________.解析:令函数g (x )=x 2-2ax +1+a =(x -a )2+1+a -a 2,对称轴为x =a ,要使函数在(-∞,1]上递减,则有{ g 1>0,a ≥1,即{ 2-a >0,a ≥1,解得1≤a <2,即a∈[1,2).答案:[1,2)4.(2018·连云港模拟)已知函数f (x )=lg 1-x 1+x ,若f (a )=12,则f (-a )=________.解析:因为f (x )=lg 1-x1+x 的定义域为-1<x <1,所以f (-x )=lg 1+x 1-x =-lg 1-x1+x =-f (x ),所以f (x )为奇函数,所以f (-a )=-f (a )=-12.答案:-125.函数f (x )=4-|x |+lg x 2-5x +6x -3的定义域为__________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧4-|x |≥0,x 2-5x +6x -3>0,得⎩⎪⎨⎪⎧-4≤x ≤4,x >2且x ≠3,故函数定义域为(2,3)∪(3,4].答案:(2,3)∪(3,4]6.(2018·苏州调研)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +8,x ≤2,log a x +5,x >2(a >0,且a ≠1)的值域为[6,+∞),则实数a 的取值范围是________.解析:当x ≤2时,f (x )∈[6,+∞),所以当x >2时,f (x )的取值集合A ⊆[6,+∞).当0<a <1时,A =()-∞,log a 2+5,不符合题意;当a >1时,A =(log a 2+5,+∞),若A ⊆[6,+∞),则有log a 2+5≥6,解得1<a ≤2.答案:(1,2]7.已知函数f (x )={ log 2x ,x >0,3x,x ≤0,关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值范围是______.解析:问题等价于函数y =f (x )与y =-x +a 的图象有且只有一个交点,结合函数图象可知a >1.答案:(1,+∞)8.函数f (x )=log 2x 2(2x )的最小值为______.解析:依题意得f (x )=12log 2x ·(2+2log 2x )=(log 2x )2+log 2x =⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14≥-14,当且仅当log 2x =-12,即x =22时等号成立,因此函数f (x )的最小值为-14.答案:-149.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x .(1)求函数f (x )的解析式; (2)解不等式f (x 2-1)>-2.解:(1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=log 12(-x ).因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x ). 所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎨⎧log 12x ,x >0,0,x =0,log 12-x ,x <0.(2)因为f (4)=log 124=-2,f (x )是偶函数, 所以不等式f (x 2-1)>-2可化为f (|x 2-1|)>f (4). 又因为函数f (x )在(0,+∞)上是减函数, 所以|x 2-1|<4,解得-5<x <5, 即不等式的解集为(-5,5).10.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,a ≠1),且f (1)=2. (1)求a 的值及f (x )的定义域;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值. 解:(1)因为f (1)=2,所以log a 4=2(a >0,a ≠1),所以a =2. 由{ 1+x >0,3-x >0,得x ∈(-1,3), 所以函数f (x )的定义域为(-1,3). (2)f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x ) =log 2(1+x )(3-x ) =log 2[-(x -1)2+4],所以当x ∈(-1,1]时,f (x )是增函数; 当x ∈(1,3)时,f (x )是减函数,故函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值是 f (1)=log 24=2.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知函数f (x )=log a (2x -a )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23上恒有f (x )>0,则实数a 的取值范围是________.解析:当0<a <1时,函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23上是减函数, 所以log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫43-a >0,即0<43-a <1,解得13<a <43,故13<a <1;当a >1时,函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23上是增函数,所以log a (1-a )>0,即1-a >1,解得a <0,此时无解.综上所述,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 2.(2018·昆山测试)已知函数f (x )=lg kx -1x -1(k ∈R). (1)当k =0时,求函数f (x )的值域; (2)当k >0时,求函数f (x )的定义域;(3)若函数f (x )在区间[10,+∞)上是单调增函数,求实数k 的取值范围. 解:(1)当k =0时,f (x )=lg 11-x ,定义域为(-∞,1).因为函数y =11-x (x <1)的值域为(0,+∞),所以f (x )=lg11-x的值域为R. (2)因为k >0,所以关于x 的不等式kx -1x -1>0⇔(x -1)(kx -1)>0⇔(x -1)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1k >0.(*) ①若0<k <1,则1k>1,不等式(*)的解为x <1或x >1k;②若k =1,则不等式(*)即(x -1)2>0,其解为x ≠1; ③若k >1,则1k <1,不等式(*)的解为x <1k或x >1.综上,当0<k ≤1时,函数f (x )的定义域为(-∞,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1k,+∞;当k >1时,函数f (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1k ∪(1,+∞).(3)令g (x )=kx -1x -1,则f (x )=lg g (x ). 因为函数f (x )在[10,+∞)上是单调增函数,且对数的底数10>1,所以当x ∈[10,+∞)时,g (x )>0,且函数g (x )在[10,+∞)上是单调增函数. 而g (x )=kx -1x -1=k x -1+k -1x -1=k +k -1x -1,若k -1≥0,则函数g (x )在[10,+∞)上不是单调增函数; 若k -1<0,则函数g (x )在[10,+∞)上是单调增函数. 所以k <1.①因为函数g (x )在[10,+∞)上是单调增函数,所以要使当x ∈[10,+∞)时,g (x )>0,必须g (10)>0, 即10k -110-1>0,解得k >110.② 综合①②知,实数k 的取值范围是⎝⎛⎭⎫110,1.附:什么样的考试心态最好大部分学生都不敢掉以轻心,因此会出现很多过度焦虑。
(江苏专版)2019版高考数学文一轮复习学案:第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ+Word版含答案【KS5U+高考】
第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ突破点(一) 函数的定义域2.函数的有关概念(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.(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.常见基本初等函数定义域的基本要求(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] (1)(2018·苏北四市联考)y = x -12x-log 2(4-x 2)的定义域是________________.(2)(2018·连云港检测)函数y =sin x +tan x +π4的定义域是____________________.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] (1)若函数y =f (x )的定义域是[0,2],则函数g (x )=f x x -1的定义域为____________.(2)(2018·苏州中学月考)函数f (2x -1)的定义域为(-1,5],则函数y =f (|x -1|)的定义域是____________.[例3] (2018·苏州模拟)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________.练习:1.设函数y =4-x 2的定义域为A ,函数y =ln(1-x )的定义域为B ,则A ∩B =________.2.函数f (x )=log 12x -的定义域是________.3.函数f (x )=1-|x -1|a x -1(a >0且a ≠1)的定义域为________.4.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 018],则函数g (x )=f x +x -1的定义域是________.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________.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,分别为列表法、解析法和图象法.同一个函数可以用不同的方法表示.[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结(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_________.(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)(2018·南通模拟)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____________________.练习二、1.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1xx -1,则f (x )=____________________.2.(2018·南通中学月考)函数f (x )满足2f (x )+f (2-x )=2x ,则f (x )=____________________.3.(2018·如皋中学月考)已知f (sin x +cos x )=cos 2x -π4,则f (x )的解析式为____________________.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.突破点(三) 分段函数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,有着不同的解析表达式,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.[例1] (1)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+log 2-x ,x <1,2x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=________.(2)(2018·启东中学检测)设函数f (x )满足f (x +2)=2f (x )+x ,且当0≤x <2时,f (x )=[x ],[x ]表示不超过x 的最大整数,则f (5.5)=________.(3)(2018·南通高三月考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,x ≥4,f x +,x <4,则f (1+log 25)的值为________.[例2] (1)(2018·徐州模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,x 2,x ≤0,若f (4)=2f (a ),则实数a 的值为________.(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -1,x <1,x 13,x ≥1,则使得f (x )≤2成立的x 的取值范围是________.(3)(2018·阜宁中学高三月考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ∈-∞,a,x 2,x ∈[a ,+若f (2)=4,则a 的取值范围为________.课后练习1.[考点一]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-2x,x ≤0,x 2,x >0,则f (f (-1))=________.2.[考点一]已知f (x )=⎩⎨⎧3sin πx ,x ≤0,f x -+1,x >0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23的值为________. 3.[考点一]已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x+b ,x ≤0,且f (0)=2,f (-1)=3,则f (f (-3))=________.4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2ax ,x ≥2,2x+1,x <2,若f (f (1))>3a 2,则a 的取值范围是________.5已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-log 2-x ,x <2,2x -2-1,x ≥2,若f (2-a )=1,则f (a )=________.6.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-x -2,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________.练习三、1.下列图象可以表示以M ={x |0≤x ≤1}为定义域,以N ={y |0≤y ≤1}为值域的函数的序号是________.2.函数f (x )=x +3+log 2(6-x )的定义域是________.解析:要使函数有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧x +3≥0,6-x >0,解得-3≤x <6.即函数f (x )的定义域为[-3,6). 答案:[-3,6)3.已知f (x )是一次函数,且f (f (x ))=x +2,则f (x )=________.解析:f (x )是一次函数,设f (x )=kx +b ,f (f (x ))=x +2,可得k (kx +b )+b =x +2,即k 2x +kb +b =x +2,所以k 2=1,kb +b =2.解得k =1,b =1.即f (x )=x +1. 答案:x +14.若函数f (x )= 2x 2+2ax -a -1的定义域为R ,则a 的取值范围为________. 解析:因为函数f (x )的定义域为R ,所以2x 2+2ax -a -1≥0对x ∈R 恒成立,即2x 2+2ax -a ≥20,x 2+2ax -a ≥0恒成立,因此有Δ=(2a )2+4a ≤0,解得-1≤a ≤0.答案:[-1,0]5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -b ,x <1,2x,x ≥1.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=4,则b =________.解析:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=3×56-b =52-b ,若52-b <1,即b >32,则3×⎝ ⎛⎭⎪⎫52-b -b =152-4b =4,解得b =78,不符合题意,舍去;若52-b ≥1,即b ≤32,则252-b =4,解得b =12.答案:12[练常考题点——检验高考能力]一、填空题1.函数f (x )=10+9x -x2x -的定义域为________.解析:要使函数f (x )有意义,则x 须满足⎩⎪⎨⎪⎧10+9x -x 2≥0,x -1>0,x -,即⎩⎪⎨⎪⎧x +x -,x >1,x ≠2,解得1<x ≤10,且x ≠2,所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,10].答案:(1,2)∪(2,10]2.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-cos πx ,x >0,f x ++1,x ≤0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43的值等于________.解析:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43=-cos 4π3=cos π3=12;f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13+1=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23+2=-cos 2π3+2=12+2=52.故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=3.答案:33.已知函数f (x )=x |x |,若f (x 0)=4,则x 0=________. 解析:当x ≥0时,f (x )=x 2,f (x 0)=4, 即x 20=4,解得x 0=2.当x <0时,f (x )=-x 2,f (x 0)=4,即-x 20=4,无解. 所以x 0=2. 答案:24.(2018·盐城检测)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 件产品用时15分钟,那么a =________,c =________.解析:因为组装第a 件产品用时15分钟, 所以ca=15,① 所以必有4<a ,且c4=c2=30.② 联立①②解得c =60,a =16.答案:16 605.(2018·南京模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x 2+1,x ≥1,log 2-x ,x <1,则f (f (4))=________;若f (a )<-1,则a 的取值范围为________________.解析:f (4)=-2×42+1=-31,f (f (4))=f (-31)=log 2(1+31)=5.当a ≥1时,由-2a 2+1<-1得a 2>1,解得a >1;当a <1时,由log 2(1-a )<-1,得log 2(1-a )<log 212,∴0<1-a <12,∴12<a <1.即a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(1,+∞).答案:5 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(1,+∞) 6.已知具有性质:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数: ①y =x -1x ;②y =x +1x ;③y =⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是________.解析:对于①,f (x )=x -1x,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1x -x =-f (x ),满足“倒负”变换;对于②,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1x +x =f (x ),不满足“倒负”变换;对于③,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x ,0<1x <1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =-f (x ),满足“倒负”变换.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.答案:①③7.已知实数a ≠0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +a ,x <1,-x -2a ,x ≥1,若f (1-a )=f (1+a ),则a =________.解析:当a >0时,1-a <1,1+a >1,由f (1-a )=f (1+a )得2-2a +a =-1-a -2a ,解得a =-32,不合题意;当a <0时,1-a >1,1+a <1,由f (1-a )=f (1+a )得-1+a -2a =2+2a +a , 解得a =-34,所以a 的值为-34.答案:-348.若函数f (x )=ax 2+2bx +3的定义域为[-1,3],则函数g (x )=ln(3+2ax -bx 2)的定义域为________.解析:因为函数f (x )的定义域为[-1,3],所以ax 2+2bx +3≥0的解集为[-1,3],所以⎩⎪⎨⎪⎧a <0,-1+3=-2b a ,-1×3=3a,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,所以g (x )=ln(3-2x -x 2).由3-2x -x 2>0得-3<x <1,即函数g (x )=ln(3+2ax -bx 2)的定义域为(-3,1). 答案:(-3,1)9.(2018·连云港中学模拟)已知函数f (x )满足对任意的x ∈R 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =2成立,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫28+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫78=________. 解析:由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =2,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫78=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫28+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫68=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫38+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫58=2,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫48=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫48+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫48=12×2=1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫28+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫78=2×3+1=7.答案:710.定义函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,则不等式(x +1)f (x )>2的解集是____________.解析:①当x >0时,f (x )=1,不等式的解集为{x |x >1};②当x =0时,f (x )=0,不等式无解;③当x <0时,f (x )=-1,不等式的解集为{x |x <-3}.所以不等式(x +1)·f (x )>2的解集为{x |x <-3或x >1}.答案:{x |x <-3或x >1} 二、解答题11.已知函数f (x )对任意实数x 均有f (x )=-2f (x +1),且f (x )在区间[0,1]上有解析式f (x )=x 2.(1)求f (-1),f (1.5);(2)写出f (x )在区间[-2,2]上的解析式.解:(1)由题意知f (-1)=-2f (-1+1)=-2f (0)=0,f (1.5)=f (1+0.5)=-12f (0.5)=-12×14=-18.(2)当x ∈[0,1]时,f (x )=x 2;当x ∈(1,2]时,x -1∈(0,1],f (x )=-12f (x -1)=-12(x -1)2;当x ∈[-1,0)时,x +1∈[0,1),f (x )=-2f (x +1)=-2(x +1)2;当x ∈[-2,-1)时,x +1∈[-1,0),f (x )=-2f (x +1)=-2×[-2(x +1+1)2]=4(x +2)2.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x ∈[-2,-,-x +2,x ∈[-1,,x 2,x ∈[0,1],-12x -2,x ∈,2].12.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,某种型号汽车的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)满足下列关系:y =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 的函数解析式;(2)如果要求刹车距离不超过25.2米,求行驶的最大速度.解:(1)由题意及函数图象,得⎩⎪⎨⎪⎧402200+40m +n =8.4,602200+60m +n =18.6,解得m =1100,n =0,所以y =x 2200+x100(x ≥0).(2)令x 2200+x100≤25.2,得-72≤x ≤70. ∵x ≥0,∴0≤x ≤70.故行驶的最大速度是70千米/时.1.单调函数的定义如果函数y=f(x)在区间I上是单调增函数或单调减函数,那么就说函数y=f(x)在区间I上具有单调性,区间I叫做函数y=f(x)的单调区间.1.复合函数单调性的规则若两个简单函数的单调性相同,则它们的复合函数为增函数;若两个简单函数的单调性相反,则它们的复合函数为减函数.即“同增异减”.2.函数单调性的性质(1)若f(x),g(x)均为区间A上的增(减)函数,则f(x)+g(x)也是区间A上的增(减)函数,更进一步,有增+增→增,增-减→增,减+减→减,减-增→减;(2)若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同,若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反;(3)在公共定义域内,函数y =f (x )(f (x )≠0)与y =-f (x ),y =1f x单调性相反;(4)在公共定义域内,函数y =f (x )(f (x )≥0)与y =fx 单调性相同;(5)奇函数在其关于原点对称的区间上单调性相同,偶函数在其关于原点对称的区间上单调性相反.[例1] (1)下列四个函数中,在(0,+∞)上为增函数的序号是________. ①f (x )=3-x ;②f (x )=x 2-3x ; ③f (x )=-1x +1;④f (x )=-|x |. (2)已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调递增区间为________. [解析] (1)当x >0时,f (x )=3-x 为减函数;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时,f (x )=x 2-3x 为减函数,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞时,f (x )=x 2-3x 为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数; 当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数. (2)设t =x 2-2x -3,由t ≥0, 即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3. 所以函数的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -3的图象的对称轴为x =1,所以函数t 在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增.所以函数f (x )的单调递增区间为[3,+∞). [答案] (1)③ (2)[3,+∞) [易错提醒](1)单调区间是定义域的子集,故求单调区间时应树立“定义域优先”的原则. (2)单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分开写,不能用并集符号“∪”连结,也不能用“或”连结.(3)函数的单调性是函数在某个区间上的“整体”性质,所以不能仅仅根据某个区间内的两个特殊变量x 1,x 2对应的函数值的大小就判断函数在该区间的单调性,必须保证这两个变量是区间内的任意两个自变量.函数单调性的应用应用(一) [例2] (1)已知函数f (x )的图象关于直线x =1对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,b =f (2),c =f (e),则a ,b ,c 的大小关系为____________. (2)(2017·天津高考改编)已知奇函数f (x )在R 上是增函数,g (x )=xf (x ).若a =g (-log 25.1),b =g (20.8),c =g (3),则a ,b ,c 的大小关系为____________.[解析] (1)由f (x )的图象关于直线x =1对称,可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52.由x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,知f (x )在(1,+∞)上单调递减.∵1<2<52<e ,∴f (2)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52>f (e),∴b >a >c . (2)由f (x )为奇函数,知g (x )=xf (x )为偶函数. 因为f (x )在R 上单调递增,f (0)=0, 所以当x >0时,f (x )>0,所以g (x )在(0,+∞)上单调递增,且g (x )>0.又a =g (-log 25.1)=g (log 25.1),b =g (20.8),c =g (3), 3=log 28>log 25.1>log 24=2>20.8, 所以c >a >b .[答案] (1)b >a >c (2)c >a >b 应用(二) 解函数不等式[例3] f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,当f (x )+f (x -8)≤2时,x 的取值范围是________.[解析] 2=1+1=f (3)+f (3)=f (9),由f (x )+f (x -8)≤2,可得f [x (x -8)]≤f (9),因为f (x ) 是定义在(0,+∞)上的增函数,所以有⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -8>0,x x -,解得8<x ≤9.[答案] (8,9] [方法技巧]含“f ”号不等式的解法原不等式――→函数的性质fg x >f h x――→函数的单调性去“f ”号,转化为“g (x )>h (x )”型具体的不等式――→解不等式求得原不等式的解集[提醒] 上述g (x )与h (x )的值域应在外层函数f (x )的定义域内.应用(三) 求参数的取值范围[例4] (1)如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是________.(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+4x ,x ≤4,log 2x ,x >4.若函数y =f (x )在区间(a ,a +1)上单调递增,则实数a 的取值范围是________.[解析] (1)当a =0时,f (x )=2x -3,在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增, 所以a <0,且-1a ≥4,解得-14≤a <0.综上所述得-14≤a ≤0.(2)作出函数f (x )的图象如图所示,由图象可知f (x )在(a ,a +1)上单调递增,需满足a ≥4或a +1≤2,即a ≤1或a ≥4.[答案] (1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0 (2)(-∞,1]∪[4,+∞) [易错提醒](1)若函数在区间[a ,b ]上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的. (2)对于分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.能力练通抓应用体验的“得”与“失”3. 解析:由3-4x +x 2>0得x <1或x >3.易知函数y =3-4x +x 2的单调递减区间为(-∞,2),函数y =log 3x 在其定义域上单调递增,由复合函数的单调性知,函数f (x )的单调递减区间为(-∞,1).答案:(-∞,1) 2.[考点二·应用一已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,当x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2时,都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 1π,b =(ln π)2,c =ln π,则f (a ),f (b ),f (c )的大小关系为________________.解析:由题意可知f (x )在(0,+∞)上是减函数,且f (a )=f (|a |),f (b )=f (|b |),f (c )=f (|c |),又|a |=ln π>1,|b |=(ln π)2>|a |,|c |=12ln π,且0<12ln π<|a |,故|b |>|a |>|c |>0,∴f (|c |)>f (|a |)>f (|b |),即f (c )>f (a )>f (b ).答案:f (c )>f (a )>f (b ) 3.[考点二·应用二已知函数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________.解析:由f (x )为R 上的减函数且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x <f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x >1,x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧|x |<1,x ≠0.∴-1<x <0或0<x <1.答案:(-1,0)∪(0,1) 4.[考点二·应用三设函数f (x )=ax +1x +2a在区间(-2,+∞)上是增函数,那么a 的取值范围是________.解析:f (x )=ax +2a 2-2a 2+1x +2a =a -2a 2-1x +2a,因为函数f (x )在区间(-2,+∞)上是增函数.所以⎩⎪⎨⎪⎧2a 2-1>0,-2a ≤-2⇒⎩⎪⎨⎪⎧2a 2-1>0,a ≥1⇒a ≥1.答案:[1,+∞)5.[考点一]用定义法讨论函数f (x )=x +ax(a >0)的单调性.解:函数的定义域为{x |x ≠0}.任取x 1,x 2∈{x |x ≠0},且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1+a x 1-x 2-a x 2=x 1-x 2x 1x 2-a x 1·x 2=(x 1-x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a x 1x 2.令x 1=x 2=x 0,1-a x 20=0可得到x 0=±a ,这样就把f (x )的定义域分为(-∞,-a ],[-a ,0),(0,a ],[a ,+∞)四个区间,下面讨论它的单调性.若0<x 1<x 2≤a ,则x 1-x 2<0,0<x 1x 2<a , 所以x 1x 2-a <0.所以f (x 1)-f (x 2)=x 1+a x 1-x 2-a x 2=x 1-x 2x 1x 2-ax 1·x 2>0,即f (x 1)>f (x 2),所以f (x )在(0,a ]上单调递减.同理可得,f (x )在[a ,+∞)上单调递增,在(-∞,-a ]上单调递增,在[-a ,0)上单调递减.故函数f (x )在(-∞,-a ]和[a ,+∞)上单调递增,在[-a ,0)和(0,a ]上单调递减.突破点(二) 函数的最值(1)设函数y =f (x )的定义域为A ,如果存在x 0∈A ,使得对于任意x ∈A ,都有f (x )≤f (x 0),那么称f (x 0)为y =f (x )的最大值,记为y max =f (x 0).(2)设函数y =f (x )的定义域为A ,如果存在x 0∈A ,使得对于任意x ∈A ,都有f (x )≥f (x 0),那么称f (x 0)为y =f (x )的最小值,记为y min =f (x 0).2.函数最值存在的两条结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点处取到.(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大或最小值.1(1)判断或证明函数的单调性; (2)计算端点处的函数值; (3)确定最大值和最小值. 2.分段函数的最值由于分段函数在定义域不同的子区间上对应不同的解析式,因而求其最值的常用方法是先求出分段函数在每一个子区间上的最值,然后取各区间上最大值中的最大者作为分段函数的最大值,各区间上最小值中的最小者作为分段函数的最小值.[典例] (1)函数y =x +x -1的最小值为________. (2)函数y =2x 2-2x +3x 2-x +1的值域为________.(3)(2016·北京高考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3-3x ,x ≤a ,-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] (1)法一:令t =x -1,且t ≥0,则x =t 2+1,∴原函数变为y =t 2+1+t ,t ≥0.配方得y =⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122+34,又∵t ≥0,∴y ≥14+34=1.故函数y =x +x -1的最小值为1.法二:因为函数y =x 和y =x -1在定义域内均为增函数,故函数y =x +x -1在其定义域[1,+∞)内为增函数,所以当x =1时y 取最小值,即y min =1.(2)y =2x 2-2x +3x 2-x +1=x 2-x ++1x 2-x +1=2+1x 2-x +1=2+1⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34. ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34, ∴2<2+1⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≤2+43=103.故函数的值域为⎝⎛⎦⎥⎤2,103.(3)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] (1)1 (2)⎝⎛⎦⎥⎤2,103 (3)①2 ②(-∞,-1) [方法技巧] 求函数最值的五种常用方法1.已知a >0,设函数f (x )= 2 018x+1(x ∈[-a ,a ])的最大值为M ,最小值为N ,那么M +N =________.解析:由题意得f (x )=2 018x +1+2 0162 018x +1=2 018-22 018x+1.∵y =2 018x+1在[-a ,a ]上是单调递增的,∴f (x )=2 018-22 018x+1在[-a ,a ]上是单调递增的,∴M =f (a ),N =f (-a ),∴M +N =f (a )+f (-a )=4 036-22 018a +1-22 018-a+1=4 034. 答案:4 0342.(2018·宜兴月考)定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -2⊕x ,x ∈[-2,2]的最大值等于________.解析:由已知得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2,∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数,且1-2=13-2=-1.∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6.答案:63.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________.解析:∵y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 和y =-log 2(x +2)都是[-1,1]上的减函数,∴f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2(x +2)在区间[-1,1]上是减函数,∴函数f (x )在区间[-1,1]上的最大值为f (-1)=3.答案:34.(2018·常州模拟)已知函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤38,49,则函数g (x )=f (x )+1-2f x的值域为________.解析:∵38≤f (x )≤49,∴13≤1-2f x≤12.令t =1-2f x ,则f (x )=12(1-t 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫13≤t ≤12,令y =g (x ),则y =12(1-t 2)+t ,即y =-12(t -1)2+1⎝ ⎛⎭⎪⎫13≤t ≤12.∴当t =13时,y 有最小值79;当t =12时,y 有最大值78.∴g (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤79,78.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤79,785.(2017·浙江高考改编)若函数f (x )=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则关于M -m 的结果中,叙述正确的序号是________.①与a 有关,且与b 有关;②与a 有关,但与b 无关; ③与a 无关,且与b 无关;④与a 无关,但与b 有关.解析:f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22-a24+b ,当0≤-a2≤1时,f (x )min =m =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=-a 24+b ,f (x )max =M =max{f (0),f (1)}=max{b,1+a +b },∴M -m =max ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a 24,1+a +a 24与a 有关,与b 无关;当-a2<0时,f (x )在[0,1]上单调递增,∴M -m =f (1)-f (0)=1+a 与a 有关,与b 无关; 当-a2>1时,f (x )在[0,1]上单调递减,∴M -m =f (0)-f (1)=-1-a 与a 有关,与b 无关. 综上所述,M -m 与a 有关,但与b 无关. 答案:②1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的序号是________. ①y =ln(x +2);②y =-x +1; ③y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x;④y =x +1x .解析:函数y =ln(x +2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上一定是增函数;y =-x +1与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x在(0,+∞)上是减函数;y =x +1x 在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数.答案:①2.(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________.解析:∵x ∈[1,4],∴x +4x∈[4,5],①当a ≤92时,f (x )max =|5-a |+a =5-a +a =5,符合题意;②当a >92时,f (x )max =|4-a |+a =2a -4=5,解得a =92(矛盾),故a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,92. 答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,923.函数y =|x |(1-x )的单调增区间为________.⎩⎪⎨⎪⎧x-x ,x ≥0,-x -x ,x <0解析:y =|x |(1-x )==⎩⎪⎨⎪⎧-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14,x ≥0,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-14,x <0.画出函数的大致图象,如图所示.由图易知函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12上单调递增.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12 4.(2018·扬州中学单元检测)对于任意实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b .函数f (x )=-x +3,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=min{f (x ),g (x )}的最大值是________.解析:依题意,h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,0<x ≤2,-x +3,x >2.当0<x ≤2时,h (x )=log 2x 是增函数,当x >2时,h (x )=3-x 是减函数,且log 22=1=-2+3,则h (x )max =h (2)=1.答案:15.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,那么a 的取值范围是________.解析:要使函数f (x )的值域为R ,需使⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,ln 1≤1-2a +3a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a ≥-1,∴-1≤a <12,即a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12[练常考题点——检验高考能力]一、填空题1.给定函数:①y =x 12,②y =log 12(x +1),③y =|x -1|,④y =2x +1.其中在区间(0,1)上单调递减的函数的序号是________.解析:①y =x 12在(0,1)上递增;②∵t =x +1在(0,1)上递增,且0<12<1,故y =log 12(x+1)在(0,1)上递减;③结合图象(图略)可知y =|x -1|在(0,1)上递减;④∵u =x +1在(0,1)上递增,且2>1,故y =2x +1在(0,1)上递增.故在区间(0,1)上单调递减的函数序号是②③.答案:②③2.定义在R 上的函数f (x )的图象关于直线x =2对称,且f (x )在(-∞,2)上是增函数,则f (-1)与f (3)的大小关系是________.解析:依题意得f (3)=f (1),且-1<1<2,于是由函数f (x )在(-∞,2)上是增函数得f (-1)<f (1)=f (3).答案:f (-1)<f (3)3.函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫132x 2-3x +1的单调递增区间为________.解析:令u =2x 2-3x +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342-18.因为u =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342-18在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34上单调递减,函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13u 在R 上单调递减.所以y =⎝ ⎛⎭⎪⎫132x 2-3x +1在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34上单调递增,即该函数的单调递增区间为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,34.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,34 4.(2018·宜兴第一中学模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -x ,x ≥2,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-1,x <2是R 上的单调递减函数,则实数a 的取值范围是________.解析:因为函数f (x )为R 上的单调递减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,a -⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1,解得a ≤138.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,1385.(2018·淮安模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,x +,x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则实数x 的取值范围是________.解析:∵当x =0时,两个表达式对应的函数值都为0,∴函数的图象是一条连续的曲线.∵当x ≤0时,函数f (x )=x 3为增函数,当x >0时,f (x )=ln(x +1)也是增函数,∴函数f (x )是定义在R 上的增函数.因此,不等式f (2-x 2)>f (x )等价于2-x 2>x ,即x 2+x -2<0,解得-2<x <1.答案:(-2,1)6.(2018·连云港海州中学模拟)若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=ax +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是________.解析:∵f (x )=-x 2+2ax 在[1,2]上是减函数,∴a ≤1,又∵g (x )=a x +1在[1,2]上是减函数,∴a >0,∴0<a ≤1.答案:(0,1]7.已知函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,若f (a 2-a )>f (a +3),则实数a 的取值范围为________.解析:由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a >0,a +3>0,a 2-a >a +3,解得-3<a <-1或a >3.所以实数a 的取值范围为(-3,-1)∪(3,+∞).答案:(-3,-1)∪(3,+∞)8.(2018·湖南雅礼中学月考)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +6,x ≤2,3+log a x ,x >2(a >0且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是________.解析:当x ≤2时,-x +6≥4.当x >2时,⎩⎪⎨⎪⎧3+log a x ≥4,a >1,∴a ∈(1,2]. 答案:(1,2]9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2x-3,x ≥1,x 2+,x <1,则f (x )的最小值是________.解析:当x ≥1时,x +2x-3≥2x ·2x -3=22-3,当且仅当x =2x,即x =2时等号成立,此时f (x )min =22-3<0;当x <1时,lg(x 2+1)≥lg(02+1)=0,此时f (x )min =0.所以f (x )的最小值为22-3.答案:22-310.(2018·苏州模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3,x ≤0,-x 2-2x +3,x >0,不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:作出函数f (x )的图象的草图如图所示,易知函数f (x )在R 上为单调递减函数,所以不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立等价于x +a <2a -x ,即x <a2在[a ,a +1]上恒成立,所以只需a +1<a2,即a <-2.答案:(-∞,-2) 二、解答题 11.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证明f (x )在(-∞,-2)内单调递增; (2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:任设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=x 1-x 2x 1+x 2+.∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, ∴f (x 1)-f (x 2)<0, 即f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)上单调递增. (2)任设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a x 2-x 1x 1-a x 2-a.∵a >0,x 2-x 1>0, ∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0在(1,+∞)上恒成立, ∴a ≤1.综上所述知a 的取值范围是(0,1].12.已知函数f (x )=ax +1a(1-x )(a >0),且f (x )在[0,1]上的最小值为g (a ),求g (a )的最大值.解:f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫a -1a x +1a,当a >1时,a -1a>0,此时f (x )在[0,1]上为增函数,∴g (a )=f (0)=1a;当0<a <1时,a -1a<0,此时f (x )在[0,1]上为减函数,∴g (a )=f (1)=a ;当a =1时,f (x )=1,此时g (a )=1.∴g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧a ,0<a <1,1a ,a ≥1,∴g (a )在(0,1)上为增函数,在[1,+∞)上为减函数,又a =1时,有a =1a=1, ∴当a =1时,g (a )取最大值1.1.函数的奇偶性(1)如果函数f (x )是奇函数,且在x =0上有意义,则f (0)=0;如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)在公共定义域内有:奇±奇→奇,偶±偶→偶,奇×奇→偶,偶×偶→偶,奇×偶→奇.考点贯通抓高考命题的“形”与“神”函数奇偶性的判断[例1] (1)f (x )=x lg(x +x 2+1); (2)f (x )=(1-x )1+x1-x; (3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +1,x >0,x 2+2x -1,x <0;(4)f (x )=4-x2|x +3|-3.[解] (1)∵x 2+1>|x |≥0,∴函数f (x )的定义域为R ,关于原点对称, 又f (-x )=(-x )lg(-x +-x2+1)=-x lg(x 2+1-x )=x lg(x 2+1+x )=f (x ), 即f (-x )=f (x ),∴f (x )是偶函数.(2)当且仅当1+x1-x ≥0时函数有意义,∴-1≤x <1,由于定义域关于原点不对称,∴函数f (x )是非奇非偶函数. (3)函数的定义域为{x |x ≠0},关于原点对称, 当x >0时,-x <0,f (-x )=x 2-2x -1=-f (x ), 当x <0时,-x >0,f (-x )=-x 2-2x +1=-f (x ), ∴f (-x )=-f (x ),即函数f (x )是奇函数.(4)∵⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,|x +3|≠3,解得-2≤x ≤2且x ≠0,∴函数的定义域关于原点对称, ∴f (x )=4-x 2x +3-3=4-x 2x .又f (-x )=4--x2-x=-4-x2x,∴f (-x )=-f (x ),即函数f (x )是奇函数. [方法技巧]判断函数奇偶性的两种方法(1)定义法(2)图象法函数是奇(偶)函数⇔函数图象关于原点(y 轴)对称.函数奇偶性的应用[例2] (1)2,则f (-a )的值为________.(2)(2018·姜堰中学月考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧m log 2 017x +3sin x ,x >0log 2 017-x +n sin x ,x <0为偶函数,则m -n =________.(3)(2018·盐城高三第一次检测)设f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x+3x +b ,则f (-1)=________.[解析] (1)设F (x )=f (x )-1=x 3+sin x ,显然F (x )为奇函数,又F (a )=f (a )-1=1,所以F (-a )=f (-a )-1=-F (a )=-1,从而f (-a )=0.(2)因为f (x )为偶函数,所以f (-x )=⎩⎪⎨⎪⎧m log 2 017-x -3sin x ,x <0log 2 017x -n sin x ,x >0=f (x ),所以m =1,n =-3,∴m -n =4.(3)因为f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0,f (-1)=-f (1),而f (0)=1+b =0,解得b =-1.所以f (-1)=-f (1)=-(21+3-1)=-4.[答案] (1)0 (2)4 (3)-4 [方法技巧]利用奇偶性求值的类型及方法(1)求函数值:利用奇偶性将待求值转化到已知区间上的函数值,进而得解. (2)求参数值:在定义域关于原点对称的前提下,根据奇函数满足f (-x )=-f (x )或偶函数满足f (-x )=f (x )列等式,根据等式两侧对应相等确定参数的值.特别要注意的是:若能够确定奇函数的定义域中包含0,可以根据f (0)=0列式求解,若不能确定则不可用此法.能力练通抓应用体验的“得”与“失”①f (x )=x -1;②f (x )=x 2+|x |; ③f (x )=2x-2-x;④f (x )=x 2+cos x .答案:②④2.[考点一]下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的序号是________. ①f (x )=1+x 2;②f (x )=x +1x;③f (x )=2x +12x ;④f (x )=x +e x.解析:①的定义域为R ,由于f (-x )=1+-x2=1+x 2=f (x ),所以是偶函数.②的定义域为{x |x ≠0},由于f (-x )=-x -1x=-f (x ),所以是奇函数.③的定义域为R ,由于f (-x )=2-x +12=12+2x=f (x ),所以是偶函数.④的定义域为R ,由于f (-x )=-x +e -x=1e x -x ,所以是非奇非偶函数.答案:④3.[考点二]设函数f (x )为偶函数,当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x ,则f (-2)=________.解析:因为函数f (x )是偶函数,所以f (-2)=f (2)=log 22=12.答案:124.[考点二]设函数f (x )=x +x +ax 为奇函数,则a =________.解析:∵f (x )=x +x +ax为奇函数,∴f (1)+f (-1)=0, 即++a1+-1+-1+a-1=0,∴a =-1.答案:-15.[考点二]已知f (x )是R 上的偶函数,且当x >0时,f (x )=x 2-x -1,则当x <0时,f (x )=________.解析:当x <0时,-x >0,则f (-x )=(-x )2-(-x )-1=x 2+x -1,∵f (x )是定义在R 上的偶函数,∴f (x )=f (-x )=x 2+x -1.答案:x 2+x -16.[考点二](2018·徐州期初测试)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+ax ,x ≥0,bx 2-4x ,x <0为偶函数,则不等式f (x )<5的解集为________.解析:因为f (x )为偶函数,x ≥0时f (x )=x 2+ax ,所以x <0 时,f (x )=f (-x )=(-x )2+a (-x )=x 2-ax ,所以x 2-ax =bx 2-4x 对于x <0恒成立,所以b =1,a =4,即f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x ≥0,x 2-4x ,x <0,即f (x )=x 2+4|x |.由f (x )<5得x 2+4|x |<5,解得|x |<1,所以原不等式的解集为(-1,1).答案:(-1,1)突破点(二) 函数的周期性1.周期函数对于函数y =f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数y =f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.2.最小正周期如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做f (x )的最小正周期.f (x +a )=-1f xf (x +a )=1f x[典例] (1)(2017·扬州模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,0≤x ≤1,x -1,1<x ≤2,如果对任意的n ∈N *,定义f n (x )=f {f [f …f n 个(x )]},那么f 2 019(2)的值为________. (2)设定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),且当x ∈[0,2)时,f (x )=2x -x 2,则f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 018)=________.[解析] (1)∵f 1(2)=f (2)=1,f 2(2)=f (1)=0,f 3(2)=f (0)=2, ∴f n (2)的值具有周期性,且周期为3, ∴f 2 019(2)=f 3×673(2)=f 3(2)=2. (2)∵f (x +2)=f (x ), ∴函数f (x )的周期T =2. 又当x ∈[0,2)时,f (x )=2x -x 2, 所以f (0)=0,f (1)=1,所以f (0)=f (2)=f (4)=…=f (2 018)=0,f (1)=f (3)=f (5)=…=f (2 017)=1.故f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 018)=1 009. [答案] (1)2 (2)1 009 [方法技巧]函数周期性的判定与应用(1)判定:判断函数的周期性只需证明f (x +T )=f (x )(T ≠0)即可.(2)应用:根据函数的周期性,可以由函数的局部性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:若T 是函数的周期,则kT (k ∈Z 且k ≠0)也是函数的周期.能力练通抓应用体验的“得”与“失”1.设f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈(-2,1]时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x 2-2,-2<x ≤0,x ,0<x ≤1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52+f (4)=________.解析:因为f (x )是周期为3的周期函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-122-2=-1,f (4)=f (1+3)=f (1)=1.所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52+f (4)=0.答案:02.(2018·丹阳模拟)函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52的值为________. 解析:∵f (x +1)=-f (x ),∴f (x +2)=-f (x +1)=f (x ),即函数f (x )的周期为2.∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=f ⎝⎛⎭⎪⎫12+2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=2×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=12.答案:123.(2016·江苏高考)设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1)上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +a ,-1≤x <0,⎪⎪⎪⎪⎪⎪25-x ,0≤x <1,其中a ∈R.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92,则f (5a )的值是________.解析:因为函数f (x )的周期为2,结合在[-1,1)上f (x )的解析式,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12+a ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92=f ⎝⎛⎭⎪⎫4+12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎪⎪⎪⎪⎪⎪25-12=110. 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92得-12+a =110,解得a =35. 所以f (5a )=f (3)=f (4-1)=f (-1)=-1+35=-25.答案:-254.若对任意x ∈R ,函数f (x )满足f (x +2 017)=-f (x +2 018),且f (2 018)=-2 017,则f (-1)=________.解析:由f (x +2 017)=-f (x +2 018),得f (x +2 017)=-f (x +2 017+1),令x +2 017=t ,即f (t +1)=-f (t ),所以f (t +2)=f (t ),即函数f (x )的周期是2.令x =0,得f (2 017)=-f (2 018)=2 017,即f (2 017)=2 017,又f (2 017)=f (1)=f (-1),所以f (-1)=2 017.答案:2 0175.定义在R 上的函数f (x )满足f (x +6)=f (x ),当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2;当-1≤x <3时,f (x )=x .求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 019)的值.解:∵f (x +6)=f (x ),∴T =6. ∵当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2; 当-1≤x <3时,f (x )=x ,∴f (1)=1,f (2)=2,f (3)=f (-3)=-1,f (4)=f (-2)=0,f (5)=f (-1)=-1,f (6)=f (0)=0,∴f (1)+f (2)+…+f (6)=1,∴f (1)+f (2)+…+f (6)=f (7)+f (8)+…+f (12)=…=f (2 005)+f (2 006)+…+f (2 010)=f (2 011)+f (2 012)+…+f (2 016)=1, ∴f (1)+f (2)+…+f (2 016)=1×2 0166=336.而f (2 017)+f (2 018)+f (2 019)=f (1)+f (2)+f (3)=1+2-1=2. ∴f (1)+f (2)+…+f (2 019)=336+2=338.突破点(三) 函数性质的综合问题1.函数的奇偶性、周期性及单调性是函数的三大性质,常将它们综合在一起考查,其中奇偶性多与单调性结合,而周期性多与抽象函数结合,并结合奇偶性求函数值.2.函数的奇偶性体现的是一种对称关系,而函数的单调性体现的是函数值随自变量变化而变化的规律.因此在解题时,往往需要借助函数的奇偶性和周期性来确定另一区间上的单调性,即先实现区间的转换,再利用单调性解决相关问题.奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.[例1] (1)已知奇函数f (x )的定义域为[-2,2],且在区间[-2,0]上递减,则满足f (1-m )+f (1-m 2)<0的实数m 的取值范围为________.(2)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 满足f (2|a-1|)>f (-2),则a 的取值范围是________. [解析] (1)∵f (x )的定义域为[-2,2],∴⎩⎪⎨⎪⎧-2≤1-m ≤2,-2≤1-m 2≤2,解得-1≤m ≤ 3.①又f (x )为奇函数,且在[-2,0]上递减, ∴f (x )在[-2,2]上递减,∴f (1-m )<-f (1-m 2)=f (m 2-1), 即1-m >m 2-1,解得-2<m <1.② 综合①②可知,-1≤m <1. 即实数m 的取值范围是[-1,1).(2)∵f (x )是偶函数,且在(-∞,0)上单调递增, ∴f (x )在(0,+∞)上单调递减,f (-2)=f (2), ∴f (2|a -1|)>f (2),∴2|a -1|<2=212,。
【K12教育学习资料】(江苏专版)2019年高考数学一轮复习 专题2.2 函数单调性与值域(讲)
专题2.2 函数单调性与值域【考纲解读】【直击教材】1.y =x 2-6x +5的单调减区间为________. 【答案】(-∞,3]【解析】y =x 2-6x +5=(x -3)2-4,表示开口向上,对称轴为x =3的抛物线,其单调减区间为(-∞,3]. 2.若函数f (x )=1x 在区间[2,a ]上的最大值与最小值的和为34,则a =________.【答案】43.函数f (x )是在区间(-2,3)上的增函数,则y =f (x +5)的一个递增区间是________. 【答案】(-7,-2)【解析】由-2<x +5<3,得-7<x <-2,故y =f (x +5)的递增区间为(-7,-2).【知识清单】1.函数的单调性 (1)单调函数的定义(2)如果函数y =f (x )在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做函数y =f (x )的单调区间. 2 函数的值域 函数值域的求法:(1)利用函数的单调性:若y=f(x)是[a,b]上的单调增(减)函数,则f(a),f(b)分别是f(x)在区间[a,b]上取得最小(大)值,最大(小)值.(2)利用配方法:形如2(0)y ax bx c a =++≠型,用此种方法,注意自变量x 的范围. (3)利用三角函数的有界性,如sin [1,1],x ∈-cos [1,1]x ∈-.(4)利用“分离常数”法:形如y=ax b cx d ++ 或2ax bx ey cx d++=+ (a,c 至少有一个不为零)的函数,求其值域可用此法.(5)利用换元法:形如y ax b =+,可用此法求其值域. (6)利用基本不等式:(7)导数法:利用导数与函数的连续性求图复杂函数的极值和最值,然后求出值域【考点深度剖析】定义域是函数的灵魂,高考中考查的定义域多以填空形式出现,难度不大;有时也在解答题的某一小问当中进行考查;值域是定义域与对应法则的必然产物,值域的考查往往与最值联系在一起,难度中等.【重点难点突破】考点1 函数的单调性 考点一 函数单调性的判断1.讨论函数f (x )=xx 2-1在x ∈(-1,1)上的单调性.2.试讨论函数f (x )=axx -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性.解:法一(定义法): 设-1<x 1<x 2<1,f (x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x -1,f (x 1)-f (x 2)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 1-1-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 2-1=a x 2-x 1x 1-x 2-,由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上递减;当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上递增. 法二(导数法):f ′(x )=ax ′x --ax x -x -2=a x --ax x -2=-ax -2.当a >0时,f ′(x )<0,函数f (x )在(-1,1)上递减; 当a <0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(-1,1)上递增. [谨记通法]判断或证明函数的单调性的2种重要方法及其步骤 (1)定义法,其基本步骤: 取值作差商变形确定符号与1的大小得出结论(2)导数法,其基本步骤:求导函数确定符号得出结论考点二 求函数的单调区间 求下列函数的单调区间: (1)y =-x 2+2|x |+1; (2)y =log 12(x 2-3x +2).[由题悟法]确定函数的单调区间的3种方法[提醒] 单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用并集符号“∪”联结,也不能用“或”联结. [即时应用]1.函数y =|x |(1-x )的单调递增区间为________.【答案】⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,122.函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫132x 2-3x +1的单调递增区间为________.【答案】⎝⎛⎦⎥⎤-∞,34 【解析】令u =2x 2-3x +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342-18.因为u =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342-18在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34上单调递减,函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13u在R 上单调递减.所以y =⎝ ⎛⎭⎪⎫132x 2-3x +1在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34上单调递增. 考点三 函数单调性的应用 角度一:求函数的值域或最值 1.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.【答案】2【解析】当x ≥1时,函数f (x )=1x为减函数,所以f (x )在x =1处取得最大值,为f (1)=1;当x <1时,易知函数f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,为f (0)=2. 故函数f (x )的最大值为2.角度二:比较两个函数值或两个自变量的大小2.已知函数f (x )的图象关于直线x =1对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,b =f (2),c =f (e),则a ,b ,c 的大小关系为 ________(用“>”表示).【答案】b >a >c角度三:解函数不等式3.已知函数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________. 【答案】(-1,0)∪(0,1)【解析】由f (x )为R 上的减函数且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x <f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x >1,x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧|x |<1,x ≠0.所以-1<x <0或0<x <1.角度四:利用单调性求参数的取值范围或值4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -x -1,x ≤1,log a x ,x >1,若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________. 【答案】(2,3]【解析】要使函数f (x )在R 上单调递增,则有⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a -2>0,f 1≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a >2,a -2-1≤0,解得2<a ≤3,即实数a 的取值范围是(2,3]. [通法在握]函数单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)求函数最值(五种常用方法)(2)比较大小比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决. (3)解不等式在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f ”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域. (4)利用单调性求参数视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数. [提醒] ①若函数在区间[a ,b ]上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的;②分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值. [演练冲关]1.已知函数f (x )=|x +a |在(-∞,-1)上是单调函数,则a 的取值范围是________. 【答案】(-∞,1]【解析】因为函数f (x )在(-∞,-a )上是单调函数,所以-a ≥-1,解得a ≤1.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,x +,x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则实数x 的取值范围是________.【答案】(-2,1)3.函数f (x )=-a x +b (a >0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,则a =________,b =________. 【答案】1 52【解析】因为f (x )=-a x +b (a >0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上是增函数, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,f (2)=2.即⎩⎪⎨⎪⎧-2a +b =12,-a2+b =2,解得a =1,b =52.考点2 函数的值域【2-1】求函数y =x +4x(x <0)的值域. 【答案】(-∞,-4].【2-2】 求函数y =x 2+2x (x ∈[0,3])的值域. 【答案】[0,15]. 【解析】(配方法)y =x 2+2x =(x +1)2-1,∵y =(x +1)2-1在[0,3]上为增函数, ∴0≤y ≤15,即函数y =x 2+2x (x ∈[0,3])的值域为[0,15]. 【2-3】 求函数y =1-x21+x 2的值域.【答案】(-1,1].【解析】y =1-x 21+x 2=21+x2-1,∵1+x 2≥1, ∴0<21+x2≤2.∴-1<21+x 2-1≤1.即y ∈(-1,1].∴ 函数的值域为(-1,1].【2-4】 求函数f (x )=x -1-2x .的值域.【答案】1(,]2-∞.【2-5】 求函数y =x 2-xx 2-x +1的值域.【答案】1[,1)3-【解析】(判别式法)由y =x 2-xx 2-x +1,x ∈R,得(y -1)x 2+(1-y )x +y =0. ∵y =1时,x ∈∅,∴y ≠1.又∵x ∈R,∴Δ=(1-y )2-4y (y -1)≥0, ∴-13≤y <1.∴函数的值域为1[,1)3-【思想方法】求函数值域常用的方法(1)配方法,多适用于二次型或可转化为二次型的函数. (2)换元法. (3)基本不等式法. (4)单调性法. (5)分离常数法.【温馨提醒】求函数值域的方法多样化,需结合函数解析式的特点选用恰当的方法【易错试题常警惕】1.易混淆两个概念:“函数的单调区间”和“函数在某区间上单调”,前者指函数具备单调性的“最大”的区间,后者是前者“最大”区间的子集.2.若函数在两个不同的区间上单调性相同,则这两个区间要分开写,不能写成并集.例如,函数f (x )在区间(-1,0)上是减函数,在(0,1)上是减函数,但在(-1,0)∪(0,1)上却不一定是减函数,如函数f (x )=1x.3.两函数f (x ),g (x )在x ∈(a ,b )上都是增(减)函数,则f (x )+g (x )也为增(减)函数,但f (x )·g (x ),1f x等的单调性与其正负有关,切不可盲目类比.4.分段函数的参数求值问题,一定要注意自变量的限制条件. 如:已知实数0a ≠,函数()2,12,1x a x f x x a x +<⎧=⎨--≥⎩,若()()11f a f a -=+,则a 的值为_______.【分析】当0a >时,11a -<,11a +>,由()()11f a f a -=+得2212a a a a -+=---, 解得32a =-,不合题意;当0a <时,11a ->,11a +<,由()()11f a f a -=+得 1222a a a a -+-=++,解得34a =-.所以a 的值为34-.【易错点】没有对a 进行讨论,以为11a -<,11a +>直接代入求解而致误;求解过程中忘记检验所求结果是否符合要求而致误. 【练一练】函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2 x ,x >0,4x ,x ≤0,则f (f (-1))的值为________.【答案】-2。
江苏专版2019版高考数学一轮复习第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ课时达标检测七函数的奇偶性及周期性
课时达标检测(七) 函数的奇偶性及周期性[练基础小题——强化运算能力]1.(2018·肇庆模拟)在函数y =x cos x ,y =e x +x 2,y =lg x 2-2,y =x sin x 中,偶函数的个数是________.解析:y =x cos x 是奇函数,y =lg x 2-2和y =x sin x 是偶函数,y =e x +x 2是非奇非偶函数,所以偶函数的个数是2.答案:22.(2017·北京高考改编)已知函数f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,则________.①f (x )在R 上是增函数;②f (x )在R 上是减函数; ③f (x )是偶函数;④f (x )是奇函数.解析:因为f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,且定义域为R ,所以f (-x )=3-x -⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -3x =-3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x =-f (x ),即函数f (x )是奇函数.又y =3x 在R 上是增函数,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 在R 上是减函数,所以f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 在R 上是增函数.答案:①④3.奇函数f (x )的周期为4,且当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2,则f (2 018)+f (2 019)+f (2 020)的值为________.解析:函数f (x )是奇函数,则f (0)=0,由f (x )=2x -x 2,x ∈[0,2]知f (1)=1,f (2)=0,又f (x )的周期为4,所以f (2 018)+f (2 019)+f (2 020)=f (2)+f (3)+f (0)=f (3)=f (-1)=-f (1)=-1.答案:-14.(2018·贵州适应性考试)已知f (x )是奇函数,g (x )=2+f xf x.若g (2)=3,则g (-2)=________.解析:由题意可得g (2)=2+f 2f 2=3,则f (2)=1,又f (x )是奇函数,则f (-2)=-1,所以g (-2)=2+f -2f -2=2-1-1=-1.答案:-15.(2018·海门中学月考)已知函数f (x )=log 1e⎝⎛⎭⎪⎫x 2+1e -⎪⎪⎪⎪⎪⎪x e ,则使得f (x +1)<f (2x-1)成立的x 的范围是________.解析:由题意得,函数f (x )定义域是R , ∵f (-x )=log 1e⎝⎛⎭⎪⎫-x 2+1e -⎪⎪⎪⎪⎪⎪-x e =log 1e⎝⎛⎭⎪⎫x 2+1e -⎪⎪⎪⎪⎪⎪x e =f (x ),∴函数f (x )是偶函数.∵偶函数f (x )在(0,+∞)上单调递减,由f (x +1)<f (2x -1)得|x +1|>|2x -1|,解得0<x <2.即x 的范围是(0,2).答案:(0,2)[练常考题点——检验高考能力]一、填空题1.设f (x )是定义在R 上且周期为4的奇函数,若在区间[-2,0)∪(0,2]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,-2≤x <0,ax -1,0<x ≤2,则f (2 018)=________.解析:设0<x ≤2,则-2≤-x <0,f (-x )=-ax +b .因为f (x )是定义在R 上且周期为4的奇函数,所以-ax +b =f (-x )=-f (x )=-ax +1,所以b =1.而f (-2)=f (-2+4)=f (2),所以-2a +1=2a -1,解得a =12,所以f (2 018)=f (2)=2×12-1=0.答案:02.(2017·淮安中学模拟)奇函数f (x )的定义域为R ,若f (x +1)为偶函数,且f (1)=2,则f (4)+f (5)的值为________.解析:设g (x )=f (x +1),∵f (x +1)为偶函数,则g (-x )=g (x ),即f (-x +1)=f (x +1),∵f (x )是奇函数,∴f (-x +1)=f (x +1)=-f (x -1),即f (x +2)=-f (x ),f (x +4)=f (x +2+2)=-f (x +2)=f (x ),则f (4)=f (0)=0,f (5)=f (1)=2,∴f (4)+f (5)=0+2=2.答案:23.设函数f (x )(x ∈R)满足f (x +π)=f (x )+sin x .当0≤x <π时,f (x )=0,则f⎝ ⎛⎭⎪⎫23π6=________.解析:∵f (x +2π)=f (x +π)+sin(x +π)=f (x )+sin x -sin x =f (x ),∴f (x )的周期T =2π,又∵当0≤x <π时,f (x )=0,∴f ⎝⎛⎭⎪⎫5π6=0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=12,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π-π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=12.答案:124.(2017·全国卷Ⅰ改编)函数f (x )在(-∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是________.解析:∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ). ∵f (1)=-1,∴f (-1)=-f (1)=1.故由-1≤f (x -2)≤1,得f (1)≤f (x -2)≤f (-1). 又f (x )在(-∞,+∞)单调递减,∴-1≤x -2≤1, ∴1≤x ≤3. 答案:[1,3]5.已知函数f (x )的定义域为R.当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,则f (6)=________. 解析:由题意知当x >12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,则f (x +1)=f (x ).又当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x ),∴f (6)=f (1)=-f (-1).又当x <0时,f (x )=x 3-1,∴f (-1)=-2, ∴f (6)=2.答案:26.已知函数f (x )对任意x ∈R ,都有f (x +6)+f (x )=0,y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,且f (-2)=4,则f (2 018)=________.解析:由题可知,函数f (x )对任意x ∈R ,都有f (x +6)=-f (x ),∴f (x +12)=f [(x +6)+6]=-f (x +6)=f (x ),∴函数f (x )的周期T =12.把y =f (x -1)的图象向左平移1个单位得y =f (x -1+1)=f (x )的图象,关于点(0,0)对称,因此函数f (x )为奇函数,∴f (2 018)=f (168×12+2)=f (2)=-f (-2)=-4.答案:-47.(2018·扬州江都中学模拟)已知函数f (x )是周期为2的奇函数,当x ∈[0,1)时,f (x )=lg(x +1),则f ⎝⎛⎭⎪⎫2 0185+lg 14=________. 解析:由函数f (x )是周期为2的奇函数得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 0185=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫85=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-25=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫25,又当x ∈[0,1)时,f (x )=lg(x +1),所以f ⎝⎛⎭⎪⎫2 0185=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫25=-lg 75=lg 57,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 0185+lg14=lg 57+lg 14=lg 10=1.答案:18.函数f (x )=e x+x (x ∈R)可表示为奇函数h (x )与偶函数g (x )的和,则g (0)=________.解析:由题意可知h (x )+g (x )=e x+x ①,用-x 代替x 得h (-x )+g (-x )=e -x-x ,因为h (x )为奇函数,g (x )为偶函数,所以-h (x )+g (x )=e -x-x ②.由(①+②)÷2得g (x )=e x+e -x2,所以g (0)=e 0+e 02=1.答案:19.设定义在R 上的函数f (x )同时满足以下条件:①f (x )+f (-x )=0;②f (x )=f (x +2);③当0≤x ≤1时,f (x )=2x-1.则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (1)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=________.解析:依题意知:函数f (x )为奇函数且周期为2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (1)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (1)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+f (0)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (1)+f (0)=212-1+21-1+20-1= 2.答案: 210.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⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=________. 解析:∵f (x )为奇函数,周期为2,∴f (1)=f (1-2)=f (-1)=-f (1),∴f (1)=0.∵f (x )=4x,x ∈(0,1),∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f -52+2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-412=-2.∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=-2.答案:-2 二、解答题11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围. 解:(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x . 又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ), 于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx , 所以m =2.(2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象(如图所示)知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].12.函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2).(1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f (4)=1,f (x -1)<2, 且f (x )在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围. 解:(1)∵对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2), ∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0. (2)f (x )为偶函数.证明:令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),∴f (-1)=12f (1)=0.令x 1=-1,x 2=x ,有f (-x )=f (-1)+f (x ),∴f (-x )=f (x ),∴f (x )为偶函数.(3)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2,由(2)知,f (x )是偶函数, ∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16). 又f (x )在(0,+∞)上是增函数. ∴0<|x -1|<16, 解得-15<x <17且x ≠1. ∴x 的取值范围是(-15,1)∪(1,17).附:什么样的考试心态最好大部分学生都不敢掉以轻心,因此会出现很多过度焦虑。
苏教版2019年高考数学一轮复习第二章函数与导数课时训练(含答案)
第二章 函数与导数第1课时 函数及其表示一、 填空题1. 下列五个对应f ,________是从集合A 到集合B 的函数.(填序号)① A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,1,32,B ={-6,-3,1},f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-6,f(1)=-3,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=1;② A ={1,2,3},B ={7,8,9},f(1)=f(2)=7,f(3)=8; ③ A =B ={1,2,3},f(x)=2x -1; ④ A =B ={x|x≥-1},f(x)=2x +1;⑤ A =Z ,B ={-1,1},n 为奇数时,f(n)=-1,n 为偶数时,f(n)=1. 答案:①②④⑤解析:根据函数定义,即看是否是从非空数集A 到非空数集B 的映射.③中集合A 中的元素3在集合B 中无元素与之对应,故不是A 到B 的函数.其他均满足.2. 设f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1,x>0,0,x =0,-1,x<0,g(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数,则f(g(π))的值为________.答案:0解析:根据题设条件,∵ π是无理数,∴ g(π)=0, ∴ f(g(π))=f(0)=0.3. 已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-1=2x +3,且f(m)=6,则m =________. 答案:-14解析:令2x +3=6,得x =32,所以m =x 2-1=12×32-1=-14.4. 如果f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x 1-x ,则当x≠0且x≠1时,f(x)=________.答案:1x -1解析:令t =1x ,得x =1t ,∴ f(t)=1t 1-1t=1t -1,∴ f(x)=1x -1.5. 计算机中常用的十六进制是逢16进1的计数制,采用数字0~9和字母A ~F 共16个计数符号,这些符号与十进制的对应关系如下表:答案:6E6. 已知g(x)=1-2x ,f(g(x))=1-x 2x 2(x≠0),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=__________. 答案:15解析:令g(x)=1-2x =12,得x =14.∴ f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142⎝ ⎛⎭⎪⎫142=15.7. 函数f(x)对任意x ,y 满足f(x +y)=f(x)+f(y),且f(2)=4,则f(-1)=____________. 答案:-2解析:由f(2)=f(1+1)=f(1)+f(1)=2f(1)=4得f(1)=2,由f(0)=f(0+0)=f(0)+f(0)=2f(0)得f(0)=0,由f(0)=f(-1+1)=f(-1)+f(1)=0,得f(-1)=-f(1)=-2.8. 已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x -1(-1≤x<0),-x +1(0<x≤1),则f(x)-f(-x)>-1的解集为______________.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,-12∪(0,1] 解析:① 当-1≤x<0时,0<-x≤1,此时f(x)=-x -1,f(-x)=-(-x)+1=x +1,∴ f(x)-f(-x)>-1化为-2x -2>-1,解得x<-12,则-1≤x<-12.② 当0<x≤1时,-1≤-x<0,此时,f(x)=-x +1,f(-x)=-(-x)-1=x -1,∴ f(x)-f(-x)>-1化为-2x +2>-1,解得x<32,则0<x≤1.故所求不等式的解集为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,-12∪(0,1]. 9. 一辆汽车在某段路程中的行驶速度v 与时间t 的关系如图所示,则该汽车在前 3 h 行驶的路程为________km.假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为2 006 km ,那么在t ∈[1,2)时,汽车里程表读数s 与时间t 的函数解析式为____________________.答案:220 s =80t +1 976,且t∈[1,2)解析:前3 h 行驶的路程为50+80+90=220(km).∵ t ∈[1,2)时里程表读数s 是时间t 的一次函数,可设为s =80(t -1)+b ,当t =1时,s =2 006+50=2 056=b ,∴ s =80(t -1)+2 056=80t +1 976. 二、 解答题10. 如图,用长为1的铁丝弯成下部为矩形,上部为半圆形的框架,若半圆半径为x ,求此框架围成的面积y 与x 的函数式y =f(x),并写出它的定义域.解:设AB =2x ,CD ︵=πx ,于是AD =1-2x -πx2,则y =2x·1-2x -πx 2+πx 22,即y =-π+42x 2+x.由⎩⎪⎨⎪⎧2x >0,1-2x -πx 2>0,得0<x <1π+2,∴ 函数的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1π+2. 11. 已知函数f(x)对一切实数x ,y 均有f(x +y)-f(y)=x(x +2y +1)成立,且f(1)=0, (1) 求f(0)的值;(2) 试确定函数f(x)的解析式.解:(1) 令x =1,y =0,得f(1)-f(0)=2. 又f(1)=0,故f(0)=-2.(2) 令y =0,则f(x)-f(0)=x(x +1),由(1)知,f(x)=x(x +1)+f(0)=x(x +1)-2=x 2+x -2. 12. 据气象中心观察和预测:发生于M 地的沙尘暴一直向正南方向移动,其移动速度v(km/h)与时间t(h)的函数图象如图所示,过线段OC 上一点T(t ,0)作横轴的垂线l ,梯形OABC 在直线l 左侧部分的面积即为t(h)内沙尘暴所经过的路程s(km).(1) 当t =4时,求s 的值;(2) 将s 随t 变化的规律用数学关系式表示出来.解:(1) 由图象可知,当t =4时,v =3×4=12,所以s =12×4×12=24.(2) 当0≤t≤10时,s =12·t ·3t =32t 2;当10<t≤20时,s =12×10×30+30(t -10)=30t -150;当20<t≤35时,s =12×10×30+10×30+(t -20)×30-12×(t -20)×2(t-20)=-t 2+70t -550.综上可知s =⎩⎪⎨⎪⎧32t 2,t ∈[0,10],30t -150,t ∈(10,20],-t 2+70t -550,t ∈(20,35].13. 已知f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ∈[0,1],x -3,x ∈(-∞,0)∪(1,+∞),若f(f(x))=1成立,求x 的取值范围.解:因为f(f(x))=1,所以0≤f(x)≤1或f(x)-3=1.① 由0≤f(x)≤1,可得0≤x≤1或⎩⎪⎨⎪⎧0≤x-3≤1,x<0或x>1,所以0≤x≤1或3≤x≤4;② 由f(x)-3=1,得f(x)=4,所以x -3=4,∴ x =7. 综合①②知,x 的取值范围是[0,1]∪[3,4]∪{7}.点评:由于f(x)是分段函数,所以在探求方程f(f(x))=1的解时,需要根据分段函数中相应的限制定义域进行分类讨论.第2课时 函数的定义域和值域一、 填空题1. 函数f(x)=-x 2+x +6x -1的定义域是______________.答案:[-2,1)∪(1,3]解析:依题意有⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x +6≥0,x -1≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧-2≤x≤3,x ≠1,所以定义域为[-2,1)∪(1,3].2. 已知f(x)=1x +1,则函数f(f(x))的定义域是________.答案:(-∞,-2)∪(-2,-1)∪(-1,+∞)解析:f(f(x))=1f (x )+1=11x +1+1,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠0,11+x+1≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x≠-1,x ≠-2.所以定义域为(-∞,-2)∪(-2,-1)∪(-1,+∞).3. 若函数y =f(x)的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3,则函数F(x)=f(x)+1f (x )的值域是________. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,103解析:令t =f(x),则t∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3,由F(x)=t +1t 知,F (x)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,103,所以函数F(x)的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,103. 4. 函数y =4-3+2x -x 2的值域是__________________.答案:[2,4]解析:y =4--(x -1)2+4,∵ 0≤-(x -1)2+4≤4,∴ 0≤-(x -1)2+4≤2,∴ 2≤4--(x -1)2+4≤4, ∴ 所给函数的值域为[2,4].5. 函数y =x -x(x≥1)的值域为________. 答案:(-∞,0]解析:y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14.因为x ≥1,所以y≤0. 6. 函数y =|x|x+x 的值域是____________________.答案:(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:由y =⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x>0,x -1,x<0可得值域.7. 若函数y =12x 2-2x +4的定义域、值域都是闭区间[2,2b],则b =________.答案:2解析:y =12x 2-2x +4=12(x -2)2+2,显然f(2)=2,所以f(2b)=2b ,结合b>1,得b =2.8. 设f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,|x|≥1,x ,|x|<1,g(x)是定义在R 上的二次函数,若f(g(x))的值域是[0,+∞),则g(x)的值域是________.答案:[0,+∞)解析:若f(g(x))的值域是[0,+∞),则g(x)可取(-∞,-1]∪[0,+∞).又g(x)是定义在R 上的二次函数,定义域连续,其值域也是连续的,因此g(x)的值不可能同时取(-∞,-1]和[0,+∞).又若g(x)的值域为(-∞,-1],则f(g(x))的值域为[1,+∞),所以g(x)的值域只能为[0,+∞).二、 解答题9. 求下列函数的值域: (1) y =2x -x -1; (2) y =x +1-x -1.解:(1) 令x -1=t ,则t≥0,且x =t 2+1≥1,所以y =2x -x -1=2t 2-t +2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -142+158.因为t≥0,所以y≥158,因此所求函数的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫158,+∞. (2) y =x +1-x -1=2x +1+x -1,不难证明函数在其定义域[1,+∞)上是减函数,所以其值域为(0,2].点评:利用代换法求值域时,要关注新代换量的取值范围.10. 已知函数g(x)=x +1,h(x)=1x +3(x∈(-3,a]),其中a 为常数且a>0.令函数f(x)=g(x)·h(x).(1) 求函数f(x)的解析式,并求其定义域;(2) 当a =14时,求函数f(x)的值域.解:(1) f(x)=x +1x +3,x ∈[0,a](a>0). (2) 当a =14时,函数f(x)的定义域为[0,14].令x +1=t ,则x =(t -1)2,t ∈[1,32],则f(x)=F(t)=t t 2-2t +4=1t +4t-2.当t =4t 时,t =±2∉[1,32].又t∈[1,32]时,t +4t 单调递减,∴F(t)单调递增,F(t)∈[13,613],即函数f(x)的值域为[13,613].11. 函数f(x)=2x -ax的定义域为(0,1](a∈R ).(1) 当a =-1时,求函数y =f(x)的值域;(2) 若f(x)>5在定义域上恒成立,求a 的取值范围.解:(1) 当a =-1时,∵ x ∈(0,1],∴ y =f(x)=2x -a x =2x +1x ≥22x·1x=22,当且仅当x =22时取最小值.∴ 函数y =f(x)的值域为[22,+∞). (2) 若f(x)>5在定义域(0,1]上恒成立,即2x 2-5x>a 在(0,1]上恒成立.设g(x)=2x 2-5x ,∵ g(x)=2x 2-5x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -542-258,∴ 当x∈(0,1]时,g (x)∈[-3,0).而g(x)=2x 2-5x>a ,∴ 只要a<-3即可,∴ a 的取值范围是(-∞,-3).12. 已知二次函数f(x)=ax 2+bx(a ,b 是常数,且a≠0)满足条件:f(2)=0,且方程f(x)=x 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[2m ,2n]?如存在,求出m ,n 的值,如不存在,请说明理由.解:(1) 由题意⎩⎪⎨⎪⎧f (2)=0,f (x )=x 有等根,即 ⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b =0,ax 2+(b -1)x =0有等根.∴⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =0,(b -1)2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =1,∴ f(x)=-12x 2+x.(2) 假设存在适合题设条件的实数m ,n ,由(1)知f(x)=-12x 2+x =-12(x -1)2+12≤12,∴ 2n ≤12,即n≤14.而函数f(x)=-12x 2+x 图象的对称轴方程为x =1,∴ 函数f(x)=-12x 2+x 在[m ,n]上为增函数,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=2m ,f (n )=2n ,即⎩⎪⎨⎪⎧-12m 2+m =2m ,-12n 2+n =2n , 解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-2或m =0,n =-2或n =0.又m<n ,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧m =-2,n =0,即存在实数m =-2,n =0,使函数f(x)的定义域为[-2,0],值域为[-4,0]. 13. 等腰梯形ABCD 的两底分别为AD =2a ,BC =a ,∠BAD =45°,如图,直线MN⊥AD 交AD 于点M ,交折线ABCD 于点N ,记AM =x ,试将梯形ABCD 位于直线MN 左侧的面积y 表示为x 的函数,并写出函数的定义域和值域.(用分段函数形式表示)解:过点B ,C 分别作AD 的垂线,垂足为点H 和点G ,则AH =a 2,AG =3a2.当点M 位于点H 及其左侧时,AM =MN =x ,则面积y =S △AMN =12x 2⎝⎛⎭⎪⎫0≤x≤a 2;当点M 位于点H ,G 之间时,面积y =S 梯形MNBA =12(AM +BN)·MN=12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x -a 2·a 2=12ax -a 28⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2<x<3a 2;当点M 位于点G 及其右侧时,面积y =S 梯形ABCD -S △MDN =a +2a 2·a 2-12(2a -x)2=-12x 2+2ax -5a 24⎝ ⎛⎭⎪⎫32a≤x≤2a .综上所述,y =⎩⎪⎨⎪⎧12x 2⎝⎛⎭⎪⎫0≤x ≤a 2,12ax -a 28⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2<x<3a 2,-12x 2+2ax -54a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3a 2≤x ≤2a .其定义域为[0,2a],值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,34a 2.第3课时 函数的单调性一、 填空题1. 下列四个函数中,在(0,+∞)上为增函数的是______.(填序号)① f(x)=3-x ;② f(x)=x 2-3x ;③ f(x)=-1x +1;④ f (x)=-|x|.答案:③解析:分别画出四个函数的图象易知y =x 2-3x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞上递增,y =3-x 在(0,+∞)上递减,y =-|x|在(0,+∞)上递减,y =-1x +1在(-1,+∞)上递增.2. 若函数f(x)=(k 2-3k +2)x +b 在R 上是减函数,则实数k 的取值范围为____________.答案:(1,2)解析:由题意得k 2-3k +2<0,∴ 1<k<2.3. 函数f(x)=x 2-2x -3的单调增区间为________. 答案:[3,+∞)解析:∵ t=x 2-2x -3≥0,∴ x ≤-1或x≥3.当x ∈(-∞,-1]时,t 递减,f(x)递减;当x∈[3,+∞)时,t 递增,f(x)递增.∴ 当x∈(-∞,-1]时,f(x)是减函数;当x∈[3,+∞)时,f(x)是增函数.4. 已知函数f(x)是定义在(-2,2)上的减函数.若f(m -1)>f(2m -1),则实数m 的取值范围是____________.答案:0<m <32解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-2<m -1<2,-2<2m -1<2,m -1<2m -1,解得0<m <32.5. 已知y =x 2+2(a -2)x +5在区间(4,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是____________. 答案:a≥-2解析:对称轴为x =2-a ,2-a≤4,a ≥-2.6. 函数y =|1+2x|+|2-x|的单调减区间为________.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12 解析:将函数y =|1+2x|+|2-x|改写成分段函数y =⎩⎪⎨⎪⎧-3x +1,x ∈⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12,x +3,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,2,3x -1,x ∈[2,+∞).画出函数的图象容易得出其在⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12上为单调减函数.7. 已知函数f(x)=ax 2-x +1在(-∞,2)上是递减的,则a 的取值范围是____________.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,14 解析:当a =0时,f(x)=-x +1在(-∞,2)上是递减的;当a≠0时,要使f(x)在(-∞,2)上单调递减,则⎩⎪⎨⎪⎧a>0,12a≥2,解得0<a≤14.综上,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,14. 8. 已知f(x)=xx -a(x ≠a),若a>0且f(x)在(1,+∞)内单调递减,则实数a 的取值范围是________.答案:(0,1]解析:任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2,则f(x 1)-f(x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =-a (x 1-x 2)(x 1-a )(x 2-a ),因为x 1<x 2,且a>0,所以要使f(x 1)-f(x 2)>0,只需(x 1-a)(x 2-a)>0恒成立.又x∈(1,+∞),所以a≤1.综上,实数a 的取值范围是0<a≤1.9. 已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x ≥0,4x -x 2,x <0.若f(2-a 2)>f(a),则实数a 的取值范围是____________. 答案:(-2,1)解析:由f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧(x +2)2-4,x ≥0,-(x -2)2+4,x <0的图象知f(x)在(-∞,+∞)上是单调递增函数,由f(2-a 2)>f(a)得2-a 2>a ,即a 2+a -2<0,解得-2<a <1.二、 解答题10. 利用单调性的定义证明函数y =x +2x +1在(-1,+∞)上是递减函数.证明:设x 1>x 2>-1,则x 2-x 1<0,y 1-y 2=x 1+2x 1+1-x 2+2x 2+1=x 2-x 1(x 1+1)(x 2+1),∵ x 1>x 2>-1,x 1+1>0,x 2+1>0,x 2-x 1<0,∴ x 2-x 1(x 1+1)(x 2+1)<0,即y 1-y 2<0.∴y 1<y 2. ∴ y =x +2x +1在(-1,+∞)上是递减函数.11. 讨论函数f(x)=axx 2-1(a>0)在x∈(-1,1)上的单调性.解:设-1<x 1<x 2<1,则f(x 1)-f(x 2)=ax 1x 21-1-ax 2x 22-1=ax 1x 22-ax 1-ax 2x 21+ax 2(x 21-1)(x 22-1)=a (x 2-x 1)(x 1x 2+1)(x 21-1)(x 22-1). ∵ -1<x 1<x 2<1,∴ x 2-x 1>0,x 1x 2+1>0,(x 21-1)(x 22-1)>0. ∵ a>0,∴ f(x 1)-f(x 2)>0,即f(x 1)>f(x 2). ∴ 函数f(x)在(-1,1)上为减函数.12. 已知函数f(x)=1a -1x(a>0,x>0).(1) 求证:f(x)在(0,+∞)上是单调递增函数;(2) 若f(x)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,求a 的值. (1) 证明:设x 2>x 1>0,则x 2-x 1>0,x 1x 2>0.∵ f(x 2)-f(x 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1x 1=1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0,∴ f(x 2)>f(x 1),∴ f(x)在(0,+∞)上是单调递增函数.(2) 解:∵ f(x)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2, 又f(x)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上单调递增, ∴ f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,f(2)=2,解得a =25.13. 已知函数f(x)对任意的m ,n∈R ,都有f(m +n)=f(m)+f(n)-1,并且x>0时,恒有f(x)>1. (1) 求证:f(x)在R 上是增函数;(2) 若f(3)=4,解不等式f(a 2+a -5)<2.(1) 证明:设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,∴ x 2-x 1>0. ∵ 当x>0时,f(x)>1, ∴ f(x 2-x 1)>1.f(x 2)=f[(x 2-x 1)+x 1]=f(x 2-x 1)+f(x 1)-1, ∴ f(x 2)-f(x 1)=f(x 2-x 1)-1>0,∴f(x 1)<f(x 2), ∴ f(x)在R 上为增函数.(2) 解:∵ m,n ∈R ,不妨设m =n =1,∴ f(1+1)=f(1)+f(1)-1⇒f(2)=2f(1)-1,f(3)=4⇒f(2+1)=4⇒f(2)+f(1)-1=4⇒3f(1)-2=4,∴ f(1)=2,∴ f(a 2+a -5)<2=f(1). ∵ f(x)在R 上为增函数,∴ a 2+a -5<1,解得-3<a<2.第4课时 函数的奇偶性及周期性一、 填空题1. 已知奇函数f(x)的定义域为(-2a ,a 2-3),则a =________. 答案:3解析:(-2a)+(a 2-3)=0,且⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3>0,-2a <0.得a =3.2. 若函数f(x)=x +ax 2+bx +1在[-1,1]上是奇函数,则f(x)的解析式为______________.答案:f(x)=xx 2+1解析:∵ f(-x)=-f(x),∴ f(-0)=-f(0),f(0)=0, ∴ a 1=0,∴ a =0,即f(x)=x x 2+bx +1.∵f(-1)=-f(1),即-12-b =-12+b ,∴ b =0.∴ f(x)=x x 2+1. 3. 已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x 2-2x ,则f(x)的解析式为f(x)=________.答案:x(|x|-2)解析:设x≤0,则-x≥0,∵ 当x≥0时,f(x)=x 2-2x ,∴ f(-x)=(-x)2-2(-x)=x 2+2x.又f(x)是奇函数,∴ f(-x)=-f(x),∴ f(x)=-(x 2+2x),∴f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x (x≥0),-x 2-2x (x<0),即f(x)=x(|x|-2)(x∈R ).4. 设f(x)=g(x)+5,g(x)为奇函数,且f(-7)=-17,则f(7)=________. 答案:27 解析:由f(-7)=-17得g(-7)=-22,根据g(x)为奇函数得g(7)=22,而f(7)=g(7)+5,所以f(7)=22+5=27.5. 设f(x)是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-4x 2+2,-1≤x<0,x ,0≤x <1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=_______.答案:1解析:由题意可知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-122+2=1. 6. 定义在(-1,1)上的奇函数f(x)在整个定义域上都是减函数,若f(1-a)+f(1-3a)<0,则实数a的取值范围是____________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:原不等式化为f(1-3a)<-f(1-a),∵ f(x)是奇函数,∴ -f(1-a)=f(a -1),∴ 原不等式化为f(1-3a)<f(a -1).∵ f(x)是减函数,∴ 1-3a >a -1,∴ a <12①.又f(x)的定义域为(-1,1), ∴ ⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1,-1<1-3a <1,解得0<a <23 ②.由①和②得实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. 7. 已知f(x)与g(x)都是定义在R 上的奇函数,若F(x)=af(x)+bg(x)+3,且F(-2)=5,则F(2)=______.答案:1解析:F(-2)+F(2)=a[f(-2)+f(2)]+b[g(2)+g(-2)]+6=6,∴ F(2)=1.8. 若定义在R 上的偶函数f(x)满足f(x +1)=-f(x),且在[-1,0]上是增函数,给出下列关于f(x)的判断:① f(x)是周期函数;② f(x)的图象关于直线x =1对称; ③ f(x)在[0,1]上是增函数; ④ f(x)在[1,2]上是减函数;⑤ f(2)=f(0).其中正确的是________.(填序号) 答案:①②⑤ 解析:∵ f(x+1)=-f(x),∴ f(x)=-f(x +1)=f(x +1+1)=f(x +2),∴ f(x)是周期为2的函数,①正确.∵ f(x +2)=f(x)=f(-x),∴ f(x)=f(2-x),∴ y =f(x)的图象关于直线x =1对称,②正确. ∵ f(x)为偶函数,且在[-1,0]上是增函数,∴ f(x)在[0,1]上是减函数.又f(x)的对称轴为x =1,∴ f(x)在[1,2]上为增函数,且f(2)=f(0),故③④错误,⑤正确.9. 已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x ≤0时,f(x)=-x 2-3x ,则不等式f(x -1)>-x +4的解集是__________.答案:{x|x >4}解析:由题意得f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-3x ,x ≤0,x 2-3x ,x >0,f(x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧-(x -1)2-3(x -1),x -1≤0,(x -1)2-3(x -1),x -1>0, 即f(x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-x +2,x ≤1,x 2-5x +4,x >1.所以不等式f(x -1)>-x +4可化为⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-x +2>-x +4,x ≤1,或⎩⎪⎨⎪⎧x 2-5x +4>-x +4,x >1, 解得x >4.10. 设函数f(x)=x 3+2x 2,若函数g(x)的图象与f(x)的图象关于点(2,1)对称,则函数g(x)的解析式为____________________.答案:g(x)=x 3-14x 2+64x -94解析:设P(x ,y)是f(x)图象上任意一点,∴ y =x 3+2x 2①,P 关于点(2,1)的对称点为Q(x′,y ′),则 ⎩⎪⎨⎪⎧x +x′2=2,y +y′2=1,即⎩⎪⎨⎪⎧x =4-x′,y =2-y′,代入①得2-y′=(4-x′)3+2(4-x′)2,化简得y′=(x′)3-14(x′)2+64x′-94,即g(x)=x 3-14x 2+64x -94. 二、 解答题11. 已知函数y =f(x)的定义域为R ,且对任意a ,b ∈R ,都有f(a +b)=f(a)+f(b),且当x>0 时,f(x)<0恒成立,求证:(1) 函数y =f(x)是R 上的减函数; (2) 函数y =f(x)是奇函数.证明:(1) 设x 1>x 2,则x 1-x 2>0,而f(a +b)=f(a)+f(b),∴ f(x 1)=f(x 1-x 2+x 2)=f(x 1-x 2)+f(x 2)<f(x 2),∴ 函数y =f(x)是R 上的减函数.(2) 由f(a +b)=f(a)+f(b)得f(x -x)=f(x)+f(-x),即f(x)+f(-x)=f(0),而f(0)=0,∴ f(-x)=-f(x),即函数y =f(x)是奇函数.12. 已知f(x)是定义在[-6,6]上的奇函数,f(x)在[0,3]上是x 的一次函数,在[3,6]上是x 的二次函数,且满足f(x)≤f(5)=3,f(6)=2,求f(x)的解析式.解:∵ 函数f(x)在[3,6]上是x 的二次函数,且满足f(x)≤f(5)=3,∴当 x∈[3,6]时可设f(x)=a(x -5)2+3.由f(6)=2得a(6-5)2+3=2,解得a =-1,∴ 当x∈[3,6]时,f(x)=-(x -5)2+3=-x 2+10x -22,∴ f(3)=-9+30-22=-1.∵ f(x)在[0,3]上是x 的一次函数,且据奇函数知f(0)=0,∴ 当x∈[0,3]时,可设f(x)=kx(k 为常数).由f(3)=-1得3k =-1,∴ k =-13,∴ 当x∈[0,3]时,f(x)=-13x ,∴ f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-13x ,x ∈[0,3],-(x -5)2+3,x ∈(3,6].又f(x)是奇函数,∴ f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧(x +5)2-3,x ∈[-6,-3),-13x ,x ∈[-3,3],-(x -5)2+3,x ∈(3,6].13. 函数f(x)的定义域为D ={x|x≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D ,都有f(x 1·x 2)=f(x 1)+f(x 2).(1) 求f(1)的值;(2) 判断f(x)的奇偶性并证明你的结论;(3) 如果f(4)=1,f(3x +1)+f(2x -6)≤3,且f(x)在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围.解:(1) ∵ 对于任意x 1,x 2∈D ,都有f(x 1·x 2)=f(x 1)+f(x 2),∴ 令x 1=x 2=1,得f(1)=2f(1),∴ f(1)=0.(2) f(x)为偶函数.令x 1=x 2=-1,有f(1)=f(-1)+f(-1),∴ f(-1)=12f(1)=0.令x 1=-1,x 2=x 有f(-x)=f(-1)+f(x),∴ f(-x)=f(x),∴ f(x)为偶函数.(3) 依题意有f(4×4)=f(4)+f(4)=2,f (16×4)=f(16)+f(4)=3, ∵ f(3x +1)+f(2x -6)≤3, ∴f((3x +1)(2x -6))≤f(64). ∵ f(x)为偶函数,∴ f(|(3x +1)(2x -6)|)≤f(64).∵ f(x)在(0,+∞)上是增函数,f(x)的定义域为D , ∴ 0<|(3x +1)(2x -6)|≤64.解上式,得3<x≤5或-73≤x<-13或-13<x<3.∴ x 的取值范围是{x ⎪⎪⎪-73≤x<-13或-13<x<3或3<x ≤5}.第5课时 指数、对数运算一、 填空题1. 设a≥0,计算(36a 9)2·(63a 9)2的结果是________.答案:a 2解析:在底数不小于零的前提下,幂指数与根指数的公因数可以直接约分.2. 化简32-6227+⎝ ⎛⎭⎪⎫-3232-3-(102)2-42的结果是________. 答案:9解析:先将式子中的根式逐个进行化简,然后进行运算即可.原式=3-827+⎝ ⎛⎭⎪⎫-1132-3-216=-23+113+6=9. 点评:对多个根式组成的式子进行化简,我们解题的一般原则:先算根号内的,然后进行根式运算;在进行根式运算时,要注意根指数为奇数的情况,如3a :若a>0,则3a>0;若a<0,则3a<0.但对根指数为偶数的根式,如a ,只有当a ≥0时,a 才有意义.3. log 29×log 34=__________. 答案:4解析:log 29×log 34=lg 9lg 2×lg 4lg 3=2lg 3lg 2×2lg 2lg 3=4.4. 方程1+3-x1+3x =3的解是________.答案:x =-1解析:3-x ·3x +3-x 1+3x=3-x=3,x =-1. 5. 若f(10x)=x ,则f(5)=________. 答案:lg 5解析:由题意得10x= 5,故x =lg 5,即f(5)=lg 5.6. 设f(x)=4x 4x +2,那么f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫211+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫311+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1011的值为________. 答案:5解析:∵ f(x)=4x 4x +2=1-24x +2,∴ f(x)+f(1-x)=1-24x +2+1-241-x +2=2-24x +2-241-x +2=2-24x +2-4x2+4x =1.∴ f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫211+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫311+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1011=⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1011+⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫211+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫911+…+[f ⎝ ⎛⎭⎪⎫511+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫611]=5. 7. 若对数式log (a -2)(5-a)有意义,则实数a 的取值范围是____________. 答案:(2,3)∪(3,5)解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a -2>0,a -2≠1,5-a >0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >2,a ≠3,a <5,∴ 2<a<5且a≠3.8. 已知a 23=⎝ ⎛⎭⎪⎫232(a >0),则log 23a =________. 答案:3解析:由a 23=49得a =⎝ ⎛⎭⎪⎫4932=[(23)2]32=(23)3,所以log 23a =3.9. 若a =ln 22,b =ln 33,c =ln 55,则a ,b ,c 的大小顺序是___________.答案:c<a<b解析:a =ln 2,b =ln 33,c =ln 55,则55=1052,2=1025,∴ 55< 2.又2=68,33=69,∴ 33> 2.故c <a <b.二、 解答题10. 已知a =27,b =52,求a 32b2-9b 43a 32b -2-6a 34b -13+9b 43·b3a 34+3b 53的值.解:由于a 32b -2-6a 34b -13+9b 43=(a 34b -1-3b 23)2,且a 34<a<b<3b 53,∴ a 34b -1<3b 23,∴ 原式=a 32-9b 103(3b 23-a 34b -1)2·ba 34+3b 53=(a 34+3b 53)(a 34-3b 53)b (3b 23-a 34b -1)(a 34+3b 53)=(a 34-3b 53)b 3b 23-a 34b-1=-b 2=-50.11. 已知a >1,且a +a -1=3,求下列各式的值.(1) a 12-a -12;(2) a -a -1;(3) (a 12-a -12)(a 2+a -2-4)a 4-a -4. 解:(1) (a 12-a -12)2=a +a -1-2=1.∵ a >1,∴ a 12-a -12=1.(2) 由a +a -1=3,得a 2+a -2+2=9,即a 2+a -2=7,∴ (a -a -1)2=a 2+a -2-2=5.∵ a >1,∴ a -a -1= 5.(3) (a 12-a -12) (a 2+a -2-4)a 4-a-4=(a 12-a -12)(a 2+a -2-4)(a -a -1)(a +a -1)(a 2+a -2)=1×(7-4)5×3×7=535. 12. 设x>1,y>1,且2log x y -2log y x +3=0,求T =x 2-4y 2的最小值.解:因为x>1,y>1,所以log x y>0.令t =log x y ,则log y x =1t .所以原式可化为2t -2t +3=0,解得t =12或t =-2(舍去),即log x y =12,所以y =x.所以T =x 2-4y 2=x 2-4x =(x -2)2-4,由于x>1,所以当x =2,y=2时,T 取最小值,最小值为-4.13. 设log a C ,log b C 是方程x 2-3x +1=0的两根,求log a bC 的值.解:依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧log a C +log b C =3,log a C ×log b C =1,从而⎩⎪⎨⎪⎧1log C a +1log C b =3,1log C a ×1log C b=1.即⎩⎪⎨⎪⎧log C a +log C b =3,log C a ×log C b =1.所以(log C a -log C b)2=(log C a +log C b)2-4log C a ×log C b =32-4=5,所以 log C a -log C b =± 5.又log a b C=1log C a b =1log C a -log C b =±55,所以log a b C 的值为±55.点评:本题将对数运算、换底公式、根与系数的关系综合于一起,是对学生数学运算能力、应用能力的综合考查.如何利用对数的运算性质,在已知条件和待求的式子间建立联系是解决本题的关键.第6课时 指数 函 数一、 填空题1. 函数f(x)=2x-4的定义域为__________. 答案:[2,+∞)解析:由2x-4≥0,得x≥2.2. 函数y =3-|x -2|的单调递增区间是__________. 答案:(-∞,2]解析:y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13|x -2|,t =|x -2|的单调减区间(-∞,2]就是所给函数的单调增区间. 3. 函数y =e x-1e x +1的值域是________.答案:(-1,1)解析:y =e x-1e x +1,则e x=1+y 1-y>0,则-1<y<1.4. 若指数函数y =a x在[-1,1]上的最大值与最小值的差是1,则底数a =____________.答案:5±12解析:若0<a <1,则a -1-a =1,即a 2+a -1=0,解得a =-1+52或a =-1-52(舍去);若a >1,则a -a -1=1,即a 2-a -1=0,解得a =1+52或a =1-52(舍去).综上,a =5±12. 5. 要使g(x)=3x +1+t 的图象不经过第二象限,则实数t 的取值范围是_________. 答案:t≤-3解析:要使g(x)=3x +1+t 的图象不经过第二象限,只要g(0)=31+t≤0,即t≤-3.6. 函数y =3x 与y =-3-x的图象关于__________对称. 答案:原点解析:由y =-3-x 得-y =3-x,(x ,y )→(-x ,-y),即关于原点对称.7. 若关于x 的方程⎝ ⎛⎭⎪⎫34x =3a +25-a 有负根,则实数a 的取值范围是________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫34,5 解析:函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫34x 的定义域为R ,由于方程⎝ ⎛⎭⎪⎫34x =3a +25-a 有负根,所以应有3a +25-a >1,解得34<a<5.8. 已知函数y =a 2x +2a x-1(a >0且a≠1)在区间[-1,1]上的最大值是14,则a =__________.答案:3或13解析:设t =a x ,t ∈(0,+∞),则y =t 2+2t -1=(t +1)2-2=f(t),对称轴方程为t =-1.当0<a <1时,∵ -1≤x≤1,∴ a ≤t≤1a ,此时,y 关于t 单调递增,∴ y max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =1a 2+2a-1=14,即1a 2+2a -15=0,∴ a =13或a =-15(舍去); 当a >1时,∵ -1≤x≤1,∴ 1a≤t ≤a ,此时,y 关于t 单调递增,∴ y max =f(a)=a 2+2a -1=14,即a 2+2a -15=0,∴ a =3或a =-5(舍去).综上,a =3或a =13.9. 设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧3x -1,x <1,2x , x≥1.则满足f(f(a))=2f(a)时a 的取值范围是____________.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ 解析:由f(f(a))=2f(a)可知f(a)≥1,则⎩⎪⎨⎪⎧a≥1,2a ≥1或⎩⎪⎨⎪⎧a <1,3a -1≥1,解得a≥23.二、 解答题10. 求函数y =4x -2·2x+5,x ∈[0,2]的最大值和最小值.解:令t =2x ,则t∈[1,4].y =t 2-2t +5,t∈[1,4].∵ y=t 2-2t +5在区间t∈[1,4]上是单调递增函数,∴ t =1即x =0时,y 有最小值4,t =4即x =2时,y 有最大值13.11. 已知f(x)=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1+12(x≠0).(1) 判断f(x)的奇偶性; (2) 求证:f(x)>0.(1) 解:∵f(x)=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1+12=x 2·2x +12x -1, f(-x)=-x 2·2-x +12-x -1=x 2·2x+12x -1=f(x),∴ f(x)为偶函数.(2) 证明:f(x)=x 2·2x+12x -1,当x>0时,2x -1>0,即f(x)>0;当x<0时,2x-1<0,即f(x)>0,∴ f(x)>0.12. 已知9x -10·3x+9≤0,求函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -1-4·⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +2的最大值和最小值.解:由9x -10·3x +9≤0得(3x -1)(3x-9)≤0,解得1≤3x≤9,∴ 0≤x ≤2. 令⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =t ,则14≤t ≤1,y =4t 2-4t +2=4⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+1,当t =12时,y min =1,此时,x =1;当t =1时,y max =2,此时,x =0.13. 已知函数f(x)=2x(x∈R ),且f(x)=g(x)+h(x),其中g(x)为奇函数,h(x)为偶函数. (1) 求g(x),h(x)的解析式;(2) 若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x ∈[1,2]恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1) 由⎩⎪⎨⎪⎧f (x )=g (x )+h (x )=2x,f (-x )=g (-x )+h (-x )=2-x, 得⎩⎪⎨⎪⎧g (x )+h (x )=2x,-g (x )+h (x )=2-x, 解得g(x)=12(2x -2-x ),h(x)=12(2x +2-x).(2) 由2a·g(x)+h(2x)≥0,得a(2x -2-x )+12(22x +2-2x )≥0对任意x∈[1,2]恒成立.令t =2x -2-x,由于t 在x∈[1,2]上单调递增,所以t =2x -2-x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,154.因为22x +2-2x =(2x -2-x )2+2=t 2+2,所以a≥-t 2+22t =-12⎝ ⎛⎭⎪⎫t +2t 在t∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,154上恒成立.设φ(t)=-12⎝ ⎛⎭⎪⎫t +2t ,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,154,由φ′(t)=-12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2t 2=2-t 22t 2<0,知φ(t)在t∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,154上为单调减函数,所以[φ(t)]max =φ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=-1712,所以a≥-1712.第7课时 对 数 函 数一、 填空题1. 在下列四个图象中,能够表示函数y =a x与y =-log a x(a>0,a ≠1)在同一坐标系中的图象的是________.(填序号)答案:①解析:将y =-log a x(a>0,a ≠1)首先改为y =log 1ax(a>0,a ≠1),结合函数的定义域首先排除②,当a>1时,0<1a <1,函数y =a x单调递增,y =log 1ax 单调递减,①中图象正确,③中图象错误,当0<a<1时,1a>1,函数y =a x单调递减,y =log 1ax 单调递增,④中图象错误.2. 函数y =ln(x 2-x -2)的定义域是________. 答案:(-∞,-1)∪(2,+∞)解析:由x 2-x -2>0,解得x >2或x<-1.3. 函数f(x)=log 2(-x 2+22)的值域为________.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,32 解析:由-x 2+22≤22,得f(x)≤log 222=32,函数f(x)的值域为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,32.4. 函数f(x)=1-2log 6x 的定义域为__________.答案:(0,6]解析:由1-2log 6x ≥0,得log 6x ≤12,即0<x≤6,故所求的定义域为(0,6].5. 函数y =ln(1-x)的图象大致为________.(填序号)答案:③解析:由1-x>0,知x<1,排除①②;设t =1-x(x<1),因为t =1-x 为减函数,而y =ln t 为增函数,所以y =ln(1-x)为减函数,故选③.6. 已知函数y =log 12(x 2-2kx +k)的值域为R ,则实数k 的取值范围是____________.答案:(-∞,0]∪[1,+∞)解析:要想满足题意,则t =x 2-2kx +k 要能取到所有正实数,抛物线要与坐标轴有交点,所以Δ=4k 2-4k≥0,解得k ≥1或k≤0.7. 已知3是不等式log a (1+x)>log a (2x +3)的一个解,则此不等式的解集为____________. 答案:{x|x >-1}解析:将x =3代入不等式log a (1+x)>log a (2x +3),得log a 4>log a 9,则0<a<1.可得⎩⎪⎨⎪⎧1+x >0,2x +3>0,1+x <2x +3,解得x >-1.则不等式的解集为{x|x >-1}.8. 设f(x)=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,且在x =0处有意义,则使f(x)<0的x 的取值范围是________.答案:(-1,0)解析:∵ f(x)为奇函数,且在x =处有意义,∴ f(0)=0,解得a =-1.∴ f(x)=lg 1+x 1-x .令f(x)<0,则0<1+x1-x<1,∴ x ∈(-1,0).9. 若函数y =log 2(x 2-ax -a)在区间(-∞,1-3)上是减函数,则实数a 的取值范围是________. 答案:[2-23,2]解析:令u =g(x)=x 2-ax -a ,∵ 函数y =log 2u 在区间(-∞,1-3)上为单调增函数,∴ u =g(x)=x 2-ax -a 在区间(-∞,1-3)上是单调减函数,且满足u>0,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧a 2≥1-3,g (1-3)≥0,解得2-23≤a ≤2.二、 解答题10. 已知函数f(x)=log 12(x 2-2ax +3).(1) 若函数f(x)的定义域为(-∞,1)∪(3,+∞),求实数a 的值; (2) 若函数f(x)的定义域为R ,值域为(-∞,-1],求实数a 的值; (3) 若函数f(x)在(-∞,1]上为单调增函数,求实数a 的取值范围.解:(1) 由x 2-2ax +3>0的解集为(-∞,1)∪(3,+∞),得2a =1+3,所以a =2,即实数a 的值为2.(2) 因为f(x)的定义域为R ,所以y =x 2-2ax +3>0在R 上恒成立.由Δ<0,得-3<a <3,又f(x)的值域为(-∞,-1],则f(x)max =-1,所以y =x 2-2ax +3的最小值为y min =2,由y =x 2-2ax +3=(x -a)2+3-a 2,得3-a 2=2,所以a 2=1,所以a =±1.(3) f(x)在(-∞,1]上为单调增函数,则y =x 2-2ax +3在(-∞,1]上为单调减函数,且y>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a≥1,1-2a +3>0,即⎩⎪⎨⎪⎧a≥1,a<2,即1≤a<2.所以实数a 的取值范围是[1,2).11. 已知f(x)=log a x(a>0且a≠1).如果对于任意的x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,2都有|f(x)|≤1成立,试求a 的取值范围.解:因为f(x)=log a x ,所以y =|f(x)|的图象如图.由图知,要使x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,2时恒有|f(x)|≤1,只需⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13≤1,即-1≤log a 13≤1, 即log a a -1≤log a 13≤log a a.当a>1时,得a -1≤13≤a ,即a≥3;当0<a<1时,得a -1≥13≥a ,即0<a≤13.综上所述,a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,13∪[3,+∞). 12. 已知f(x)=2+log 3x ,x ∈[1,9],求y =f 2(x)+f(x 2)的最大值及y 取最大值时x 的值. 解:∵ f(x)=2+log 3x ,∴ y =f 2(x)+f(x 2)=(2+log 3x)2+2+log 3x 2=(log 3x)2+6log 3x +6=(log 3x +3)2-3. ∵ 函数f(x)的定义域为[1,9],∴ 要使函数y =f 2(x)+f(x 2)有意义,必须使⎩⎪⎨⎪⎧1≤x 2≤9,1≤x ≤9, ∴ 1≤x ≤3,∴ 0≤log 3x ≤1,∴ 6≤(log 3x +3)2-3≤13.当log 3x =1,即x =3时,y max =13.∴ 当x =3时,函数y =f 2(x)+f(x 2)取最大值13.13. 已知函数f(x)=log a (x +1)-log a (1-x),a>0且a ≠1. (1) 求f(x)的定义域;(2) 判断f(x)的奇偶性并予以证明; (3) 若a>1,求使f(x)>0的x 的解集.解:(1) f(x)=log a (x +1)-log a (1-x),则⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x>0,解得-1<x<1.故所求函数f(x)的定义域为{x|-1<x<1}.(2)由(1)知f(x)的定义域为{x|-1<x<1},且f(-x)=log a (-x +1)-log a (1+x)=-[log a (x +1)-log a (1-x)]=-f(x),故f(x)为奇函数.(3) 因为当a>1时,f(x)在定义域{x|-1<x<1}内是增函数,所以f(x)>0,即x +11-x>1,解得0<x<1.所以使f(x)>0的x 的解集是{x|0<x<1}.第8课时 二次函数与幂函数一、 填空题1. 函数y =x 2+bx +c(x∈[0,+∞))是单调函数,则b 的取值范围是____________. 答案:[0,+∞)解析:考虑对称轴和区间端点,结合二次函数图象易得-b2≤0,故b≥0.2. 若函数f(x)是幂函数,且满足f (4)f (2)=3,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的值为________. 答案:13解析:依题意设f(x)=x α(α∈R ),则有4α2α=3,即2α=3,得α=log 23,则f(x)=xlog 23,于是f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 23=2-log 23=2log 213=13. 3. 已知n∈{-1,0,1,2,3},若⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n >⎝ ⎛⎭⎪⎫-15n ,则n 的值为________. 答案:-1或2解析:可以逐一进行检验,也可利用幂函数的单调性求解.4. 已知函数f(x)=ax 2+(1-3a)x +a 在区间[1,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是________. 答案:[0,1]解析:若a =0,则f(x)=x ,满足题意;若a≠0,则a >0且-1-3a2a≤1,解得0<a≤1,所以0≤a≤1.5. 已知a =x α,b =x α2,c =x 1α,x ∈(0,1),α∈(0,1),则a ,b ,c 的大小顺序是__________. 答案:c<a<b解析:∵ α∈(0,1),∴ 1α>α>α2.又∵ x∈(0,1),∴ x 1α<x α<x α2,即c<a<b.6. 若函数y =x 2-3x -4的定义域为[0,m],值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-254,-4,则m 的取值范围是________.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,3 解析:因为函数y =x 2-3x -4即y =(x -32)2-254,其图象的对称轴为直线x =32,其最小值为-254,并且当x =0及x =3时,y =-4,若定义域为[0,m],值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-254,-4,则32≤m ≤3. 7. 已知幂函数f(x)=xm 2-2m -2(m∈N )为奇函数且在区间(0,+∞)上是单调减函数,则m =________. 答案:1解析:由幂函数f(x)=xm 2-2m -2在区间(0,+∞)上是单调减函数,得m 2-2m -2<0,又m∈N ,故m =0,m =1,m =2,当m =0和2时,f(x)=x -2为偶函数,当m =1时,f(x)=x -3为奇函数,故m =1.8. 设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-2, x >0,x 2+bx +c ,x ≤0.若f(-4)=f(0),f(-2)=0,则关于x 的不等式f(x)≤1的解集为____________.答案:{x|-3≤x≤-1或x>0}解析:由f(-4)=f(0),得b =4.又f(-2)=0,可得c =4,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧x≤0,x 2+4x +4≤1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-2≤1,可得-3≤x≤-1或x>0.9. 如图,已知二次函数y =ax 2+bx +c(a ,b ,c 为实数,a ≠0)的图象过点C(t ,2),且与x 轴交于A ,B 两点.若AC⊥BC,则a =________.答案:-12解析:设y =a(x -x 1)(x -x 2),由图象过点C(t ,2)可得a(t -x 1)(t -x 2)=2.又AC⊥BC,利用斜率关系得2t -x 1·2t -x 2=-1,所以a =-12. 二、 解答题10. 已知函数h(x)=(m 2-5m +1)x m +1为幂函数,且为奇函数. (1)求m 的值;(2)求函数g(x)=h(x)+1-2h (x )在x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12上的值域. 解:(1)∵ 函数h(x)=(m 2-5m +1)x m +1为幂函数,∴m 2-5m +1=1,解得m =0或5. ∵函数h(x)为奇函数,∴m =0.(2)由(1)可知h(x)=x ,∴ g(x)=x +1-2x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12. 令1-2x =t ,则t∈[0,1],g(x)=f(t)=-12t 2+t +12,可求得其值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1.从而函数g(x)在x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1. 11. 已知关于x 的函数y =(m +6)x 2+2(m -1)x +m +1的图象与x 轴总有交点. (1) 求m 的取值范围;(2) 若函数图象与x 轴的两个交点的横坐标的倒数和等于-4,求m 的值.解:(1) 当m +6=0,即m =-6时,函数y =-14x -5与x 轴有一个交点;当m +6≠0,即m≠-6时,有Δ=4(m -1)2-4(m +6)(m +1)=4(-9m -5)≥0,解得m≤-59,即当m ≤-59且m≠-6时,函数图象与x轴有一个或两个交点.综上可知,当m≤-59时,此函数的图象与x 轴总有交点.(2) 设x 1,x 2是方程(m +6)x 2+2(m -1)x +m +1=0的两个根,则x 1+x 2=-2(m -1)m +6,x 1x 2=m +1m +6.∵1x 1+1x 2=-4,即x 1+x 2x 1x 2=-4,∴ -2(m -1)m +1=-4,解得m =-3.当m =-3时,m +6≠0,Δ>0,符合题意,∴ m 的值是-3.12. 已知函数f(x)=ax -32x 2的最大值不大于16,又当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,12时,f (x)≥18,求实数a 的值. 解:f(x)=-32⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 32+16a 2,f(x)max =16a 2≤16,得-1≤a≤1,函数f(x)的对称轴是直线x =a 3.当-1≤a<34时,f(x)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,12上单调递减,而f(x)≥18,即f(x)min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=a 2-38≥18,即a≥1,与-1≤a<34矛盾,即不存在;当34≤a ≤1时,14≤a 3≤13,且13<14+122=38,即f(x)min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=a 2-38≥18,即a≥1,又34≤a ≤1,故a =1.综上,a =1.13. 设f(x)=-14x 2+x +2k ⎝⎛⎭⎪⎫k∈R ,k ≤32,是否存在实数m ,n(m<n),使得当x∈[m,n]时,f(x)的值域恰好为[2m ,2n]?若存在,求出m ,n 的值,若不存在,请说明理由.解:f(x)=-14(x -2)2+2k +1,当x∈R 时,f(x)max =2k +1,从而2n≤2k+1≤4,故n≤2.f(x)在[m ,n]上单调递增,从而⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=2m ,f (n )=2n ,即⎩⎪⎨⎪⎧m 2+4m -8k =0,n 2+4n -8k =0.显然m ,n 是关于t 的方程t 2+4t -8k =0的两个根.Δ=16+32k ,(1) 当Δ<0,即k<-12时,方程无实根;(2) 当Δ=0,即k =-12时,方程有两个相等实根,即m =n 与m<n 矛盾;(3) 当Δ>0,即32≥k>-12时,方程有两个不等实根,且⎩⎨⎧m =-2-21+2k ,n =-2+21+2k.综上,当k≤-12时,不存在这样的m ,n ;当32≥k>-12时,方程有两不等实根,且⎩⎨⎧m =-2-21+2k ,n =-2+21+2k.综上,当k≤-12时,不存在这样的m ,n ;当32≥k>-12时,方程有两不等实根,且⎩⎨⎧m =-2-21+2k ,n =-2+21+2k.第9课时 函数的图象一、 填空题1. 已知f(x)的图象恒过(1,1)点,则f(x -4)的图象恒过____________.。
【推荐K12】2019版高考数学一轮复习第二章函数与导数课时训练
第二章 函数与导数第1课时 函数及其表示一、 填空题1. 下列五个对应f ,________是从集合A 到集合B 的函数.(填序号)① A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,1,32,B ={-6,-3,1},f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-6,f(1)=-3,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=1; ② A ={1,2,3},B ={7,8,9},f(1)=f(2)=7,f(3)=8; ③ A =B ={1,2,3},f(x)=2x -1; ④ A =B ={x|x≥-1},f(x)=2x +1;⑤ A =Z ,B ={-1,1},n 为奇数时,f(n)=-1,n 为偶数时,f(n)=1. 答案:①②④⑤解析:根据函数定义,即看是否是从非空数集A 到非空数集B 的映射.③中集合A 中的元素3在集合B 中无元素与之对应,故不是A 到B 的函数.其他均满足.2. 设f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1,x>0,0,x =0,-1,x<0,g(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数,则f(g(π))的值为________.答案:0解析:根据题设条件,∵ π是无理数,∴ g(π)=0, ∴ f(g(π))=f(0)=0.3. 已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-1=2x +3,且f(m)=6,则m =________. 答案:-14解析:令2x +3=6,得x =32,所以m =x 2-1=12×32-1=-14.4. 如果f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x 1-x ,则当x≠0且x≠1时,f(x)=________.答案:1x -1解析:令t =1x ,得x =1t ,∴ f(t)=1t 1-1t=1t -1,∴ f(x)=1x -1.5. 计算机中常用的十六进制是逢16进1的计数制,采用数字0~9和字母A ~F 共16个计数符号,这些符号与十进制的对应关系如下表:答案:6E6. 已知g(x)=1-2x ,f(g(x))=1-x 2x 2(x≠0),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=__________.答案:15解析:令g(x)=1-2x =12,得x =14.∴ f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142⎝ ⎛⎭⎪⎫142=15.7. 函数f(x)对任意x ,y 满足f(x +y)=f(x)+f(y),且f(2)=4,则f(-1)=____________.答案:-2 解析:由f(2)=f(1+1)=f(1)+f(1)=2f(1)=4得f(1)=2,由f(0)=f(0+0)=f(0)+f(0)=2f(0)得f(0)=0,由f(0)=f(-1+1)=f(-1)+f(1)=0,得f(-1)=-f(1)=-2.8. 已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x -1(-1≤x<0),-x +1(0<x≤1),则f(x)-f(-x)>-1的解集为______________.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,-12∪(0,1] 解析:① 当-1≤x<0时,0<-x≤1,此时f(x)=-x -1,f(-x)=-(-x)+1=x +1,∴ f(x)-f(-x)>-1化为-2x -2>-1,解得x<-12,则-1≤x<-12.② 当0<x≤1时,-1≤-x<0,此时,f(x)=-x +1,f(-x)=-(-x)-1=x -1,∴ f(x)-f(-x)>-1化为-2x +2>-1,解得x<32,则0<x≤1.故所求不等式的解集为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,-12∪(0,1]. 9. 一辆汽车在某段路程中的行驶速度v 与时间t 的关系如图所示,则该汽车在前3 h 行驶的路程为________km.假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为 2 006 km ,那么在t ∈[1,2)时,汽车里程表读数s 与时间t 的函数解析式为____________________.答案:220 s =80t +1 976,且t∈[1,2)解析:前3 h 行驶的路程为50+80+90=220(km).∵ t ∈[1,2)时里程表读数s 是时间t 的一次函数,可设为s =80(t -1)+b ,当t =1时,s =2 006+50=2 056=b ,∴ s =80(t -1)+2 056=80t +1 976. 二、 解答题10. 如图,用长为1的铁丝弯成下部为矩形,上部为半圆形的框架,若半圆半径为x ,求此框架围成的面积y 与x 的函数式y =f(x),并写出它的定义域.解:设AB =2x ,CD ︵=πx ,于是AD =1-2x -πx2,则y =2x·1-2x -πx 2+πx 22,即y =-π+42x 2+x.由⎩⎪⎨⎪⎧2x >0,1-2x -πx 2>0,得0<x <1π+2,∴ 函数的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1π+2. 11. 已知函数f(x)对一切实数x ,y 均有f(x +y)-f(y)=x(x +2y +1)成立,且f(1)=0,(1) 求f(0)的值;(2) 试确定函数f(x)的解析式.解:(1) 令x =1,y =0,得f(1)-f(0)=2. 又f(1)=0,故f(0)=-2.(2) 令y =0,则f(x)-f(0)=x(x +1),由(1)知,f(x)=x(x +1)+f(0)=x(x +1)-2=x 2+x -2.12. 据气象中心观察和预测:发生于M 地的沙尘暴一直向正南方向移动,其移动速度v(km/h)与时间t(h)的函数图象如图所示,过线段OC 上一点T(t ,0)作横轴的垂线l ,梯形OABC 在直线l 左侧部分的面积即为t(h)内沙尘暴所经过的路程s(km).(1) 当t =4时,求s 的值;(2) 将s 随t 变化的规律用数学关系式表示出来.解:(1) 由图象可知,当t =4时,v =3×4=12,所以s =12×4×12=24.(2) 当0≤t≤10时,s =12·t ·3t =32t 2;当10<t≤20时,s =12×10×30+30(t -10)=30t -150;当20<t≤35时,s =12×10×30+10×30+(t -20)×30-12×(t -20)×2(t-20)=-t 2+70t -550.综上可知s =⎩⎪⎨⎪⎧32t 2,t ∈[0,10],30t -150,t ∈(10,20],-t 2+70t -550,t ∈(20,35].13. 已知f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ∈[0,1],x -3,x ∈(-∞,0)∪(1,+∞),若f(f(x))=1成立,求x 的取值范围.解:因为f(f(x))=1,所以0≤f(x)≤1或f(x)-3=1.① 由0≤f(x)≤1,可得0≤x≤1或⎩⎪⎨⎪⎧0≤x-3≤1,x<0或x>1,所以0≤x≤1或3≤x≤4;② 由f(x)-3=1,得f(x)=4,所以x -3=4,∴ x =7. 综合①②知,x 的取值范围是[0,1]∪[3,4]∪{7}.点评:由于f(x)是分段函数,所以在探求方程f(f(x))=1的解时,需要根据分段函数中相应的限制定义域进行分类讨论.第2课时 函数的定义域和值域一、 填空题1. 函数f(x)=-x 2+x +6x -1的定义域是______________.答案:[-2,1)∪(1,3]解析:依题意有⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x +6≥0,x -1≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧-2≤x≤3,x ≠1,所以定义域为[-2,1)∪(1,3]. 2. 已知f(x)=1x +1,则函数f(f(x))的定义域是________.答案:(-∞,-2)∪(-2,-1)∪(-1,+∞)解析:f(f(x))=1f (x )+1=11x +1+1,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠0,11+x+1≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x≠-1,x ≠-2.所以定义域为(-∞,-2)∪(-2,-1)∪(-1,+∞).3. 若函数y =f(x)的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3,则函数F(x)=f(x)+1f (x )的值域是________. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,103解析:令t =f(x),则t∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3,由F(x)=t +1t 知,F (x)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,103,所以函数F(x)的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,103.4. 函数y =4-3+2x -x 2的值域是__________________.答案:[2,4]解析:y =4--(x -1)2+4,∵ 0≤-(x -1)2+4≤4,∴ 0≤-(x -1)2+4≤2,∴ 2≤4--(x -1)2+4≤4, ∴ 所给函数的值域为[2,4].5. 函数y =x -x(x≥1)的值域为________. 答案:(-∞,0]解析:y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14.因为x ≥1,所以y≤0. 6. 函数y =|x|x+x 的值域是____________________.答案:(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:由y =⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x>0,x -1,x<0可得值域.7. 若函数y =12x 2-2x +4的定义域、值域都是闭区间[2,2b],则b =________.答案:2解析:y =12x 2-2x +4=12(x -2)2+2,显然f(2)=2,所以f(2b)=2b ,结合b>1,得b=2.8. 设f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,|x|≥1,x ,|x|<1,g(x)是定义在R 上的二次函数,若f(g(x))的值域是[0,+∞),则g(x)的值域是________.答案:[0,+∞)解析:若f(g(x))的值域是[0,+∞),则g(x)可取(-∞,-1]∪[0,+∞).又g(x)是定义在R 上的二次函数,定义域连续,其值域也是连续的,因此g(x)的值不可能同时取(-∞,-1]和[0,+∞).又若g(x)的值域为(-∞,-1],则f(g(x))的值域为[1,+∞),所以g(x)的值域只能为[0,+∞).二、 解答题9. 求下列函数的值域: (1) y =2x -x -1; (2) y =x +1-x -1.解:(1) 令x -1=t ,则t≥0,且x =t 2+1≥1,所以y =2x -x -1=2t 2-t +2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -142+158.因为t≥0,所以y≥158,因此所求函数的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫158,+∞.(2) y =x +1-x -1=2x +1+x -1,不难证明函数在其定义域[1,+∞)上是减函数,所以其值域为(0,2].点评:利用代换法求值域时,要关注新代换量的取值范围.10. 已知函数g(x)=x +1,h(x)=1x +3(x∈(-3,a]),其中a 为常数且a>0.令函数f(x)=g(x)·h(x).(1) 求函数f(x)的解析式,并求其定义域;(2) 当a =14时,求函数f(x)的值域.解:(1) f(x)=x +1x +3,x ∈[0,a](a>0). (2) 当a =14时,函数f(x)的定义域为[0,14].令x +1=t ,则x =(t -1)2,t ∈[1,32],则f(x)=F(t)=t t 2-2t +4=1t +4t-2.当t =4t 时,t =±2∉[1,32].又t∈[1,32]时,t +4t 单调递减,∴F(t)单调递增,F(t)∈[13,613],即函数f(x)的值域为[13,613]. 11. 函数f(x)=2x -ax的定义域为(0,1](a∈R ).(1) 当a =-1时,求函数y =f(x)的值域;(2) 若f(x)>5在定义域上恒成立,求a 的取值范围.解:(1) 当a =-1时,∵ x ∈(0,1],∴ y =f(x)=2x -a x =2x +1x ≥22x ·1x=22,当且仅当x =22时取最小值.∴ 函数y =f(x)的值域为[22,+∞). (2) 若f(x)>5在定义域(0,1]上恒成立,即2x 2-5x>a 在(0,1]上恒成立.设g(x)=2x 2-5x ,∵ g(x)=2x 2-5x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -542-258,∴ 当x∈(0,1]时,g (x)∈[-3,0).而g(x)=2x 2-5x>a ,∴ 只要a<-3即可,∴ a 的取值范围是(-∞,-3).12. 已知二次函数f(x)=ax 2+bx(a ,b 是常数,且a≠0)满足条件:f(2)=0,且方程f(x)=x 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[2m ,2n]?如存在,求出m ,n 的值,如不存在,请说明理由.解:(1) 由题意⎩⎪⎨⎪⎧f (2)=0,f (x )=x 有等根,即 ⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b =0,ax 2+(b -1)x =0有等根.∴⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =0,(b -1)2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =1,∴ f(x)=-12x 2+x. (2) 假设存在适合题设条件的实数m ,n ,由(1)知f(x)=-12x 2+x =-12(x -1)2+12≤12,∴ 2n ≤12,即n≤14.而函数f(x)=-12x 2+x 图象的对称轴方程为x =1,∴ 函数f(x)=-12x 2+x 在[m ,n]上为增函数,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=2m ,f (n )=2n ,即⎩⎪⎨⎪⎧-12m 2+m =2m ,-12n 2+n =2n , 解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-2或m =0,n =-2或n =0.又m<n ,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧m =-2,n =0,即存在实数m =-2,n =0,使函数f(x)的定义域为[-2,0],值域为[-4,0].13. 等腰梯形ABCD 的两底分别为AD =2a ,BC =a ,∠BAD =45°,如图,直线MN⊥AD 交AD 于点M ,交折线ABCD 于点N ,记AM =x ,试将梯形ABCD 位于直线MN 左侧的面积y 表示为x 的函数,并写出函数的定义域和值域.(用分段函数形式表示)解:过点B ,C 分别作AD 的垂线,垂足为点H 和点G ,则AH =a 2,AG =3a2.当点M 位于点H 及其左侧时,AM =MN =x ,则面积y =S △AMN =12x 2⎝⎛⎭⎪⎫0≤x≤a 2;当点M 位于点H ,G 之间时,面积y =S 梯形MNBA =12(AM +BN)·MN=12⎝⎛⎭⎪⎫x +x -a 2·a 2=12ax -a 28⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2<x<3a 2; 当点M 位于点G 及其右侧时,面积y =S 梯形ABCD -S △MDN =a +2a 2·a 2-12(2a -x)2=-12x 2+2ax -5a 24⎝ ⎛⎭⎪⎫32a≤x≤2a .综上所述,y =⎩⎪⎨⎪⎧12x 2⎝⎛⎭⎪⎫0≤x ≤a 2,12ax -a 28⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2<x<3a 2,-12x 2+2ax -54a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3a 2≤x ≤2a .其定义域为[0,2a],值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,34a 2.第3课时 函数的单调性一、 填空题1. 下列四个函数中,在(0,+∞)上为增函数的是______.(填序号)① f(x)=3-x ;② f(x)=x 2-3x ;③ f(x)=-1x +1;④ f (x)=-|x|.答案:③解析:分别画出四个函数的图象易知y =x 2-3x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞上递增,y =3-x 在(0,+∞)上递减,y =-|x|在(0,+∞)上递减,y =-1x +1在(-1,+∞)上递增.2. 若函数f(x)=(k 2-3k +2)x +b 在R 上是减函数,则实数k 的取值范围为____________.答案:(1,2)解析:由题意得k 2-3k +2<0,∴ 1<k<2.3. 函数f(x)=x 2-2x -3的单调增区间为________. 答案:[3,+∞)解析:∵ t=x 2-2x -3≥0,∴ x ≤-1或x≥3.当x ∈(-∞,-1]时,t 递减,f(x)递减;当x∈[3,+∞)时,t 递增,f(x)递增.∴ 当x∈(-∞,-1]时,f(x)是减函数;当x∈[3,+∞)时,f(x)是增函数.4. 已知函数f(x)是定义在(-2,2)上的减函数.若f(m -1)>f(2m -1),则实数m 的取值范围是____________.答案:0<m <32解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-2<m -1<2,-2<2m -1<2,m -1<2m -1,解得0<m <32.5. 已知y =x 2+2(a -2)x +5在区间(4,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是____________.答案:a≥-2解析:对称轴为x =2-a ,2-a≤4,a ≥-2.6. 函数y =|1+2x|+|2-x|的单调减区间为________.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12 解析:将函数y =|1+2x|+|2-x|改写成分段函数y =⎩⎪⎨⎪⎧-3x +1,x ∈⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12,x +3,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,2,3x -1,x ∈[2,+∞).画出函数的图象容易得出其在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-12上为单调减函数.7. 已知函数f(x)=ax 2-x +1在(-∞,2)上是递减的,则a 的取值范围是____________.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,14 解析:当a =0时,f(x)=-x +1在(-∞,2)上是递减的;当a≠0时,要使f(x)在(-∞,2)上单调递减,则⎩⎪⎨⎪⎧a>0,12a≥2,解得0<a≤14.综上,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,14.8. 已知f(x)=xx -a(x ≠a),若a>0且f(x)在(1,+∞)内单调递减,则实数a 的取值范围是________.答案:(0,1]解析:任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2,则f(x 1)-f(x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a=-a (x 1-x 2)(x 1-a )(x 2-a ),因为x 1<x 2,且a>0,所以要使f(x 1)-f(x 2)>0,只需(x 1-a)(x 2-a)>0恒成立.又x∈(1,+∞),所以a≤1.综上,实数a 的取值范围是0<a≤1.9. 已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x ≥0,4x -x 2,x <0.若f(2-a 2)>f(a),则实数a 的取值范围是____________.答案:(-2,1)解析:由f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧(x +2)2-4,x ≥0,-(x -2)2+4,x <0的图象知f(x)在(-∞,+∞)上是单调递增函数,由f(2-a 2)>f(a)得2-a 2>a ,即a 2+a -2<0,解得-2<a <1.二、 解答题10. 利用单调性的定义证明函数y =x +2x +1在(-1,+∞)上是递减函数.证明:设x 1>x 2>-1,则x 2-x 1<0,y 1-y 2=x 1+2x 1+1-x 2+2x 2+1=x 2-x 1(x 1+1)(x 2+1),∵ x 1>x 2>-1,x 1+1>0,x 2+1>0,x 2-x 1<0,∴ x 2-x 1(x 1+1)(x 2+1)<0,即y 1-y 2<0.∴y 1<y 2. ∴ y =x +2x +1在(-1,+∞)上是递减函数.11. 讨论函数f(x)=axx 2-1(a>0)在x∈(-1,1)上的单调性.解:设-1<x 1<x 2<1,则f(x 1)-f(x 2)=ax 1x 21-1-ax 2x 22-1=ax 1x 22-ax 1-ax 2x 21+ax 2(x 21-1)(x 22-1)=a (x 2-x 1)(x 1x 2+1)(x 21-1)(x 22-1). ∵ -1<x 1<x 2<1,∴ x 2-x 1>0,x 1x 2+1>0,(x 21-1)(x 22-1)>0. ∵ a>0,∴ f(x 1)-f(x 2)>0,即f(x 1)>f(x 2). ∴ 函数f(x)在(-1,1)上为减函数.12. 已知函数f(x)=1a -1x(a>0,x>0).(1) 求证:f(x)在(0,+∞)上是单调递增函数;(2) 若f(x)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,求a 的值. (1) 证明:设x 2>x 1>0,则x 2-x 1>0,x 1x 2>0.∵ f(x 2)-f(x 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1x 1=1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0,∴ f(x 2)>f(x 1),∴ f(x)在(0,+∞)上是单调递增函数.(2) 解:∵ f(x)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2, 又f(x)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上单调递增, ∴ f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,f(2)=2,解得a =25.13. 已知函数f(x)对任意的m ,n∈R ,都有f(m +n)=f(m)+f(n)-1,并且x>0时,恒有f(x)>1.(1) 求证:f(x)在R 上是增函数;(2) 若f(3)=4,解不等式f(a 2+a -5)<2.(1) 证明:设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,∴ x 2-x 1>0. ∵ 当x>0时,f(x)>1, ∴ f(x 2-x 1)>1.f(x 2)=f[(x 2-x 1)+x 1]=f(x 2-x 1)+f(x 1)-1, ∴ f(x 2)-f(x 1)=f(x 2-x 1)-1>0,∴f(x 1)<f(x 2), ∴ f(x)在R 上为增函数.(2) 解:∵ m,n ∈R ,不妨设m =n =1,∴ f(1+1)=f(1)+f(1)-1⇒f(2)=2f(1)-1,f(3)=4⇒f(2+1)=4⇒f(2)+f(1)-1=4⇒3f(1)-2=4,∴ f(1)=2,∴ f(a 2+a -5)<2=f(1). ∵ f(x)在R 上为增函数,∴ a 2+a -5<1,解得-3<a<2.第4课时 函数的奇偶性及周期性一、 填空题1. 已知奇函数f(x)的定义域为(-2a ,a 2-3),则a =________. 答案:3解析:(-2a)+(a 2-3)=0,且⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3>0,-2a <0.得a =3.2. 若函数f(x)=x +ax 2+bx +1在[-1,1]上是奇函数,则f(x)的解析式为______________.答案:f(x)=xx 2+1解析:∵ f(-x)=-f(x),∴ f(-0)=-f(0),f(0)=0,∴ a 1=0,∴ a =0,即f(x)=x x 2+bx +1.∵f(-1)=-f(1),即-12-b =-12+b,∴ b=0.∴ f(x)=xx 2+1.3. 已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x 2-2x ,则f(x)的解析式为f(x)=________.答案:x(|x|-2)解析:设x≤0,则-x≥0,∵ 当x≥0时,f(x)=x 2-2x ,∴ f(-x)=(-x)2-2(-x)=x 2+2x.又f(x)是奇函数,∴ f(-x)=-f(x),∴ f(x)=-(x 2+2x),∴ f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x (x≥0),-x 2-2x (x<0),即f(x)=x(|x|-2)(x∈R ).4. 设f(x)=g(x)+5,g(x)为奇函数,且f(-7)=-17,则f(7)=________.答案:27解析:由f(-7)=-17得g(-7)=-22,根据g(x)为奇函数得g(7)=22,而f(7)=g(7)+5,所以f(7)=22+5=27.5. 设f(x)是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-4x 2+2,-1≤x<0,x ,0≤x <1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=_______.答案:1解析:由题意可知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-122+2=1. 6. 定义在(-1,1)上的奇函数f(x)在整个定义域上都是减函数,若f(1-a)+f(1-3a)<0,则实数a 的取值范围是____________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:原不等式化为f(1-3a)<-f(1-a),∵ f(x)是奇函数,∴ -f(1-a)=f(a -1),∴ 原不等式化为f(1-3a)<f(a -1).∵ f(x)是减函数,∴ 1-3a >a -1,∴ a <12①.又f(x)的定义域为(-1,1), ∴ ⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1,-1<1-3a <1,解得0<a <23 ②.由①和②得实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. 7. 已知f(x)与g(x)都是定义在R 上的奇函数,若F(x)=af(x)+bg(x)+3,且F(-2)=5,则F(2)=______.答案:1解析:F(-2)+F(2)=a[f(-2)+f(2)]+b[g(2)+g(-2)]+6=6,∴ F(2)=1. 8. 若定义在R 上的偶函数f(x)满足f(x +1)=-f(x),且在[-1,0]上是增函数,给出下列关于f(x)的判断:① f(x)是周期函数;② f(x)的图象关于直线x =1对称; ③ f(x)在[0,1]上是增函数; ④ f(x)在[1,2]上是减函数; ⑤ f(2)=f(0).其中正确的是________.(填序号) 答案:①②⑤解析:∵ f(x+1)=-f(x),∴ f(x)=-f(x +1)=f(x +1+1)=f(x +2),∴ f(x)是周期为2的函数,①正确.∵ f(x +2)=f(x)=f(-x),∴ f(x)=f(2-x),∴ y =f(x)的图象关于直线x =1对称,②正确.∵ f(x)为偶函数,且在[-1,0]上是增函数,∴ f(x)在[0,1]上是减函数.又f(x)的对称轴为x =1,∴ f(x)在[1,2]上为增函数,且f(2)=f(0),故③④错误,⑤正确.9. 已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x ≤0时,f(x)=-x 2-3x ,则不等式f(x -1)>-x +4的解集是__________.答案:{x|x >4}解析:由题意得f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-3x ,x ≤0,x 2-3x ,x >0,f(x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧-(x -1)2-3(x -1),x -1≤0,(x -1)2-3(x -1),x -1>0, 即f(x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-x +2,x ≤1,x 2-5x +4,x >1.所以不等式f(x -1)>-x +4可化为⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-x +2>-x +4,x ≤1,或⎩⎪⎨⎪⎧x 2-5x +4>-x +4,x >1, 解得x >4.10. 设函数f(x)=x 3+2x 2,若函数g(x)的图象与f(x)的图象关于点(2,1)对称,则函数g(x)的解析式为____________________.答案:g(x)=x 3-14x 2+64x -94解析:设P(x ,y)是f(x)图象上任意一点,∴ y =x 3+2x 2①,P 关于点(2,1)的对称点为Q(x′,y ′),则 ⎩⎪⎨⎪⎧x +x′2=2,y +y′2=1,即⎩⎪⎨⎪⎧x =4-x′,y =2-y′,代入①得2-y′=(4-x′)3+2(4-x′)2,化简得y′=(x′)3-14(x′)2+64x′-94,即g(x)=x 3-14x 2+64x -94. 二、 解答题11. 已知函数y =f(x)的定义域为R ,且对任意a ,b ∈R ,都有f(a +b)=f(a)+f(b),且当x>0 时,f(x)<0恒成立,求证:(1) 函数y =f(x)是R 上的减函数; (2) 函数y =f(x)是奇函数.证明:(1) 设x 1>x 2,则x 1-x 2>0,而f(a +b)=f(a)+f(b),∴ f(x 1)=f(x 1-x 2+x 2)=f(x 1-x 2)+f(x 2)<f(x 2),∴ 函数y =f(x)是R 上的减函数.(2) 由f(a +b)=f(a)+f(b)得f(x -x)=f(x)+f(-x),即f(x)+f(-x)=f(0),而f(0)=0,∴ f(-x)=-f(x),即函数y =f(x)是奇函数.12. 已知f(x)是定义在[-6,6]上的奇函数,f(x)在[0,3]上是x 的一次函数,在[3,6]上是x 的二次函数,且满足f(x)≤f(5)=3,f(6)=2,求f(x)的解析式.解:∵ 函数f(x)在[3,6]上是x 的二次函数,且满足f(x)≤f(5)=3,∴当 x∈[3,6]时可设f(x)=a(x -5)2+3.由f(6)=2得a(6-5)2+3=2,解得a =-1,∴ 当x∈[3,6]时,f(x)=-(x -5)2+3=-x 2+10x -22,∴ f(3)=-9+30-22=-1.∵ f(x)在[0,3]上是x 的一次函数,且据奇函数知f(0)=0,∴ 当x∈[0,3]时,可设f(x)=kx(k 为常数).由f(3)=-1得3k =-1,∴ k =-13,∴ 当x∈[0,3]时,f(x)=-13x ,∴ f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-13x ,x ∈[0,3],-(x -5)2+3,x ∈(3,6].又f(x)是奇函数,∴ f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧(x +5)2-3,x ∈[-6,-3),-13x ,x ∈[-3,3],-(x -5)2+3,x ∈(3,6].13. 函数f(x)的定义域为D ={x|x≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D ,都有f(x 1·x 2)=f(x 1)+f(x 2).(1) 求f(1)的值;(2) 判断f(x)的奇偶性并证明你的结论;(3) 如果f(4)=1,f(3x +1)+f(2x -6)≤3,且f(x)在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围.解:(1) ∵ 对于任意x 1,x 2∈D ,都有f(x 1·x 2)=f(x 1)+f(x 2),∴ 令x 1=x 2=1,得f(1)=2f(1),∴ f(1)=0.(2) f(x)为偶函数.令x 1=x 2=-1,有f(1)=f(-1)+f(-1),∴ f(-1)=12f(1)=0.令x 1=-1,x 2=x 有f(-x)=f(-1)+f(x),∴ f(-x)=f(x),∴ f(x)为偶函数.(3) 依题意有f(4×4)=f(4)+f(4)=2,f (16×4)=f(16)+f(4)=3, ∵ f(3x +1)+f(2x -6)≤3, ∴f((3x +1)(2x -6))≤f(64). ∵ f(x)为偶函数,∴ f(|(3x +1)(2x -6)|)≤f(64).∵ f(x)在(0,+∞)上是增函数,f(x)的定义域为D , ∴ 0<|(3x +1)(2x -6)|≤64.解上式,得3<x≤5或-73≤x<-13或-13<x<3.∴ x 的取值范围是{x ⎪⎪⎪-73≤x<-13或-13<x<3或3<x ≤5}.第5课时 指数、对数运算一、 填空题1. 设a≥0,计算(36a 9)2·(63a 9)2的结果是________.答案:a 2解析:在底数不小于零的前提下,幂指数与根指数的公因数可以直接约分.2. 化简32-6227+⎝ ⎛⎭⎪⎫-3232-3-(102)2-42的结果是________. 答案:9解析:先将式子中的根式逐个进行化简,然后进行运算即可.原式=3-827+⎝ ⎛⎭⎪⎫-1132-3-216=-23+113+6=9.点评:对多个根式组成的式子进行化简,我们解题的一般原则:先算根号内的,然后进行根式运算;在进行根式运算时,要注意根指数为奇数的情况,如3a :若a>0,则3a>0;若a<0,则3a<0.但对根指数为偶数的根式,如a ,只有当a ≥0时,a 才有意义.3. log 29×log 34=__________. 答案:4解析:log 29×log 34=lg 9lg 2×lg 4lg 3=2lg 3lg 2×2lg 2lg 3=4.4. 方程1+3-x1+3x =3的解是________.答案:x =-1解析:3-x ·3x +3-x 1+3x=3-x=3,x =-1.5. 若f(10x)=x ,则f(5)=________. 答案:lg 5解析:由题意得10x= 5,故x =lg 5,即f(5)=lg 5.6. 设f(x)=4x 4x +2,那么f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫211+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫311+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1011的值为________. 答案:5解析:∵ f(x)=4x 4x +2=1-24x +2,∴ f(x)+f(1-x)=1-24x +2+1-241-x +2=2-24x+2-241-x +2=2-24x +2-4x2+4x=1.∴ f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫211+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫311+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1011=⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1011+⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫211+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫911+…+[f ⎝ ⎛⎭⎪⎫511+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫611]=5. 7. 若对数式log (a -2)(5-a)有意义,则实数a 的取值范围是____________. 答案:(2,3)∪(3,5)解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a -2>0,a -2≠1,5-a >0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >2,a ≠3,a <5,∴ 2<a<5且a≠3. 8. 已知a 23=⎝ ⎛⎭⎪⎫232(a >0),则log 23a =________. 答案:3解析:由a 23=49得a =⎝ ⎛⎭⎪⎫4932=[(23)2]32=(23)3,所以log 23a =3.9. 若a =ln 22,b =ln 33,c =ln 55,则a ,b ,c 的大小顺序是___________.答案:c<a<b解析:a =ln 2,b =ln 33,c =ln 55,则55=1052,2=1025,∴ 55< 2.又2=68,33=69,∴ 33> 2.故c <a <b. 二、 解答题10. 已知a =27,b =52,求a 32b 2-9b 43a 32b -2-6a 34b -13+9b 43·b3a 34+3b 53的值.解:由于a 32b -2-6a 34b -13+9b 43=(a 34b -1-3b 23)2,且a 34<a<b<3b 53,∴ a 34b -1<3b 23,∴ 原式=a 32-9b 103(3b 23-a 34b -1)2·ba 34+3b 53=(a 34+3b 53)(a 34-3b 53)b (3b 23-a 34b -1)(a 34+3b 53)=(a 34-3b 53)b 3b 23-a 34b-1=-b 2=-50.11. 已知a >1,且a +a -1=3,求下列各式的值.(1) a 12-a -12;(2) a -a -1;(3) (a 12-a -12)(a 2+a -2-4)a 4-a -4. 解:(1) (a 12-a -12)2=a +a -1-2=1.∵ a >1,∴ a 12-a -12=1.(2) 由a +a -1=3,得a 2+a -2+2=9,即a 2+a -2=7,∴ (a -a -1)2=a 2+a -2-2=5.∵ a >1,∴ a -a -1= 5.(3) (a 12-a -12) (a 2+a -2-4)a 4-a-4=(a 12-a -12)(a 2+a -2-4)(a -a -1)(a +a -1)(a 2+a -2)=1×(7-4)5×3×7=535. 12. 设x>1,y>1,且2log x y -2log y x +3=0,求T =x 2-4y 2的最小值.解:因为x>1,y>1,所以log x y>0.令t =log x y ,则log y x =1t .所以原式可化为2t -2t+3=0,解得t =12或t =-2(舍去),即log x y =12,所以y =x.所以T =x 2-4y 2=x 2-4x =(x-2)2-4,由于x>1,所以当x =2,y =2时,T 取最小值,最小值为-4.13. 设log a C ,log b C 是方程x 2-3x +1=0的两根,求log a bC 的值.解:依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧log a C +log b C =3,log a C ×log b C =1,从而⎩⎪⎨⎪⎧1log C a +1log C b =3,1log C a ×1log C b=1.即⎩⎪⎨⎪⎧log C a +log C b =3,log C a ×log C b =1.所以(log C a -log C b)2=(log C a +log C b)2-4log C a ×log C b =32-4=5,所以 log C a -log C b=± 5.又log a b C =1log C a b=1log C a -log C b =±55,所以log a b C 的值为±55.点评:本题将对数运算、换底公式、根与系数的关系综合于一起,是对学生数学运算能力、应用能力的综合考查.如何利用对数的运算性质,在已知条件和待求的式子间建立联系是解决本题的关键.第6课时 指 数 函 数一、 填空题1. 函数f(x)=2x-4的定义域为__________. 答案:[2,+∞)解析:由2x-4≥0,得x≥2.2. 函数y =3-|x -2|的单调递增区间是__________. 答案:(-∞,2]解析:y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13|x -2|,t =|x -2|的单调减区间(-∞,2]就是所给函数的单调增区间. 3. 函数y =e x-1e x +1的值域是________.答案:(-1,1)解析:y =e x-1e x +1,则e x=1+y 1-y>0,则-1<y<1.4. 若指数函数y =a x在[-1,1]上的最大值与最小值的差是1,则底数a =____________.答案:5±12解析:若0<a <1,则a -1-a =1,即a 2+a -1=0,解得a =-1+52或a =-1-52(舍去);若a >1,则a -a -1=1,即a 2-a -1=0,解得a =1+52或a =1-52(舍去).综上,a =5±12. 5. 要使g(x)=3x +1+t 的图象不经过第二象限,则实数t 的取值范围是_________. 答案:t≤-3解析:要使g(x)=3x +1+t 的图象不经过第二象限,只要g(0)=31+t≤0,即t≤-3.6. 函数y =3x 与y =-3-x的图象关于__________对称. 答案:原点解析:由y =-3-x 得-y =3-x,(x ,y )→(-x ,-y),即关于原点对称.7. 若关于x 的方程⎝ ⎛⎭⎪⎫34x =3a +25-a 有负根,则实数a 的取值范围是________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫34,5 解析:函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫34x 的定义域为R ,由于方程⎝ ⎛⎭⎪⎫34x =3a +25-a 有负根,所以应有3a +25-a >1,解得34<a<5.8. 已知函数y =a 2x +2a x-1(a >0且a≠1)在区间[-1,1]上的最大值是14,则a =__________.答案:3或13解析:设t =a x ,t ∈(0,+∞),则y =t 2+2t -1=(t +1)2-2=f(t),对称轴方程为t =-1.当0<a <1时,∵ -1≤x≤1,∴ a ≤t≤1a ,此时,y 关于t 单调递增,∴ y max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =1a 2+2a -1=14,即1a 2+2a -15=0,∴ a =13或a =-15(舍去);当a >1时,∵ -1≤x≤1,∴ 1a≤t ≤a ,此时,y 关于t 单调递增,∴ y max =f(a)=a2+2a -1=14,即a 2+2a -15=0,∴ a =3或a =-5(舍去).综上,a =3或a =13.9. 设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧3x -1,x <1,2x , x≥1.则满足f(f(a))=2f(a)时a 的取值范围是____________.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ 解析:由f(f(a))=2f(a)可知f(a)≥1,则⎩⎪⎨⎪⎧a≥1,2a ≥1或⎩⎪⎨⎪⎧a <1,3a -1≥1,解得a≥23.二、 解答题10. 求函数y =4x -2·2x+5,x ∈[0,2]的最大值和最小值.解:令t =2x ,则t∈[1,4].y =t 2-2t +5,t∈[1,4].∵ y=t 2-2t +5在区间t∈[1,4]上是单调递增函数,∴ t =1即x =0时,y 有最小值4,t =4即x =2时,y 有最大值13.11. 已知f(x)=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1+12(x≠0).(1) 判断f(x)的奇偶性; (2) 求证:f(x)>0.(1) 解:∵f(x)=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1+12=x 2·2x +12x -1, f(-x)=-x 2·2-x +12-x -1=x 2·2x+12x -1=f(x),∴ f(x)为偶函数.(2) 证明:f(x)=x 2·2x+12x -1,当x>0时,2x -1>0,即f(x)>0;当x<0时,2x-1<0,即f(x)>0,∴ f(x)>0.12. 已知9x -10·3x+9≤0,求函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -1-4·⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +2的最大值和最小值.解:由9x -10·3x +9≤0得(3x -1)(3x-9)≤0,解得1≤3x≤9,∴ 0≤x ≤2. 令⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =t ,则14≤t ≤1,y =4t 2-4t +2=4⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+1,当t =12时,y min =1,此时,x =1;当t =1时,y max =2,此时,x =0.13. 已知函数f(x)=2x(x∈R ),且f(x)=g(x)+h(x),其中g(x)为奇函数,h(x)为偶函数.(1) 求g(x),h(x)的解析式;(2) 若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x ∈[1,2]恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1) 由⎩⎪⎨⎪⎧f (x )=g (x )+h (x )=2x,f (-x )=g (-x )+h (-x )=2-x, 得⎩⎪⎨⎪⎧g (x )+h (x )=2x,-g (x )+h (x )=2-x, 解得g(x)=12(2x -2-x),h(x)=12(2x +2-x ).(2) 由2a·g(x)+h(2x)≥0,得a(2x -2-x)+12(22x +2-2x )≥0对任意x∈[1,2]恒成立.令t =2x -2-x ,由于t 在x∈[1,2]上单调递增,所以t =2x -2-x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,154.因为22x+2-2x =(2x -2-x )2+2=t 2+2,所以a≥-t 2+22t =-12⎝ ⎛⎭⎪⎫t +2t 在t∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,154上恒成立.设φ(t)=-12⎝ ⎛⎭⎪⎫t +2t ,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,154,由φ′(t)=-12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2t 2=2-t 22t 2<0,知φ(t)在t∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,154上为单调减函数,所以[φ(t)]max =φ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=-1712,所以a≥-1712.第7课时 对 数 函 数一、 填空题1. 在下列四个图象中,能够表示函数y =a x与y =-log a x(a>0,a ≠1)在同一坐标系中的图象的是________.(填序号)答案:①解析:将y =-log a x(a>0,a ≠1)首先改为y =log 1ax(a>0,a ≠1),结合函数的定义域首先排除②,当a>1时,0<1a<1,函数y =a x单调递增,y =log 1ax 单调递减,①中图象正确,③中图象错误,当0<a<1时,1a>1,函数y =a x单调递减,y =log 1ax 单调递增,④中图象错误.2. 函数y =ln(x 2-x -2)的定义域是________. 答案:(-∞,-1)∪(2,+∞)解析:由x 2-x -2>0,解得x >2或x<-1.3. 函数f(x)=log 2(-x 2+22)的值域为________.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,32 解析:由-x 2+22≤22,得f(x)≤log 222=32,函数f(x)的值域为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,32.4. 函数f(x)=1-2log 6x 的定义域为__________.答案:(0,6]解析:由1-2log 6x ≥0,得log 6x ≤12,即0<x≤6,故所求的定义域为(0,6].5. 函数y =ln(1-x)的图象大致为________.(填序号)答案:③解析:由1-x>0,知x<1,排除①②;设t =1-x(x<1),因为t =1-x 为减函数,而y=ln t 为增函数,所以y =ln(1-x)为减函数,故选③.6. 已知函数y =log 12(x 2-2kx +k)的值域为R ,则实数k 的取值范围是____________.答案:(-∞,0]∪[1,+∞)解析:要想满足题意,则t =x 2-2kx +k 要能取到所有正实数,抛物线要与坐标轴有交点,所以Δ=4k 2-4k≥0,解得k ≥1或k≤0.7. 已知3是不等式log a (1+x)>log a (2x +3)的一个解,则此不等式的解集为____________.答案:{x|x >-1}解析:将x =3代入不等式log a (1+x)>log a (2x +3),得log a 4>log a 9,则0<a<1.可得⎩⎪⎨⎪⎧1+x >0,2x +3>0,1+x <2x +3,解得x >-1.则不等式的解集为{x|x >-1}.8. 设f(x)=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,且在x =0处有意义,则使f(x)<0的x 的取值范围是________.答案:(-1,0)解析:∵ f(x)为奇函数,且在x =处有意义,∴ f(0)=0,解得a =-1.∴ f(x)=lg 1+x 1-x .令f(x)<0,则0<1+x1-x<1,∴ x ∈(-1,0).9. 若函数y =log 2(x 2-ax -a)在区间(-∞,1-3)上是减函数,则实数a 的取值范围是________.答案:[2-23,2]解析:令u =g(x)=x 2-ax -a ,∵ 函数y =log 2u 在区间(-∞,1-3)上为单调增函数,∴ u =g(x)=x 2-ax -a 在区间(-∞,1-3)上是单调减函数,且满足u>0,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧a 2≥1-3,g (1-3)≥0,解得2-23≤a ≤2. 二、 解答题10. 已知函数f(x)=log 12(x 2-2ax +3).(1) 若函数f(x)的定义域为(-∞,1)∪(3,+∞),求实数a 的值; (2) 若函数f(x)的定义域为R ,值域为(-∞,-1],求实数a 的值; (3) 若函数f(x)在(-∞,1]上为单调增函数,求实数a 的取值范围.解:(1) 由x 2-2ax +3>0的解集为(-∞,1)∪(3,+∞),得2a =1+3,所以a =2,即实数a 的值为2.(2) 因为f(x)的定义域为R ,所以y =x 2-2ax +3>0在R 上恒成立.由Δ<0,得-3<a <3,又f(x)的值域为(-∞,-1],则f(x)max =-1,所以y =x 2-2ax +3的最小值为y min =2,由y =x 2-2ax +3=(x -a)2+3-a 2,得3-a 2=2,所以a 2=1,所以a =±1.(3) f(x)在(-∞,1]上为单调增函数,则y =x 2-2ax +3在(-∞,1]上为单调减函数,且y>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a≥1,1-2a +3>0,即⎩⎪⎨⎪⎧a≥1,a<2,即1≤a<2.所以实数a 的取值范围是[1,2).11. 已知f(x)=log a x(a>0且a≠1).如果对于任意的x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,2都有|f(x)|≤1成立,试求a 的取值范围.解:因为f(x)=log a x ,所以y =|f(x)|的图象如图.由图知,要使x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,2时恒有|f(x)|≤1, 只需⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13≤1,即-1≤log a 13≤1, 即log a a -1≤log a 13≤log a a.当a>1时,得a -1≤13≤a ,即a≥3;当0<a<1时,得a -1≥13≥a ,即0<a≤13.综上所述,a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,13∪[3,+∞). 12. 已知f(x)=2+log 3x ,x ∈[1,9],求y =f 2(x)+f(x 2)的最大值及y 取最大值时x 的值.解:∵ f(x)=2+log 3x ,∴ y =f 2(x)+f(x 2)=(2+log 3x)2+2+log 3x 2=(log 3x)2+6log 3x +6=(log 3x +3)2-3. ∵ 函数f(x)的定义域为[1,9],∴ 要使函数y =f 2(x)+f(x 2)有意义,必须使⎩⎪⎨⎪⎧1≤x 2≤9,1≤x ≤9,∴ 1≤x ≤3,∴ 0≤log 3x ≤1,∴ 6≤(log 3x +3)2-3≤13.当log 3x =1,即x =3时,y max =13.∴ 当x =3时,函数y =f 2(x)+f(x 2)取最大值13.13. 已知函数f(x)=log a (x +1)-log a (1-x),a>0且a≠1. (1) 求f(x)的定义域;(2) 判断f(x)的奇偶性并予以证明; (3) 若a>1,求使f(x)>0的x 的解集.解:(1) f(x)=log a (x +1)-log a (1-x),则⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x>0,解得-1<x<1.故所求函数f(x)的定义域为{x|-1<x<1}.(2)由(1)知f(x)的定义域为{x|-1<x<1},且f(-x)=log a (-x +1)-log a (1+x)=-[log a (x +1)-log a (1-x)]=-f(x),故f(x)为奇函数.(3) 因为当a>1时,f(x)在定义域{x|-1<x<1}内是增函数,所以f(x)>0,即x +11-x>1,解得0<x<1.所以使f(x)>0的x 的解集是{x|0<x<1}.第8课时 二次函数与幂函数一、 填空题1. 函数y =x 2+bx +c(x∈[0,+∞))是单调函数,则b 的取值范围是____________. 答案:[0,+∞)解析:考虑对称轴和区间端点,结合二次函数图象易得-b2≤0,故b≥0.2. 若函数f(x)是幂函数,且满足f (4)f (2)=3,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的值为________. 答案:13解析:依题意设f(x)=x α(α∈R ),则有4α2α=3,即2α=3,得α=log 23,则f(x)=xlog 23,于是f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 23=2-log 23=2log 213=13.3. 已知n∈{-1,0,1,2,3},若⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n >⎝ ⎛⎭⎪⎫-15n ,则n 的值为________. 答案:-1或2解析:可以逐一进行检验,也可利用幂函数的单调性求解.4. 已知函数f(x)=ax 2+(1-3a)x +a 在区间[1,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是________.答案:[0,1]解析:若a =0,则f(x)=x ,满足题意;若a≠0,则a >0且-1-3a2a≤1,解得0<a≤1,所以0≤a≤1.5. 已知a =x α,b =x α2,c =x 1α,x ∈(0,1),α∈(0,1),则a ,b ,c 的大小顺序是__________.答案:c<a<b解析:∵ α∈(0,1),∴ 1α>α>α2.又∵ x∈(0,1),∴ x 1α<x α<x α2,即c<a<b.6. 若函数y =x 2-3x -4的定义域为[0,m],值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-254,-4,则m 的取值范围是________.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,3 解析:因为函数y =x 2-3x -4即y =(x -32)2-254,其图象的对称轴为直线x =32,其最小值为-254,并且当x =0及x =3时,y =-4,若定义域为[0,m],值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-254,-4,则32≤m ≤3. 7. 已知幂函数f(x)=xm 2-2m -2(m∈N )为奇函数且在区间(0,+∞)上是单调减函数,则m =________.答案:1解析:由幂函数f(x)=xm 2-2m -2在区间(0,+∞)上是单调减函数,得m 2-2m -2<0,又m∈N ,故m =0,m =1,m =2,当m =0和2时,f(x)=x -2为偶函数,当m =1时,f(x)=x -3为奇函数,故m =1.8. 设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-2, x >0,x 2+bx +c ,x ≤0.若f(-4)=f(0),f(-2)=0,则关于x 的不等式f(x)≤1的解集为____________.答案:{x|-3≤x≤-1或x>0}解析:由f(-4)=f(0),得b =4.又f(-2)=0,可得c =4,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧x≤0,x 2+4x +4≤1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-2≤1,可得-3≤x≤-1或x>0. 9. 如图,已知二次函数y =ax 2+bx +c(a ,b ,c 为实数,a ≠0)的图象过点C(t ,2),且与x 轴交于A ,B 两点.若AC⊥BC,则a =________.答案:-12解析:设y =a(x -x 1)(x -x 2),由图象过点C(t ,2)可得a(t -x 1)(t -x 2)=2.又AC⊥BC,利用斜率关系得2t -x 1·2t -x 2=-1,所以a =-12.二、 解答题10. 已知函数h(x)=(m 2-5m +1)x m +1为幂函数,且为奇函数. (1)求m 的值;(2)求函数g(x)=h(x)+1-2h (x )在x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12上的值域. 解:(1)∵ 函数h(x)=(m 2-5m +1)x m +1为幂函数, ∴m 2-5m +1=1,解得m =0或5. ∵函数h(x)为奇函数,∴m =0.(2)由(1)可知h(x)=x ,∴ g(x)=x +1-2x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12. 令1-2x =t ,则t∈[0,1],g(x)=f(t)=-12t 2+t +12,可求得其值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1.从而函数g(x)在x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1. 11. 已知关于x 的函数y =(m +6)x 2+2(m -1)x +m +1的图象与x 轴总有交点. (1) 求m 的取值范围;(2) 若函数图象与x 轴的两个交点的横坐标的倒数和等于-4,求m 的值. 解:(1) 当m +6=0,即m =-6时,函数y =-14x -5与x 轴有一个交点;当m +6≠0,即m≠-6时,有Δ=4(m -1)2-4(m +6)(m +1)=4(-9m -5)≥0,解得m≤-59,即当m ≤-59且m≠-6时,函数图象与x 轴有一个或两个交点. 综上可知,当m≤-59时,此函数的图象与x 轴总有交点.(2) 设x 1,x 2是方程(m +6)x 2+2(m -1)x +m +1=0的两个根,则x 1+x 2=-2(m -1)m +6,x 1x 2=m +1m +6.∵ 1x 1+1x 2=-4,即x 1+x 2x 1x 2=-4,∴ -2(m -1)m +1=-4,解得m =-3.当m =-3时,m +6≠0,Δ>0,符合题意,∴ m 的值是-3.12. 已知函数f(x)=ax -32x 2的最大值不大于16,又当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,12时,f (x)≥18,求实数a 的值.解:f(x)=-32⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 32+16a 2,f(x)max =16a 2≤16,得-1≤a≤1,函数f(x)的对称轴是直。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第二章函数
测试题
班级__________ 姓名_____________ 学号___________ 得分__________
一、填空题:请把答案直接填写在答题卡相应的位置
........上(共10题,每小题6分,共计60分).
1.【2018年理天津卷】已知,,,则a,b,c的大小关系为_______
【答案】
【解析】分析:由题意结合对数函数的性质整理计算即可求得最终结果.
详解:由题意结合对数函数的性质可知:,,,据此可得:.
点睛:对于指数幂的大小的比较,我们通常都是运用指数函数的单调性,但很多时候,因幂的底数或指数不相同,不能直接利用函数的单调性进行比较.这就必须掌握一些特殊方法.在进行指数幂的大小比较时,若底数不同,则首先考虑将其转化成同底数,然后再根据指数函数的单调性进行判断.对于不同底而同指数的指数幂的大小的比较,利用图象法求解,既快捷,又准确.
2.【2018年理新课标I卷】已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是_______
【答案】 [–1,+∞)
个交点,即方程有两个解,也就是函数有两个零点,此时满足,即
点睛:该题考查的是有关已知函数零点个数求有关参数的取值范围问题,在求解的过程中,解题的思路是将函数零点个数问题转化为方程解的个数问题,将式子移项变形,转化为两条曲线交点的问题,画出函数的图像以及相应的直线,在直线移动的过程中,利用数形结合思想,求得相应的结果.
3.【2018年理数全国卷II】已知是定义域为的奇函数,满足.若,
则_______
【答案】2
点睛:函数的奇偶性与周期性相结合的问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.
4.【2018年浙江卷】已知λ∈R,函数f(x)=,当λ=2时,不等式f(x)<0的解集是
___________.若函数f(x)恰有2个零点,则λ的取值范围是___________.
【答案】 (1,4)
【解析】分析:根据分段函数,转化为两个不等式组,分别求解,最后求并集.先讨论一次函数零点的取法,再对应确定二次函数零点的取法,即得参数的取值范围.
详解:由题意得或,所以或,即,不等式f(x)<0的解集是
当时,,此时,即在上有两个零点;当时,
,由在上只能有一个零点得.综上,的取值范围为
.
点睛: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.【2018年浙江卷】我国古代数学著作《张邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一。
凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”设鸡翁,鸡母,鸡雏个数分别
为,,,则当时,___________,___________.
【答案】 8 11
【解析】分析:将z代入解方程组可得x,y值.
详解:
点睛:实际问题数学化,利用所学的知识将陌生的性质转化为我们熟悉的性质,是解决这类问题的突破口.
6.【2018年理数天津卷】已知,函数若关于的方程恰有2个互异的实数解,则的取值范围是______________.
【答案】
点睛:本题的核心在考查函数的零点问题,函数零点的求解与判断方法包括:
(1)直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.
(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.
(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
7.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,如果函数g(x)=f(x)-m(m∈R)恰有4个零点,则m的取值范围是________.
【答案】(-1,0)
【解析】函数g(x)=f(x)-m(m∈R)恰有4个零点可化为函数y=f(x)的图象与直线y=m恰有4个交点,作函数y=f(x)与y=m的图象如图所示,
故m 的取值范围是(-1,0).
8.已知c =则a ,b ,c 的大小关系是________.
【答案】b <c <a
9.已知偶函数y =f (x )满足条件f (x +1)=f (x -1),且当x ∈[-1,0]时,f (x )=3x
+49,则f (log 135)的值等
于________. 【答案】1
【解析】由f (x +1)=f (x -1),知f (x +2)=f (x ),函数y =f (x )是以2为周期的周期函数. 因为log 135∈(-2,-1),log 135+2=log 135
9∈(0,1),
又f (x )为偶函数且x ∈[-1,0],f (x )=3x
+49,
所以当x ∈[0,1]时,f (x )=3-x
+49
.
所以f (log 1
35)=f (log 1
35+2)=f (log 1
359)=3-log 1
3
5
9+49=3log359+49=59+49=1.
10.已知f 是有序数对集合M ={(x ,y )|x ∈N *
}上的一个映射,正整数数对(x , y )在映射f 下的象为实数z ,记作f (x ,y )=z .对于任意的正整数m ,n (m >n ),映射f 由下表给出:
则f (3,5)=【答案】8 {1,2}
【解析】由f (n ,m )的定义可知f (3,5)=5+3=8.显然2x
>x (x ∈N *
),则f (2x ,x )=2x -x ≤4,得2x
≤x +4,只有x =1和x =2符合题意,所以f (2x
,x )≤4的解集为{1,2}.
二、解答题:解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指定区域内.....。
(共4题,每小题10分,共计40分).
11. 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. 【答案】(1)f (x )=-1+log 2x . (2) 当x =2时,函数g (x )取得最小值1.
12.已知一家公司生产某种品牌服装的年固定成本为10万元,每生产1千件需另投入2.7万元.设该公司一年内共生产该品牌服装x 千件并全部销售完,每千件的销售收入为R (x )万元,且R (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
10.8-1
30x 2x ,
108x -1 0003x
2
x
(1)写出年利润W (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,该公司在这一品牌服装的生产中所获得利润最大?(注:年利润=年销售收入-年总成本)
【答案】(1)W =⎩⎪⎨⎪⎧
8.1x -x 3
30-x ,
98-1 000
3x
-2.7x x
(2)当年产量为9千件时,年利润最大38.6万元
13.如图1是定义在R 上的二次函数f (x )的部分图像,图2是函数f (x )=log a (x +b )的部分图像.
(1)分别求出函数f (x )和g (x )的解析式;
(2)如果函数y =g [f (x )]在区间[1,m )上是单调递减函数,求m 的取值范围. 【答案】(1)f (x )=-2x 2
+4x g (x )=log 2(x +1) (2)1<m ≤2+6
2
【解析】(1)由题图1得,二次函数f (x )图像的顶点坐标为(1,2),故可设函数f (x )=a (x -1)2
+2.又函数
f (x )的图像过点(0,0),故a =-2,整理得f (x )=-2x 2+4x .
由题图2得,函数g (x )=log a (x +b )的图像过点(0,0)和(1,1),故有⎩
⎪⎨
⎪⎧
log a b =0,
log a +b =1,
∴⎩
⎪⎨
⎪⎧
a =2,
b =1.
∴g (x )=log 2(x +1).
(2)由(1)得y =g [f (x )]=log 2(-2x 2
+4x +1)是由y =log 2t 和t =-2x 2
+4x +1复合而成的函数, 而y =log 2t 在定义域上单调递增,要使函数y =g [f (x )]在区间[1,m )上单调递减,必须使t =-2x 2
+4x +1在区间[1,m )上单调递减,且有t >0恒成立. 又∵其对称轴x =44=1,且由t =0,得x =2±6
2.
故1<m ≤2+6
2
.
14.已知函数f (x )=lg(x +1).
(1)若0<f (1-2x )-f (x )<1,求实数x 的取值范围;
(2)若g (x )是以2为周期的偶函数,且当0≤x ≤1时,有g (x )=f (x ),当x ∈[1,2]时,求函数y =g (x )的解析式.
【答案】(1)-23<x <1
3
(2)y =lg(3-x )。