2019届高考数学文科1轮复习练习:第2章 基本初等函数、导数的应用 6 第6讲含解析
(4套)2019年高考数学复习第一轮 导数及其应用 (含4套汇总)
考点突破
考点一 导数的运算
典例1 求下列函数的导数:
(1)y=cos
x 2
sin
x 2
cos
x 2
;
(2)y=ex·ln x.
解析
(1)∵y=cos
x 2
sin
x 2
cos
x 2
=cos x sin x -cos2 x
22 2
= 1 sin x- 1 (1+cos x)
2
2
= 1 (sin x-cos x)- 1 ,
x0
x
4.基本初等函数的导数公式
原函数 f(x)=C(C为常数) f(x)=xα(α∈N*)
f(x)=sin x f(x)=cos x f(x)=ax(a>0且a≠1)
f(x)=ex f(x)=logax(a>0,且a≠1)
f(x)=ln x
导函数
f '(x)=⑥ 0 f '(x)=⑦ αxα-1
. 答案 - 1
2
解析 ∵y=ax2-ax+1,∴y'=2ax-a, ∴y'|x=0=-a. 又∵曲线y=ax2-ax+1(a≠0)在点(0,1)处的切线与直线2x+y+1=0垂直, ∴(-a)·(-2)=-1, 即a=- 1 .
2
4.曲线y=2x-x3在x=-1处的切线方程为
.
答案 x+y+2=0
f '(x)=⑧ cos x
f '(x)=⑨ -sin x f '(x)=⑩ axln a
f '(x)= ex
1
f '(x)= xln a
1
2019届高考数学(文科)江苏版1轮复习练习:第2章 基本初等函数、导数的应用 11 第11讲分层演练直击高考
1.函数f (x )=x 3-15x 2-33x +6的单调减区间为________.[解析] 由f (x )=x 3-15x 2-33x +6得f ′(x )=3x 2-30x -33,令f ′(x )<0,即3(x -11)(x +1)<0, 解得-1<x <11,所以函数f (x )的单调减区间为(-1,11). [答案] (-1,11)2.(2018·苏中八校学情调查)函数f (x )=x -ln x 的单调递减区间为________. [解析] 函数的定义域是(0,+∞),且f ′(x )=1-1x =x -1x ,令f ′(x )<0,解得0<x <1,所以单调递减区间是(0,1).[答案] (0,1)3.(2018·长春调研)已知函数f (x )=12x 3+ax +4,则“a >0”是“f (x )在R 上单调递增”的________条件.[解析] f ′(x )=32x 2+a ,当a ≥0时,f ′(x )≥0恒成立,故“a >0”是“f (x )在R 上单调递增”的充分不必要条件.[答案] 充分不必要4.(2018·郑州第一次质量预测)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (-3)=f (5)=1,f ′(x )为f (x )的导函数,且导函数y =f ′(x )的图象如图所示,则不等式f (x )<1的解集是________.[解析] 依题意得,当x >0时,f ′(x )>0,f (x )是增函数;当x <0时,f ′(x )<0,f (x )是减函数.又f (-3)=f (5)=1,因此不等式f (x )<1的解集是(-3,5).[答案] (-3,5)5.已知函数y =x 3-3x +c 的图象与x 轴恰有两个公共点,则c =________.[解析] 设f (x )=x 3-3x +c ,对f (x )求导可得,f ′(x )=3x 2-3,令f ′(x )=0,可得x =±1,易知f (x )在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增,在(-1,1)上单调递减.若f (1)=1-3+c =0,可得c =2;若f (-1)=-1+3+c =0,可得c =-2.[答案] -2或26.若函数f (x )=13x 3-32x 2+ax +4恰在[-1,4]上单调递减,则实数a 的值为________.[解析] 因为f (x )=13x 3-32x 2+ax +4,所以f ′(x )=x 2-3x +a ,又函数f (x )恰在[-1,4]上单调递减, 所以-1,4是f ′(x )=0的两根, 所以a =(-1)×4=-4. [答案] -47.已知函数f (x )=-12x 2+4x -3ln x 在[t ,t +1]上不单调,则t 的取值范围是________.[解析] 由题意知f ′(x )=-x +4-3x =-x 2+4x -3x =-(x -1)(x -3)x,由f ′(x )=0得函数f (x )的两个极值点为1,3, 则只要这两个极值点有一个在区间(t ,t +1)内, 函数f (x )在区间[t ,t +1]上就不单调, 由t <1<t +1或t <3<t +1,得0<t <1或2<t <3. [答案] (0,1)∪(2,3)8.如图是y =f (x )导数的图象,对于下列四个判断: ①f (x )在[-2,-1]上是增函数; ②x =-1是f (x )的极小值点;③f (x )在[-1,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数; ④x =3是f (x )的极小值点.其中正确的判断是________.(填序号)[解析] ①因为f ′(x )在[-2,-1]上是小于等于0的, 所以f (x )在[-2,-1]上是减函数;②因为f ′(-1)=0且在x =-1两侧的导数值为左负右正, 所以x =-1是f (x )的极小值点; ③对,④不对,由于f ′(3)≠0. [答案] ②③9.设函数f (x )=12x 2-9ln x 在区间[a -1,a +1]上单调递减,则实数a 的取值范围是________.[解析] 因为f (x )=12x 2-9ln x ,所以f ′(x )=x -9x(x >0),当x -9x ≤0时,有0<x ≤3,即在(0,3]上f (x )是减函数,所以a -1>0且a +1≤3,解得1<a ≤2. [答案] 1<a ≤210.已知函数f (x )=x 4+a x -ln x -32,其中a ∈R ,且曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x .(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间.解:(1)对f (x )求导得f ′(x )=14-a x 2-1x(x >0),由f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x ,知f ′(1)=-34-a =-2,解得a =54.(2)由(1)知f (x )=x 4+54x -ln x -32,则f ′(x )=x 2-4x -54x 2(x >0).令f ′(x )=0,解得x =-1或x =5.因为x =-1不在f (x )的定义域(0,+∞)内,故舍去. 当x ∈(0,5)时,f ′(x )<0, 故f (x )在(0,5)内为减函数; 当x ∈(5,+∞)时,f ′(x )>0, 故f (x )在(5,+∞)内为增函数.综上,f (x )的单调增区间为(5,+∞),单调减区间为(0,5). 11.(2018·沈阳质检)已知函数f (x )=ln x ,g (x )=12ax +b .(1)若f (x )与g (x )在x =1处相切,求g (x )的表达式;(2)若φ(x )=m (x -1)x +1-f (x )在[1,+∞)上是减函数,求实数m 的取值范围.[解] (1)由已知得f ′(x )=1x ,所以f ′(1)=1=12a ,a =2.又因为g (1)=0=12a +b ,所以b =-1,所以g (x )=x -1.(2)因为φ(x )=m (x -1)x +1-f (x )=m (x -1)x +1-ln x 在[1,+∞)上是减函数.所以φ′(x )=-x 2+(2m -2)x -1x (x +1)2≤0在[1,+∞)上恒成立,即x 2-(2m -2)x +1≥0在[1,+∞)上恒成立, 则2m -2≤x +1x,x ∈[1,+∞),因为x +1x ∈[2,+∞),所以2m -2≤2,m ≤2.故实数m 的取值范围是(-∞,2].1.已知函数f (x )=log a (x 3-ax )(a >0且a ≠1),如果函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-12,0内单调递增,那么a 的取值范围是________.[解析] 由题意可知x 3-ax >0,x ∈⎝⎛⎭⎫-12,0恒成立,所以a >(x 2)max ,即a ≥14.当14≤a <1时,函数y =x 3-ax ,x ∈⎝⎛⎭⎫-12,0递减,y ′=3x 2-a ≤0,x ∈⎝⎛⎭⎫-12,0恒成立,所以a ≥(3x 2)max ,故34≤a <1;当a >1时,函数y =x 3-ax ,x ∈⎝⎛⎭⎫-12,0递增,y ′=3x 2-a ≥0,x ∈⎝⎛⎭⎫-12,0恒成立,所以a ≤(3x 2)min ,a ≤0,舍去,综上a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫34,1.[答案] ⎣⎡⎭⎫34,12.已知函数f (x )(x ∈R )满足f (1)=1,且f (x )的导函数f ′(x )<12,则f (x )<x 2+12的解集为________.[解析] 设F (x )=f (x )-⎝⎛⎭⎫x 2+12,则F (1)=f (1)-⎝⎛⎭⎫12+12=1-1=0, F ′(x )=f ′(x )-12,对任意x ∈R ,有F ′(x )=f ′(x )-12<0,即函数F (x )在R 上单调递减,则F (x )<0的解集为(1,+∞),即f (x )<x 2+12的解集为(1,+∞).[答案] (1,+∞)3.(2018·江苏省盐城中学开学考试)已知R 上的可导函数f (x )的导函数f ′(x )满足:f ′(x )+f (x )>0,且f (1)=1,则不等式f (x )>1ex -1的解集是________.[解析] 令g (x )=e x f (x ),则g ′(x )=e x f (x )+e x f ′(x )>0,所以函数g (x )是R 上的增函数,又不等式f (x )>1e x -1等价于e x f (x )>e =e 1f (1),即g (x )>g (1),从而有x >1,所以不等式f (x )>1e x -1的解集为(1,+∞).[答案] (1,+∞)4.(2018·辽宁省五校协作体联考改编)已知定义域为R 的奇函数y =f (x )的导函数为 y =f ′(x ),当x ≠0时,f ′(x )+f (x )x >0,若a =12f ⎝⎛⎭⎫12,b =-2f (-2),c =⎝⎛⎭⎫ln 12·f ⎝⎛⎭⎫ln 12,则a ,b ,c 的大小关系为________.[解析] 当x ≠0时,f ′(x )+f (x )x >0,即xf ′(x )+f (x )x >0.当x >0时,xf ′(x )+f (x )>0. 设g (x )=xf (x ),则g (x )为偶函数且g ′(x )=xf ′(x )+f (x ).显然当x >0时,g ′(x )>0,即此时函数g (x )单调递增.a =g ⎝⎛⎭⎫12,b =g (-2)=g (2),c =g ⎝⎛⎭⎫ln 12=g (ln 2),又因为2>ln 2>12>0,所以a <c <b . [答案] a <c <b5.已知函数f (x )=ax 2+bx -ln x (a ,b ∈R ).设a ≥0,求f (x )的单调区间. [解] 由f (x )=ax 2+bx -ln x ,x ∈(0,+∞), 得f ′(x )=2ax 2+bx -1x .(1)当a =0时,f ′(x )=bx -1x. ①若b ≤0,当x >0时,f ′(x )<0恒成立, 所以函数f (x )的单调递减区间是(0,+∞).②若b >0,当0<x <1b 时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减;当x >1b 时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增.所以函数f (x )的单调递减区间是⎝⎛⎭⎫0,1b ,单调递增区间是⎝⎛⎭⎫1b ,+∞. (2)当a >0时,令f ′(x )=0,得2ax 2+bx -1=0. 由Δ=b 2+8a >0,得x 1=-b -b 2+8a4a,x 2=-b +b 2+8a4a.显然x 1<0,x 2>0.当0<x <x 2时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减; 当x >x 2时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增.所以函数f (x )的单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-b +b 2+8a 4a ,单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-b +b 2+8a 4a ,+∞.综上所述,当a =0,b ≤0时,函数f (x )的单调递减区间是(0,+∞); 当a =0,b >0时,函数f (x )的单调递减区间是⎝⎛⎭⎫0,1b , 单调递增区间是⎝⎛⎭⎫1b ,+∞;当a >0时,函数f (x )的单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-b + b 2+8a 4a ,单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-b +b 2+8a 4a ,+∞.6.已知函数f (x )=x 2+b sin x -2(b ∈R ),F (x )=f (x )+2,且对于任意实数x ,恒有F (x )-F (-x )=0.(1)求函数f (x )的解析式;(2)已知函数g (x )=f (x )+2(x +1)+a ln x 在区间(0,1)上单调递减,求实数a 的取值范围. [解] (1)F (x )=f (x )+2=x 2+b sin x -2+2=x 2+b sin x , 依题意,对任意实数x ,恒有F (x )-F (-x )=0, 即x 2+b sin x -(-x )2-b sin(-x )=0对∀x ∈R 恒成立, 即2b sin x =0,所以b =0,所以f (x )=x 2-2. (2)因为g (x )=x 2-2+2(x +1)+a ln x , 所以g (x )=x 2+2x +a ln x , g ′(x )=2x +2+ax.因为函数g (x )在(0,1)上单调递减,所以在区间(0,1)内,g ′(x )=2x +2+a x =2x 2+2x +ax≤0恒成立,所以a ≤-(2x 2+2x )在(0,1)上恒成立.因为y=-(2x2+2x)在(0,1)上单调递减,所以a≤-4为所求.。
高考数学一轮复习第2章基本初等函数导数及其应用第6讲指数与指数函数知能训练轻松闯关理北师大版
第讲指数与指数函数.(·哈尔滨模拟)函数()=的图像( ).关于原点对称.关于直线=对称.关于轴对称.关于轴对称解析:选()==+,因为(-)=-+=+=(),所以()是偶函数,所以函数()的图像关于轴对称..(·高考山东卷)设=,=,=,则,,的大小关系是( ).<<.<<.<<.<< 解析:选.因为指数函数=在(-∞,+∞)上为减函数,所以>,即>,又<<,>,所以<,故选..化简(>,>)的结果是( )...解析:选.原式==---·+-=..(·北京丰台区一模)已知奇函数=如果()=(>,且≠)对应的图像如图所示,那么()=( ).-.-.-解析:选.由题图知()=,所以=,()=,由题意得()=-(-)=-=-..若函数()=-(>,≠),满足()=,则()的递减区间是( ).[,+∞).(-∞,].(-∞,-].[-,+∞)解析:选.由()=得=,所以=或=-(舍去),即()=.由于=-在(-∞,]上递减,在[,+∞)上递增,所以()在(-∞,]上递增,在[,+∞)上递减,故选..(·丽水模拟)当∈(-∞,-]时,不等式(-)·-<恒成立,则实数的取值范围是( ).(-,).(-,).(-,).(-,)解析:选.原不等式变形为-<,因为函数=在 (-∞,-]上是减函数,所以≥=,当∈(-∞,-]时,-<恒成立,等价于-<,解得-<<..计算:×+×-=.解析:原式=×+×-=.答案:.已知正数满足--=,函数()=,若实数、满足()>(),则、的大小关系为.解析:因为--=,所以=或=-(舍去).故函数()=在上递增,由()>(),得>.答案:>.(·太原质检)已知函数()=,()=-,若存在∈[,],对任意的∈[-,],都有()≥(),则实数的取值范围是.解析:对于()==-,∈[,],令=,则∈()=-=-+,∈,故()有最大值,即()=.而()=-在[-,]上递减,所以()=(-)=-.题目中“存在∈[,],对于任意的∈[-,]都有()≥()”等价于()≥(),即≥-,故≥.答案:.(·济宁月考)已知函数()=(-)(>,且≠),若对任意,∈,>,则的取值范围是.解析:当<<时,-<,=递减,所以()递增;当<<时,-<,=递增,所以 ()递减;当=时,()=;当>时,->,=递增,所以()递增.又由题意知()递增,故的取值范围是(,)∪(,+∞).答案:(,)∪(,+∞).求下列函数的定义域和值域.()=;()= .解:()显然定义域为.因为-=-(-)+≤,且=为减函数.所以≥=.故函数=的值域为.()由--≥,得-≥=-,因为=为增函数,所以-≥-,即≥-,此函数的定义域为,由上可知--≥,所以≥.即函数的值域为[,+∞)..已知函数()=+(>,≠,∈).()若()为偶函数,求的值;()若()在区间[,+∞)上是增函数,试求,应满足的条件.解:()因为()为偶函数,所以对任意的∈,都有(-)=(),即+=-+,+=-+,解得=.()记()=+=①当>时,()在区间[,+∞)上是增函数,即()在区间[,+∞)上是增函数,所以-≤,≥-.②当<<时,()在区间[,+∞)上是增函数,即()在区间[,+∞)上是减函数,但()在区间[-,+∞)上是增函数,故不存在,的值,使()在区间[,+∞)上是增函数.所以()在区间[,+∞)上是增函数时,,应满足的条件为>且≥-..(·高考山东卷)若函数()=是奇函数,则使()>成立的的取值范围为( ).(-,).(-∞,-).(,+∞).(,) 解析:选.因为函数=()为奇函数,所以(-)=-(),即=-.化简可得=,则>,即->,即>,故不等式可化为<,即<<,解得<<,故选..(·北京朝阳区一模)记-为区间[,]的长度.已知函数=,∈[-,](≥),其值域为[,],则区间[,]的长度的最小值是.解析:由题可知,函数=,∈[-,](≥),由图像可知,=,当≤≤时,函数的最大值为(-)=()=,函数的值域为[,].当>时,函数的值域为[,()].因为()>()=,所以区间[,]的长度的最小值为-=.。
2019届高考数学一轮复习第二章基本初等函数导数的应用第6讲指数与指数函数课件文
第6讲 指数与指数函数
1.根式的概念 如果 xn=a,那么 x 叫做 a 的 n 次方根.当 n 是奇数时,正 数的 n 次方根是一个正数,负数的 n 次方根是一个负数;当 n 是偶数时,正数的 n 次方根有两个,这两个数互为相反数.
2.幂的有关概念
m
(1)正分数指数幂:a n =
——函数与不等式交汇探索
设 a>0,b>0,则下列说法一定正确的序号是 __①______. ①若 2a+2a=2b+3b,则 a>b; ②若 2a+2a=2b+3b,则 a<b; ③若 2a-2a=2b-3b,则 a>b; ④若 2a-2a=2b-3b,则 a<b.
【解析】 因为 a>0,b>0, 所以 2a+2a=2b+3b>2b+2b. 令 f(x)=2x+2x(x>0), 则函数 f(x)为单调增函数. 所以 a>b.
a≠1,函数 1
f(x)=42xa, -x,x≥x<0,0,
若 f(1-a)=f(a-1),则 a 的值为____2________.
(3)(2018·苏北四市高三质量检测)设 f(x)是定义在 R 上的奇函
数,当 x>0 时,f(x)=2x-3,则不等式 f(x)≤-5 的解集为
_(-___∞__,__-__3_]___.
【解析】 (1)因为 a0=1, 所以该函数的图象过点(2 018,2 019). (2)当 a<1 时,41-a=21,所以 a=12;当 a>1 时,代入不成 立.
(3)因为当 x>0 时,f(x)=2x-3, 所以当 x<0,即-x>0 时,f(-x)=2-x-3,因为函数 f(x) 是 定义在 R 上的奇函数, 所以 f(-x)=2-x-3=-f(x),所以 f(x)=-2-x+3. 当 x>0 时,不等式 f(x)≤-5 等价为 2x-3≤-5, 即 2x≤-2,无解,故 x>0 时,不等式不成立; 当 x<0 时,不等式 f(x)≤-5 等价为-2-x+3≤-5, 即 2-x≥8, 得 x≤-3; 当 x=0 时,f(0)=0,不等式 f(x)≤-5 不成立. 综上,不等式 f(x)≤-5 的解集为(-∞,-3].
2019届高考数学(文科)江苏版1轮复习练习:第2章 基本初等函数、导数的应用 13 第13讲分层演练直击高考
1.在R 上可导的函数f (x )的图象如图所示,则关于x 的不等式x ·f ′(x )<0的解集为________.[解析] 由f (x )的图象知,当x <-1或x >1时,f ′(x )>0; 当-1<x <1时,f ′(x )<0,所以x ·f ′(x )<0的解集是(-∞,-1)∪(0,1). [答案] (-∞,-1)∪(0,1)2.若商品的年利润y (万元)与年产量x (百万件)的函数关系式y =-x 3+27x +123(x >0),则获得最大利润时的年产量为________百万件.[解析] 依题意得,y ′=-3x 2+27=-3(x -3)(x +3),当0<x <3时,y ′>0;当x >3时,y ′<0.因此,当x =3时,该商品的年利润最大. [答案] 33.若f (x )=x sin x +cos x ,则f (-3),f ⎝⎛⎭⎫π2,f (2)的大小关系为________. [解析] 由f (-x )=f (x )知函数f (x )为偶函数, 因此f (-3)=f (3).又f ′(x )=sin x +x cos x -sin x =x cos x ,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,f ′(x )>0,当x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,f ′(x )<0, 所以f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π2,π上是减函数, 所以f ⎝⎛⎭⎫π2>f (2)>f (3)=f (-3). [答案] f (-3)<f (2)<f ⎝⎛⎭⎫π24.若函数f (x )=x 3-3x +a 有3个不同的零点,则实数a 的取值范围是________. [解析] 由于函数f (x )是连续的,故只需要两个极值异号即可.f ′(x )=3x 2-3,令3x 2-3=0,得x =±1,只需f (-1)·f (1)<0,即(a +2)(a -2)<0,故a ∈(-2,2).[答案] (-2,2)5.若f (x )=ln xx ,0<a <b <e ,则f (a )、f (b )的大小关系为________.[解析] f ′(x )=1-ln xx 2, 当x ∈(0,e)时,1-ln xx 2>0,即f ′(x )>0,所以f (x )在(0,e)上为增函数, 又因为0<a <b <e ,所以f (a )<f (b ). [答案] f (a )<f (b )6.设直线x =t 与函数f (x )=x 2,g (x )=ln x 的图象分别交于点M ,N ,则当|MN |达到最小时,t 的值为________.[解析] |MN |的最小值,即函数h (x )=x 2-ln x 的最小值,h ′(x )=2x -1x =2x 2-1x,显然x =22是函数h (x )在其定义域内唯一的极小值点,也是最小值点,故t =22. [答案]227.已知函数y =f (x )=x 3+3ax 2+3bx +c 在x =2处有极值,其图象在x =1处的切线平行于直线6x +2y +5=0,则f (x )的极大值与极小值之差为________.[解析] 因为y ′=3x 2+6ax +3b ,⎩⎪⎨⎪⎧3×22+6a ×2+3b =0,3×12+6a +3b =-3⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =0. 所以y ′=3x 2-6x ,令3x 2-6x =0,则x =0或x =2. 所以f (x )极大值-f (x )极小值=f (0)-f (2)=4. [答案] 48.(2018·北京海淀区模拟)若函数f (x )满足:“对于区间(1,2)上的任意实数x 1,x 2(x 1≠x 2),|f (x 2)-f (x 1)|<|x 2-x 1|恒成立”,则称f (x )为完美函数.给出以下四个函数:①f (x )=1x ;②f (x )=|x |;③f (x )=⎝⎛⎭⎫12x ;④f (x )=x 2.其中是完美函数的序号是________.[解析] 由|f (x 2)-f (x 1)|<|x 2-x 1|知,⎪⎪⎪⎪⎪⎪f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<1,即|f ′(x )|<1. 经验证①③符合题意. [答案] ①③9.已知函数f (x )是R 上的偶函数,且在(0,+∞)上有f ′(x )>0,若f (-1)=0,那么关于x 的不等式xf (x )<0的解集是________.[解析] 在(0,+∞)上有f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增.又函数f (x )是R 上的偶函数,所以f (1)=f (-1)=0.当x >0时,f (x )<0,所以0<x <1;当x <0时,图象关于y 轴对称,f (x )>0,所以x <-1.[答案] (-∞,-1)∪(0,1)10.若log 0.5x +1x -1>log 0.5m(x -1)2(7-x )对任意x ∈[2,4]恒成立,则m 的取值范围为________.[解析] 以0.5为底的对数函数为减函数,所以得真数关系为x +1x -1<m(x -1)2(7-x ),所以m >-x 3+7x 2+x -7,令f (x )=-x 3+7x 2+x -7,则f ′(x )=-3x 2+14x +1,因为f ′(2)>0且f ′(4)>0,所以f ′(x )>0在[2,4]上恒成立,即在[2,4]上函数f (x )为增函数,所以f (x )的最大值为f (4)=45,因此m >45.[答案] (45,+∞)11.(2018·泰州期中考试)已知函数f (x )=ln x -(x -1)22.(1)求函数f (x )的单调递增区间; (2)证明:当x >1时,f (x )<x -1;(3)确定实数k 的所有可能取值,使得存在x 0>1,当x ∈(1,x 0)时,恒有f (x )>k (x -1). [解] (1)函数的定义域为(0,+∞),对函数求导,得f ′(x )=1x -x +1=-x 2+x +1x .由f ′(x )>0,得⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-x 2+x +1x >0,解得0<x <1+52,故f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎪⎫0,1+52.(2)证明:令F (x )=f (x )-(x -1),x ∈(1,+∞), 则有F ′(x )=1-x 2x,当x ∈(1,+∞)时,F ′(x )<0,所以F (x )在(1,+∞)上单调递减. 故当x >1时,F (x )<F (1)=0,即x >1时,f (x )<x -1. (3)由(2)知,当k =1时,不存在x 0>1满足题意; 当k >1时,对于x >1,有f (x )<x -1<k (x -1), 则f (x )<k (x -1),从而不存在x 0>1满足题意; 当k <1时,令G (x )=f (x )-k (x -1),x ∈(1,+∞), 则有G ′(x )=1x -x +1-k =-x 2+(1-k )x +1x ,由G ′(x )=0得,-x 2+(1-k )x +1=0.解得x 1=1-k -(1-k )2+42<0,x 2=1-k +(1-k )2+42>1,所以当x ∈(1,x 2)时,G ′(x )>0,故G (x )在(1,x 2)内单调递增, 从而当x ∈(1,x 2)时,G (x )>G (1)=0,即f (x )>k (x -1), 综上,k 的取值范围是k <1.12.(2018·江苏省重点中学领航高考冲刺卷(二))如图,两居民小区A 和B 相距20 km ,现计划在两居民小区外以AB 为直径的半圆弧AB 上选择一点C 建信号发射塔,其对小区的影响度与所选地点到小区的距离有关,对小区A 和小区B 的总影响度为小区A 与小区B 的影响度之和,记点C 到小区A 的距离为x km ,建在C 处的信号发射塔对小区A 和小区B 的总影响度为y ,统计调查表明:信号发射塔对小区A 的影响度与所选地点到小区A 的距离的平方成反比,比例系数为k ;对小区B 的影响度与所选地点到小区B 的距离的平方成反比,比例系数为9.当信号发射塔建在半圆弧AB 的中点时,对小区A 和小区B 的总影响度为0.065.(1)将y 表示成x 的函数;(2)讨论(1)中函数的单调性,并判断半圆弧AB 上是否存在一点,使建在此处的信号发射塔对小区A 和小区B 的总影响度最小?若存在,求出该点到小区A 的距离;若不存在,请说明理由.[解] (1)由题意知AC ⊥BC ,BC 2=400-x 2, y =k x 2+9400-x 2(0<x <20), 其中当x =102时,y =0.065,所以k =4. 所以y =4x 2+9400-x 2(0<x <20).(2)因为y =4x 2+9400-x 2(0<x <20),所以y ′=-8x 3-9×(-2x )(400-x 2)2=18x 4-8(400-x 2)2x 3(400-x 2)2,令y ′=0得18x 4=8(400-x 2)2, 所以x 2=160,即x =410,当0<x <410时,18x 4<8(400-x 2)2,即y ′<0, 所以函数y =4x 2+9400-x 2为单调递减函数,当410<x <20时,18x 4>8(400-x 2)2,即y ′>0,所以函数y =4x 2+9400-x 2为单调递增函数.所以当x =410时,即当点C 到小区A 的距离为410 km 时,函数y =4x 2+9400-x 2(0<x <20)有最小值,即信号发射塔对小区A 和小区B 的总影响度最小.1.某商场从生产厂家以每件20元购进一批商品,若该商品零售价为p 元,销量Q (单位:件)与零售价p (单位:元)有如下关系:Q =8 300-170p -p 2,则该商品零售价定为________元时利润最大,利润的最大值为________元.[解析] 设商场销售该商品所获利润为y 元,则 y =(p -20)Q =(p -20)(8 300-170p -p 2) =-p 3-150p 2+11 700p -166 000(p ≥20), 则y ′=-3p 2-300p +11 700. 令y ′=0得p 2+100p -3 900=0, 解得p =30或p =-130(舍去). 则p ,y ,y ′变化关系如下表:故当p =30时又y =-p 3-150p 2+11 700p -166 000在[20,+∞)上只有一个极值,故也是最值. 所以该商品零售价定为每件30元,所获利润最大为23 000元. [答案] 30 23 0002.(2018·南京、盐城高三模拟)已知函数f (x )=ln x +(e -a )x -b ,其中e 为自然对数的底数.若不等式f (x )≤0恒成立,则ba的最小值为________.解析:由不等式f (x )≤0恒成立可得f (x )max ≤0.f ′(x )=1x +e -a ,x >0,当e -a ≥0,即a ≤e 时,f ′(x )>0,f (x )在(0,+∞)上单调递增,且x 趋近于+∞,f (x )趋近于+∞,此时f (x )≤0不可能恒成立;当e -a <0,即a >e 时,由f ′(x )=0得x =1a -e ,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,1a -e 时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,当x ∈⎝⎛⎭⎫1a -e ,+∞时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,此时f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫1a -e =-ln(a -e)-1-b ≤0,则b ≥-ln(a -e)-1,又a >e ,所以b a ≥-ln (a -e )-1a,a >e ,令a -e =t >0,则b a ≥-ln t -1t +e ,t >0.令g (t )=-ln t -1t +e ,t >0,则g ′(t )=ln t -e t (t +e )2,由g ′(t )=0得t =e ,且当t ∈(0,e)时,g ′(t )<0,g (t )单调递减,当t ∈(e ,+∞)时,g ′(t )>0,g (t )单调递增,所以g (t )min =g (e)=-1e ,即b a ≥-ln t -1t +e≥-1e ,故b a 的最小值为-1e .答案:-1e3.(2018·南京、盐城模拟)已知函数f (x )满足:①f (x )=2f (x +2),x ∈R ;②f (x )=ln x +ax ,x ∈(0,2);③f (x )在(-4,-2)内能取到最大值-4.(1)求实数a 的值;(2)设函数g (x )=13bx 3-bx ,若对任意的x 1∈(1,2)总存在x 2∈(1,2)使得f (x 1)=g (x 2),求实数b 的取值范围.[解] (1)当x ∈(-4,-2)时,有x +4∈(0,2), 由条件②得f (x +4)=ln(x +4)+a (x +4),再由条件①得f (x )=2f (x +2)=4f (x +4)=4ln(x +4)+4a (x +4). 故f ′(x )=4x +4+4a ,x ∈(-4,-2).由③,f (x )在(-4,-2)内有最大值,方程f ′(x )=0,即4x +4+4a =0在(-4,-2)内必有解,故a ≠0,且解为x =-1a-4.又最大值为-4,所以f (x )max =f (-1a -4)=4ln(-1a )+4a ·(-1a )=-4,即ln(-1a )=0,所以a =-1.(2)设f (x )在(1,2)内的值域为A ,g (x )在(1,2)内的值域为B , 由条件可知A ⊆B .由(1)知,当x ∈(1,2)时,f (x )=ln x -x ,f ′(x )=1x -1=1-x x <0,故f (x )在(1,2)内为减函数,所以A =(f (2),f (1))=(ln 2-2,-1). 对g (x )求导得g ′(x )=bx 2-b =b (x -1)(x +1).若b <0,则当x ∈(1,2)时,g ′(x )<0,g (x )为减函数, 所以B =(g (2),g (1))=(23b ,-23b ).由A ⊆B ,得23b ≤ln 2-2且-23b ≥-1,故必有b ≤32ln 2-3.若b >0,则当x ∈(1,2)时,g ′(x )>0,g (x )为增函数,所以B =(g (1),g (2))=(-23b ,23b ).由A ⊆B ,得-23b ≤ln 2-2且23b ≥-1,故必有b ≥3-32ln 2.若b =0,则B ={0},此时A ⊆B 不成立.综上可知,b 的取值范围是(-∞,32ln 2-3]∪[3-32ln 2,+∞).4.(2018·江苏省扬州中学月考)设函数f (x )=ln x ,g (x )=m (x +n )x +1(m >0).(1)当m =1时,函数y =f (x )与y =g (x )在x =1处的切线互相垂直,求n 的值; (2)若函数y =f (x )-g (x )在定义域内不单调,求m -n 的取值范围;(3)是否存在实数a ,使得f ⎝⎛⎭⎫2a x ·f (e ax )+f ⎝⎛⎭⎫x 2a ≤0对任意正实数x 恒成立?若存在,求出满足条件的实数a ;若不存在,请说明理由.[解] (1)当m =1时,g ′(x )=1-n (x +1)2,所以y =g (x )在x =1处的切线斜率为1-n4, 由f ′(x )=1x ,所以y =f (x )在x =1处的切线斜率为1,所以1-n 4·1=-1,所以n =5.(2)易知函数y =f (x )-g (x )的定义域为(0,+∞),又y ′=f ′(x )-g ′(x )=1x -m (1-n )(x +1)2=x 2+[2-m (1-n )]x +1x (x +1)2=x +2-m (1-n )+1x (x +1)2, 由题意,得x +2-m (1-n )+1x 的最小值为负,所以m (1-n )>4(注:结合函数y =x 2+[2-m (1-n )]x +1图象同样可以得到),所以[m +(1-n )]24≥m (1-n )>4,所以m +(1-n )>4,所以m -n >3.(3)令θ(x )=f ⎝⎛⎭⎫2a x ·f (e ax )+f ⎝⎛⎭⎫x 2a =ax ·ln 2a -ax ·ln x +ln x -ln 2a ,其中x >0,a >0, 则θ′(x )=a ·ln 2a -a ln x -a +1x ,设δ(x )=a ·ln 2a -a ln x -a +1x,δ′(x )=-a x -1x 2=-ax +1x 2<0,所以δ(x )在(0,+∞)单调递减,δ(x )=0在区间(0,+∞)必存在实根,不妨设δ(x 0)=0, 即δ(x 0)=a ·ln 2a -a ln x 0-a +1x 0=0,可得ln x 0=1ax 0+ln 2a -1,(*)θ(x )在区间(0,x 0)上单调递增,在(x 0,+∞)上单调递减,所以θ(x )max =θ(x 0), θ(x 0)=(ax 0-1)·ln 2a -(ax 0-1)·ln x 0,将(*)式代入得θ(x 0)=ax 0+1ax 0-2,根据题意θ(x 0)=ax 0+1ax 0-2≤0恒成立.又根据基本不等式,ax 0+1ax 0≥2,当且仅当ax 0=1ax 0时,等式成立,所以ax 0+1ax 0=2,ax 0=1所以x 0=1a .代入(*)式得,ln 1a =ln 2a ,即1a =2a ,a =.。
2019年全品一轮复习文科数学第2单元 函数、导数及其应用 作业答案
课时作业(四)1. B [解析] 由题意,得-x 2+2x+3≥0,解得-1≤x ≤3,所以函数f (x )的定义域为[-1,3],故选B .2. B [解析] f (1e 2)=ln 1e 2+3=ln e -2+3=-2+3=1,f (-1)=2-1=12,所以f (1e 2)+f (-1)=32.故选B . 3. A [解析] f (2x+3)=12(2x+3)+72,所以f (x )=12x+72.由f (t )=6,得12t+72=6,解得t=5.故选A . 4. 2 [解析] f (3)=f (2)=f (1)=21=2,所以f [f (3)]=f (2)=f (1)=21=2.5. -4 [解析] 由f (a )=a+1a -1=2,得a+1a =3,所以f (-a )=-a-1a -1=-(a +1a)-1=-3-1=-4.6. B [解析] 设g (x )=ax 2+bx+c (a ≠0),因为g (1)=1,g (-1)=5,且图像过原点,所以{a +b +c =1,a -b +c =5,c =0,解得{a =3,b =-2,c =0,所以g (x )=3x 2-2x. 7. A [解析] 令x=1,得2f (1)-f (-1)=4①,令x=-1,得2f (-1)-f (1)=-2②,联立①②得f (1)=2.8. A [解析] f (23)=83+a.若83+a<1,即a<-53,则f [f (23)]=4(83+a)+a=4,解得a=-43>-53,不合题意;若83+a ≥1,即a ≥-53,则f [f (23)]=283+a =4,得83+a=2,所以a=-23,符合题意.故选A . 9. -13[解析] 令t=1-x1+x(t ≠-1),则x=1-t 1+t ,所以f (t )=1-t 1+t ,即f (x )=1-x 1+x ,所以f (2)=1-21+2=-13.10. [-1,2] [解析] 因为y=f (x 2-1)的定义域为[-√3,√3],所以x 2-1∈[-1,2],所以y=f (x )的定义域为[-1,2]. 11. 解:(1)由已知,g (2)=1,f (2)=3,因此f [g (2)]=f (1)=0,g [f (2)]=g (3)=2. (2)当x ≥0时,g (x )=x-1,故f [g (x )]=(x-1)2-1=x 2-2x ; 当x<0时,g (x )=2-x ,故f [g (x )]=(2-x )2-1=x 2-4x+3. 所以f [g (x )]={x 2-2x,x ≥0,x 2-4x +3,x <0.当x ≥1或x ≤-1时,f (x )≥0,故g [f (x )]=(x 2-1)-1=x 2-2; 当-1<x<1时,f (x )<0,故g [f (x )]=2-(x 2-1)=3-x 2. 所以g [f (x )]={x 2-2,x ≥1或x ≤-1,3-x 2,-1<x <1.12. 解:(1)令t=log 2x ,则x=2t ,所以g (t )=2t +1, 所以f (x )=log 2(2x +1)+(k-1)x ,因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x ), 所以log 2(2x +1)+(k-1)x=log 2(2-x +1)-(k-1)x , 即log 22x +12-x +1=-2(k-1)x ,即log 22x =-2(k-1)x ,所以x=-2(k-1)x 对一切x ∈R 恒成立,所以2(k-1)=-1,得k=12. (2)当k=1时,f (x )=log 2[ax 2+(a+1)x+a ], 当a=0时,f (x )=log 2x ,则f (x )的值域为R . 当a ≠0时,要使函数的值域为R ,则{a >0,Δ≥0,即{a >0,(a +1)2-4a 2≥0,解得0<a ≤1.所以a 的取值范围是[0,1].13. (-∞,-12)∪(12,+∞) [解析] 易知a=0不合题意.当a>0时,必有ax 2+x+a>0在R 上恒成立,即1-4a 2<0,解得a>12; 当a<0时,必有ax 2+x+a<0在R 上恒成立,即1-4a 2<0,解得a<-12. 所以实数a 的取值范围是(-∞,-12)∪(12,+∞).14. [log 373,1] [解析] 因为t ∈(0,1],所以f (t )=3t ∈(1,3],所以f [f (t )]=92-32·3t . 因为f [f (t )]∈[0,1],所以0≤92-32·3t ≤1, 解得log 373≤t ≤1,又t ∈(0,1], 所以实数t 的取值范围为[log 373,1].课时作业(五)1. B [解析] 选项A 中,函数在(1,+∞)上为减函数;选项C 中,函数在(1,+∞)上为减函数;选项D 中,函数在(1,+∞)上为减函数.故选B .2. C [解析] 要使y=log 2(ax-1)在(1,2)上单调递增,则a>0且a-1≥0,即a ≥1.3. A [解析] f (x )=|x-2|x={x 2-2x,x ≥2,-x 2+2x,x <2,结合图像可知函数f (x )的单调递减区间是[1,2].4. (-∞,2) [解析] 当x ≥1时,f (x )=lo g 12x 是单调递减的,此时,函数的值域为(-∞,0];当x<1时,f (x )=2x 是单调递增的,此时,函数的值域为(0,2).综上,f (x )的值域是(-∞,2).5. 4 [解析] 由于y=(15)x 在[-1,1]上单调递减,y=log 5(x+6)在[-1,1]上单调递增,所以f (x )在[-1,1]上单调递减,故f (x )在[-1,1]上的最大值为f (-1)=4.6. B [解析] 由y=ax 在(0,+∞)上是减函数,知a<0;由y=-b x在(0,+∞)上是减函数,知b<0.所以抛物线y=ax 2+bx 的对称轴的方程为x=-b2a <0,又因为抛物线y=ax 2+bx 的开口向下,所以y=ax 2+bx 在(0,+∞)上是减函数.故选B .7. B [解析] 由已知可得{a >1,4-a 2>0,a ≥(4-a2)+2,解得4≤a<8.故选B .8. D [解析] 当a=0时,f (x )=-12x+5在(-∞,3)上是减函数;当a ≠0时,有{a >0,-4(a -3)4a≥3,得0<a ≤34.综上,a 的取值范围是0≤a ≤34.9. D [解析] 因为函数f (x )在区间(-2,+∞)上是增函数,所以{1-2a 2<0,-2+2a ≥0,即{2a 2-1>0,a ≥1,得a ≥1.因此g (x )=(a+1)x 在R 上是增函数.由g (1x )<g (x ),得1x <x ,解得x>1或-1<x<0.所以实数x 的取值范围为(-1,0)∪(1,+∞).10. C [解析] 根据新运算“”的定义,得f (x )={x -2,-2≤x ≤1,x 3-2,1<x ≤2,又y=x-2,y=x 3-2在其定义域内均为增函数,当-2≤x ≤1时,f (x )≤f (1)=1-2=-1,当1<x ≤2时,f (x )≤f (2)=23-2=6.因此函数f (x )的最大值为6.故选C .11. -2 [解析] 因为f (x )=x 2-2x+m=(x-1)2+m-1在[3,+∞)上为增函数,且f (x )在[3,+∞)上的最小值为1,所以f (3)=1,即22+m-1=1,故m=-2. 12. (-9,0)∪(0,3) [解析] f (x )={3x 2-2ax +a 2,x ≥a,x 2+2ax -a 2,x <a.当a>0时,-a>-3,所以0<a<3;当a=0时,f (x )={3x 2,x ≥0,x 2,x <0,f (x )在[-3,0]上显然单调;当a<0时,a 3>-3,所以-9<a<0.综上,-9<a<0或0<a<3. 13. 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=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2).因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,所以f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在(-∞,-2)上单调递增. (2)任设1<x 3<x 4,则f (x 3)-f (x 4)=x 3x 3-a -x 4x 4-a =a(x 4-x 3)(x 3-a)(x 4-a),因为a>0,x 4-x 3>0,所以要使f (x 3)-f (x 4)>0, 只需(x 3-a )(x 4-a )>0在(1,+∞)上恒成立,所以a ≤1. 综上所述,实数a 的取值范围是(0,1]. 14. 解:(1)证明:设x 1,x 2∈[-1,1],且x 1<x 2, 在f(a)+f(b)a+b>0 中,令a=x 1,b=-x 2,有f(x 1)+f(-x 2)x 1-x 2>0.因为f (x )是奇函数,所以f (-x 2)=-f (x 2), 所以f(x 1)-f(x 2)x 1-x 2>0,因为x 1<x 2,所以x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),故f (x )在[-1,1]上为增函数. (2)因为f (x )在[-1,1]上为增函数,所以{-1≤x +12≤1,-1≤1x -1≤1,x +12<1x -1,由此解得{x|-32≤x <-1}.15. B [解析] 由条件③,令x=0,可得f (1)=1.由条件②,令x=1,可得f (13)=12f (1)=12.令x=13,可得f (19)=12f (13)=14.由条件③结合f (13)=12,可知f (23)=12.令x=23,可得f (29)=12f (23)=14.因为19<18<29,且函数f (x )在[0,1]上为非减函数,所以f (18)=14,所以f (13)+f (18)=34.16. (-∞,-2) [解析] 二次函数y=x 2-4x+3的图像的对称轴是直线x=2,所以该函数在(-∞,0]上单调递减,所以当x ≤0时,x 2-4x+3≥3.同理可知,函数y=-x 2-2x+3在(0,+∞)上单调递减,所以当x>0时,-x 2-2x+3<3,所以f (x )在R 上单调递减.由f (x+a )>f (2a-x ),得x+a<2a-x ,即2x<a ,所以2x<a 在[a ,a+1]上恒成立,所以2(a+1)<a ,所以a<-2,所以实数a 的取值范围是(-∞,-2).课时作业(六)1. C [解析] f (-x )=(-x )3-cos (-x )=-x 3-cos x ,所以f (-x )≠-f (x ),f (-x )≠f (x ),所以f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.故选C .2. D [解析] f (-14)+f (-2)+f (-3)=-f (14)+f (1)+f (0)=-log 214+log 21+0=2.故选D .3. C [解析] 函数y=tan x 在区间(-1,1)上单调递增;y=x -1在x=0处无意义;对于选项C ,y=ln 2-x2+x的定义域为(-2,2),且为奇函数,令g (x )=2-x2+x,则g (x )=-1+4x+2在区间(-2,2)上单调递减,所以函数y=ln 2-x2+x 在区间(-1,1)上单调递减,符合题意;对于选项D ,y=13(3x -3-x )是奇函数,在定义域内单调递增.故选C .4. D [解析] 因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-1)=-f (1)=-(21-1)=-1,所以f [f (-1)]=f (-1)=-1.5. 32[解析] 依题意得b-1=0,解得b=1,又3a=-(a-2),所以a=12,所以a+b=32.6. B [解析] 由f (x )-x 2=g (x ),得f (x )=g (x )+x 2,当g (x )=cos x 时,f (x )=cos x+x 2,f (-x )=cos (-x )+(-x )2=f (x ),且定义域为R ,故f (x )为偶函数,故选B .7. B [解析] 当y=f (x )的图像关于原点对称时,y=f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),所以|f (-x )|=|f (x )|,所以y=|f (x )|是偶函数;反过来,当y=|f (x )|是偶函数时,不能推出y=f (x )的图像关于原点对称,如y=|cos x|,则y=cos x 是偶函数,图像不关于原点对称.故选B . 8. A [解析] 因为f (x )=a 2-32x +1是R 上的奇函数,所以f (0)=0,即a 2-320+1=0,解得a=3,所以f (a )=32-323+1=76.故选A .9. B [解析] 由已知可知函数f (x )是周期为2的周期函数,当x ∈(0,1)时,有x+2∈(2,3),故f (x )=f (x+2)=x+2.同理,当x ∈[-2,-1]时,有f (x )=f (x+4)=x+4.又f (x )是偶函数,当x ∈(-1,0)时,有-x ∈(0,1),所以f (x )=f (-x )=2-x.故当x ∈(-2,0)时,f (x )=3-|x+1|.故选B .10. B [解析] 由于函数f (x )是奇函数,因此原不等式可化为f (x )(2x -1)<0,即{f(x)<0,2x -1>0或{f(x)>0,2x -1<0.因为f (1)=0,所以{f(x)<f(1),x >0或{f(x)>f(-1),x <0,故x<-1或x>1.故选B .11. D [解析] 易知f (x )是R 上的增函数且为奇函数,因为当0≤θ≤π2时,f (m sin θ)+f (1-m )>0恒成立,即f (m sin θ)>-f (1-m )=f (m-1)恒成立,所以当0≤θ≤π2时,m sin θ>m -1恒成立.当sin θ=1时,m ∈R ;当0≤sin θ<1时,m<11-sinθ,因为0≤sin θ<1,所以11-sinθ的最小值为1,故m 的取值范围是m<1.故选D .12.516[解析] 由题易知f (294)+f (416)=f (-34)+f (-76)=-f (34)-f (76)=-316+12=516.13. 1 [解析] 因为f (x )为偶函数,所以f (-x )-f (x )=0恒成立,所以-x lg (√a +x 2+x )-x lg (√a +x 2-x )=0恒成立,所以x lg a=0恒成立,所以lg a=0,故a=1. 14. 43[解析] f (x )=x 2+x+1x 2+1=1+xx 2+1,令g (x )=xx 2+1,则g (x )是奇函数,故f (-a )=1+g (-a )=1-g (a )=2-[1+g (a )]=2-f (a )=2-23=43. 15. A [解析] f (x )=2x1+|x|(x ∈R )是奇函数且在R 上单调递增,所以f (x )在区间[a ,b ]上的值域是N=[2a 1+|a|,2b1+|b|].令M=N ,则有{f(a)=a,f(b)=b,得{2a1+|a|=a,2b 1+|b|=b,知a ,b 是方程2x 1+|x|=x 的两根,得{a =0,b =1或{a =-1,b =0或{a =-1,b =1.故选A . 16. (-∞,15]∪[1,+∞) [解析] 当a ≥13时,3a-1≥0,a ≥0,f (x )在[0,+∞)上为增函数,由f (3a-1)≥8f (a )得(3a-1)3≥(2a )3,得a ≥1;当0≤a<13时,3a-1<0,a ≥0,因为f (x )为R 上的偶函数,所以由f (3a-1)≥8f (a ),得(1-3a )3≥(2a )3,解得0≤a ≤15;当a<0时,3a-1<0,由-(3a-1)3≥-(2a )3,解得a<1,但a<0,所以a<0.综上知,实数a 的取值范围为(-∞,15]∪[1,+∞).加练一课(一) 函数性质的综合应用1. A [解析] 因为f (x )为R 上的奇函数,所以f (0)=0,即f (0)=20+m=0,解得m=-1,则f (-2)=-f (2)=-(22-1)=-3.故选A .2. A [解析] 函数f (x )=e x -e -x3满足f (-x )=-f (x ),所以函数f (x )为奇函数,且f (x )为增函数.验证可知y=ln (x+√1+x 2)是奇函数,且为增函数,y=x 2是偶函数,y=tan x 在R 上不单调,y=e x 是非奇非偶函数,故选A .3. C [解析] 当x<0时,-x>0,f (-x )=(-x )3+ln (1-x ),因为f (x )是R 上的奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-[(-x )3+ln (1-x )],所以当x<0时,f (x )=x 3-ln (1-x ).故选C .4. B [解析] 由题设知f (x )=-f (x-2)=f (2-x ).因为函数f (x )是奇函数,所以f (x )的图像关于坐标原点对称,由于函数f (x )在[0,1]上是增函数,故f (x )在[-1,0)上也是增函数,所以函数f (x )在[-1,1]上是增函数.又f (32)=f (2-32)=f (12),所以f (-14)<f (14)<f (12)=f (32).故选B .5. C [解析] 因为f (x )是奇函数,所以y=|f (x )|是偶函数,于是y=|f (x )|和g (x )都是偶函数,它们的图像都关于y 轴对称,所以y=|f (x-1)|和y=g (x-1)的图像都关于直线x=1对称,即h (x )=|f (x-1)|+g (x-1)的图像关于直线x=1对称.故选C .6. B [解析] 因为f (x )是R 上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,所以f (x )在(0,+∞)上是增函数,所以f (log 2x )>2=f (1),即f (|log 2x|)>f (1),所以log 2x>1或log 2x<-1,解得x>2或0<x<12.故选B .7. A [解析] 当a=0时,f (x )=lg 1=0,定义域为R ,g (x )=ln (x 2-x-1),值域为R ,符合题意.当a ≠0时,依题意,有{a >0,a 2-4a(1-a)<0,且(a-1)2-4(a 2-1)≥0,解得0<a<45.故选A . 8. D [解析] 由已知,得f (x )是周期为2的函数,由f (x+1)是奇函数,得f (-x+1)=-f (x+1),即f (x )=-f (2-x ),故f (-32)=f (12)=-f (32)=-f (-12).当-1≤x ≤0时,f (x )=-2x (x+1),所以f (-12)=-2×(-12)×(-12+1)=12,所以f (-32)=-12.故选D .9. B [解析] 因为f (x )是偶函数,f (2x )=f (x+1x+4),所以f (|2x|)=f (|x+1x+4|).又因为f (x )在(0,+∞)上为单调函数,所以|2x|=|x+1x+4|,即2x=x+1x+4或2x=-x+1x+4,整理得2x 2+7x-1=0或2x 2+9x+1=0.设方程2x 2+7x-1=0的两根为x 1,x 2,方程2x 2+9x+1=0的两根为x 3,x 4,则(x 1+x 2)+(x 3+x 4)=-72+(-92)=-8. 10. B [解析] f (x )是以6为周期的周期函数,f (1)=1,f (2)=2,f (3)=f (-6+3)=f (-3)=-(-3+2)2=-1,f (4)=f (-6+4)=f (-2)=-(-2+2)2=0,f (5)=f (-6+5)=f (-1)=-1,f (6)=f (0)=0,所以f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)+f (6)=1,所以f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2012)=335[f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)+f (6)]+f (2011)+f (2012)=335×1+f (1)+f (2)=335+1+2=338.故选B .11. 4 [解析] 令t=√x ,则t ≥0,所以y=4t-t 2=-(t-2)2+4,所以当t=2,即x=4时,函数取得最大值4. 12. [√10,+∞) [解析] 令t=lg x ,则y=t2-t=(t -12)2-14的单调递增区间为[12,+∞),由lg x ≥12,得lg x ≥lg √10,所以函数的单调递增区间为[√10,+∞).13. (-3,-1)∪(3,+∞) [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,+∞).14. 7 [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,所以f (18)+f (28)+…+f (78)=7.15. 14[解析] 函数g (x )在[0,+∞)上为增函数,则1-4m>0,即m<14.若a>1,则函数f (x )在[-1,2]上的最小值为1a=m ,最大值为a 2=4,解得a=2,12=m ,与m<14矛盾;当0<a<1时,函数f (x )在[-1,2]上的最小值为a 2=m ,最大值为a -1=4,解得a=14,m=116.所以a=14.16. [94,+∞) [解析] 易知f (x )是[0,1]上的增函数,其最大值f (x )max =12.若x ∈[1,2],则当a ≤32时,g (x )max =g (2)=8-4a ,当a>32时,g (x )max =g (1)=5-2a.若对于任意x 1∈[0,1],存在x 2∈[1,2],使f (x 1)≥g (x 2),则g (x )max ≤f (x )max ,所以,当a ≤32时,有8-4a ≤12,得a ≥158,不满足a ≤32,舍去;当a>32时,有5-2a ≤12,得a ≥94.所以实数a 的取值范围是[94,+∞).课时作业(七)1. B [解析] 由题意知函数f (x )图像的对称轴方程为x=m 4=-2,所以m=-8,所以f (1)=2+8+3=13,故选B . 2. B [解析] 因为f (x )=(m 2-m-1)x m 是幂函数,所以m 2-m-1=1,解得m=-1或m=2.又f (x )在(0,+∞)上是增函数,所以m=2.故选B .3. C [解析] 因为f (x )图像的对称轴为直线x=-12,f (0)=a>0,所以f (x )的大致图像如图所示.由f (m )<0,得-1<m<0,所以m+1>0,所以f (m+1)>f (0)>0.4. 12[解析] 设f (x )=x α(α∈R ),因为f (12)=(12)α=√22,所以α=12,所以f (2)=√2,所以log 2f (2)=12.5. 10 [解析] x 1+x 2=-ba,所以f (x 1+x 2)=f (-b a)=a (-b a)2+b (-b a)+10=10.6. A [解析] 因为f (0)=f (4)>f (1),所以函数f (x )的图像是开口向上的抛物线,即a>0,且其对称轴为直线x=2,即-b2a =2,所以4a+b=0.故选A .7. C [解析] 若a>0,则一次函数y=ax+b 为增函数,二次函数y=ax 2+bx+c 的图像开口向上,故可排除A .若a<0,同理可排除D .对于选项B ,由直线可知a>0,b>0,从而-b 2a<0,而二次函数的图像的对称轴在y 轴的右侧,故应排除B .故选C .8. A [解析] 不等式x 2-4x-2-a>0在区间(1,4)内有解等价于a<(x 2-4x-2)max ,x ∈(1,4).令f (x )=x 2-4x-2,x ∈(1,4),所以f (x )<f (4)=-2,所以a<-2.故选A . 9. A [解析] 由题意知{Δ=16m 2-4(m +3)(2m -1)>0,x 1+x 2=4mm+3<0,x 1x 2=2m -1m+3<0,得-3<m<0,故选A .10. D [解析] 据题意只需转化为当x ≤0时,ax 2-(3-a )x+1>0恒成立即可.结合f (x )=ax 2-(3-a )x+1的图像,当a=0时,验证知符合条件.当a ≠0时,必有a>0,当x=3-a 2a≥0时,函数f (x )在(-∞,0)上单调递减,故要使原不等式恒成立,只需f (0)>0即可,可得0<a ≤3;当x=3-a 2a <0时,只需f (3-a 2a)>0即可,可得3<a<9.综上所述,可得实数a 的取值范围是0≤a<9.11. a>c>b [解析] a=2-32=(√22)3,根据函数y=x3是R 上的增函数,且√22>12>25,得(√22)3>(12)3>(25)3,即a>c>b.12. [2,+∞) [解析] 令√x -1=t (t ≥0),则f (t )=2(t 2+1)+t=2(t +14)2+158,因为t ≥0,所以当t=0,即x=1时,f (x )取得最小值2,所以函数f (x )的值域为[2,+∞).13. 解:(1)当a=-2时,f (x )=x 2-4x+3=(x-2)2-1,x ∈[-4,6], 所以f (x )在[-4,2]上单调递减,在[2,6]上单调递增, 所以f (x )的最小值是f (2)=-1, 又f (-4)=35,f (6)=15, 故f (x )的最大值是35.(2)由于函数f (x )的图像开口向上,对称轴是直线x=-a ,所以要使f (x )在[-4,6]上是单调函数,应有-a ≤-4或-a ≥6,即a ≤-6或a ≥4,故a 的取值范围是(-∞,-6]∪[4,+∞).(3)f (|x|)=x 2-2|x|+3={x 2+2x +3,-4≤x ≤0,x 2-2x +3,0<x ≤6,即f (|x|)={(x +1)2+2,-4≤x ≤0,(x -1)2+2,0<x ≤6,所以f (|x|)的单调减区间为[-4,-1)和[0,1),单调增区间为[-1,0)和[1,6]. 14. 解:(1)由Δ=16-4(a+3)≥0,得a ≤1.(2)f (x )=x 2-4x+a+3=(x-2)2+a-1.当a+1<2,即a<1时,f (x )max =f (a )=a 2-4a+a+3=3,得a=0. 当a ≤2≤a+1,即1≤a ≤2时,f (a )=a 2-3a+3,f (a+1)=a 2-a ,当f (a )=3时,无解; 当f (a+1)=3时,无解.当a>2时,f (x )max =f (a+1)=a 2-a=3,得a=1+√132. 综上,a=1+√132或a=0.15. D [解析] f (x )={3-x -1=(13)x-1(x ≤0),x 12=√x(x >0),作出函数f (x )的图像,如图所示,因为函数f (x )在[-1,m ]上的最大值为2,又f (-1)=f (4)=2,所以-1<m ≤4,即m ∈(-1,4].16. (-12,4) [解析] 因为f (x )=x 2+2(a-2)x+4的图像的对称轴为直线x=-(a-2),当x ∈[-3,1]时,f (x )>0恒成立,所以{-(a -2)<-3,f(-3)>0或{-3≤-(a -2)≤1,f(2-a)>0或{-(a -2)>1,f(1)>0,解得a ∈⌀或1≤a<4或-12<a<1,所以a 的取值范围为(-12,4).课时作业(八)1. A [解析] 45x =9x ×5x =(3x )2×5x =a 2b ,故选A .2. D [解析] 因为f (x )=(12)|x -1|={(12)x -1,x ≥1,2x -1,x <1,结合图像可知选项D 正确.3. D [解析] 由指数函数y=(35)x 的性质及-13<-14,可得a=(35)-13>b=(35)-14>1.由指数函数y=(32)x的性质及-34<0,可得c=(32)-34<1,所以c<b<a.故选D .4. a 2-1a 2+1[解析] 原式=(a -a -1)2(a+a -1)(a -a -1)=a -a -1a+a -1=a 2-1a 2+1.5. {x|-1<x<4} [解析] 不等式3-x 2+2x>(13)x+4化为(13)x 2-2x >(13)x+4,因为y=(13)x是减函数,所以x 2-2x<x+4,即x 2-3x-4<0,解得-1<x<4.6. D [解析] 验证可知,指数函数f (x )=4x ,f (x )=(12)x 满足f (x-y )=f (x )÷f (y ),因为f (x )=4x 是增函数,f (x )=(12)x 是减函数,所以选D .7. B [解析] 当a<1时,41-a =21,所以a=12;当a>1时,4a-1=22a-1,无解.故选B .8. A [解析] 因为以P (x 1,f (x 1)),Q (x 2,f (x 2))为端点的线段的中点在y 轴上,所以x 1+x 2=0.又因为f (x )=a x ,所以f (x 1)·f (x 2)=a x 1·a x 2=a x 1+x 2=a 0=1. 9. D [解析] 函数y=2-x2+ax+1是由函数y=2t 和t=-x 2+ax+1复合而成的.因为函数t=-x 2+ax+1在区间(-∞,a2]上单调递增,在区间[a 2,+∞)上单调递减,且函数y=2t 在R 上单调递增,所以函数y=2-x2+ax+1在区间(-∞,a 2]上单调递增,在区间[a 2,+∞)上单调递减.又因为函数y=2-x 2+ax+1在区间(-∞,3)上单调递增,所以3≤a 2,即a ≥6.故选D .10. A [解析] 原不等式变形为m 2-m<(12)x,因为函数y=(12)x 在(-∞,-1]上是减函数,所以(12)x ≥(12)-1=2,当x ∈(-∞,-1]时,m 2-m<(12)x 恒成立等价于m 2-m<2,解得-1<m<2.故选A . 11. D[解析] f (2x )=e 2x +e -2x 2,2[g (x )]2+1=2×(e x -e -x2)2+1=e 2x +e -2x2,即f (2x )=2[g (x )]2+1,A 中等式正确;[f (x )]2-[g (x )]2=1,B 中等式正确;[f (x )]2+[g (x )]2=e 2x +e -2x2=f (2x ),C 中等式正确;f (x )f (y )-g (x )g (y )=e x +e -x 2×e y +e -y 2-e x -e -x 2×e y -e -y 2=e x e -y +e -x e y 2=e x -y +e y -x 2,f (x+y )=e x+y +e -x -y2,显然不相等,所以D 中等式不正确.故选D .12. 3 [解析] 当2x-4=0,即x=2时,y=1+n ,即函数图像恒过点(2,1+n ),又函数图像恒过定点P (m ,2),所以m=2,1+n=2,即m=2,n=1,所以m+n=3.13. e [解析] f (x )={e x ,x ≥1,e |x -2|,x <1,当x ≥1时,f (x )=e x ≥e (当x=1时,取等号);当x<1时,f (x )=e |x-2|=e 2-x >e .因此f (x )的最小值为f (1)=e . 14. 2√2+2016 [解析] f (-20152)=f (-20132)+2=f (-20112)+4=…=f (12)+2016=232+2016=2√2+2016.15. B [解析] 因为y=2x ,y=2-x 在R 上分别为增函数、减函数,所以f (x )=2x -2-x 为增函数.因为f (-x )=2-x -2x =-f (x ),所以f (x )为R 上的奇函数.因为f (x 2-ax+a )+f (3)>0,所以f (x 2-ax+a )>-f (3)=f (-3),得x 2-ax+a>-3,所以x 2-ax+a+3>0恒成立,所以(-a )2-4×1×(a+3)<0,所以a 2-4a-12<0,解得-2<a<6. 16. (1,√2] [解析] 当x ≤2时,f (x )≥(12)2-3=2,此时函数的值域为[2,+∞);当x>2且a>1时,f (x )>log a 2,此时函数值域为(log a 2,+∞),由(log a 2,+∞)⊆[2,+∞),得log a 2≥2,解得1<a ≤√2;当x>2且0<a<1时,f (x )<log a 2,不合题意.所以实数a 的取值范围是(1,√2].课时作业(九)1. D [解析] 由f (x )=lg(2x -1)√3x -2求得其定义域为M={x|x >23},而N={x|0<x<1},所以M ∩N=x23<x<1.故选D .2. A [解析] 因为3x +1>1,所以f (x )=log 2(3x +1)>0,所以函数f (x )的值域为(0,+∞),故选A .3. A [解析] 因为a=log 0.34<log 0.31=0,0<b=log 43<log 44=1,c=0.3-2=(310)-2=(103)2>1,所以a<b<c.故选A .4. -20 [解析] (lg 14-lg25)÷100-12=lg1100÷10-1=-20.5. 5 [解析] 由题意可知f (1)=log 21=0,所以f [f (1)]=f (0)=30+1=2,又f (log 312)=3-log 312+1=3log 32+1=2+1=3,所以f [f (1)]+f (log 312)=5.6. A [解析] 因为y=lg |x-1|={lg(x -1),x >1,lg(1-x),x <1,当x=1时,函数无意义,故排除B ,D .又当x=0时,y=0,所以排除C .故选A .7. C [解析] 由题意得0<a<1,故必有a 2+1>2a ,且2a>1,所以1>a>12.故选C .8. A [解析] 令M=x 2+32x ,当x ∈(12,+∞)时,M ∈(1,+∞),f (x )>0,所以a>1,所以函数y=log a x 为增函数,又M=(x +34)2-916,所以M 的单调递增区间为(-34,+∞),又x 2+32x>0,所以x>0或x<-32,所以函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞).故选A .9. B [解析] 函数y=a x 与y=log a x 在[1,2]上的单调性相同,因此函数f (x )=a x +log a x 在[1,2]上的最大值与最小值之和为f (1)+f (2)=(a+log a 1)+(a 2+log a 2)=a+a 2+log a 2=log a 2+6,故a+a 2=6,解得a=2或a=-3(舍去).故选B .10. C [解析] 设2+log 2a=3+log 3b=log 6(a+b )=k ,可得a=2k-2,b=3k-3,a+b=6k ,所以1a +1b=a+bab=6k 2k -23k -3=108.所以选C .11. C [解析] 由题意可知A (m ,log a m ),B (m ,log b m ),C (m ,0),因为|AB|=2|BC|,所以log a m=3log b m 或log a m=-log b m ,所以log m b=3log m a 或log m a=-log m b ,所以b=a 3或a=b -1.故选C . 12. (-1,0) [解析] 由f (x )是奇函数可得a=-1,所以f (x )=lg 1+x1-x,定义域为(-1,1).由f (x )<0,可得0<1+x1-x <1,所以-1<x<0.13. 32[解析] 由已知得f (12)=1-f (12)·log 22,则f (12)=12,则f (x )=1+12·log 2x ,故f (2)=1+12·log 22=32. 14. (1,2] [解析] 当x ≤2时,f (x )≥4.又函数f (x )的值域为[4,+∞),所以{a >1,3+log a 2≥4,解得1<a ≤2,所以实数a 的取值范围为(1,2].15. C [解析] 由已知得2x =5-2x ,2log 2(x-1)=5-2x ,即2x-1=52-x ,log 2(x-1)=52-x ,作出y=2x-1,y=52-x ,y=log 2(x-1)的图像(图略),由图可知y=2x-1与y=log 2(x-1)的图像关于直线y=x-1对称,它们分别与直线y=52-x 的交点A ,B 的中点就是直线y=52-x 与直线y=x-1的交点C ,x C =x 1+x 22=74,所以x 1+x 2=72,故选C .16. (-∞,4] [解析] 令t (x )=x 2-ax+a ,则由函数f (x )在区间(2,+∞)上是减函数,可得函数t (x )在区间(2,+∞)上是增函数,且t (2)≥0,所以{a2≤2,t(2)=4-a ≥0,解得a ≤4,所以实数a 的取值范围是(-∞,4].课时作业(十)1. C [解析] g (x )=log 22x=log 22+log 2x=1+log 2x ,所以,只需将函数f (x )=log 2x 的图像向上平移1个单位.故选C .2. A [解析] 由函数图像可知,函数f (x )为奇函数,应排除B ,C .若函数为f (x )=x-1x,则x →+∞时,f (x )→+∞,排除D ,故选A .3. D [解析] 因为f (14)>f (3)>f (2),所以函数f (x )不单调,不选A ,B .又选项C 中,f (14)<f (0)=1,f (3)>f (0),即f (14)<f (3),所以不选C ,故选D .4. (4,4) [解析] 函数y=f (x )的图像是由y=f (x+3)的图像向右平移3个单位长度而得到的.故y=f (x )的图像经过点(4,4).5. (-∞,-1)∪(1,+∞) [解析] 在同一直角坐标系中,作出函数y=f (x )的图像和直线y=1,如图所示,它们相交于(-1,1)和(1,1)两点,由f (x 0)>1,得x 0<-1或x 0>1.6. C [解析] 图②中的图像是在图①的基础上,去掉函数y=f (x )的图像在y 轴右侧的部分,然后将y 轴左侧图像翻折到y 轴右侧,y 轴左侧图像不变得来的,所以图②中的图像对应的函数可能是y=f (-|x|).故选C .7. C [解析] 因为f (2x+1)是偶函数,所以其图像关于y 轴对称,即关于直线x=0对称,而f (2x+1)=f [2(x +12)],所以f (2x )的图像可由f (2x+1)的图像向右平移12个单位得到,即f (2x )的图像的对称轴方程是x=12.8. C [解析] (特殊值法)因为f (e )=ln e 1+e =11+e ,f (-e )=ln[-(-e)]1-(-e)=11+e,所以f (e )=f (-e ),所以排除选项B ,D ,又当x ∈(0,1)时,ln x<0,1+x>0,所以f (x )<0.故选C .9. B [解析] 由于函数y=(x 3-x )2|x|为奇函数,因此它的图像关于原点对称.当0<x<1时,y<0;当x>1时,y>0,故选B .10. A [解析] 在同一坐标系内作出y=log 2(-x ),y=x+1的图像,易知满足条件的x ∈(-1,0),故选A .11. D [解析] 作出函数y=f (x )与y=k 的图像,如图所示.由图可知k ∈(0,1],故选D .12. (2,8] [解析] 当f (x )>0时,函数g (x )=lo g √2f (x )有意义,由函数f (x )的图像知满足f (x )>0的x ∈(2,8]. 13. f (x )={x +1,-1≤x ≤0,14(x -2)2-1,x >0 [解析] 当-1≤x ≤0时,设解析式为y=kx+b (k ≠0),则{-k +b =0,b =1,解得{k =1,b =1,所以y=x+1.当x>0时,设解析式为y=a (x-2)2-1(a ≠0).因为图像过点(4,0),所以0=a (4-2)2-1,得a=14,所以y=14(x-2)2-1.14. 1b[解析] 易知b>0,函数y=log a (x+b )的图像是由y=log a x 的图像向左平移b 个单位得到的,由图知0<b<1,而h (x )=x 2-2x 在[0,3]上的最小值为h (1)=-1,所以g (x )的最大值为b -1=1b.15. C [解析] 要使方程f (x )-log a (x+1)=0(a>0且a ≠1)在区间[0,5]上恰有5个不同的根,只需y=f (x )与y=log a (x+1)的图像在区间[0,5]上恰有5个不同的交点,在同一坐标系内作出它们的图像如图所示,由图可知,y=f (x )与y=log a (x+1)的图像在区间[0,5]上恰有5个不同的交点,只需{log a 3<2,log a 5<4,解得a>√3.故选C .16. D [解析] 函数y=11-x =-1x -1和y=2sin πx 的图像有公共的对称中心点(1,0),画出二者图像如图所示,易知y=11-x与y=2sin πx (-2≤x ≤4)的图像共有8个交点,不妨设其横坐标为x 1,x 2,x 3,x 4,x 5,x 6,x 7,x 8,且x 1<x 2<x 3<x 4<x 5<x 6<x 7<x 8,由对称性得x 1+x 8=x 2+x 7=x 3+x 6=x 4+x 5=2,所以x 1+x 2+x 3+x 4+x 5+x 6+x 7+x 8=8,故选D .加练一课(二)函数图像的应用1. B[解析]作出函数y=ln|x|和y=-x2的图像(图略),可知,两图像有2个交点,所以函数f(x)有2个零点.故选B.2. D[解析]与曲线y=e x关于y轴对称的曲线为y=e-x,函数y=e-x的图像向左平移1个单位长度即可得到函数f(x)的图像,即f(x)=e-(x+1)=e-x-1.故选D.3. C[解析]作出g(x)=(12)x的图像与h(x)=cos x的图像如图所示,可以看到它们在[0,2π]上的交点个数为3,所以函数f(x)在[0,2π]上的零点个数为3,故选C.4. B[解析]当a>1时,如图①所示,使得两个函数图像有交点,需满足12×22≥a2,即1<a≤√2.①②当0<a<1时,如图②所示,需满足12×12≤a1,即12≤a<1.综上可知,a∈[12,1)∪(1,√2].5. B[解析]因为图像与x轴交于两点,所以b2-4ac>0,即b2>4ac,所以①中结论正确;图像对称轴方程为x=-1,即-b2a=-1,2a-b=0,所以②中结论错误;结合图像知,当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,所以③中结论错误;由图像对称轴为直线x=-1知,b=2a,又函数图像开口向下,所以a<0,所以5a<2a,即5a<b,所以④中结论正确.故选B.6. C[解析]由当x<2 时,f(x)=|2x-1|,得递减区间为(-∞,0),递增区间为(0,2).因为y=f(x+2)是偶函数,所以其图像关于y轴对称,所以y=f(x)的图像关于直线x=2对称,又因为y=f(x)在x<2时的递增区间为(0,2),所以,当x>2时,y=f(x)的递减区间为(2,4).故选C.7. D[解析]设函数f(x)=2x sin(π2+6x)4x-1=2x cos6x4x-1,所以f(-x)=2-x cos(-6x)4-x-1=-2x cos6x4x-1=-f(x),所以f(x)为奇函数,所以其图像关于原点对称,故排除选项A.因为当x从右趋向于0时,f(x)趋向于+∞,当x趋向于+∞时,f(x)趋向于0,故排除选项B,C,故选D.8. C [解析] 注意到f (12)=ln √e2-ln (1-12)=12,计算知f (12+x)+f (12-x)=1,所以函数f (x )的图像关于点(12,12)对称,所以m=12.故选C .9. C [解析] 函数f (x )={2x -1,x ≥0,f(x +1),x <0的图像如图所示,作出直线l :y=a-x ,观察可得,若函数y=f (x )的图像与直线l :y=-x+a 的图像有两个交点,即方程f (x )=-x+a 有且只有两个不相等的实数根,则有a<1,故选C . 10. C [解析] 令f (x )=sin 2πx ,g (x )=22x -1,x ∈[-2,3],则方程sin 2πx-22x -1=0,x ∈[-2,3]的所有根之和转化为函数f (x )的图像与g (x )的图像的交点的横坐标之和.因为f (54)=sin (2π×54)=1,f (94)=sin (2π×94)=1,g (54)=22×54-1=43>f (54),g (94)=22×94-1=47<f (94),所以在(12,3]时,两函数图像有两个交点,如图所示.因为函数f (x )和g (x )的图像都关于点(12,0)成中心对称,所以在x ∈[-2,3]时,共有四个交点,设这四个交点的横坐标依次为x 1,x 2,x 3,x 4,根据中心对称可得x 1+x 4=2×12=1,x 3+x 2=2×12=1,所以x 1+x 2+x 3+x 4=2,即方程的所有根之和为2.故选C .11. -1<m<0 [解析] 作出偶函数f (x )的图像及直线y=m ,如图所示,若函数g (x )恰有4个零点,则-1<m<0.12. 2 [解析] 由于f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,所以f (2015)+f (2016)=f (672×3-1)+f (672×3+0)=f (-1)+f (0),由图可知f (-1)=2,f (0)=0,所以f (2015)+f (2016)=2. 13. 2x +sin x [解析] 由图像可知,F (x )图像过定点(0,1),当x>0时,F (x )>1,为增函数;当x<0时,F (x )≤0和F (x )>0交替出现.y=2x 的图像经过点(0,1),且当x<0时,0<y<1,当x>0时,y>1,验证知F (x )=2x +sin x 的图像满足条件.14. (0,12] [解析] 分别作出函数y=f (x ),y=g (x )+1的图像,由-log 2x=1,得x=12,因此,正实数a 的取值范围为(0,12].15. ①②④ [解析] 因为f (x )是R 上的偶函数,所以f (-x )=f (x ),得f (-2)=f (2),在f (x+4)=f (x )+f (2)中,令x=-2,得f (2)=f (-2)+f (2),所以f (-2)=f (2)=0,所以f (x+4)=f (x ),于是函数f (x )是以4为周期的周期函数,又当x ∈[0,2]时,y=f (x )单调递减,结合函数f (x )的性质作出函数f (x )的简图(示意图),由图可知,②直线x=-4为函数y=f (x )图像的一条对称轴;③y=f (x )在[8,10]上单调递减;④若方程f (x )=m 在[-6,-2]上的两根为x 1,x 2,则x 1+x 2=-8.所以,真命题的序号为①②④.16. (2,174] [解析] 作出函数f (x )的简图,如图所示,由图可知,当f (x )在(0,4]上任取一个值时,都有4个不同的x 与f (x )的值对应,因为[f (x )]2-bf (x )+1=0有8个不同的根,所以令t=f (x ),则方程t 2-bt+1=0在(0,4]上有2个不同的实数根,所以{0<b2<4,Δ=b 2-4>0,16-4b +1≥0,1>0,解得2<b ≤174.课时作业(十一)1. B [解析] 易知选项B 正确.2. B [解析] 令f (x )=(13)x -x 12,则f (x )的图像在[0,+∞)上是连续不断的,因为f (0)=1>0,f (13)=(13)13-(13)12>0,f (12)=(13)12-(12)12<0,所以函数f (x )的零点所在区间是(13,12).故选B .3. C [解析] 因为f (1)=6-log 21=6>0,f (2)=3-log 22=2>0,f (4)=32-log 24=-12<0,所以函数f (x )的零点所在区间为(2,4),故选C .4. (-∞,1) [解析] 设函数f (x )=x 2+mx-6,则根据条件有f (2)<0,即4+2m-6<0,解得m<1.5. 1 [解析] 作出f (x ),g (x )的大致图像,如图所示,可知有1个交点.6. B[解析]在同一坐标系中分别画出函数f(x),g(x)的图像如图所示,方程f(x)=g(x)有两个不相等的实根等价于两个函数的图像有两个不同的交点,结合图像可知,当直线y=kx的斜率大于坐标原点与点(2,1)连线的斜率且小于直线y=x-1的斜率时符合题意,故12<k<1.故选B.7. C[解析]由已知可得f(x0)=-e x0,则e-x0f(x0)=-1,e-x0f(-x0)=1,故-x0一定是y=e x f(x)-1的零点.故选C.8. C[解析]因为函数f(x)=2x-2x -a在区间(1,2)上单调递增,函数f(x)=2x-2x-a的一个零点在区间(1,2)内,所以f(1)·f(2)<0,所以(-a)(4-1-a)<0,即a(a-3)<0,所以0<a<3.故选C.9. C[解析]由奇函数的性质可知f(0)=0,又当x>0时,f(x)为增函数,当x从右侧趋向于0时,函数值趋向于-∞,而f(1)=2019>0,则x>0时,函数f(x)的图像与x轴有唯一交点.由函数图像的对称性得方程f(x)=0的实根的个数为3,故选C.10. A[解析]g(x)=x2-2x=(x-1)2-1,当g(x)≥0时,得x≤0或x≥2;当g(x)<0时,得0<x<2.所以当x≤0或x ≥2时,f[g(x)]=2x2-2x-2-2=0,即x2-2x-2=1,解得x=-1或x=3;当0<x<2时,f[g(x)]=x2-2x+2=0,此方程无解.所以函数f[g(x)]的所有零点之和是-1+3=2,故选A.11. C[解析]因为函数f(x)有两个零点,所以当x>1时,f(x)=-x+a必有一个零点,则a>1.当a>1,x≤1时,若f(x)=2x-a有一个零点,则1<a≤2,所以“函数f(x)有两个零点”成立的充要条件是a∈(1,2],所以“函数f(x)有两个零点”成立的充分不必要条件是a∈(1,2).故选C.12. 2[解析]令f(x)=0,得①{x≤0,x2-1=0,解得x=-1.②{x>0,x-2+lnx=0,在同一个直角坐标系中画出y=2-x,x>0和y=ln x,x>0的图像,如图所示.函数y=2-x,x>0和y=ln x,x>0的图像在同一个直角坐标系中交点个数是1,所以f(x)的零点个数为2.13.[5,10)[解析]令函数f(x)=2x+3x-k,则f(x)在R上是增函数.当方程2x+3x=k的解在(1,2)内时,f(1)·f(2)<0,即(5-k)(10-k)<0,解得5<k<10.当f(1)=0时,k=5.所以k∈[5,10).14. (log 32,1) [解析] 由题意知方程log 3x+2x=a 在区间(1,2)上有解,由1<x<2得2<x+2x<3,所以log 32<log 3x+2x<1,所以a ∈(log 32,1).15. B [解析] 当b=0时,不满足题意,所以x=1不是函数的零点,问题转化为:对任意的实数a ,方程a=lnx+b x -1有两个不同的解,即y 1=a 的图像与y 2=ln x+bx -1的图像有两个不同交点.当b<0时,y 2在(0,1)和(1,+∞)上单调递增,且x →0+时,y 2→-∞,x →1-时,y 2→+∞,x →1+时,y 2→-∞,x →+∞时,y 2→+∞,所以b<0.故选B .16. {2} [解析] 依题意知,函数f (x )是偶函数,在x=0处存在唯一零点,所以唯一零点是0,于是02-m cos 0+m 2+3m-8=0,解得m=-4或m=2.若m=-4,则f (x )=x 2+4cos x-4,令f (x )=0,得x 2+4cos x-4=0,即4cosx=4-x 2,由y=4cos x 和y=4-x 2的图像知,两图像的交点不只有一个,所以m=-4不合题意.而m=2时,符合题意.所以m=2,即满足条件的实数m 组成的集合为{2}.课时作业(十二)1. A [解析] 设这个广场的长为x 米,则宽为40 000x米,所以其周长l=2(x +40 000x)≥800,当且仅当x=40 000x,即x=200时取等号.故选A .2. D [解析] 由图可知,张大爷离家后的一段时间匀速直线行走,中间一段时间离家距离不变,说明这段时间张大爷在以家为圆心的圆周上运动,最后匀速回家,故选D .3. B [解析] 因为每次都把油箱加满,第二次加了48升油,说明这段时间的总耗油量为48升,而行驶的路程为35 600-35 000=600(千米),故该车每行驶100千米的平均耗油量为48÷6=8(升).4. 4.24 [解析] 因为m=6.5,所以[m ]=6,则f (6.5)=1.06×(0.5×6+1)=4.24.5. 180 [解析] 依题意知20-x 20=y -824-8,即x=54(24-y ),所以阴影部分的面积S=xy=54(24-y )·y=54(-y 2+24y )=-54(y-12)2+180,所以当y=12时,S 有最大值180.6. B [解析] 单位时间的运输量逐步提高时,运输量的增长速度越来越快,即图像在某点的切线的斜率随着自变量的变大会越来越大,故函数图像应一直是下凹的.故选B .7. C [解析] 设每年人口的平均增长率为x ,则(1+x )40=2,两边取以10为底的对数,则40lg (1+x )=lg 2,所以lg (1+x )=lg240≈0.007 5,所以100.007 5≈1+x ,得1+x ≈1.017,所以x ≈1.7%.8. B [解析] 因为103100-1=0.03,(51.450-1)×2=0.056,10097-1≈0.031,所以三种债券的收益为甲<丙<乙,故选B .9. B [解析] 设经销乙商品投入资金x 万元,由题意得20-x 4+a 2√x ≥5(0≤x ≤20),整理得-x 4+a2√x ≥0.显然,当x=0时,不等式恒成立;当0<x ≤20时,由-x 4+a2√x ≥0,得a ≥√x2恒成立,因为0<x ≤20,所以0<√x2≤√5,所以a ≥√5,即a 的最小值为√5.故选B .10. D [解析] 设该公司的年收入为x 万元,纳税额为y 万元,则由题意得y={x ×p%,x ≤280,280×p%+(x -280)×(p +2)%,x >280,依题意有280×p%+(x -280)×(p+2)%x=(p+0.25)%,解得x=320.故选D .11. C [解析] 设原污染物的数量为a ,则P 0=a.由题意有10%a=a e -5k ,所以5k=ln 10.设从过滤开始经过t h 后污染物的含量不超过1%,则有1%a ≥a e -tk ,所以tk ≥2ln 10,所以t ≥10.因此至少还需过滤10-5=5(h )才可以排放.故选C .12. 2500 m 2 [解析] 设矩形的长为x m ,则宽为200-x4m ,则S=x ·200-x 4=14(-x 2+200x ),则当x=100时,S max =2500 m 2. 13.1909[解析] 由题意知前10天y 与x 之间满足一次函数关系,设函数解析式为y=kx+b ,将点(1,10)和点(10,30)代入函数解析式得{10=k +b,30=10k +b,解得k=209,b=709,所以y=209x+709,则当x=6时,y=1909.14. 11.5 [解析] 设每桶水在进价的基础上上涨x 元时,利润为y 元,由表格中的数据可以得到,日销售的桶数为480-40(x-1)=520-40x ,由520-40x>0及x>0,得0<x<13,则利润y=(520-40x )x-200=-40x 2+520x-200=-40(x-6.5)2+1490,其中0<x<13,所以当x=6.5时,利润最大,即当每桶水的价格为11.5元时,利润取得最大值,为1490元.15. 16 [解析] 当0<x ≤20时,y=(33x-x 2)-x-100=-x 2+32x-100;当x>20时,y=260-100-x=160-x. 故y={-x 2+32x -100,0<x ≤20,160-x,x >20(x ∈N *),当0<x ≤20时,y=-x 2+32x-100=-(x-16)2+156,所以当x=16时,y max =156. 而当x>20时,160-x<140.故当x=16时能获得最大年利润.课时作业(十三)1. B [解析] 因为f'(x )=1-e x x -e x x 2=1-e x (x -1)x 2,所以f'(1)=1,又f (1)=1-e ,所以f'(1)-f (1)=e .2. C [解析] 因为f'(x )=1-lnxx 2,所以f'(1)=1,故该切线方程为y-(-2)=x-1,即x-y-3=0.3. A [解析] 由题意知,汽车行驶的速度v 关于时间t 的函数为v (t )=s'(t )=6t 2-gt ,则v'(t )=12t-g ,故当t=2 s 时,汽车的加速度是v'(2)=12×2-10=14(m/s 2).4. 2 [解析] 因为f'(x )=(2x+2)e x -(x 2+2x)e x (e x )2=2-x 2e x ,所以f'(0)=2.5. 2 [解析] 因为f'(x )=a ln x+ax ·1x=a (ln x+1),所以f'(1)=a (ln 1+1)=2,即a=2. 6. A [解析] 设x+1=t ,则x=t-1,所以f (t )=2t -1t =2-1t,故f (x )=2-1x ,又f'(x )=1x 2,所以曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率k=f'(1)=1.7. B [解析] 设直线y=ax 与曲线y=2ln x+1的切点的横坐标为x 0,则对于y=2ln x+1,有y'|x=x 0=2x 0,于是有{a =2x 0,ax 0=2ln x 0+1,解得x 0=√e ,则a=2x 0=2e -12.。
2019届高考数学(文科)江苏版1轮复习课件:第2章 基本初等函数、导数的应用 10 第10讲 导数的概念与运算
x
(1,1) . 处的切线垂直,则 P 的坐标为________
【解析】 (1)当 x>0 时,-x<0,则 f(-x)=ex 1+x.又 f(x)
-
ex 为偶函数,所以 f(x)=f(-x)= +x,所以当 x>0 时,f′(x) e =ex 1+1,则曲线 y=f(x)在点(1,2)处的切线的斜率为 f′(1)
(2,+∞) . 2.若 f(x)=x2-2x-4ln x,则 f′(x)>0 的解集为__________
4 [解析] 由题意 x>0,且 f′(x)=2x-2- . x 4 令 f′(x)>0,则 2x-2- >0,所以 2x2-2x-4>0, x 解得 x<-1 或 x>2,又 x>0,所以 x>2.
3 sin x - - 3 (2)因为 y=x +x + 2 =x +x 2+sin x·x 2, x
3
-
3 2
所以 y′=(x +x +sin x·x 2)′
-
3
-
3 2
3 -5 - - =3x - x 2+cos x·x 2+(-2x 3)sin x 2
2
cos x 2sin x 3 =3x - 5 + x2 - x 3 . 2 x
【解】
1 1 x (1)y′=(e ·ln x)′=e ln x+e · =e ln x+x. x
x x x 3
1 (2)因为 y=x +1+ 2, x 2 所以 y′=3x - 3. x
2
x 1 x (3)因为 y=-sin -cos2= sin x, 2 2 1 1 1 sin x 所以 y′=2 ′=2(sin x)′=2cos x.
2019高考数学文科一轮分层演练:第2章函数的概念与基本初等函数 第2讲含解析
一、选择题1.函数f (x )=x 1-x在( ) A .(-∞,1)∪(1,+∞)上是增函数B .(-∞,1)∪(1,+∞)上是减函数C .(-∞,1)和(1,+∞)上是增函数D .(-∞,1)和(1,+∞)上是减函数 解析:选C.函数f (x )的定义域为{x |x ≠1}.f (x )=x 1-x =11-x-1,根据函数y =-1x 的单调性及有关性质,可知f (x )在(-∞,1)和(1,+∞)上是增函数.2.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( ) A .(-1,1)B .(0,1)C .(-1,0)∪(0,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:选C.因为f (x )在R 上为减函数,且f ⎝⎛⎭⎫1|x |<f (1),所以1|x |>1,即0<|x |<1, 所以0<x <1或-1<x <0.3.若函数f (x )=8x 2-2kx -7在[1,5]上为单调函数,则实数k 的取值范围是( )A .(-∞,8]B .[40,+∞)C .(-∞,8]∪[40,+∞)D .[8,40]解析:选C.法一:由题意知函数f (x )=8x 2-2kx -7的图象的对称轴为x =k 8,因为函数f (x )=8x 2-2kx -7在[1,5]上为单调函数,所以k 8≤1或k 8≥5,解得k ≤8或k ≥40,所以实数k 的取值范围是(-∞,8]∪[40,+∞).故选C.法二:取k =0,则函数f (x )=8x 2-7在[1,5]上为单调递增函数,所以排除B 、D ;取k =40,则函数f (x )=8x 2-80x -7在[1,5]上为单调递减函数,所以排除A.故选C.4.(2018·贵阳检测)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( )A .-1B .1C .6D .12解析:选C.由已知得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2,因为f (x )=x -2在[-2,1]上是增函数,所以f (x )≤f (1)=-1,因为f (x )=x 3-2在(1,2]上是增函数,所以f (x )≤f (2)=6,所以f (x )max =f (2)=6.5.已知函数f (x )=log 2x +11-x,若x 1∈(1,2),x 2∈(2,+∞),则( ) A .f (x 1)<0,f (x 2)<0 B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0解析:选B.因为函数f (x )=log 2x +11-x在(1,+∞)上为增函数,且f (2)=0,所以当x 1∈(1,2)时,f (x 1)<f (2)=0;当x 2∈(2,+∞)时,f (x 2)>f (2)=0,即f (x 1)<0,f (x 2)>0.6.(2018·湖北八校联考(一))设函数f (x )=2x x -2在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M ,m ,则m 2M =( ) A .2 B .3C .83D .103解析:选C.易知f (x )=2x x -2=2+4x -2,所以f (x )在区间[3,4]上单调递减,所以M =f (3)=2+43-2=6,m =f (4)=2+44-2=4,所以m 2M =166=83. 二、填空题7.函数f (x )=|x -1|+x 2的值域为________.解析:因为f (x )=|x -1|+x 2=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x -1,x ≥1x 2-x +1,x <1, 所以f (x )=⎩⎨⎧⎝⎛⎭⎫x +122-54,x ≥1⎝⎛⎭⎫x -122+34,x <1, 作出函数图象如图,由图象知f (x )=|x -1|+x 2的值域为⎣⎡⎭⎫34,+∞. 答案:⎣⎡⎭⎫34,+∞ 8.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,g (x )=x 2f (x -1),则函数g (x )的递减区间是________. 解析:由题意知g (x )=⎩⎨⎧x 2,x >1,0,x =1,-x 2,x <1.函数图象如图所示,其递减区间是[0,1).答案:[0,1)9.已知函数f (x )=x |2x -a |(a >0)在区间[2,4]上单调递减,则实数a 的值是________.解析:f (x )=x |2x -a |=⎩⎨⎧x (2x -a ),x >a 2,-x (2x -a ),x ≤a 2(a >0),作出函数图象(图略)可得该函数的递减区间是⎣⎡⎦⎤a 4,a 2,所以⎩⎨⎧a 4≤2,a 2≥4,解得a =8. 答案:810.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3(a -3)x +2,x ≤1,-4a -ln x ,x >1,对于任意的x 1≠x 2,都有(x 1-x 2)[f (x 2)-f (x 1)]>0成立,则实数a 的取值范围是________. 解析:由(x 1-x 2)[f (x 2)-f (x 1)]>0,得(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0,所以函数f (x )为R 上的单调递减函数,则⎩⎪⎨⎪⎧a -3<0,3(a -3)+2≥-4a ,解得1≤a <3. 答案:[1,3)三、解答题11.已知函数f (x )=1a -1x(a >0,x >0). (1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域是⎣⎡⎦⎤12,2,求a 的值. 解:(1)证明:任取x 1>x 2>0,则f (x 1)-f (x 2)=1a -1x 1-1a +1x 2=x 1-x 2x 1x 2,因为x 1>x 2>0, 所以x 1-x 2>0,x 1x 2>0,所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),所以f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由(1)可知,f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上为增函数,所以f ⎝⎛⎭⎫12=1a -2=12, f (2)=1a -12=2, 解得a =25. 12.已知函数f (x )=2x -a x的定义域为(0,1](a 为实数). (1)当a =1时,求函数y =f (x )的值域;(2)求函数y =f (x )在区间(0,1]上的最大值及最小值,并求出当函数f (x )取得最值时x 的值.解:(1)当a =1时,f (x )=2x -1x,任取1≥x 1>x 2>0,则f (x 1)-f (x 2)=2(x 1-x 2)-⎝⎛⎭⎫1x 1-1x 2 =(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫2+1x 1x 2.因为1≥x 1>x 2>0,所以x 1-x 2>0,x 1x 2>0.所以f (x 1)>f (x 2),所以f (x )在(0,1]上单调递增,无最小值,当x =1时取得最大值1,所以f (x )的值域为(-∞,1].(2)当a ≥0时,y =f (x )在(0,1]上单调递增,无最小值,当x =1时取得最大值2-a ;当a <0时,f (x )=2x +-a x, 当 -a 2≥1,即a ∈(-∞,-2]时,y =f (x )在(0,1]上单调递减,无最大值,当x =1时取得最小值2-a ;当 -a 2<1,即a ∈(-2,0)时,y =f (x )在⎝⎛⎦⎤0, -a 2上单调递减,在⎣⎡⎦⎤-a 2,1上单调递增,无最大值,当x =-a 2时取得最小值2-2a .。
2019届高考数学(文科)江苏版1轮复习练习:第2章 基本初等函数、导数的应用 12 第12讲分层演练直击高考
1.函数f (x )=x e -x ,x ∈[0,4]的最大值为________.[解析] f ′(x )=e -x -x ·e -x =e -x (1-x ),令f ′(x )=0,得x =1.又f (0)=0,f (4)=4e 4,f (1)=e -1=1e ,所以f (1)为最大值.[答案] 1e2.函数f (x )=(2x -x 2)e x 的极大值为________. [解析] f ′(x )=(2-2x )e x +(2x -x 2)e x =(2-x 2)e x , 由f ′(x )=0,得x =-2或x = 2. 由f ′(x )<0,得x <-2或x > 2. 由f ′(x )>0,得-2<x < 2.所以f (x )在(-∞,-2),(2,+∞)上是减函数,在(-2,2)上是增函数. 所以f (x )极大值=f (2)=(22-2)e 2.[答案] (22-2)e23.已知函数f (x )=x 3-3ax -a 在(0,1)内有最小值,则a 的取值范围是________. [解析] f ′(x )=3x 2-3a =3(x 2-a ), 显然a >0,f ′(x )=3(x +a )(x -a ), 由已知条件0<a <1,解得0<a <1. [答案] (0,1)4.设a ∈R ,若函数f (x )=e x +ax (x ∈R )有大于零的极值点,则a 的取值范围是________. [解析] f ′(x )=e x +a =0,则e x =-a ,x =ln(-a ). 因为函数f (x )有大于零的极值点,所以ln(-a )>0, 所以-a >1,即a <-1. [答案] (-∞,-1) 5.若函数f (x )=x x 2+a(a >0)在[1,+∞)上的最大值为33,则a 的值为________.[解析] f ′(x )=x 2+a -2x 2(x 2+a )2=a -x 2(x 2+a )2,当x >a 时,f ′(x )<0,f (x )单调递减, 当-a <x <a 时,f ′(x )>0,f (x )单调递增, 当x <-a 时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,当x =a 时,f (x )取到极大值,令f (a )=a 2a =33,a =32<1,不合题意. 所以f (x )max =f (1)=11+a =33,a =3-1. [答案] 3-16.设函数f (x )=x 3-x 22-2x +5,若对任意的x ∈[-1,2],都有f (x )>a ,则实数a 的取值范围为________.[解析] f ′(x )=3x 2-x -2,令f ′(x )=0,得3x 2-x -2=0, 解得x =1或x =-23,又f (1)=72,f ⎝⎛⎭⎫-23=15727,f (-1)=112,f (2)=7, 故f (x )min =72,所以a <72.[答案] ⎝⎛⎭⎫-∞,72 7.(2018·荆门三校联考改编)若函数f (x )=x 2-12ln x +1在其定义域内的一个子区间(a -1,a +1)内存在极值,则实数a 的取值范围是________.[解析] 根据题意,f ′(x )=2x -12x=4⎝⎛⎭⎫x +12⎝⎛⎭⎫x -122x,所以函数有一个极值点12,所以有⎩⎪⎨⎪⎧ a -1≥0,a -1<12<a +1,解得1≤a <32,所以实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫1,32. [答案] ⎣⎡⎭⎫1,32 8.(2018·苏锡常镇四市调研)若函数f (x )=x 2-e x -ax 在R 上存在单调递增区间,则实数a 的最大值为________.[解析] 因为f (x )=x 2-e x -ax ,所以f ′(x )=2x -e x -a ,由题意f ′(x )=2x -e x -a ≥0有解,即a ≤-e x +2x 有解,令g (x )=-e x +2x ,g ′(x )=-e x +2=0,x =ln 2,g ′(x )=-e x +2>0,即x <ln 2时,该函数单调递增; g ′(x )=-e x +2<0,即x >ln 2时,该函数单调递减, 所以,当x =ln 2,g (x )取得最大值2ln 2-2, 所以a ≤2ln 2-2. [答案] 2ln 2-29.若函数f (x )=x ln x -a2x 2-x +1有两个极值点,则a 的取值范围为________.解析:因为f (x )=x ln x -a2x 2-x +1(x >0),所以f ′(x )=ln x -ax ,f ″(x )=1x -a =0,得一阶导函数有极大值点x =1a,由于x →0时f ′(x )→-∞;当x →+∞时,f ′(x )→-∞, 因此原函数要有两个极值点, 只要f ′⎝⎛⎭⎫1a =ln 1a -1>0, 解得0<a <1e .答案:⎝⎛⎭⎫0,1e 10.已知函数f (x )=x 3-3x -1,若对于区间[-3,2]上的任意x 1,x 2,都有|f (x 1)-f (x 2)|≤t ,则实数t 的最小值是________.[解析] 因为f ′(x )=3x 2-3=3(x -1)(x +1),令f ′(x )=0,得x =±1,所以-1,1为函数的极值点.又f (-3)=-19,f (-1)=1,f (1)=-3,f (2)=1,所以在区间[-3,2]上f (x )max =1,f (x )min =-19.又由题设知在区间[-3,2]上,f (x )max -f (x )min ≤t ,从而t ≥20,所以t 的最小值是20.[答案] 2011.(2018·南通模拟)已知函数f (x )=x ln x ,g (x )=(-x 2+ax -3)e x (a 为实数). (1)当a =5时,求函数y =g (x )在x =1处的切线方程; (2)求f (x )在区间[t ,t +2](t >0)上的最小值. 解:(1)当a =5时,g (x )=(-x 2+5x -3)·e x , g (1)=e ,所以g ′(x )=(-x 2+3x +2)·e x , 故切线的斜率为g ′(1)=4e.所以切线的方程为y -e =4e(x -1), 即y =4e x -3e. (2)f ′(x )=ln x +1.x ,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:①当t ≥1e 时,在区间[t ,t +2]上f (x )为增函数,所以f (x )min =f (t )=t ln t ;②当0<t <1e 时,在区间⎣⎡⎭⎫t ,1e 上f (x )为减函数,在区间⎝⎛⎦⎤1e ,t +2上f (x )为增函数, 所以f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫1e =-1e. 12.已知函数f (x )=x -1+ae x (a ∈R ,e 为自然对数的底数).(1)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线平行于x 轴,求a 的值; (2)求函数f (x )的极值.[解] (1)由f (x )=x -1+a e x ,得f ′(x )=1-ae x .又曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线平行于x 轴, 得f ′(1)=0,即1-ae =0,解得a =e.(2)f ′(x )=1-aex ,①当a ≤0时,f ′(x )>0,f (x )为(-∞,+∞)上的增函数,所以函数f (x )无极值. ②当a >0时,令f ′(x )=0,得e x =a ,即x =ln a . x ∈(-∞,ln a )时,f ′(x )<0; x ∈(ln a ,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-∞,ln a )上单调递减,在(ln a ,+∞)上单调递增, 故f (x )在x =ln a 处取得极小值, 且极小值为f (ln a )=ln a ,无极大值. 综上,当a ≤0时,函数f (x )无极值;当a >0时,f (x )在x =ln a 处取得极小值ln a ,无极大值.1.设函数f (x )=kx 3-3x +1(x ∈R ),若对于任意x ∈[-1,1],都有f (x )≥0成立,则实数k 的值为________.[解析] 若x =0,则不论k 取何值,f (x )≥0都成立; 当x >0,即x ∈(0,1]时,f (x )=kx 3-3x +1≥0可化为k ≥3x 2-1x 3.设g (x )=3x 2-1x 3,则g ′(x )=3(1-2x )x 4,所以g (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,12上单调递增,在区间⎝⎛⎭⎫12,1上单调递减, 因此g (x )max =g ⎝⎛⎭⎫12=4,从而k ≥4; 当x <0即x ∈[-1,0)时,f (x )=kx 3-3x +1≥0可化为k ≤3x 2-1x 3,g (x )=3x 2-1x 3在区间[-1,0)上单调递增,因此g (x )min =g (-1)=4,从而k ≤4,综上k =4. [答案] 42.已知y =f (x )是奇函数,当x ∈(0,2)时,f (x )=ln x -ax ⎝⎛⎭⎫a >12,当x ∈(-2,0)时,f (x )的最小值为1,则a =________.[解析] 因为f (x )是奇函数,所以f (x )在(0,2)上的最大值为-1. 当x ∈(0,2)时,f ′(x )=1x -a ,令f ′(x )=0得x =1a ,又a >12,所以0<1a<2.当x <1a 时,f ′(x )>0,f (x )在⎝⎛⎭⎫0,1a 上单调递增; 当x >1a 时,f ′(x )<0,f (x )在⎝⎛⎭⎫1a ,2上单调递减, 所以f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫1a =ln 1a -a ·1a =-1,解得a =1. [答案] 13.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c 有两个极值点x 1,x 2,若f (x 1)=x 1<x 2,则关于x 的方程3(f (x ))2+2af (x )+b =0的不同实根个数为________.[解析] 因为f ′(x )=3x 2+2ax +b ,函数f (x )的两个极值点为x 1,x 2,则f ′(x 1)=0,f ′(x 2)=0,所以x 1,x 2是方程3x 2+2ax +b =0的两根,所以解关于x 的方程3(f (x ))2+2af (x )+b =0,得f (x )=x 1或f (x )=x 2.由上述可知函数f (x )在区间(-∞,x 1),(x 2,+∞)上单调递增,在区间(x 1,x 2)上单调递减,又f (x 1)=x 1<x 2,如图所示,由数形结合可知f (x )=x 1时有两个不同的实根,f (x )=x 2时有一个实根,所以不同实根的个数为3.[答案] 34.(2018·河北省定州中学月考)设函数f (x )=ax 3-3x +1(x ∈R ),若对于任意的x ∈[-1,1],都有f (x )≥0成立,则实数a 的值为________.[解析] 由题意得f ′(x )=3ax 2-3,当a ≤0时,f ′(x )=3ax 2-3<0,所以f (x )在[-1,1]上为减函数,所以f (x )min =f (1)=a -2≥0,解得a ≥2(与a ≤0矛盾,舍去).当a >0时,令f ′(x )=0可得x =±1a,当x ∈⎝⎛⎭⎫-1a ,1a 时,f ′(x )<0,f (x )为减函数;当x ∈⎝⎛⎭⎫-∞,-1a 和⎝⎛⎭⎫1a ,+∞时,f ′(x )>0,f (x )为增函数,由f (-1)=4-a ≥0且f (1)=a -2≥0,可得2≤a ≤4,又f ⎝⎛⎭⎫1a =a ×1a a -3a +1=1-2a ≥0,可得a ≥4,综上可知a =4. [答案] 45.设f (x )=-13x 3+12x 2+2ax .(1)若f (x )在⎝⎛⎭⎫23,+∞上存在单调递增区间,求a 的取值范围; (2)当0<a <2时,f (x )在[1,4]上的最小值为-163,求f (x )在该区间上的最大值.[解] (1)由f ′(x )=-x 2+x +2a =-⎝⎛⎭⎫x -122+14+2a ,当x ∈⎣⎡⎭⎫23,+∞时,f ′(x )的最大值为f ′⎝⎛⎭⎫23=29+2a ;令29+2a >0,得a >-19.所以,当a >-19时,f (x )在⎝⎛⎭⎫23,+∞上存在单调递增区间.(2)令f ′(x )=0,得两根x 1=1-1+8a2,x 2=1+1+8a 2.所以f (x )在(-∞,x 1),(x 2,+∞)上单调递减,在(x 1,x 2)上单调递增. 当0<a <2时,有x 1<1<x 2<4,所以f (x )在[1,4]上的最大值为f (x 2). 又f (4)-f (1)=-272+6a <0,即f (4)<f (1).所以f (x )在[1,4]上的最小值为f (4)=8a -403=-163,得a =1,x 2=2,从而f (x )在[1,4]上的最大值为 f (2)=103.6.(2018·苏州检测)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 3+x 2,x <1,a ln x ,x ≥1.(1)求f (x )在区间(-∞,1)上的极小值和极大值点; (2)求f (x )在[-1,e](e 为自然对数的底数)上的最大值. [解] (1)当x <1时,f ′(x )=-3x 2+2x =-x (3x -2),令f ′(x )=0,解得x =0或x =23.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:故当x =0时,函数f (x )取得极小值为f (0)=0,函数f (x )的极大值点为x =23.(2)①当-1≤x <1时,由(1)知,函数f (x )在[-1,0]和[23,1)上单调递减,在[0,23]上单调递增.因为f (-1)=2,f (23)=427,f (0)=0,所以f (x )在[-1,1)上的最大值为2.②当1≤x ≤e 时,f (x )=a ln x ,当a ≤0时,f (x )≤0;当a >0时,f (x )在[1,e]上单调递增,则f (x )在[1,e]上的最大值为f (e)=a .综上所述,当a ≥2时,f (x )在[-1,e]上的最大值为a ; 当a <2时,f (x )在[-1,e]上的最大值为2.。
2019届高考数学(文科)江苏版1轮复习:第2章 基本初等函数、导数的应用 6 第6讲分层演练直击高考含解析
1.已知f (x )=2x +2-x ,若f (a )=3,则f (2a )=________.解析:由f (a )=3得2a +2-a =3,两边平方得22a +2-2a +2=9,即22a +2-2a =7,故f (2a )=7.答案:72.已知a =20.2,b =0.40.2,c =0.40.6,则a ,b ,c 的大小关系为________.解析:由0.2<0.6,0.4<1,并结合指数函数的图象可知0.40.2>0.40.6,即b >c ;因为a =20.2>1,b =0.40.2<1,所以a >b .综上,a >b >c .答案:a >b >c3.若函数f (x )=a x -1(a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a =________. 解析:当a >1时,f (x )=a x -1在[0,2]上为增函数, 则a 2-1=2,所以a =±3,又因为a >1,所以a = 3. 当0<a <1时,f (x )=a x -1在[0,2]上为减函数, 又因为f (0)=0≠2,所以0<a <1不成立. 综上可知,a = 3. 答案: 34.⎝⎛⎭⎫32-13×⎝⎛⎭⎫-760+814×42-⎝⎛⎭⎫-2323=________.解析:原式=⎝⎛⎭⎫2313×1+234×214-⎝⎛⎭⎫2313=2. 答案:25.已知函数f (x )=e x -e -x e x +e-x ,若f (a )=-12,则f (-a )=________.解析:因为f (x )=e x -e -x e x +e -x ,f (a )=-12,所以e a -e -a e a +e -a=-12.所以f (-a )=e -a -e a e -a +e a =-e a -e -ae a +e -a=-⎝⎛⎭⎫-12=12.答案:126.若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,a ≠1)且f (1)=9,则f (x )的单调递减区间是________.解析:由f (1)=9得a 2=9,所以a =3.因此f (x )=3|2x -4|,又因为g (x )=|2x -4|的递减区间为(-∞,2],所以f (x )的单调递减区间是(-∞,2]. 答案:(-∞,2]7.函数y =⎝⎛⎭⎫14x-⎝⎛⎭⎫12x+1在x ∈[-3,2]上的值域是________. 解析:因为x ∈[-3,2],若令t =⎝⎛⎭⎫12x,则t ∈⎣⎡⎦⎤14,8. 则y =t 2-t +1=⎝⎛⎭⎫t -122+34. 当t =12时,y min =34;当t =8时,y max =57.所以所求函数值域为⎣⎡⎦⎤34,57. 答案:⎣⎡⎦⎤34,57 8.已知函数f (x )=e |x -a |(a 为常数).若f (x )在区间[1,+∞)上是增函数,则a 的取值范围是________.解析:因为y =e u 是R 上的增函数,所以f (x )在[1,+∞)上单调递增,只需u =|x -a |在[1,+∞)上单调递增,由函数图象可知a ≤1.答案:(-∞,1]9.(2018·安徽江淮十校第一次联考)已知max{a ,b }表示a ,b 两数中的最大值.若f (x )=max{e |x |,e |x -2|},则f (x )的最小值为________.解析:由于f (x )=max{e |x |,e |x -2|}=⎩⎪⎨⎪⎧e x ,x ≥1,e 2-x ,x <1.当x ≥1时,f (x )≥e ,且当x =1时,取得最小值e ; 当x <1时,f (x )>e. 故f (x )的最小值为f (1)=e. 答案:e10.若函数f (x )=a x -x -a (a >0,且a ≠1)有两个零点,则实数a 的取值范围是________. 解析:令a x -x -a =0即a x =x +a ,若0<a <1,显然y =a x 与y =x +a的图象只有一个公共点;若a >1,y =a x 与y =x +a 的图象如图所示有两个公共点.答案:(1,+∞)11.已知函数f (x )=b ·a x (其中a ,b 为常量且a >0,a ≠1)的图象经过点A (1,6),B (3,24).(1)试确定f (x );(2)若不等式⎝⎛⎭⎫1a x+⎝⎛⎭⎫1b x-m ≥0在x ∈(-∞,1]上恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)因为f (x )=b ·a x 的图象过点A (1,6),B (3,24),所以⎩⎪⎨⎪⎧b ·a =6,①b ·a 3=24,②②÷①得a 2=4,又a >0且a ≠1,所以a =2,b =3, 所以f (x )=3·2x .(2)由(1)知⎝⎛⎭⎫1a x +⎝⎛⎭⎫1b x -m ≥0在(-∞,1]上恒成立化为m ≤⎝⎛⎭⎫12x +⎝⎛⎭⎫13x在(-∞,1]上恒成立.令g (x )=⎝⎛⎭⎫12x +⎝⎛⎭⎫13x,则g (x )在(-∞,1]上单调递减, 所以m ≤g (x )min =g (1)=12+13=56,故所求实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,56. 12.已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫13ax 2-4x +3. (1)若a =-1,求f (x )的单调区间; (2)若f (x )有最大值3,求a 的值; (3)若f (x )的值域是(0,+∞),求a 的值. 解:(1)当a =-1时,f (x )=⎝⎛⎭⎫13-x 2-4x +3,令g (x )=-x 2-4x +3,由于g (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减, 而y =⎝⎛⎭⎫13t在R 上单调递减,所以f (x )在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增, 即函数f (x )的单调递增区间是(-2,+∞), 单调递减区间是(-∞,-2). (2)令g (x )=ax 2-4x +3,f (x )=⎝⎛⎭⎫13g (x ),由于f (x )有最大值3,所以g (x )应有最小值-1,因此必有⎩⎨⎧a >0,3a -4a =-1,解得a =1,即当f (x )有最大值3时,a 的值等于1. (3)由指数函数的性质知, 要使y =⎝⎛⎭⎫13g (x )的值域为(0,+∞).应使g (x )=ax 2-4x +3的值域为R , 因此只能a =0.(因为若a ≠0,则g (x )为二次函数,其值域不可能为R ) 故a 的值为0.1.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x >0,e x ,x ≤0,若F (x )=f (x )+x ,x ∈R ,则F (x )的值域为________.解析:当x >0时,F (x )=1x+x ≥2;当x ≤0时,F (x )=e x +x ,根据指数函数与一次函数的单调性,F (x )是单调递增函数,F (x )≤F (0)=1,所以F (x )的值域为(-∞,1]∪[2,+∞).答案:(-∞,1]∪[2,+∞)2.若关于x 的方程|a x -1|=2a (a >0且a ≠1)有两个不等实根,则a 的取值范围是________.解析:方程|a x -1|=2a (a >0且a ≠1)有两个不同实数根转化为函数y =|a x -1|与y =2a 有两个交点.①当0<a <1时,如图(1),所以0<2a <1,即0<a <12.②当a >1时,如图(2),而y =2a >1不符合要求.综上,0<a <12.答案:⎝⎛⎭⎫0,12 3.已知f (x ),g (x )都是定义在R 上的函数,且满足以下条件①f (x )=a x ·g (x )(a >0,a ≠1);②g (x )≠0;若f (1)g (1)+f (-1)g (-1)=52,则a 等于________.解析:由f (x )=a x ·g (x )得f (x )g (x )=a x ,所以f (1)g (1)+f (-1)g (-1)=52⇒a +a -1=52,解得a =2或12.答案:2或124.已知函数f (x )=|2x -1|,a <b <c ,且f (a )>f (c )>f (b ),则下列结论中,一定成立的是________.①a <0,b <0,c <0;②a <0,b ≥0,c >0; ③2-a <2c ;④2a +2c <2.解析:画出函数f (x )=|2x -1|的图象(如图),由图象可知,a <0,b 的符号不确定,c >0. 故①②错;因为f (a )=|2a -1|,f (c )=|2c -1|, 所以|2a -1|>|2c -1|,即1-2a >2c -1,故2a +2c <2,④成立; 又2a +2c >22a +c ,所以2a +c <1,所以a +c <0,所以-a >c ,所以2-a >2c ,③不成立. 答案:④5.(2018·苏锡常镇四市调研)已知函数f (x )=2a ·4x -2x -1. (1)当a =1时,求函数f (x )在x ∈[-3,0]上的值域; (2)若关于x 的方程f (x )=0有解,求a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,f (x )=2·4x -2x -1 =2(2x )2-2x -1,令t =2x ,x ∈[-3,0],则t ∈⎣⎡⎦⎤18,1. 故y =2t 2-t -1=2⎝⎛⎭⎫t -142-98, t ∈⎣⎡⎦⎤18,1, 故值域为⎣⎡⎦⎤-98,0. (2)关于x 的方程2a (2x )2-2x -1=0有解, 设2x =m >0,等价于方程2am 2-m -1=0在(0,+∞)上有解, 记g (m )=2am 2-m -1,当a =0时,解为m =-1<0,不成立. 当a <0时,开口向下,对称轴m =14a <0,过点(0,-1),不成立.当a >0时,开口向上,对称轴m =14a >0,过点(0,-1),必有一个根为正,所以a >0.6.设函数f (x )=ka x -a -x (a >0且a ≠1)是定义域为R 的奇函数.(1)若f (1)>0,试求不等式f (x 2+2x )+f (x -4)>0的解集;(2)若f (1)=32,且g (x )=a 2x +a -2x -4f (x ),求g (x )在[1,+∞)上的最小值.解:因为f (x )是定义域为R 的奇函数,所以f (0)=0,所以k -1=0,即k =1. (1)因为f (1)>0,所以a -1a>0,又a >0且a ≠1,所以a >1,f (x )=a x -a -x , 因为f ′(x )=a x ln a +a -x ln a =(a x +a -x )ln a >0, 所以f (x )在R 上为增函数. 原不等式可化为f (x 2+2x )>f (4-x ), 所以x 2+2x >4-x ,即x 2+3x -4>0, 所以x >1或x <-4,所以不等式的解集为{x |x >1或x <-4}.(2)因为f (1)=32,所以a -1a =32,即2a 2-3a -2=0,所以a =2或a =-12(舍去),所以g (x )=22x +2-2x -4(2x -2-x ) =(2x -2-x )2-4(2x -2-x )+2.令t (x )=2x -2-x (x ≥1),则t (x )在(1,+∞)为增函数(由(1)可知),即t (x )≥t (1)=32,所以原函数变为w (t )=t 2-4t +2=(t -2)2-2, 所以当t =2时,w (t )min =-2,此时x =log 2(1+2). 即g (x )在x =log 2(1+2)时取得最小值-2.。
2019年高考数学(文科)一轮分层演练:第2章函数的概念与基本初等函数章末总结(含答案解析)
一、点在纲上,源在本里二、根置教材,考在变中 一、选择题1.(必修1 P 58练习T 2(1)改编)函数f (x )=32-x 的定义域为A ,值域为B ,则A ∩B =( ) A .(0,2] B .[1,2] C .[0,1] D .(1,2)解析:选B.因为A ={x |x ≤2},B ={y |y ≥1},所以A ∩B =[1,2],故选B.2.(必修1 P 74A 组T 2(2)(3)(4)改编)设a =log 87,b =log 43,c =log 73,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a >b >c B .a >c >b C .b >a >c D .b >c >a解析:选A.由a =log 87得8a =7,即23a =7,2a=713,即a =log 2713.由b =log 43得4b =3,即22b =3,2b=312,即b =log 2312.又()7136=49,()3126=27.所以713>312,则a >b .由于1<4<7,所以log 43>log 73,即b >c ,所以a >b >c .3.(必修1 P 44A 组T 7改编)已知f (x )=a -x 1+x ,且f ⎝⎛⎭⎫1b =-f (b )对于b ≠-1时恒成立,则a 的值为( ) A .0 B .1 C .2D .-1解析:选B.因为f (x )=a -x 1+x,由f ⎝⎛⎭⎫1b =-f (b ),得a -1b 1+1b =-a +b 1+b ,化简得(a -1)(b +1)=0.要使上式对于b ≠-1恒成立,则a -1=0,所以a =1.4.(必修1 P 45B 组T 6改编)定义在R 上的偶函数f (x )满足:f (4)=f (-2)=0,在区间(-∞,-3)与[-3,0]上分别单调递增和单调递减,则不等式xf (x )>0的解集为( )A .(-∞,-4)∪(4,+∞)B .(-4,-2)∪(2,4)C .(-∞,-4)∪(-2,0)D .(-∞,-4)∪(-2,0)∪(2,4)解析:选D.因为f (x )是偶函数,所以f (4)=f (-4)=f (2)=f (-2)=0,又f (x )在(-∞,-3),[-3,0]上分别单调递增与单调递减,所以xf (x )>0的解集为(-∞,-4)∪(-2,0)∪(2,4),故选D.5.(必修1 P 36练习T 1(2)改编)函数y =(x 3-x )2|x |的图象大致是( )解析:选B.易判断函数为奇函数.由y =0得x =±1或x =0.且当0<x <1时,y <0;当x >1时,y >0,故选B. 6.(必修1 P 88例1改编)已知e 是自然对数的底数,函数f (x )=e x +x -2的零点为a ,函数g (x )=ln x +x -2的零点为b ,则下列不等式中成立的是( )A .f (a )<f (1)<f (b )B .f (a )<f (b )<f (1)C .f (1)<f (a )<f (b )D .f (b )<f (1)<f (a ) 解析:选A.由题意,知f ′(x )=e x +1>0恒成立,所以函数f (x )在R 上是单调递增的,而f (0)=e 0+0-2=-1<0,f (1)=e 1+1-2=e -1>0,所以函数f (x )的零点a ∈(0,1);由题意,知g ′(x )=1x +1>0,所以函数g (x )在(0,+∞)上是单调递增的,又g (1)=ln 1+1-2=-1<0,g (2)=ln 2+2-2=ln 2>0,所以函数g (x )的零点b ∈(1,2).综上,可得0<a <1<b <2.因为f (x )在R 上是单调递增的,所以f (a )<f (1)<f (b ).故选A.7.(必修1 P 24A 组T 1(1)改编)已知函数f (x )=3xx -4的图象与直线x +my -3m -4=0有两个交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2x 1+x 2等于( )A .43B .34C .-43D .-34解析:选B.因为f (x )=3x x -4=3(x -4)+12x -4=3+12x -4,其图象是由y =12x 向右平移4个单位后,再向上平移3个单位得到,所以函数f (x )=3xx -4的图象关于点(4,3)对称,又直线x +my -3m -4=0,即为(x -4)+m (y -3)=0,从而恒过定点(4,3).所以A (x 1,y 1)与B (x 2,y 2)关于点(4,3)对称,所以x 1+x 2=8,y 1+y 2=6,所以y 1+y 2x 1+x 2=68=34. 8.(必修1 P 23练习T 3改编)已知函数f (x )=|2x -1|,a <b <c ,且f (a )>f (c )>f (b ),则下列结论中,一定成立的是( ) A .a <0,b <0,c <0 B .a <0,b ≥0,c >0C .2-a <2cD .2a +2c <2解析:选D.作出函数f (x )=|2x -1|的图象如图中实线所示,又a <b <c ,且f (a )>f (c )>f (b ),结合图象知f (a )<1,a <0,c >0,所以0<2a <1,所以f (a )=|2a -1|=1-2a ,所以f (c )<1,所以0<c <1,所以1<2c <2,所以f (c )=|2c -1|=2c -1.又f (a )>f (c ),即1-2a >2c -1,所以2a +2c <2,故选D.二、填空题9.(必修1 P 75B 组T 2改编)若log a 2<1(a >0且a ≠1),则a 的范围为________.解析:当0<a <1时,log a 2<0,所以log a 2<1成立.当a >1时,log a 2<1即为log a 2<log a a .所以a >2,综上所述a 的范围为(0,1)∪(2,+∞).答案:(0,1)∪(2,+∞)10.(必修1 P 23练习T 3改编)函数y =|x +a |的图象与直线y =1围成的三角形的面积为__________. 解析:作出其图象如图所示,由⎩⎪⎨⎪⎧y =|x +a |,y =1,得A (-1-a ,1),B (1-a ,1),所以|AB |=2,所以S △ABC =12×2×1=1.答案:111.(必修1 P 75A 组T 12改编)研究鲑鱼的科学家发现鲑鱼逆流游速可以表示为函数v =a log 3Q100,其中v 的单位为m/s ,Q 表示鲑鱼的耗氧量的单位数,a 为正常数.已知一条鲑鱼游速为32 m/s 时,其耗氧量为2 700个单位数,则当它的游速为2 m/s 时,它的耗氧量是静止时耗氧量的________倍.解析:当Q =2 700时,v =32 m/s.所以32=a log 32 700100,所以a =12.即v =12log 3Q 100.所以当v =2时,2=12log 3Q100,此时Q =8 100,当v =0时,0=12log 3Q 100,此时Q =100.所以游速2 m/s 时的耗氧量是静止时耗氧量的8 100100=81倍.答案:8112.(必修1 P 83B 组T 4改编)已知函数f (x )=e x +k e -x 为奇函数,函数g (x )是f (x )的导函数,有下列4个结论: ①[f (x )]2-[g (x )]2为定值;②曲线f (x )在任何一点(x 0,f (x 0))处的切线的倾斜角α是大于60°的锐角; ③函数f (x )与g (x )的图象有且只有1个交点; ④f (2x )=2f (x )g (x )恒成立.则正确的结论为________(将正确结论的序号都填上).解析:因为f (x )=e x +k e -x 为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),即e -x +k e x =-e x -k e -x ,(k +1)(e -x +e x )=0.所以k=-1.即f (x )=e x -e -x .则g (x )=f ′(x )=e x +e -x ,所以[f (x )]2-[g (x )]2=(e x -e -x )2-(e x +e -x )2=-4为定值,故①正确.又f ′(x )=e x +e -x ≥2e x ·e -x =2.所以f ′(x 0)≥2> 3.即曲线f (x )在任意一点(x 0,f (x 0))处的切线的倾斜角α是大于60°的锐角,故②正确.③由f (x )=g (x ),即e x -e -x =e x +e -x 得e -x =0,无解.即函数f (x )与g (x )的图象无交点,故③错误.④f (2x )=e 2x -e -2x ,f (x )g (x )=(e x -e -x )(e x +e -x )=e 2x -e -2x ,所以f (2x )=f (x )g (x ),所以f (2x )=2f (x )g (x )恒成立错误,故④错误.答案:①②。
2019届高考数学(文科)江苏版1轮复习练习:第2章 基本初等函数、导数的应用 2 第2讲分层演练直击高考
1.函数f (x )=x -4|x |-5的定义域为________. [解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧x -4≥0,|x |-5≠0,得x ≥4且x ≠5. [答案] {x |x ≥4,且x ≠5}2.若x 有意义,则函数y =x 2+3x -5的值域是________. [解析] 因为x 有意义,所以x ≥0. 又y =x 2+3x -5=⎝⎛⎭⎫x +322-94-5, 所以当x =0时,y min =-5. [答案] [-5,+∞)3.函数y =1x 2+2的值域为________.[解析] 因为x 2+2≥2,所以0<1x 2+2≤12.所以0<y ≤12.[答案] ⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |0<y ≤124.(2018·南京四校第一学期联考)函数f (x )=x 2-5x +6lg (2x -3)的定义域为________.解析:要使f (x )有意义,必须⎩⎪⎨⎪⎧2x -3>0lg (2x -3)≠0x 2-5x +6≥0,所以⎩⎪⎨⎪⎧x >32x ≠2x ≥3或x ≤2,所以函数f (x )的定义域为⎝⎛⎭⎫32,2∪[3,+∞). 答案:⎝⎛⎭⎫32,2∪[3,+∞)5.若函数y =f (x )的定义域是[0,2 014],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是________.[解析] 令t =x +1,则由已知函数y =f (x )的定义域为[0,2 014]可知,0≤t ≤2 014,故要使函数f (x +1)有意义,则0≤x +1≤2 014,解得-1≤x ≤2 013,故函数f (x +1)的定义域为[-1,2 013].所以函数g (x )有意义的条件是⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤2 013,x -1≠0,解得-1≤x <1或1<x ≤2 013.故函数g (x )的定义域为[-1,1)∪(1,2 013]. [答案] [-1,1)∪(1,2 013]6.函数y =x -x (x ≥0)的最大值为________. [解析] y =x -x =-(x )2+x =-⎝⎛⎭⎫x -122+14, 即y max =14.[答案] 147.(2018·南昌模拟)定义新运算“⊕”:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2.设函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2],则函数f (x )的值域为________.[解析] 由题意知,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2,x ∈[-2,1],x 3-2,x ∈(1,2],当x ∈[-2,1]时,f (x )∈[-4,-1];当x ∈(1,2]时,f (x )∈(-1,6].故当x ∈[-2,2]时,f (x )∈[-4,6].[答案] [-4,6]8.已知集合A 是函数f (x )=1-x 2+x 2-1x 的定义域,集合B 是其值域,则A ∪B 的子集的个数为________.[解析] 要使函数f (x )的解析式有意义,则需⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,x 2-1≥0,x ≠0,解得x =1或x =-1,所以函数的定义域A ={-1,1}.而f (1)=f (-1)=0,故函数的值域B ={0},所以A ∪B ={1,-1,0},其子集的个数为23=8.[答案] 89.已知二次函数f (x )=ax 2-x +c (x ∈R )的值域为[0,+∞),则c +2a +a +2c 的最小值为________.[解析] 由二次函数的值域是[0,+∞),可知该二次函数的图象开口向上,且函数的最小值为0,因此有a >0,4ac -14a =0,从而c =14a >0.又c +2a +a +2c=⎝⎛⎭⎫2a +8a +⎝⎛⎭⎫14a 2+4a 2≥2×4+2=10,当且仅当⎩⎨⎧2a =8a ,14a 2=4a 2,即a =12时取等号,故所求的最小值为10.[答案] 1010.函数y =2x -1-13-4x 的值域为________. [解析] 法一:(换元法)设13-4x =t , 则t ≥0,x =13-t 24,于是y =g (t )=2·13-t 24-1-t=-12t 2-t +112=-12(t +1)2+6,显然函数g (t )在[0,+∞)上是单调递减函数, 所以g (t )≤g (0)=112,因此函数的值域是⎝⎛⎦⎤-∞,112. 法二:(单调性法)函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤134,当自变量x 增大时,2x -1增大,13-4x 减小, 所以2x -1-13-4x 增大,因此函数f (x )=2x -1-13-4x 在其定义域上是单调递增函数, 所以当x =134时,函数取得最大值f ⎝⎛⎭⎫134=112, 故函数的值域是⎝⎛⎦⎤-∞,112. [答案] ⎝⎛⎦⎤-∞,112 11. (1)求函数f (x )=lg (x 2-2x )9-x 2的定义域.(2)已知函数f (2x )的定义域是[-1,1],求f (x )的定义域.[解] (1)要使该函数有意义,需要⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x >0,9-x 2>0,则有⎩⎪⎨⎪⎧x <0或x >2,-3<x <3,解得-3<x <0或2<x <3, 所以所求函数的定义域为(-3,0)∪(2,3). (2)因为f (2x )的定义域为[-1,1], 即-1≤x ≤1,所以12≤2x ≤2,故f (x )的定义域为⎣⎡⎦⎤12,2. 12.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 )的表达式,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)函数f (x )的定义域为⎣⎡⎦⎤0,14, 令x +1=t ,则x =(t -1)2,t ∈⎣⎡⎦⎤1,32, f (x )=F (t )=tt 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⎣⎡⎦⎤13,613.1.若函数f (x )=12x 2-x +a 的定义域和值域均为[1,b ](b >1),则a =________,b =________.[解析] 因为f (x )=12(x -1)2+a -12,所以其对称轴为x =1.即[1,b ]为f (x )的单调递增区间. 所以f (x )min =f (1)=a -12=1,①f (x )max =f (b )=12b 2-b +a =b ,②由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧a =32,b =3.[答案] 3232.(2018·徐州质检)已知一个函数的解析式为y =x 2,它的值域为{1,4},这样的函数有________个.[解析] 列举法:定义域可能是{1,2}、{-1,2}、{1,-2}、{-1,-2}、{1,-2,2}、{-1,-2,2}、{-1,1,2}、{-1,1,-2}、{-1,1,-2,2}.[答案] 93.已知函数f (x )=log 13(-|x |+3)的定义域是[a ,b ](a 、b ∈Z ),值域是[-1,0],则满足条件的整数对(a ,b )有________对.[解析] 由f (x )=log 13(-|x |+3)的值域是[-1,0],易知t (x )=|x |的值域是[0,2],因为定义域是[a ,b ](a 、b ∈Z ),所以符合条件的(a ,b )有(-2,0),(-2,1),(-2,2),(0,2),(-1,2)共5对.[答案] 54.(2018·常州调研)设函数g (x )=x 2-2(x ∈R ),f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧g (x )+x +4,x <g (x ),g (x )-x ,x ≥g (x ),则f (x )的值域是________.[解析] 令x <g (x ),即x 2-x -2>0,解得x <-1或x >2;令x ≥g (x ),即x 2-x -2≤0,解得-1≤x ≤2,故函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x +2,x <-1或x >2,x 2-x -2,-1≤x ≤2.当x <-1或x >2时,函数f (x )>f (-1)=2;当-1≤x ≤2时,函数f ⎝⎛⎭⎫12≤f (x )≤f (-1),即-94≤f (x )≤0,故函数f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-94,0∪(2,+∞).[答案] ⎣⎡⎦⎤-94,0∪(2,+∞) 5.若函数f (x )= (a 2-1)x 2+(a -1)x +2a +1的定义域为R ,求实数a 的取值范围.[解] 由函数的定义域为R ,可知对x ∈R ,f (x )恒有意义,即对x ∈R ,(a 2-1)x 2+(a -1)x +2a +1≥0恒成立. ①当a 2-1=0,即a =1(a =-1舍去)时,有1≥0,对x ∈R 恒成立,故a =1符合题意; ②当a 2-1≠0,即a ≠±1时,则有⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1>0,Δ=(a -1)2-4(a 2-1)×2a +1≤0,解得1<a ≤9. 综上,可得实数a 的取值范围是[1,9].6.已知二次函数f (x )=ax 2+bx (a 、b 为常数,且a ≠0)满足条件:f (x -1)=f (3-x ),且方程f (x )=2x 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 )定义域和值域分别为[m ,n ]和[4m ,4n ]?如果存在,求出m 、n 的值;如果不存在,说明理由.[解] (1) f (x )=-x 2+2x .(2)由f (x )=-x 2+2x =-(x -1)2+1,知f (x )max =1,所以4n ≤1,即n ≤14<1.故f (x )在[m ,n ]上为增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=4m ,f (n )=4n ,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-2,n =0,所以存在m =-2,n =0,满足条件.7.已知函数f (x )=x 2+4ax +2a +6.(1)若函数f (x )的值域为[0,+∞),求a 的值;(2)若函数f (x )的函数值均为非负数,求g (a )=2-a |a +3|的值域. [解] (1)因为函数的值域为[0,+∞), 所以Δ=16a 2-4(2a +6)=0 ⇒2a 2-a -3=0⇒a =-1或a =32.(2)因为对一切x ∈R 函数值均为非负数, 所以Δ=8(2a 2-a -3)≤0⇒-1≤a ≤32.所以a +3>0.所以g (a )=2-a |a +3|=-a 2-3a +2 =-⎝⎛⎭⎫a +322+174⎝⎛⎭⎫a ∈⎣⎡⎦⎤-1,32. 因为二次函数g (a )在⎣⎡⎦⎤-1,32上单调递减, 所以g ⎝⎛⎭⎫32≤g (a )≤g (-1), 即-194≤g (a )≤4.所以g (a )的值域为⎣⎡⎦⎤-194,4.。
2019届高考数学(文科)江苏版1轮复习练习:第2章 基本初等函数、导数的应用 8 第8讲分层演练直击高考
1.(2018·河北省定州中学月考改编)函数f (x )=e x +3x 的零点个数是________. [解析] 由已知得f ′(x )=e x +3>0,所以f (x )在R 上单调递增,又f (-1)=e -1-3<0,f (1)=e +3>0,所以f (x )的零点个数是1.[答案] 12.根据表格中的数据,可以判定方程e x -x -2=0的一个根所在的区间为________.[解析] 据题意令f (x )=e f (2)=e 2-4=7.39-4>0,故函数在区间(1,2)内存在零点,即方程在相应区间内有根.[答案] (1,2)3.用二分法求方程x 2=2的正实根的近似解(精确度为0.001)时,如果我们选取初始区间[1.4,1.5],则要达到精度要求至少需要计算的次数是________.[解析] 设至少需要计算n 次,由题意知1.5-1.42n<0.001,即2n >100,由26=64,27=128知n =7.[答案] 74.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≤1,1+log 2x ,x >1,则函数f (x )的零点为________.[解析] 当x ≤1时,由f (x )=2x -1=0,解得x =0;当x >1时,由f (x )=1+log 2x =0,解得x =12,又因为x >1,所以此时方程无解.综上函数f (x )的零点只有0.[答案] 05.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1 (x ≥0),f (x +1)(x <0),若方程f (x )=-x +a 有且只有两个不相等的实数根,则实数a 的取值范围为________.[解析] 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1(x ≥0),f (x +1)(x <0)的图象如图所示,作出直线l :y =a -x ,向左平移直线l ,观察可得函数y =f (x )的图象与直线l :y =-x +a 的图象有两个交点,即方程f (x )=-x +a 有且只有两个不相等的实数根, 即有a <1.[答案] (-∞,1)6.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -a ,x ≤0,ln x ,x >0有两个不同的零点,则实数a 的取值范围是________.[解析] 当x >0时,由f (x )=ln x =0,得x =1.因为函数f (x )有两个不同的零点,则当x ≤0时,函数f (x )=2x -a 有一个零点,令f (x )=0得a =2x ,因为0<2x ≤20=1,所以0<a ≤1,所以实数a 的取值范围是0<a ≤1.[答案] (0,1]7.(2018·南通联考)f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )=2 016x + log 2 016x ,则函数f (x )的零点个数是________.[解析] 结合函数的图象,可知函数y =2 016x 和函数y =-log 2 016x 的图象在第一象限有一个交点,所以函数f (x )有一个正的零点,根据奇函数图象的对称性,有一个负的零点,还有零,所以函数有三个零点.[答案] 38.已知f (x )=|x |+|x -1|,若g (x )=f (x )-a 的零点个数不为0,则a 的最小值为________.[解析] 作出f (x )的图象,如图,g (x )=f (x )-a =0,即f (x )=a ,当a =1时,g (x )有无数个零点;当a >1时,g (x )有2个零点,所以a 的最小值为1.[答案] 19.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +3,x ≤1,-x 2+2x +3,x >1,则函数g (x )=f (x )-e x 的零点个数为________.[解析] 函数g (x )=f (x )-e x 的零点个数即为函数y =f (x )与y =e x 的图象的交点个数.作出函数图象可知有2个交点,即函数g (x )=f (x )-e x 有2个零点.[答案] 210.(2018·江苏省重点中学领航高考冲刺卷(五))已知f (x )是定义在R 上且周期为4的偶函数,又函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|ln x |(0<x ≤e ),|-x 2+e x +1|(e<x ≤4).若f (x )=a 在[-e ,4]上有6个零点,则实数a 的取值范围是________.[解析] 由题意画出函数f (x )在[-e ,4]上的图象,如图所示.又f (x )=a 在[-e ,4]上有6个零点,数形结合可知,实数a 的取值范围为(0,1). [答案] (0,1)11.已知函数f (x )=x 3-x 2+x 2+14.证明:存在x 0∈⎝⎛⎭⎫0,12,使f (x 0)=x 0. [证明] 令g (x )=f (x )-x ,因为g (0)=14,g ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫12-12=-18,所以g (0)·g ⎝⎛⎭⎫12<0.又函数g (x )在⎣⎡⎦⎤0,12上连续, 所以存在x 0∈⎝⎛⎭⎫0,12,使g (x 0)=0,即f (x 0)=x 0. 12.关于x 的一元二次方程x 2+(m -1)x +1=0在区间[0,2]上有解,求实数m 的取值范围.[解] 设f (x )=x 2+(m -1)x +1,x ∈[0,2], ①若f (x )=0在区间[0,2]上有且仅有一解, 因为f (0)=1>0, 则应有f (2)<0,又因为f (2)=22+(m -1)×2+1, 所以m <-32.②若f (x )=0在区间[0,2]上有一个或两个解,则⎩⎨⎧Δ≥0,0<-m -12<2,f (2)≥0,所以⎩⎪⎨⎪⎧(m -1)2-4≥0,-3<m <1,4+(m -1)×2+1≥0.所以⎩⎪⎨⎪⎧m ≥3或m ≤-1,-3<m <1,m ≥-32.所以-32≤m ≤-1.由①②可知m 的取值范围为(-∞,-1].1.已知函数f (x )=x1-|x |(x ∈(-1,1)),有下列结论:①∀x ∈(-1,1),等式f (-x )+f (x )=0恒成立;②∀m ∈[0,+∞),方程|f (x )|=m 有两个不等实数根;③∀x 1,x 2∈(-1,1),若x 1≠x 2,则一定有f (x 1)≠f (x 2);④存在无数个实数k ,使得函数g (x )=f (x )-kx 在(-1,1)上有三个零点,则其中正确结论的序号为________.解析:因为f (-x )=-f (x ),函数f (x )是奇函数,故①正确;当m =0时,|f (x )|=0只有一个解,故②错误;作出函数f (x )在(-1,1)上的图象,可知f (x )在(-1,1)上是增函数,故③正确;由图象可知y =f (x ),y =kx 在(-1,1)上有三个不同的交点时,k 有无数个取值,故④正确.答案:①③④2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a ·2x,x ≤0,log 12x ,x >0.若关于x 的方程f (f (x ))=0有且仅有一个实数解,则实数a 的取值范围是________.解析:若a =0,当x ≤0时,f (x )=0,故f (f (x ))=f (0)=0有无数解,不符合题意,故a ≠0.显然当x ≤0时,a ·2x ≠0,故f (x )=0的根为1,从而f (f (x ))=0有唯一根,即为f (x )=1有唯一根,而x >0时,f (x )=1有唯一根12,故a ·2x =1在(-∞,0]上无根.当a ·2x =1在(-∞,0]上有根时,可得a =12x ≥1,故由a ·2x =1在(-∞,0]上无根可知a <0或0<a <1.答案:(-∞,0)∪(0,1)3.(2018·镇江市高三调研考试)已知函数y =2x +12x +1与函数y =x +1x 的图象共有k (k ∈N *)个公共点:A 1(x 1,y 1),A 2(x 2,y 2),…,A k (x k ,y k ),则∑i =1k(x i +y i )=________.解析:函数y =f (x )=2x +12x +1满足f (x )+f (-x )=2,则函数f (x )的图象关于点(0,1)对称,且f (x )在R 上单调递增,所以f (x )∈(0,2).又函数y =x +1x的图象也关于点(0,1)对称,且在(0,+∞)和(-∞,0)上单调递减,画出两函数的大致图象如图所示,所以两个函数的图象共有2个公共点,A 1(x 1,y 1),A 2(x 2,y 2),且这两个交点关于点(0,1)对称,则∑i =12(x i +y i )=x 1+x 2+y 1+y 2=2.答案:24.(2018·苏州市高三调研测试)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4,x ≤0,e x -5,x >0.若关于x 的方程|f (x )|-ax-5=0恰有三个不同的实数解,则满足条件的所有实数a 的取值集合为________.解析:关于x 的方程|f (x )|-ax -5=0恰有三个不同的实数根,即函数y =|f (x )|与y =ax +5的图象有三个不同的交点.作出函数图象如图所示,①若a >0,当y =ax +5与y =4-x 2(x <0)相切时,即x 2+ax +1=0,由Δ=a 2-4=0,a >0,得a =2,符合题意;当y =ax +5经过(-2,0)时,a =52也符合题意.②若a <0,当y =ax +5与y =5-e x (x >0)相切时,设切点为(x 0,5-e x 0),x 0>0,则切线方程为y -(5-e x 0)=-e x 0(x -x 0),代入点(0,5)得x 0=1,此时a =-e ,符合题意;当y =ax +5经过(ln 5,0)时,a =-5ln 5也符合题意.③当a =0时,两图象有两个交点,不合题意.综上,满足条件的所有实数a 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-e ,-5ln 5,2,52.答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫-e ,-5ln 5,2,525.m 为何值时,f (x )=x 2+2mx +3m +4. (1)有且仅有一个零点; (2)有两个零点且均比-1大.解:(1)若函数f (x )=x 2+2mx +3m +4有且仅有一个零点,等价于Δ=4m 2-4(3m +4)=0, 即m 2-3m -4=0,解得m =4或m =-1.(2)设两零点分别为x 1,x 2,且x 1>-1,x 2>-1,x 1≠x 2. 则x 1+x 2=-2m ,x 1·x 2=3m +4,故只需⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4m 2-4(3m +4)>0,(x 1+1)+(x 2+1)>0,(x 1+1)(x 2+1)>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -4>0,-2m +2>0,3m +4+(-2m )+1>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧m <-1或m >4,m <1,m >-5. 故m 的取值范围是{m |-5<m <-1}. 6.设函数f (x )=|x |x +2-ax 2,a ∈R . (1)当a =2时,求函数f (x )的零点;(2)当a >0时,求证:函数f (x )在(0,+∞)内有且仅有一个零点; (3)若函数f (x )有四个不同的零点,求a 的取值范围.解:(1)当x ≥0时,由f (x )=0,得xx +2-2x 2=0,即x (2x 2+4x -1)=0,解得x =0或x=-2±62(舍负值);当x <0时,由f (x )=0,得-xx +2-2x 2=0,即x (2x 2+4x +1)=0(x ≠-2),解得x =-2±22.综上所述,函数f (x )的零点为0,-2+62,-2+22,-2-22.(2)证明:当a >0且x >0时,由f (x )=0,得xx +2-ax 2=0,即ax 2+2ax -1=0.记g (x )=ax 2+2ax -1,则函数g (x )的图象是开口向上的抛物线. 又g (0)=-1<0,所以函数g (x )在(0,+∞)内有且仅有一个零点, 即函数f (x )在区间(0,+∞)内有且仅有一个零点. (3)易知0是函数f (x )的零点.对于x >0,由(2)知,当a >0时,函数f (x )在区间(0,+∞)内有且仅有一个零点; 当a ≤0时,g (x )=ax 2+2ax -1<0恒成立,因此函数f (x )在区间(0,+∞)内无零点. 于是,要使函数f (x )有四个不同的零点,函数f (x )在区间(-∞,0)内就要有两个不同的零点.当x <0时,由f (x )=0,得-xx +2-ax 2=0,即ax 2+2ax +1=0(x ≠-2).①因为a =0不符合题意,所以①式可化为x 2+2x +1a =0(x ≠-2),即x 2+2x =-1a .作出函数h (x )=x 2+2x (x <0)的图象便知-1<-1a <0,得a >1,综上所述,a 的取值范围是(1,+∞).。
2019年高考数学(文科)一轮分层演练:第2章函数的概念与基本初等函数第1讲(含答案解析)
一、选择题 1.函数f (x )=1x -2+ln(3x -x 2)的定义域是( ) A .(2,+∞) B .(3,+∞) C .(2,3) D .(2,3)∪(3,+∞)解析:选C.由⎩⎪⎨⎪⎧x -2>0,3x -x 2>0,解得2<x <3,则该函数的定义域为(2,3),故选C. 2.已知函数f (x )=x |x |,x ∈R ,若f (x 0)=4,则x 0的值为 ( ) A .-2 B .2 C .-2或2 D. 2解析:选B.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,故选B.3.(2018·广州综合测试(一))已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≤01-log 2x ,x >0,则f (f (3))=( )A .43 B.23C .-43D .-3解析:选A.因为f (3)=1-log 23=log 2 23<0,所以f (f (3))=f (log 2 23)=2 log 223+1=2log243=43,故选A.4.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A .-74 B.74C .43D .-43解析:选B.令t =12x -1,则x =2t +2,所以f (t )=2(2t +2)-5=4t -1所以f (a )=4a -1=6,即a =74.5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0.若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于( )A .-3B .-1C .1D .3 解析:选A.因为f (1)=2, 所以f (a )=-f (1)=-2,当a >0时,f (a )=2a =-2,无解; 当a ≤0时,f (a )=a +1=-2, 所以a =-3.综上,a =-3,选A. 6.(2018·云南第一次统考)已知函数f (x )=x 2-2x ,g (x )=ax +2(a >0),对任意的x 1∈[-1,2]都存在x 0∈[-1,2],使得g (x 1)=f (x 0),则实数a 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫0,12 B .(0,1]C .⎝⎛⎦⎤0,12 D .(0,1)解析:选C.当x 0∈[-1,2]时,由f (x )=x 2-2x ,得f (x 0)∈[-1,3].又对任意的x 1∈[-1,2]都存在x 0∈[-1,2],使得g (x 1)=f (x 0),所以当⎩⎪⎨⎪⎧-a +2≥-1,2a +2≤3,解得a ≤12.综上所述,实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,12. 二、填空题7.函数f (x ),g (x )分别由下表给出.则f (g (1))的值为________;满足f (g (x ))>g (f (x ))的x 的值为________. 解析:因为g (1)=3,f (3)=1,所以f (g (1))=1.当x =1时,f (g (1))=f (3)=1,g (f (1))=g (1)=3,不合题意. 当x =2时,f (g (2))=f (2)=3,g (f (2))=g (3)=1,符合题意. 当x =3时,f (g (3))=f (1)=1,g (f (3))=g (1)=3,不合题意. 答案:1 28.若f (x )对于任意实数x 恒有2f (x )-f (-x )=3x +1,则f (1)=________. 解析:令x =1,得2f (1)-f (-1)=4,① 令x =-1,得2f (-1)-f (1)=-2,② 联立①②得f (1)=2. 答案:29.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x ≥0,-3x ,x <0.若a [f (a )-f (-a )]>0,则实数a 的取值范围为________.解析:易知a ≠0.由题意得,当a >0时,则-a <0,故a [f (a )-f (-a )]=a (a 2+a -3a )>0,化简可得a 2-2a >0,解得a >2或a <0.又因为a >0,所以a >2.当a <0时,则-a >0,故a [f (a )-f (-a )]=a [-3a -(a 2-a )]>0,化简可得a 2+2a >0,解得a >0或a <-2,又因为a <0,所以a <-2.综上可得,实数a 的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).答案:(-∞,-2)∪(2,+∞)10.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,所以f ⎝⎛⎭⎫18+f ⎝⎛⎭⎫28+…+f ⎝⎛⎭⎫78=2×3+1=7. 答案:7 三、解答题11.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <0,2x ,x ≥0,且f (-2)=3,f (-1)=f (1).(1)求f (x )的解析式; (2)画出f (x )的图象.解:(1)由f (-2)=3,f (-1)=f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧-2a +b =3,-a +b =2,解得a =-1,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x <0,2x ,x ≥0.(2)f (x )的图象如图:12.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]上有表达式f (x )=x 2. (1)求f (-1),f (1.5);(2)写出f (x )在区间[-2,2]上的表达式.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 )=⎩⎪⎨⎪⎧-12(x -1)2,x ∈(1,2]x 2,x ∈[0,1]-2(x +1)2,x ∈[-1,0)4(x +2)2,x ∈[-2,-1).。
2019年高考数学(文科)一轮分层演练:第2章函数的概念与基本初等函数第5讲(含答案解析)
一、选择题1.函数f (x )=1-e |x |的图象大致是( )解析:选A.将函数解析式与图象对比分析,因为函数f (x )=1-e |x |是偶函数,且值域是(-∞,0],只有A 满足上述两个性质.2.化简4a 23·b -13÷⎝⎛⎭⎫-23a -13b 23的结果为( )A .-2a 3bB .-8a bC .-6a bD .-6ab解析:选C.原式=⎣⎡⎦⎤4÷⎝⎛⎭⎫-23a 23-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13b -13-23 =-6ab -1=-6a b,故选C.3.已知实数a ,b 满足等式⎝⎛⎭⎫12a =⎝⎛⎭⎫13b ,下列五个关系式:①0<b <a ;②a <b <0;③0<a <b ;④b <a <0;⑤a =b . 其中不可能成立的关系式有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个解析:选B.函数y 1=⎝⎛⎭⎫12x 与y 2=⎝⎛⎭⎫13x 的图象如图所示.由⎝⎛⎭⎫12a =⎝⎛⎭⎫13b得,a <b <0或0<b <a 或a =b =0. 故①②⑤可能成立,③④不可能成立.4.若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,a ≠1),满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是( )A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[-2,+∞)D .(-∞,-2]解析:选B.由f (1)=19得a 2=19,所以a =13或a =-13(舍去),即f (x )=⎝⎛⎭⎫13|2x -4|.由于y =|2x -4|在(-∞,2]上递减,在[2,+∞)上递增,所以f (x )在(-∞,2]上递增,在[2,+∞)上递减,故选B.5.设a =1.90.9,b =0.91.9,c =0.99.1,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a >b >c B .b >a >c C .a >c >b D .c >a >b解析:选A.因为函数y =0.9x在R 上是减函数,所以0.91.9>0.99.1,且0.91.9<0.90=1.即c <b <1. 又函数y =1.9x 在R 上是增函数.所以1.90.9>1.90=1即a >1.所以a >b >c .故选A.6.若函数f (x )=2x+12x -a是奇函数,则使f (x )>3成立的x 的取值范围为( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,+∞) 解析:选C.因为f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),即2-x +12-x -a =-2x +12x -a,整理得(a -1)(2x+1)=0,所以a =1,所以f (x )>3即为2x +12x -1>3,当x >0时,2x -1>0,所以2x +1>3·2x -3,解得0<x <1; 当x <0时,2x -1<0, 所以2x +1<3·2x -3,无解. 所以x 的取值范围为(0,1). 二、填空题7.函数y =16-4x 的值域是________.解析:因为4x >0,所以16-4x <16,所以0≤16-4x <16,即0≤y <4. 答案:[0,4)8.若函数f (x )=a x -1(a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a =________. 解析:当a >1时,f (x )=a x -1在[0,2]上为增函数, 则a 2-1=2,所以a =±3,又因为a >1,所以a = 3. 当0<a <1时,f (x )=a x -1在[0,2]上为减函数, 又因为f (0)=0≠2,所以0<a <1不成立. 综上可知,a = 3. 答案: 39.若函数f (x )=2|x -a |(a ∈R )满足f (1+x )=f (1-x ),且f (x )在[m ,+∞)上单调递增,则实数m 的最小值等于________.解析:因为f (x )=2|x -a |,所以f (x )的图象关于x =a 对称.又由f (1+x )=f (1-x ),知f (x )的图象关于直线x =1对称,故a =1,且f (x )的增区间是[1,+∞),由函数f (x )在[m ,+∞)上单调递增,知[m ,+∞)⊆[1,+∞),所以m ≥1,故m 的最小值为1. 答案:110.已知函数y =a x +b (a >0,且a ≠1,b >0)的图象经过点P (1,3),如图所示,则4a -1+1b的最小值为________,此时a ,b 的值分别为________.解析:由函数y =a x +b (a >0且a ≠1,b >0)的图象经过点P (1,3),得a +b =3,所以a -12+b2=1,又a >1,则4a -1+1b =⎝⎛⎭⎫4a -1+1b (a -12+b 2)=2+12+2b a -1+a -12b ≥52+2 2b a -1·a -12b =92,当且仅当2b a -1=a -12b,即a=73,b =23时取等号,所以4a -1+1b的最小值为92. 答案:92 73,23三、解答题11.已知函数f (x )=b ·a x (其中a ,b 为常量,且a >0,a ≠1)的图象经过点A (1,6),B (3,24).若不等式⎝⎛⎭⎫1a x+⎝⎛⎭⎫1b x -m ≥0在x ∈(-∞,1]上恒成立,求实数m 的取值范围. 解:把A (1,6),B (3,24)代入f (x )=b ·a x ,得⎩⎪⎨⎪⎧6=ab ,24=b ·a 3, 结合a >0,且a ≠1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3.所以f (x )=3·2x .要使⎝⎛⎭⎫12x +⎝⎛⎭⎫13x ≥m 在x ∈(-∞,1]上恒成立,只需保证函数y =⎝⎛⎭⎫12x +⎝⎛⎭⎫13x 在(-∞,1]上的最小值不小于m 即可.因为函数y =⎝⎛⎭⎫12x +⎝⎛⎭⎫13x 在(-∞,1]上为减函数,所以当x =1时,y =⎝⎛⎭⎫12x +⎝⎛⎭⎫13x 有最小值56.所以只需m ≤56即可.即m 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,56. 12.已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫13ax 2-4x +3.(1)若a =-1,求f (x )的单调区间; (2)若f (x )有最大值3,求a 的值.解:(1)当a =-1时,f (x )=⎝⎛⎭⎫13-x 2-4x +3,令g (x )=-x 2-4x +3,由于g (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,而y =⎝⎛⎭⎫13t 在R 上单调递减,所以f (x )在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,即函数f (x )的单调递增区间是(-2,+∞), 单调递减区间是(-∞,-2).(2)令g (x )=ax 2-4x +3,f (x )=⎝⎛⎭⎫13g (x ),由于f (x )有最大值3,所以g (x )应有最小值-1,因此必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,3a -4a=-1,解得a =1,即当f (x )有最大值3时,a 的值为1.。
高考数学(理)一轮复习文档 第二章 基本初等函数、导数及其应用 第6讲 对数与对数函数 Word版含答案
第6讲 对数与对数函数1.对数的概念如果a x=N (a >0,且a ≠1),那么x 叫做以a 为底N 的对数,记作x =log a N . 2.对数的性质与运算法则 (1)对数的性质①log a 1=0;②log a a =1. (2)对数恒等式a log a N =N .(其中a >0且a ≠1)(3)对数的换底公式log b N =log a Nlog a b (a ,b 均大于零且不等于1,N >0).(4)对数的运算法则如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么 ①log a (MN )=log a M +log a N ; ②log a M N=log a M -log a N ; ③log a M n=n log a M (n ∈R ). 3.对数函数的图象与性质4.反函数指数函数y =a x与对数函数y =log a x 互为反函数,它们的图象关于直线y =x 对称.1.辨明三个易误点(1)在运算性质中,要特别注意条件,底数和真数均大于0,底数不等于1. (2)对公式要熟记,防止混用.(3)对数函数的单调性、最值与底数a 有关,解题时要按0<a <1和a >1分类讨论,否则易出错.2.对数函数图象的两个基本点(1)当a >1时,对数函数的图象“上升”; 当0<a <1时,对数函数的图象“下降”.(2)对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a ,1),⎝⎛⎭⎪⎫1a,-1,函数图象只在第一、四象限.3.换底公式及其推论(1)log a b =log c blog c a(a ,c 均大于0且不等于1,b >0);(2)log a b ·log b a =1,即log a b =1log b a (a ,b 均大于0且不等于1);(3)log a m b n=nmlog a b (a >0且a ≠1,b >0,m ≠0,n ∈R );(4)log a b ·log b c ·log c d =log a d (a ,b ,c 均大于0且不等于1,d >0).1.函数y =x ln(1-x )的定义域为( ) A .(0,1) B . D .B 因为y =x ln(1-x ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,1-x >0,解得0≤x <1.2.教材习题改编(log 29)·(log 34)=( ) A.14 B.12 C .2D .4D 原式=ln 9ln 2·ln 4ln 3=4.3.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)D 设t =x 2-4,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).4.(2015·高考安徽卷)lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=________.lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=lg 5-lg 2+2lg 2-2=(lg 5+lg 2)-2=1-2=-1. -15.教材习题改编函数y =log a (4-x )+1(a >0,且a ≠1)的图象恒过点________. 当4-x =1即x =3时,y =log a 1+1=1. 所以函数的图象恒过点(3,1). (3,1)对数式的化简与求值计算下列各式:(1)lg 25+lg 2·lg 50+(lg 2)2; (2)(log 32+log 92)·(log 43+log 83).【解】 (1)原式=(lg 2)2+(1+lg 5)lg 2+lg 52=(lg 2+lg 5+1)lg 2+2lg 5=(1+1)lg 2+2lg 5 =2(lg 2+lg 5)=2. (2)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 2lg 9⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 3lg 4+lg 3lg 8=⎝⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 22lg 3⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 32lg 2+lg 33lg 2=3lg 22lg 3·5lg 36lg 2=54.计算下列各式:(1)lg 14-2lg 73+lg 7-lg 18;(2)lg 27+lg 8-3lg 10lg 1.2.(1)原式=lg (2×7)-2(lg 7-lg 3)+lg 7-lg(32×2) =lg 2+lg 7-2lg 7+2lg 3+lg 7-2lg 3-lg 2=0. (2)原式=lg (33)12+lg 23-3lg 1012lg3×2210=32lg 3+3lg 2-32lg 10lg 3+2lg 2-1=32(lg 3+2lg 2-1)lg 3+2lg 2-1=32. 对数函数的图象及应用(1)函数y =2log 4(1-x )的图象大致是( )(2)若不等式(x -1)2<log a x 在x ∈(1,2)内恒成立,则实数a 的取值范围为________. 【解析】 (1)函数y =2log 4(1-x )的定义域为(-∞,1),排除A ,B ;又函数y =2log 4(1-x )在定义域内单调递减,排除D.(2)设f 1(x )=(x -1)2,f 2(x )=log a x ,要使当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,只需f 1(x )=(x -1)2在(1,2)上的图象在f 2(x )=log a x 图象的下方即可.当0<a <1时,显然不成立; 当a >1时,如图所示,要使x ∈(1,2)时f 1(x )=(x -1)2的图象在f 2(x )=log a x 的图象下方,只需f 1(2)≤f 2(2), 即(2-1)2≤log a 2,log a 2≥1,所以1<a ≤2,即实数a 的取值范围是(1,2]. 【答案】 (1)C (2)(1,2]若本例(2)变为:已知不等式x 2-log a x <0在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12内恒成立,求实数a 的取值范围.由x 2-log a x <0, 得x 2<log a x .设f (x )=x 2,g (x )=log a x .由题意知,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,函数f (x )的图象在函数g (x )的图象的下方, 如图,可知⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,即⎩⎨⎧0<a <1,⎝ ⎛⎭⎪⎫122≤log a12,解得116≤a <1.所以实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫116,1.利用对数函数的图象可求解的两类热点问题(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想求解.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.1.已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,a ≠1)的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A .a >1,c >1B .a >1,0<c <1C .0<a <1,c >1D .0<a <1,0<c <1D 由对数函数的性质得0<a <1,因为函数y =log a (x +c )的图象在c >0时是由函数y =log a x 的图象向左平移c 个单位得到的,所以根据题中图象可知0<c <1.2.已知函数f (x )=log a (x +b )(a >0且a ≠1)的图象过两点(-1,0)和(0,1),则log b a =________.f (x )的图象过两点(-1,0)和(0,1).则f (-1)=log a (-1+b )=0且f (0)=log a (0+b )=1,所以⎩⎪⎨⎪⎧b -1=1,b =a ,即⎩⎪⎨⎪⎧b =2,a =2.所以logb a =1. 1对数函数的性质及应用(高频考点)对数函数的性质是每年高考的必考内容之一,多以选择题或填空题的形式考查,难度低、中、高档都有.高考对对数函数性质的考查主要有以下四个命题角度: (1)求对数函数的定义域; (2)解简单的对数不等式或方程; (3)比较对数值的大小; (4)探究对数函数的性质.(1)(2016·高考全国卷乙)若a >b >0,0<c <1,则( ) A .log a c <log b c B .log c a <log c b C .a c<b cD .c a>c b(2)(2017·福建省毕业班质量检测)函数f (x )=ln x (e x -e -x )2,则f (x )是( )A .奇函数,且在(0,+∞)上单调递减B .奇函数,且在(0,+∞)上单调递增C .偶函数,且在(0,+∞)上单调递减D .偶函数,且在(0,+∞)上单调递增(3)设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0且a ≠1),且f (1)=2,则f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值是________.【解析】 (1)法一:因为0<c <1,所以y =log c x 在(0,+∞)单调递减,又0<b <a ,所以log c a <log c b ,故选B.法二:取a =4,b =2,c =12,则log 412=-12>log 212,排除A ;412=2>212,排除C ;⎝ ⎛⎭⎪⎫124<⎝ ⎛⎭⎪⎫122,排除D ;故选B.(2)要使函数f (x )=lnx (e x -e -x )2有意义,只需x (e x -e -x )2>0,所以x (e 2x -1)2ex>0,解得x >0或x <0,所以函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).因为f (-x )=ln (-x )(e -x-e x )2=ln x (e x -e -x)2=f (x ),所以函数f (x )是偶函数,排除A 、B.因为f (1)=ln e -e -12,f (2)=ln(e 2-e -2),所以f (1)<f (2),排除C ,故选D.(3)因为f (1)=log a 2+log a 2=2log a 2=2,所以log a 2=1,解得a =2,所以f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x )=log 2=log 2, 设u =-(x -1)2+4,则y =log 2u ,因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32,所以3≤u ≤4, 因为y =log 2u 在定义域内是增函数, 所以log 23≤log 2u ≤2,即log 23≤f (x )≤2,所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值是2. 【答案】 (1)B (2)D (3)2利用对数函数的性质,求与对数函数有关的函数的值域和单调性问题时,必须弄清三方面的问题:一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与1的大小关系;三是函数的构成形式,即它是由哪些基本初等函数通过初等运算构成或复合而成的.角度一 求对数函数的定义域 1.函数f (x )=log 13(4x -5)的定义域为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫54,+∞B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,54 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤54,32 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫54,32 C 要使函数有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧4x -5>0,log 13(4x -5)≥0,所以0<4x -5≤1,54<x ≤32.角度二 解简单的对数不等式或方程2.(2017·开封模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0,|log 2x |,x >0,则方程f (x )=12的解集为( )A .{-1,2} B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫2,22C .{-1}D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫-1,2,22D 当x ≤0时,2x=12,x =-1;当0<x <1时,|log 2x |=-log 2x =12,x =22;当x >1时,log 2x =12,x = 2.故所求解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫-1,2,22.角度三 比较对数值的大小3.(2017·石家庄市第一次模考)已知函数y =f (x )的图象关于直线x =0对称,当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x ,若a =f (-3),b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,c =f (2),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .a >c >bD 由函数y =f (x )的图象关于x =0对称,得y =f (x )是偶函数.当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x 单调递增,又a =f (-3)=f (3),所以a >c >b ,选项D 正确.角度四 探究对数函数的性质4.(2017·湖南省东部六校联考)函数y =lg|x |( ) A .是偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增 B .是偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减 C .是奇函数,在区间(0,+∞)上单调递增 D .是奇函数,在区间(0,+∞)上单调递减B 因为lg|-x |=lg|x |,所以函数y =lg|x |为偶函数,又函数y =lg|x |在区间(0,+∞)上单调递增,由其图象关于y 轴对称可得,y =lg|x |在区间(-∞,0)上单调递减,故选B.5.(2015·高考天津卷)已知a >0,b >0,ab =8,则当a 的值为________时,log 2a ·log 2(2b )取得最大值.由于a >0,b >0,ab =8,所以b =8a.所以log 2a ·log 2(2b )=log 2a ·log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫16a=log 2a ·(4-log 2a )=-(log 2a -2)2+4,当且仅当log 2a =2,即a =4时,log 2a ·log 2(2b )取得最大值4. 4)——忽视函数的定义域致误(2017·黄冈模拟)若函数f (x )=log 12(-x 2+4x +5)在区间(3m -2,m +2)内单调递增,则实数m 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,3B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,2C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫43,2 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫43,+∞ 【解析】 先保证对数有意义, 即-x 2+4x +5>0, 解得-1<x <5.又可得二次函数y =-x 2+4x +5的对称轴为x =-42×(-1)=2,由复合函数单调性可得函数f (x )=log 12(-x 2+4x +5)的单调递增区间为(2,5),要使函数f (x )=log 12(-x 2+4x +5)在区间(3m -2,m +2)内单调递增,只需⎩⎪⎨⎪⎧3m -2≥2,m +2≤5,3m -2<m +2,解得43≤m <2.故选C.【答案】 C本题易忽视函数f (x )=log 12(-x 2+4x +5)的定义域,而误认为函数y =-x 2+4x +5的对称轴x =2在区间(3m -2,m +2)的左侧即可,从而导致解答错误.若f (x )=lg(x 2-2ax +1+a )在区间(-∞,1]上递减,求a 的取值范围.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, 所以a 的取值范围为1.函数f (x )=ln (x +3)1-2x的定义域是( ) A .(-3,0)B .(-3,0]C .(-∞,-3)∪(0,+∞)D .(-∞,-3)∪(-3,0)A 因为f (x )=ln (x +3)1-2x,所以要使函数f (x )有意义,需使⎩⎪⎨⎪⎧x +3>0,1-2x >0,即-3<x <0. 2.若函数y =f (x )是函数y =a x(a >0且a ≠1)的反函数,且f (2)=1,则f (x )=( ) A .log 2x B.12x C .log 12xD .2x -2A 由题意知f (x )=log a x ,因为f (2)=1,所以log a 2=1.所以a =2.所以f (x )=log 2x . 3.若函数f (x )=ax -1的图象经过点(4,2),则函数g (x )=log a1x +1的图象是( )D 由题意可知f (4)=2,即a 3=2,a =32. 所以g (x )=log 321x +1=-log 32(x +1).由于g (0)=0,且g (x )在定义域上是减函数,故排除A ,B ,C.4.(2017·莱芜模拟)已知a =log 23+log 23,b =log 29-log 23,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a =b <cB .a =b >cC .a <b <cD .a >b >cB a =log 23+log 23=log 233>1,b =log 293=log 233,所以a =b >1,而c =log 32<1,所以a =b >c .5.若函数y =a -a x(a >0,a ≠1)的定义域和值域都是,则log a 56+log a 485=( )A .1B .2C .3D .4C 当a >1时,函数y =a -a x在上单调递减,所以a -1=1且a -a =0,解得a =2;当0<a <1时,函数y =a -a x在上单调递增,所以a -1=0且a -a =1,此时无解.所以a =2,因此log a 56+log a 485=log 2⎝⎛⎭⎪⎫56×485=log 28=3.故选C.6.(2017·江西名校第三次联考)设函数f (x )=log 12(x 2+1)+83x 2+1,则不等式f (log 2x )+f (log 12x )≥2的解集为( )A .(0,2]B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 C . 因为f (x )的定义域为R ,f (-x )=log 12(x 2+1)+83x 2+1=f (x ),所以f (x )为R 上的偶函数.易知其在区间,所以x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,故选B.7.lg 5+lg 20-4log 23=________.原式=12lg 5+12·lg 20-22log 23=12lg (5×20)-2log 29=12lg 100-9=1-9=-8.-88.已知函数y =log a (x -1)(a >0,a ≠1)的图象过定点A ,若点A 也在函数f (x )=2x+b 的图象上,则f (log 23)=________.由题意得A (2,0),因此f (2)=4+b =0,b =-4,从而f (log 23)=3-4=-1. -19.设函数f (x )=|log a x |(0<a <1)的定义域为(m <n ),值域为,若n -m 的最小值为13,则实数a 的值为________.作出y =|loga x |(0<a <1)的大致图象如图, 令|log a x |=1. 得x =a 或x =1a,又1-a -⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1=1-a -1-a a=(1-a )(a -1)a<0,故1-a <1a-1,所以n -m 的最小值为1-a =13,a =23.2310.(2017·滨州模拟)已知函数f (x )=log a (8-ax )(a >0,a ≠1),若f (x )>1在区间上恒成立,则实数a 的取值范围为________.当a >1时,f (x )=log a (8-ax )在上是减函数, 由f (x )>1恒成立,则f (x )min =log a (8-2a )>1, 解之得1<a <83,当0<a <1时,f (x )在x ∈上是增函数, 由f (x )>1恒成立,则f (x )min =log a (8-a )>1, 且8-2a <0,所以a >4,且a <1,故不存在.综上可知,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,83.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,83 11.计算:(1)(lg 5)2+lg 2·lg 50; (2)log 34273·log 5⎣⎢⎡⎦⎥⎤412log 210-(33)23-7log 72.(1)原式=(lg 5)2+lg 2·(lg 2+2lg 5) =(lg 5)2+2lg 5·lg 2+(lg 2)2=(lg 5+lg 2)2=1. (2)原式=log 33343·log 5=⎝ ⎛⎭⎪⎫34log 33-log 33·log 5(10-3-2) =⎝ ⎛⎭⎪⎫34-1·log 55=-14.12.已知f (x )=log a (a x-1)(a >0且a ≠1). (1)求f (x )的定义域; (2)判断函数f (x )的单调性.(1)由a x-1>0,得a x >1,当a >1时,x >0; 当0<a <1时,x <0.所以当a >1时,f (x )的定义域为(0,+∞); 当0<a <1时,f (x )的定义域为(-∞,0). (2)当a >1时,设0<x 1<x 2,则1<ax 1<ax 2, 故0<a x1-1<a x2-1,所以log a (a x1-1)<log a (a x2-1).所以f (x 1)<f (x 2). 故当a >1时,f (x )在(0,+∞)上是增函数. 类似地,当0<a <1时,f (x )在(-∞,0)上为增函数. 综上知,函数f (x )在定义域上单调递增.13.(2017·上饶二模)已知函数f (x )=log a (2x 2+x )(a >0,a ≠1),当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,恒有f (x )>0,则f (x )的单调递增区间是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-12 B .(0,+∞)C.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-14 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,+∞A 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,2x 2+x ∈(0,1),因为当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,恒有f (x )>0,所以0<a <1,由2x 2+x >0得x >0或x <-12.又2x 2+x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +142-18,由复合函数的单调性可知,函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-12. 14.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|log 3x |,0<x ≤3,2-log 3x ,x >3,若a <b <c ,且f (a )=f (b )=f (c ),则a +b+c 的取值范围为________.由f (a )=f (b )=f (c ),可知-log 3a =log 3b =2-log 3c ,则ab =1,bc =9,故a =1b,c=9b ,则a +b +c =b +10b ,又b ∈(1,3),位于函数f (b )=b +10b的减区间上,所以193<a +b +c <11.⎝ ⎛⎭⎪⎫193,11 15.已知函数f (x )=log 21+ax x -1(a 为常数)是奇函数.(1)求a 的值与函数f (x )的定义域;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 2(x -1)>m 恒成立.求实数m 的取值范围. (1)因为函数f (x )=log 21+axx -1是奇函数,所以f (-x )=-f (x ),所以log 21-ax -x -1=-log 21+axx -1,即log 2ax -1x +1=log 2x -11+ax, 所以a =1,令1+xx -1>0,解得x <-1或x >1,所以函数的定义域为{x |x <-1或x >1}. (2)f (x )+log 2(x -1)=log 2(1+x ), 当x >1时,x +1>2,所以log 2(1+x )>log 22=1.因为x ∈(1,+∞),f (x )+log 2(x -1)>m 恒成立, 所以m ≤1,所以m 的取值范围是(-∞,1].16.(2017·沈阳模拟)设f (x )=|lg x |,a ,b 为实数,且0<a <b . (1)求方程f (x )=1的解; (2)若a ,b 满足f (a )=f (b )=2f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2,求证:a ·b =1,a +b 2>1.(1)由f (x )=1,得lg x =±1, 所以x =10或110.(2)证明:结合函数图象,由f (a )=f (b )可判断a ∈(0,1),b ∈(1,+∞),从而-lg a =lg b ,从而ab =1. 又a +b 2=1b +b2,令φ(b )=1b+b (b ∈(1,+∞)),任取1<b 1<b 2,因为φ(b 1)-φ(b 2)=(b 1-b 2)·⎝⎛⎭⎪⎫1-1b 1b 2<0,所以φ(b 1)<φ(b 2),所以φ(b )在(1,+∞)上为增函数. 所以φ(b )>φ(1)=2.所以a +b2>1.。
2019年高考数学(文科)一轮分层演练:第2章函数的概念与基本初等函数第6讲(含答案解析)
一、选择题 1.函数f (x )=1(log 2x )2-1的定义域为( )A .⎝⎛⎭⎫0,12 B .(2,+∞) C .⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞) D .⎝⎛⎦⎤0,12∪[2,+∞) 解析:选C.要使函数有意义,(log 2x )2-1>0,即log 2x >1或log 2x <-1,所以x >2或0<x <12,即函数f (x )的定义域为(0,12)∪(2,+∞).2.设函数f (x )=log a |x |在(-∞,0)上单调递增,则f (a +1)与f (2)的大小关系是( ) A .f (a +1)>f (2) B .f (a +1)<f (2) C .f (a +1)=f (2) D .不能确定解析:选A.由已知得0<a <1,所以1<a +1<2,又易知函数f (x )为偶函数,故可以判断f (x )在(0,+∞)上单调递减,所以f (a +1)>f (2).3.设a =log 510,b =log 612,c =log 714,则( ) A .c >b >a B .b >c >a C .a >c >b D .a >b >c 解析:选D.因为a =log 510=1+log 52,b =log 612=1+log 62,c =log 714=1+log 72,又0<log 25<log 26<log 27,所以log 52>log 62>log 72>0,所以a >b >c ,故选D.4.已知函数f (x )=log a (2x +b -1)(a >0,a ≠1)的图象如图所示,则a ,b 满足的关系是( )A .0<a -1<b <1 B .0<b <a -1<1C .0<b -1<a <1D .0<a -1<b -1<1解析:选A.由函数图象可知,f (x )为单调递增函数,故a >1.函数图象与y 轴的交点坐标为(0,log a b ),由函数图象可知-1<log a b <0,解得1a <b <1.综上有0<1a<b <1.5.若函数f (x )=log a x (0<a <1)在区间[a ,2a ]上的最大值是最小值的3倍,则a 的值为( )A .24 B.22C .14 D.12解析:选A.因为0<a <1,所以函数f (x )是定义域上的减函数,所以f (x )max =log a a =1,f (x )min =log a 2a ,所以1=3log a 2a ⇒a =(2a )3⇒8a 2=1⇒a =24.故选A.6.已知函数f (x )=-x +log 21-x 1+x+2,则f (1e )+f (-1e )的值为( )A .2B .4C .6D .10解析:选B.因为函数g (x )=-x +log 21-x 1+x是奇函数,所以g (1e )+g (-1e )=0,则f (1e )+f (-1e )=g (1e )+2+g (-1e)+2=4.故选B. 二、填空题7.lg 2+lg 5+20+()5132×35=________.解析:lg 2+lg 5+20+()5132×35=lg 10+1+523×513=32+5=132.答案:1328.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧41-x ,x ≤1,1-log 1x ,x >1,则满足不等式f (x )≤2的实数x 的取值集合为________.解析:原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,41-x ≤2或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,1-log 14x ≤2,解得12≤x ≤1或1<x ≤4,即实数x 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12≤x ≤4. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12≤x ≤49.函数f (x )=log 2 x ·log 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,所以函数f (x )的最小值为-14.答案:-1410.设函数f (x )=|log a x |(0<a <1)的定义域为[m ,n ](m <n ),值域为[0,1],若n -m 的最小值为13,则实数a的值为________.解析:作出y =|log a x |(0<a <1)的大致图象如图,令|log a x |=1.得x =a 或x =1a ,又1-a -⎝⎛⎭⎫1a -1=1-a -1-a a =(1-a )(a -1)a<0, 故1-a <1a -1,所以n -m 的最小值为1-a =13,a =23.答案:23三、解答题11.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. 12.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)当a >1时,求使f (x )>0成立的解集.解:(1)要使函数f (x )有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,解得-1<x <1.故所求函数f (x )的定义域为(-1,1). (2)f (x )为奇函数.证明如下: 由(1)知f (x )的定义域为(-1,1), 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(-1,1)内是增函数,所以f (x )>0⇔x +11-x>1,解得0<x <1.所以使f (x )>0的x 的解集是(0,1).。
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即函数f(x)的单调递增区间是(-2,+∞),
单调递减区间是(-∞,-2).
(2)令g(x)=ax2-4x+3,f(x)= ,
由于f(x)有最大值3,所以g(x)应有最小值-1,
因此必有
解得a=1,
即当f(x)有最大值3时,a的值等于1.
答案:(-∞,2]
7.函数y= - +1在x∈[-3,2]上的值域是________.
解析:因为x∈[-3,2],若令t= ,则t∈ .
则y=t2-t+1= + .
当t= 时,ymin= ;当t=8时,ymax=57.
所以所求函数值域为 .
答案:
8.已知函数f(x)=e|x-a|(a为常数).若f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,则a的取值范围是________.
答案:(1,+∞)
11.已知函数f(x)=b·ax(其中a,b为常量且a>0,a≠1)的图象经过点A(1,6),B(3,24).
(1)试确定f(x);
(2)若不等式 + -m≥0在x∈(-∞,1]上恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1)因为f(x)=b·ax的图象过点A(1,6),B(3,24),
所以
则a2-1=2,所以a=± ,又因为a>1,所以a= .
当0<a<1时,f(x)=ax-1在[0,2]上为减函数,
又因为f(0)=0≠2,所以0<a<1不成立.
综上可知,a= .
答案:
4. × +8 × - =________.
解析:原式= ×1+2 ×2 - =2.
答案:2
5.已知函数f(x)= ,若f(a)=- ,则f(-a)=Fra bibliotek_______.
12.已知函数f(x)= .
(1)若a=-1,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)有最大值3,求a的值;
(3)若f(x)的值域是(0,+∞),求a的值.
解:(1)当a=-1时,f(x)= ,
令g(x)=-x2-4x+3,
由于g(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,
而y= 在R上单调递减,
解析:由0.2<0.6,0.4<1,并结合指数函数的图象可知0.40.2>0.40.6,即b>c;因为a=20.2>1,b=0.40.2<1,所以a>b.综上,a>b>c.
答案:a>b>c
3.若函数f(x)=ax-1(a>0,a≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a=________.
解析:当a>1时,f(x)=ax-1在[0,2]上为增函数,
①当0<a<1时,如图(1),所以0<2a<1,即0<a< .
②当a>1时,如图(2),而y=2a>1不符合要求.
综上,0<a< .
答案:
3.已知f(x),g(x)都是定义在R上的函数,且满足以下条件①f(x)=ax·g(x)(a>0,a≠1);②g(x)≠0;若 + = ,则a等于________.
②÷①得a2=4,又a>0且a≠1,所以a=2,b=3,
所以f(x)=3·2x.
(2)由(1)知 + -m≥0在(-∞,1]上恒成立化为m≤ + 在(-∞,1]上恒成立.
令g(x)= + ,
则g(x)在(-∞,1]上单调递减,
所以m≤g(x)min=g(1)= + = ,
故所求实数m的取值范围是 .
(3)由指数函数的性质知,
要使y= 的值域为(0,+∞).
应使g(x)=ax2-4x+3的值域为R,
因此只能a=0.
(因为若a≠0,则g(x)为二次函数,其值域不可能为R)
故a的值为0.
1.设函数f(x)= 若F(x)=f(x)+x,x∈R,则F(x)的值域为________.
解析:当x>0时,F(x)= +x≥2;
解析:由于f(x)=max{e|x|,e|x-2|}=
当x≥1时,f(x)≥e,且当x=1时,取得最小值e;
当x<1时,f(x)>e.
故f(x)的最小值为f(1)=e.
答案:e
10.若函数f(x)=ax-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是________.
解析: 令ax-x-a=0即ax=x+a,若0<a<1,显然y=ax与y=x+a的图象只有一个公共点;若a>1,y=ax与y=x+a的图象如图所示有两个公共点.
解析:因为y=eu是R上的增函数,所以f(x)在[1,+∞)上单调递增,只需u=|x-a|在[1,+∞)上单调递增,由函数图象可知a≤1.
答案:(-∞,1]
9.(2018·安徽江淮十校第一次联考)已知max{a,b}表示a,b两数中的最大值.若f(x)=max{e|x|,e|x-2|},则f(x)的最小值为________.
解析:因为f(x)= ,f(a)=- ,
所以 =- .
所以f(-a)= =- =- = .
答案:
6.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,a≠1)且f(1)=9,则f(x)的单调递减区间是________.
解析:由f(1)=9得a2=9,所以a=3.因此f(x)=3|2x-4|,
又因为g(x)=|2x-4|的递减区间为(-∞,2],所以f(x)的单调递减区间是(-∞,2].
解析:由f(x)=ax·g(x)得 =ax,所以 + = ⇒a+a-1= ,解得a=2或 .
答案:2或
4.已知函数f(x)=|2x-1|,a<b<c,且f(a)>f(c)>f(b),则下列结论中,一定成立的是________.
①a<0,b<0,c<0;②a<0,b≥0,c>0;
1.已知f(x)=2x+2-x,若f(a)=3,则f(2a)=________.
解析:由f(a)=3得2a+2-a=3,两边平方得22a+2-2a+2=9,即22a+2-2a=7,故f(2a)=7.
答案:7
2.已知a=20.2,b=0.40.2,c=0.40.6,则a,b,c的大小关系为________.
当x≤0时,F(x)=ex+x,根据指数函数与一次函数的单调性,F(x)是单调递增函数,F(x)≤F(0)=1,所以F(x)的值域为(-∞,1]∪[2,+∞).
答案:(-∞,1]∪[2,+∞)
2.若关于x的方程|ax-1|=2a(a>0且a≠1)有两个不等实根,则a的取值范围是________.
解析:方程|ax-1|=2a(a>0且a≠1)有两个不同实数根转化为函数y=|ax-1|与y=2a有两个交点.