必修1函数的综合问题
人教版高中数学必修一知识点与典型习题——第二部分-函数(含答案)
2015-2016高一上学期期末复习知识点与典型例题人教数学必修一 第二部分 函数1、函数的定义域、值域2、判断相同函数3、分段函数4、奇偶性5、单调性1.定义域 值域(最值) 1.函数()()3log 3f x x =++的定义域为____________________ 2.函数22()log (23)f x x x 的定义域是( )(A) [3,1] (B) (3,1) (C) (,3][1,)-∞-+∞ (D) (,3)(1,)-∞-+∞3.2()23,(1,3]f x x x x =-+∈-的值域为____________________ 4.若函数21()2f x x x a =-+的定义域和值域均为[1,](1)b b >,求a 、b 的值.2.函数相等步骤:1、看定义域是否相等; 2、看对应关系(解析式)能否化简到相同1.下列哪组是相同函数?2(1)(),()x f x x g x x ==(2)()()f x x g x ==,2(3)()2lg ,()lg f x x g x x ==(4)(),()f x x g x ==3.分段函数基本思路:分段讨论 (1)求值问题1.24(),(5)(1)4xx f x f f x x ⎧<==⎨-≥⎩已知函数则_______________ 2.设函数211()21x x f x x x⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩,则=))3((f f ______________(2)解方程1.2log ,11(),()1,12x x f x f x x x >⎧==⎨-≤⎩已知函数则的解为_________________2.已知⎩⎨⎧>-≤+=)0(2)0(1)(2x x x x x f ,若()10f x =,则x = .(3)解不等式1.21,0(),()1,0x f x f x x x x ⎧>⎪=>⎨⎪≤⎩已知函数则的解集为__________________2.2log ,0(),()023,0x x f x f x x x >⎧=>⎨+≤⎩已知函数则的解集为__________________(4)作图、求取值范围(最值)1.24-x ,0()2,012,0x f x x x x ⎧>⎪==⎨⎪-<⎩已知函数.(1)作()f x 的图象;(2)求2(1)f a +,((3))f f 的值;(3)当43x -≤<,求()f x 的取值集合(5)应用题(列式、求最值)1.为方便旅客出行,某旅游点有50辆自行车供租赁使用,管理这些自行车的费用是每日115元.根据经验,若每辆自行车的日租金不超过6元,则自行车可以全部租出;若超过6元,则每超过1元,租不出去的自行车就增加3辆,为了便于结算,每辆自行车的日租金x(元)只取整数,并且要求出租自行车一日的总收入必须高于这一日的管理费用,用y (元)表示出租自行车的日净收入(即一日中出租自行车的总收入减去管理费用后的所得), (1)求函数f(x)的解析式及其定义域;(2)试问当每辆自行车的日租金定为多少元时,才能使一日的净收入最多?4.函数的单调性(1)根据图像判断函数的单调性——单调递增:图像上升 单调递减:图像下降 1.下列函数中,在区间(0,)+∞上为增函数的是( )A .ln(2)y x =+ B.y =.1()2xy = D .1y x x=+2.下列函数中,在其定义域内为减函数的是( )A .3y x =- B .12y x = C .2y x = D .2log y x =(2)证明函数的单调性步骤——取值、作差12()()f x f x -、变形、定号、下结论 1.已知函数11()(0,0)f x a x a x=->>. (1)求证:()f x 在(0,)+∞上是单调递增函数;(2)若()f x 在1[,2]2上的值域是1[,2]2,求a 的值.(3)利用函数的单调性求参数的范围1.2()2(1)2(2]f x x a x =+-+-∞在,上是减函数,则a 的范围是________2.若函数⎪⎩⎪⎨⎧<-≥-=2,1)21(,2,)2()(x x x a x f x 是R 上的单调递减函数,则实数a 的取值范围为( )A .)2,(-∞B .]813,(-∞ C .)2,0( D .)2,813[3.讨论函数223f(x)x ax =-+在(2,2)-内的单调性(4)利用函数的单调性解不等式1.()f x 是定义在(0,)+∞上的单调递增函数,且满足(32)(1)f x f -<,则实数x 的取值范围是( ) A . (,1)-∞ B . 2(,1)3 C .2(,)3+∞ D . (1,)+∞ 2.2()[1,1](1)(1)f x f m f m m --<-若是定义在上的增函数,且,求的范围(5)奇偶性、单调性的综合1.奇函数f(x)在[1,3]上为增函数,且有最小值7,则它在[-3,-1]上是____函数,有最___值___. 2.212()(11)()125ax b f x f x +=-=+函数是,上的奇函数,且. (1)确定()f x 的解析式;(2)用定义法证明()f x 在(1,1)-上递增;(3)解不等式(1)()0f t f t -+>.3.f(x)是定义在( 0,+∞)上的增函数,且()()()xf f x f y y=-(1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .5.函数的奇偶性(1)根据图像判断函数的奇偶性奇函数:关于原点对称;偶函数:关于y 轴对称 例:判断下列函数的奇偶性① y=x ³ ② y=|x|(2)根据定义判断函数的奇偶性一看定义域是否关于原点对称;二看()f x -与()f x 的关系1.设函数)(x f 和)(x g 分别是R 上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是( ) A .)()(x g x f +是偶函数 B .)()(x g x f -是奇函数 C .)()(x g x f +是偶函数 D .)()(x g x f -是奇函数 2.已知函数()log (1)log (1)(01)a a f x x x a a =+-->≠且 (1)求()f x 的定义域;(2)判断()f x 的奇偶性并予以证明。
必修一数学必考题型及答题方法
必修一数学必考题型及答题方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:数学作为一门理科必修课程,对于学生来说是一个必考的科目。
必修一数学主要包括函数、导数、微分、积分等内容,其中考试题型也比较多样化。
在备考必修一数学考试时,掌握各种题型及答题方法是非常重要的。
本文将针对必修一数学的必考题型及相应的答题方法进行分析与总结。
1. 函数与极限函数与极限是必修一数学中一个非常重要的题型,通常考察的内容包括函数的性质、极限的计算以及极限存在性的判断。
在应对这类题型时,需要注意以下几点答题方法:- 对于函数的性质,需要掌握函数的定义域、值域、奇偶性等基本概念,并能够应用这些概念解决实际问题。
- 在计算极限时,需要掌握常见极限的计算方法,如利用洛必达法则、泰勒展开等方法,同时要注意极限存在性的判断。
- 针对极限存在性的判断,需要掌握夹逼定理、单调有界准则等方法,以判断函数在某点的极限是否存在。
2. 导数与微分导数与微分是必修一数学中另一个重点考察的内容,通常考察的内容包括导数的计算、导数的应用、微分的计算等。
在应对这类题型时,需要注意以下几点答题方法:- 计算导数时,要掌握基本函数的导数计算方法,如常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等的导数计算公式。
- 在导数的应用中,需要注意应用题的建模、解题过程,并掌握利用导数分析函数的单调性、凹凸性以及求取最值等问题。
- 对于微分的计算,要掌握微分的定义及微分运算规则,并能够熟练应用微分进行问题的求解。
3. 积分与定积分积分与定积分是必修一数学中另一个重要的考察内容,通常考察的内容包括积分的计算、定积分的应用、面积计算等。
在应对这类题型时,需要注意以下几点答题方法:- 对于积分的计算,要掌握不定积分的计算方法,如基本积分法、换元积分法、分部积分法等,同时要注意积分的性质和常见积分的计算结果。
- 在应用题中,要能够熟练应用定积分计算曲线下面积、旋转体的体积、物理问题中的积分应用等内容。
人教版高一数学必修一第二章 13《导数与函数的综合问题》复习学案+检测
人教版高一数学必修一 第2章 函数、导数及其应用 13《导数与函数的综合问题》复习学案【跟踪练习】【题型探究·突破重点难点】题型一 导数与不等式►考法1 证明不等式【例1】 已知函数f (x )=x +a e x (a ∈R ). (1)讨论函数f (x )的单调性;(2)当x <0,a ≤1时,证明:x 2+(a +1)x >xf ′(x ). [解] (1)由f (x )=x +a e x 可得f ′(x )=1+a e x .当a ≥0时,f ′(x )>0,则函数f (x )在(-∞,+∞)上为增函数. 当a <0时,由f ′(x )>0可得x <ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,由f ′(x )<0可得x >ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,所以函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a 上为增函数,在⎝ ⎛⎭⎪⎫ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞上为减函数.(2)证明:设F (x )=x 2+(a +1)x -xf ′(x )=x 2+ax -ax e x =x (x +a -a e x ). 设H (x )=x +a -a e x ,则H ′(x )=1-a e x . ∵x <0,∴0<e x <1,又a ≤1,∴1-a e x ≥1-e x >0.∴H (x )在(-∞,0)上为增函数,则H (x )<H (0)=0,即x +a -a e x <0. 由x <0可得F (x )=x (x +a -a e x )>0,所以x 2+(a +1)x >xf ′(x ). ►考法2 解决不等式恒成立(存在性)问题 【例2】 设f (x )=ax +x ln x ,g (x )=x 3-x 2-3.(1)如果存在x 1,x 2∈[0,2]使得g (x 1)-g (x 2)≥M 成立,求满足上述条件的最大整数M ;(2)如果对于任意的s ,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,都有f (s )≥g (t )成立,求实数a 的取值范围.[解] (1)存在x 1,x 2∈[0,2]使得g (x 1)-g (x 2)≥M 成立,等价于[g (x 1)-g (x 2)]ma x ≥M .由g (x )=x 3-x 2-3,得g ′(x )=3x 2-2x =3x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -23.令g ′(x )>0得x <0,或x >23, 令g ′(x )<0得0<x <23,又x ∈[0,2],所以g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,23上单调递减,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,2上单调递增,所以g (x )min =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=-8527,又g (0)=-3,g (2)=1,所以g (x )ma x =g (2)=1. 故[g (x 1)-g (x 2)]ma x =g (x )ma x -g (x )min =11227≥M , 则满足条件的最大整数M =4.(2)对于任意的s ,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,都有f (s )≥g (t )成立,等价于在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上,函数f (x )min ≥g (x )ma x ,由(1)可知在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上,g (x )的最大值为g (2)=1.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上,f (x )=a x +x ln x ≥1恒成立等价于a ≥x -x 2ln x 恒成立.设h (x )=x -x 2ln x , h ′(x )=1-2x ln x -x ,令m (x )=x ln x ,由m ′(x )=ln x +1>0 得x >1e .即m (x )=x ln x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞上是增函数,可知h ′(x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上是减函数,又h ′(1)=0,所以当1<x <2时,h ′(x )<0;当12<x <1时,h ′(x )>0.即函数h (x )=x -x 2ln x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上单调递增,在区间(1,2)上单调递减,所以h (x )ma x =h (1)=1, 所以a ≥1,即实数a 的取值范围是[1,+∞).[规律方法] 1.利用导数证明含“x ”不等式方法,证明:f (x )>g (x ).,法一:移项,f (x )-g (x )>0,构造函数F (x )=f (x )-g (x ),转化证明F (x )min >0,利用导数研究F (x )单调性,用上定义域的端点值.法二:转化证明:f (x )min >g (x )max .法三:先对所求证不等式进行变形,分组或整合,再用法一或法二. 2.利用导数解决不等式的恒成立问题的策略(1)首先要构造函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,进而得出相应的含参不等式,从而求出参数的取值范围.(2)也可分离变量,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题. 3.“恒成立”与“存在性”问题的求解是“互补”关系,即f (x )≥g (a )对于x ∈D 恒成立,应求f (x )的最小值;若存在x ∈D ,使得f (x )≥g (a )成立,应求f (x )的最大值.应特别关注等号是否成立问题.(2018·全国卷Ⅰ节选)已知函数f (x )=a e x -ln x -1.证明:当a ≥1e时,f (x )≥0.[解] 证明:当a ≥1e 时,f (x )≥e xe -ln x -1. 设g (x )=e x e -ln x -1,则g ′(x )=e x e -1x .当0<x <1时,g ′(x )<0;当x >1时,g ′(x )>0.所以x =1是g (x )的最小值点. 故当x >0时,g (x )≥g (1)=0. 因此,当a ≥1e 时,f (x )≥0.题型二 利用导数研究函数的零点问题【例3】 设函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c .(1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;(2)设a =b =4,若函数f (x )有三个不同零点,求c 的取值范围.[解] (1)由f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,得f ′(x )=3x 2+2ax +b .因为f (0)=c ,f ′(0)=b ,所以曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =bx +c . (2)当a =b =4时,f (x )=x 3+4x 2+4x +c , 所以f ′(x )=3x 2+8x +4.令f ′(x )=0,得3x 2+8x +4=0,解得x =-2或x =-23. 当x 变化时,f (x )与f ′(x )的变化情况如下:x (-∞,-2) -2 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-23-23 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,+∞ f ′(x ) + 0 - 0 + f (x )↗c↘c -3227↗所以,当c >0且c -3227<0,存在x 1∈(-4,-2),x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-23,x 3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,0,使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=0.由f (x )的单调性知,当且仅当c ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3227时,函数f (x )=x 3+4x 2+4x +c 有三个不同零点.[规律方法] 利用导数研究方程根的方法(1)研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等.(2)根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置. (3)可以通过数形结合的思想去分析问题,使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现.设函数f (x )=x 22-k ln x ,k >0.(1)求f (x )的单调区间和极值;(2)证明:若f (x )存在零点,则f (x )在区间(1,e]上仅有一个零点.[解](1)由f(x)=x22-k ln x(k>0),得x>0且f′(x)=x-kx=x2-kx.由f′(x)=0,解得x=k(负值舍去).f(x)与f′(x)在区间(0,+∞)上的变化情况如下表:x (0,k)k (k,+∞)f′(x)-0+f(x)↘↗所以,f(x)的单调递减区间是(0,k),单调递增区间是(k,+∞),f(x)在x=k处取得极小值f(k)=k(1-ln k)2,无极大值.(2)证明:由(1)知,f(x)在区间(0,+∞)上的最小值为f(k)=k(1-ln k)2.因为f(x)存在零点,所以k(1-ln k)2≤0,从而k≥e,当k=e时,f(x)在区间(1,e)上单调递减,且f(e)=0,所以x=e是f(x)在区间(1,e]上的唯一零点.当k>e时,f(x)在区间(1,e)上单调递减,且f(1)=12>0,f(e)=e-k2<0,所以f(x)在区间(1,e]上仅有一个零点.综上可知,若f(x)存在零点,则f(x)在区间(1,e]上仅有一个零点.题型三利用导数研究生活中的优化问题【例4】某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路.记两条相互垂直的公路分别为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为l.如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1,l2的距离分别为5千米和40千米,点N到l1,l2的距离分别为20千米和2.5千米.以l2,l1所在的直线分别为x轴,y轴,建立平面直角坐标系xOy.假设曲线C符合函数y=ax2+b(其中a,b为常数)模型.(1)求a ,b 的值;(2)设公路l 与曲线C 相切于点P ,P 的横坐标为t . ①请写出公路l 长度的函数解析式f (t ),并写出其定义域; ②当t 为何值时,公路l 的长度最短?求出最短长度. [解] (1)由题意知,点M ,N 的坐标分别为(5,40),(20,2.5).将其分别代入y =ax 2+b ,得⎩⎪⎨⎪⎧a 25+b =40,a 400+b =2.5,解得⎩⎨⎧a =1 000,b =0.(2)①由(1)知,y =1 000x 2(5≤x ≤20), 则点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,1 000t 2,设公路l 交x 轴,y 轴分别为A ,B 两点,如图所示, 又y ′=-2 000x 3,则直线l 的方程为y -1 000t 2=-2 000t 3(x -t ),由此得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫3t 2,0,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3 000t 2.故f (t )=⎝ ⎛⎭⎪⎫3t 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫3 000t 22 =32t 2+4×106t 4,t ∈[5,20].②设g (t )=t 2+4×106t 4,t ∈[5,20],则g ′(t )=2t -16×106t 5. 令g ′(t )=0,解得t =10 2.当t ∈[5,102)时,g ′(t )<0,g (t )是减函数; 当t ∈(102,20]时,g ′(t )>0,g (t )是增函数. 所以当t =102时,函数g (t )有极小值,也是最小值, 所以g (t )min =300, 此时f (t )min =15 3.故当t =102时,公路l 的长度最短,最短长度为153千米. [规律方法] 利用导数解决生活中的实际应用问题的4步骤的底面半径为r 米,高为h 米,体积为V 立方米.假设建造成本仅与表面积有关,侧面的建造成本为100元/平方米,底面的建造成本为1 60元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12 000π元(π为圆周率).(1)将V 表示成r 的函数V (r ),并求该函数的定义域;(2)讨论函数V (r )的单调性,并确定r 和h 为何值时该蓄水池的体积最大. [解] (1)因为蓄水池侧面的总成本为100×2πrh =200πrh 元,底面的总成本为160πr2元,所以蓄水池的总成本为(200πrh+160πr2)元.又根据题意知200πrh+160πr2=12 000π,所以h=15r(300-4r2),从而V(r)=πr2h=π5(300r-4r3).因为r>0,又由h>0可得r<53,故函数V(r)的定义域为(0,53).(2)因为V(r)=π5(300r-4r3),所以V′(r)=π5(300-12r2),令V′(r)=0,解得r1=5,r2=-5(舍去).当r∈(0,5)时,V′(r)>0,故V(r)在(0,5)上为增函数;当r∈(5,53)时,V′(r)<0,故V(r)在(5,53)上为减函数.由此可知,V(r)在r=5处取得最大值,此时h=8.即当r=5,h=8时,该蓄水池的体积最大.【连线真题·培养解题能力】1.已知函数f(x)=ax2+x-1e x.(1)求曲线y=f(x)在点(0,-1)处的切线方程;(2)证明:当a≥1时,f(x)+e≥0.[解](1)f′(x)=-ax2+(2a-1)x+2e x,f′(0)=2.因此曲线y=f(x)在(0,-1)处的切线方程是2x-y-1=0.(2)当a≥1时,f(x)+e≥(x2+x-1+e x+1)e-x.令g(x)=x2+x-1+e x+1,则g′(x)=2x+1+e x+1.当x<-1时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x>-1时,g′(x)>0,g(x)单调递增.所以g(x)≥g(-1)=0.因此f(x)+e≥0.2.设函数f(x)=e2x-a ln x.(1)讨论f(x)的导函数f′(x)零点的个数;(2)证明:当a>0时,f(x)≥2a+a ln 2 a.【连线真题·培养解题能力】答案与解析1.已知函数f(x)=ax2+x-1e x.(1)求曲线y=f(x)在点(0,-1)处的切线方程;(2)证明:当a≥1时,f(x)+e≥0.[解](1)f′(x)=-ax2+(2a-1)x+2e x,f′(0)=2.因此曲线y=f(x)在(0,-1)处的切线方程是2x-y-1=0.(2)当a≥1时,f(x)+e≥(x2+x-1+e x+1)e-x.令g(x)=x2+x-1+e x+1,则g′(x)=2x+1+e x+1.当x<-1时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x>-1时,g′(x)>0,g(x)单调递增.所以g(x)≥g(-1)=0.因此f(x)+e≥0.2.设函数f(x)=e2x-a ln x.(1)讨论f(x)的导函数f′(x)零点的个数;(2)证明:当a>0时,f(x)≥2a+a ln 2 a.[解](1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=2e2x-ax(x>0).当a≤0时,f′(x)>0,f′(x)没有零点;当a>0时,设u(x)=e2x,v(x)=-a x,因为u(x)=e2x在(0,+∞)上单调递增,v(x)=-ax在(0,+∞)上单调递增,所以f′(x)在(0,+∞)上单调递增.又f′(a)>0,当b满足0<b<a4且b<14时,f′(b)<0,故当a>0时,f′(x)存在唯一零点.(2)证明:由(1),可设f′(x)在(0,+∞)上的唯一零点为x0,当x∈(0,x0)时,f′(x)<0;当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0.故f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,所以当x=x0时,f(x)取得最小值,最小值为f(x0).由于2e2x0-ax0=0,所以f(x0)=a2x0+2ax0+a ln2a≥2a+a ln2a.故当a>0时,f(x)≥2a+a ln 2 a.人教版高一数学必修一第2章函数、导数及其应用13《导数与函数的综合问题》复习检测一、选择题1.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (2)=0,当x >0时,有xf ′(x )-f (x )x 2<0恒成立,则不等式x 2f (x )>0的解集是( ) A .(-2,0)∪(2,+∞) B .(-2,0)∪(0,2) C .(-∞,-2)∪(2,+∞) D .(-∞,-2)∪(0,2)2.若关于x 的不等式x 3-3x 2-9x +2≥m 对任意x ∈[-2,2]恒成立,则m 的取值范围是( ) A .(-∞,7] B .(-∞,-20] C .(-∞,0]D .[-12,7] 3.已知函数f (x )的定义域为[-1,4],部分对应值如下表:x -1 0 2 3 4 f (x )122f (x )的导函数y =f y =f (x )-a 的零点的个数为( )A .1B .2C .3D .44.函数f (x )的导函数为f ′(x ),若∀x ∈R 恒有f ′(x )<f (x )成立,且f (2)=1,则不等式f (x )>e x -2的解集为( ) A .(-∞,1) B .(1,+∞) C .(2,+∞) D .(-∞,2) 二、填空题5.函数y =x +2cos x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值是________. 6.已知x ∈(0,2),若关于x 的不等式xe x <1k +2x -x 2恒成立,则实数k 的取值范围为________. 三、解答题7.设f (x )=(x +1)e ax (其中a ≠0),曲线y =f (x )在x =1a 处有水平切线.(1)求a 的值;(2)设g (x )=f (x )+x +x ln x ,证明:对任意x 1,x 2∈(0,1)有|g (x 1)-g (x 2)|<e -1+2e -2.8.已知函数f (x )=(x -1)e x +1,x ∈[0,1].(1)证明:f (x )≥0;(2)若a <e x -1x <b 对任意的x ∈(0,1)恒成立,求b -a 的最小值.9.已知函数f (x )=a ln x (a >0),e 为自然对数的底数.(1)若过点A (2,f (2))的切线斜率为2,求实数a 的值; (2)当x >0时,求证:f (x )≥a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x ;(3)若在区间(1,e)上e x a -e 1a x <0恒成立,求实数a 的取值范围.人教版高一数学必修一第2章函数、导数及其应用13《导数与函数的综合问题》复习检测解析一、选择题1.设f(x)是定义在R上的奇函数,且f(2)=0,当x>0时,有xf′(x)-f(x)x2<0恒成立,则不等式x2f(x)>0的解集是()A.(-2,0)∪(2,+∞)B.(-2,0)∪(0,2) C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-∞,-2)∪(0,2)【答案】D【解析】∵当x>0时,xf′(x)-f(x)x2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤f(x)x′<0,∴φ(x)=f(x)x在(0,+∞)为减函数,又f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(x)在R上单调递增.∵f(2)=0,∴在(0,2)内恒有f(x)>0;在(2,+∞)内恒有f(x)<0.故在(-∞,-2)内恒有f(x)>0;在(-2,0)内恒有f(x)<0.故x2f(x)>0的解集为(-∞,-2)∪(0,2).2.若关于x的不等式x3-3x2-9x+2≥m对任意x∈[-2,2]恒成立,则m的取值范围是()A.(-∞,7] B.(-∞,-20]C.(-∞,0]D.[-12,7]【答案】B【解析】令f(x)=x3-3x2-9x+2,则f′(x)=3x2-6x-9,令f′(x)=0得x=-1或x=3(舍去).∵f(-1)=7, f(-2)=0, f(2)=-20,∴f(x)的最小值为f(2)=-20,故m≤-20.3.已知函数f(x)的定义域为[-1,4],部分对应值如下表:f(x)的导函数y=f y=f(x)-a的零点的个数为()A .1B .2C .3D .4【答案】D【解析】根据导函数图象,知2是函数的极小值点,函数y =f (x )的大致图象如图所示.由于f (0)=f (3)=2,1<a <2,所以y =f (x )-a 的零点个数为4. 4.函数f (x )的导函数为f ′(x ),若∀x ∈R 恒有f ′(x )<f (x )成立,且f (2)=1,则不等式f (x )>e x -2的解集为( ) A .(-∞,1) B .(1,+∞) C .(2,+∞) D .(-∞,2)【答案】D【解析】设函数g (x )=f (x )e x ,则g ′(x )=f ′(x )-f (x )e x<0,∴g (x )在R 上单调递减,不等式f (x )>e x -2可转化为f (x )e x >1e 2.∵g (2)=f (2)e 2=1e 2,∴f (x )e x >f (2)e 2,∴x <2,∴x ∈(-∞,2).故选D. 二、填空题5.函数y =x +2cos x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值是________.【答案】π6+3【解析】y ′=1-2sin x ,令y ′=0,又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,得x =π6,则x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6时,y ′>0;x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π6,π2时,y ′<0.故函数y =x +2cos x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上单调递减,所以当x =π6时,函数取得最大值π6+ 3.6.已知x ∈(0,2),若关于x 的不等式xe x <1k +2x -x 2恒成立,则实数k 的取值范围为________. 【答案】[0,e -1)【解析】依题意,知k +2x -x 2>0,即k >x 2-2x 对任意x ∈(0,2)恒成立,从而k ≥0,因此由原不等式,得k <e x x +x 2-2x 恒成立.令f (x )=e x x +x 2-2x ,则f ′(x )=(x -1)⎝ ⎛⎭⎪⎫e xx 2+2.令f ′(x )=0,得x =1,当x ∈(1,2)时, f ′(x )>0,函数f (x )在(1,2)上单调递增;当x ∈(0,1)时, f ′(x )<0,函数f (x )在(0,1)上单调递减.所以k <f (x )m i n =f (1)=e -1,故实数k 的取值范围是[0,e -1). 三、解答题7.设f (x )=(x +1)e ax (其中a ≠0),曲线y =f (x )在x =1a 处有水平切线.(1)求a 的值;(2)设g (x )=f (x )+x +x ln x ,证明:对任意x 1,x 2∈(0,1)有|g (x 1)-g (x 2)|<e -1+2e -2.(1)【解】f ′(x )=e ax +a (x +1)e ax =(ax +a +1)e ax . 由题意知0=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =(a +2)e ,解得a =-2.(2)【证明】令g (x )=g 1(x )+g 2(x ),x ∈(0,1),其中g 1(x )=(x +1)e -2x +x ,g 2(x )=x ln x ,求导得g 1′(x )=-(2x +1)e -2x +1.对h (x )=g 1′(x )求导得h ′(x )=-2e -2x+2(2x +1)e -2x =4x e -2x >0,x ∈(0,1).因此g 1′(x )在(0,1)上为增函数,故当x ∈(0,1)时,g 1′(x )>g 1′(0)=0.因此g 1(x )在(0,1)上也为增函数,从而1=g 1(0)<g 1(x )<g 1(1)=1+2e -2(0<x <1).①又g 2′(x )=1+ln x ,令g 2′(x )=0,解得x =e -1.当0<x <e -1时,g 2′(x )<0,g 2(x )在(0,e -1)上为减函数;当e -1<x <1时,g 2′(x )>0,g 2(x )在(e -1,1)上为增函数,从而g 2(x )在(0,1)上取得的最小值为g 2(e -1)=-e -1,因此-e -1≤g 2(x )<0(0<x <1).②由①②得1-e -1<g (x )<1+2e -2(0<x <1),因此对任意x 1,x 2∈(0,1),有|g (x 1)-g (x 2)|<(1+2e -2)-(1-e -1)=e -1+2e -2.8.已知函数f (x )=(x -1)e x +1,x ∈[0,1].(1)证明:f (x )≥0;(2)若a <e x -1x <b 对任意的x ∈(0,1)恒成立,求b -a 的最小值. (1)【证明】因为f ′(x )=x e x ≥0,即f (x )在[0,1]上单调递增, 所以f (x )≥f (0)=0,即结论成立.(2)【解】令g (x )=e x -1x ,则g ′(x )=(x -1)e x +1x 2>0,x ∈(0,1),所以当x ∈(0,1)时,g (x )<g (1)=e -1, 要使e x -1x<b ,只需b ≥e -1.要使e x -1x >a 成立,只需e x -ax -1>0在x ∈(0,1)恒成立, 令h (x )=e x -ax -1,x ∈(0,1),则h ′(x )=e x -a . 由x ∈(0,1),得e x ∈(1,e).①当a ≤1时,h ′(x )>0,此时x ∈(0,1),有h (x )>h (0)=0成立,所以a ≤1满足条件;②当a ≥e 时,h ′(x )<0,此时x ∈(0,1),有h (x )<h (0)=0,不符合题意,舍去;③当1<a <e 时,令h ′(x )=0,得x =ln a .当x ∈(0,ln a )时,h ′(x )<0,即x ∈(0,ln a )时,h (x )<h (0)=0,不符合题意,舍去.综上,a ≤1.又b ≥e -1,所以b -a 的最小值为e -2. 9.已知函数f (x )=a ln x (a >0),e 为自然对数的底数.(1)若过点A (2,f (2))的切线斜率为2,求实数a 的值; (2)当x >0时,求证:f (x )≥a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x ;(3)若在区间(1,e)上e x a -e 1a x <0恒成立,求实数a 的取值范围. (1)【解】由题意得f ′(x )=a x ,∴f ′(2)=a2=2,∴a =4.(2)【证明】f (x )≥a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x 等价于a ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x -1+1x ≥0, 令g (x )=a (ln x -1+1x ),则g ′(x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -1x 2.令g ′(x )=0,即a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -1x 2=0,解得x =1,∴g (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.∴g (x )的最小值为g (1)=0,∴f (x )≥a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x .(3)【解】由题意可知【答案】e x a <e 1a x ,化简得x -1a <ln x , 又x ∈(1,e),∴a >x -1ln x . 令h (x )=x -1ln x ,则h ′(x )=ln x -(x -1)·1x(ln x )2=ln x -1+1x (ln x )2,由(2)知,当x ∈(1,e)时,ln x -1+1x >0, ∴h ′(x )>0,即h (x )在(1,e)上单调递增, ∴h (x )<h (e)=e -1.∴a ≥e -1.。
第二章 函数 期末综合复习测评卷高一上学期数学北师大版(2019)必修第一册
第二章 函数 期末综合复习测评卷一、单选题 1.函数()g x =) A .(2,0)(0,1)- B .[2,0)(0,1]- C .(1,0)(0,1]-⋃ D .[1,0)(0,2]-⋃2.已知(),()f x g x 都是定义在R 上的函数,下列两个命题: ①若()f x 、()g x 都不是单调函数,则(())f g x 不是增函数. ①若()f x 、()g x 都是非奇非偶函数,则(())f g x 不是偶函数. 则( ) A .①①都正确B .①正确①错误C .①错误①正确D .①①都错误3.设()f x 为定义在R 上的奇函数,且满足()(4)f x f x =+,(1)1f =,则(1)(8)f f -+=( ) A .2-B .1-C .0D .14.设函数17,0()20xx f x x ⎧⎛⎫-<⎪ ⎪=⎝⎭⎨≥,若()1f a <,则实数a 的取值范围是( )A .(,3)-∞-B .(1,)+∞C .(3,1)-D .(,3)(1,)-∞-⋃+∞5.函数()f x 在(),-∞+∞单调递减,且为奇函数,若()21f =-,则满足()111f x -≤-≤的x 的取值范围为( )A .[]22-,B .[]1,3-C .[]1,3D .[]1,1-6.函数y =331x x -的图象大致是( )A .B .C .D .7.已知函数()[]f x x x =-,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]1,81=,[]1,82-=-.下面说法错误的是( )A .当[)0,1x ∈时,()f x x =;B .函数()y f x =的值域是[)0,1;C .函数()y f x =与函数14y x =的图象有4个交点;D .方程()40f x x -=根的个数为7个.8.黎曼函数()R x 是由德国数学家黎曼发现并提出的,在高等数学中有着广泛的应用,()R x 在[]0,1上的定义为:当qx p =(p q >,且p ,q 为互质的正整数)时,()1R x p=;当0x =或1x =或x 为()0,1内的无理数时,()0R x =.已知a ,b ,[]0,1a b +∈,则( )注:p ,q 为互质的正整数()p q >,即qp为已约分的最简真分数. A .()R x 的值域为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .()()()R a b R a R b ⋅≥⋅C .()()()R a b R a R b +≥+D .以上选项都不对二、多选题9.函数()y f x =的图象如图所示,则( )A .函数()f x 的定义域为[-4,4)B .函数()f x 的值域为[)0,+∞C .此函数在定义域内是增函数D .对于任意的()5,∈+∞y ,都有唯一的自变量x 与之对应10.某条公共汽车线路收支差额y 与乘客量x 的函数关系如图8-3-1所示(收支差额=车票收入-支出费用),由于目前本条线路亏损,公司有关人员提出了两条建议:建议(1)不改变车票价格,减少支出费用;建议(2)不改变支出费用,提高车票价格.下面给出的四个图形中,实线和虚线分别表示目前和建议后的函数关系,则( )A .①反映建议(1)B .①反映建议(1)C .①反映建议(2)D .①反映建议(2)11.有下列几个命题,其中正确的是( ) A .函数y =2x 2+x +1在(0,+∞)上是增函数 B .函数y =11x +在(-∞,-1)①(-1,+∞)上是减函数C .函数y [-2,+∞)D .已知函数g (x )=23,0(),0x x f x x ->⎧⎨<⎩是奇函数,则f (x )=2x +312.对于定义在 R 上的函数()f x ,下列判断错误的有( ). A .若()()22f f ->,则函数()f x 是 R 的单调增函数 B .若()()22f f -≠,则函数()f x 不是偶函数 C .若()00f =,则函数()f x 是奇函数D .函数()f x 在区间 (−∞,0]上是单调增函数,在区间 (0,+∞)上也是单调增函数,则()f x 是 R 上的单调增函数三、填空题 13.若函数()2743kx f x kx kx +=++的定义域为R ,则实数k 的取值范围是__________ .14.已知函数()()3,01,0x x f x f x x ≤⎧=⎨->⎩,则56f ⎛⎫= ⎪⎝⎭_______ 15.已知函数()f x x=()2g x x ,则()()f x g x +=_________. 16.已知偶函数()y f x =定义在(1,1)-上,且在(1,0]-上是单调增加的.若不等式(1)(31)f a f a -<-成立,则实数a 的取值范围是___________.四、解答题17.已知幂函数22()(22)m f x m m x +=+-,且在(0,)+∞上是减函数. (1)求()f x 的解析式;(2)若(3)(1)m m a a ->-,求a 的取值范围.18.已知函数11()1(0)2f x x x =-+>.(1)若0m n >>时,()()f m f n =,求11m n+的值; (2)若0m n >>时,函数()f x 的定义域与值域均为[],n m ,求所有,m n 值.19.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≤时,()22f x x x =+.(1)求出函数()f x 在R 上的解析式,并补出函数()f x 在y 轴右侧的图像; (2)①根据图像写出函数()f x 的单调递减区间;①若[]1,x m ∈-时函数()f x 的值域是[]1,1-,求m 的取值范围.20.已知函数f (x )=221x x +.(1)求f (2)+f 12⎛⎫ ⎪⎝⎭,f (3)+f 13⎛⎫⎪⎝⎭的值;(2)由(1)中求得的结果,你发现f (x )与f 1x ⎛⎫⎪⎝⎭有什么关系?并证明你的发现.(3)求2f (1)+f (2)+f 12⎛⎫ ⎪⎝⎭+f (3)+f 13⎛⎫ ⎪⎝⎭+…+f (2017)+f 12017⎛⎫⎪⎝⎭+f (2018)+f 12018⎛⎫ ⎪⎝⎭的值.21.已知函数2(1)(f x ax bx a b =++,均为实数),x ∈R , (),0()(),0f x x F x f x x >⎧=⎨-<⎩.(1)若(1)0f -=,且函数()f x 的值域为[0)+∞,,求()F x 的解析式; (2)在(1)的条件下,当2][2x ∈-,时,()()g x f x kx =-是单调函数,求实数k 的取值范围; (3)设000mn m n a <+>>,,,且()f x 为偶函数,判断()()F m F n +是否大于零,并说明理由.22.已知函数()y x ϕ=的图象关于点(),P a b 成中心对称图形的充要条件是()()2a x a x b ϕϕ++-=.给定函数()61f x x x =-+. (1)求函数()f x 图象的对称中心;(2)判断()f x 在区间()0,∞+上的单调性(只写出结论即可);(3)已知函数()g x 的图象关于点()1,1对称,且当[]0,1x ∈时,()2g x x mx m =-+.若对任意[]10,2x ∈,总存在[]21,5x ∈,使得()()12g x f x =,求实数m 的取值范围.参考答案1.B 【分析】首先根据题中所给的函数解析式,结合偶次根式和分式的要求列出不等式组求得结果.【解析】由题意得2200x x x ⎧--+≥⎨≠⎩,即2200x x x ⎧+-≤⎨≠⎩,解得21x -≤≤且0x ≠,所以函数()g x =[2,0)(0,1]-, 故选:B. 2.D【解析】解::当1,0()()0,0x f x g x x x ⎧≠⎪==⎨⎪=⎩,则(())f g x x =,故①不正确;当2()(1)f x x =+,()1g x x =-,则2(())f g x x =,故①不正确. ①①①都错误. 故选:D . 3.B 【解析】解:()f x 是定义在R 上的奇函数,(0)0f =,满足()(4)f x f x =+,(8)(4)(0)0f f f ∴===,又(1)(1)1f f -=-=-,(1)(8)1f f ∴-+=-.故选:B. 【点睛】本题考查了利用奇偶性和周期性求函数值,属于基础题. 4.C 【分析】0a <时,()1f a <即1()712a-<,0a1<,分别求解即可.【解析】0a <时,()1f a <即1()712a-<,解得3a >-,所以30a -<<;0a1,解得01a <综上可得:31a -<< 故选:C . 【点睛】本题考查分段函数解不等式问题,考查了分类讨论思想的应用,属基本题,难度不大. 5.B【分析】根据函数的奇偶性以及函数的单调性求出x 的范围即可. 【解析】解:因为()f x 为奇函数, 所以()()221f f -=-=,于是()111f x -≤-≤等价于()()()212f f x f ≤-≤-, 又()f x 在(,)-∞+∞单调递减,212x ∴-≤-≤,13x ∴-≤≤.故选:B . 【点睛】本题考查了函数的单调性和奇偶性问题,考查转化思想,属于中档题. 6.C【解析】由函数解析式可得,该函数定义域为(-∞,0)①(0,+∞),故排除A ;取x =-1,y =1113--=32>0,故再排除B ;当x→+∞时,3x-1远远大于x 3的值且都为正,故331xx -→0且大于0,故排除D ,选C. 7.C 【分析】作出函数()[]f x x x =-的图像,结合图像可判断A ,B 均正确,再作出14y x =,14y x =的图像,结合方程的根与函数零点的关系,可判断C ,D 是否正确.【解析】解:作出函数()[]f x x x =-的图像如图所示,显然A ,B 均正确; 在同一坐标系内作函数14y x =的图像(坐标系内第一象限的射线部分), 作出14y x =的图像(图像中的折线部分),可以得到C 错误,D 正确. 故选:C.【点睛】本题考查了函数图像的应用,考查了函数值域的求解,考查了函数的零点与方程的根.本题的关键是由题目条件,作出()[]f x x x =-的图像.本题的难点是作图时,临界点空心圆、实心圆的标定. 8.B 【分析】设q A x x p ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,(p q >,且p ,q 为互质的正整数) ,B ={x |x =0或x =1或x 是[0,1]上的无理数},然后对A 选项,根据黎曼函数()R x 在[]0,1上的定义分析即可求解;对B 、C选项:分①a A ∈,b A ∈;①a B ∈,b B ∈;①a A b B ∈⎧⎨∈⎩或a Bb A ∈⎧⎨∈⎩分析讨论即可.【解析】解:设q A x x p ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,(p q >,且p ,q 为互质的正整数),B ={x |x =0或x =1或x 是[0,1]上的无理数},对A 选项:由题意,()R x 的值域为1110,,,,,23p ⎧⎫⎨⎬⎩⎭,其中p 是大于等于2的正整数, 故选项A 错误; 对B 、C 选项:①当a A ∈,b A ∈,则()()()R a b R a R b +≤+,()()()R a b R a R b ⋅≥⋅; ①当a B ∈,b B ∈,则()()()R a b R a R b +=+,()()()R a b R a R b ⋅≥⋅=0;①当a A b B ∈⎧⎨∈⎩或a B b A ∈⎧⎨∈⎩,则()()()R a b R a R b +≤+,()()()R a b R a R b ⋅≥⋅,所以选项B 正确,选项C 、D 错误, 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是牢牢抓住黎曼函数()R x 在[]0,1上的定义去分析. 9.BD 【分析】结合函数图象一一分析即可;【解析】解:由题图可知,函数()f x 的定义域为[][)4,01,4-⋃,故A 错误; 函数()f x 的值域为[)0,+∞,故B 正确; 函数()f x 在定义域内不单调,故C 错误;对于任意的()5,∈+∞y ,都有唯一的自变量x 与之对应,故D 正确. 故选:BD .【分析】由于图象表示收支差额y 与乘客量x 的函数关系,因此需要正确理解图中直线的倾斜角及纵截距的含义.同时对于建议(1)(2)前后图象的变化,也可以理解为对原图象做平移或旋转得到新的图象【解析】对于建议(1)因为不改变车票价格,故建议后的图象(虚线)与目前的图象(实线)倾斜方向相同(即平行),由于减少支出费用,收支差变大,则纵截距变大,相当于将原图象向上平移即可得到,故①反映建议(1);对于建议(2)因为不改变支出费用,则乘客量为0时前后的收支差是相等的,即前后图象纵截距相等,由于提高车票价格,故建议后的图象(虚线)比目前的图象(实线)的倾斜角大.相当于将原图象绕与y 轴的交点按逆时针旋转一定的角度得到的图象,故①反映建议(2). 故选:AC. 11.AD 【分析】根据简单函数的单调性,复合函数的单调性,以及由函数奇偶性求函数解析式,即可容易判断和选择.【解析】由y =2x 2+x +1=2217()48x ++在1[,)4-+∞上递增知,函数y =2x 2+x +1在(0,+∞)上是增函数,故A 正确; y =11x +在(-∞,-1),(-1,+∞)上均是减函数, 但在(-∞,-1)①(-1,+∞)上不是减函数, 如-2<0,但112101<-++故B 错误;y [),(5,)2,1--+∞上无意义, 从而在[-2,+∞)上不是单调函数,故C 错误; 设x <0,则-x >0,g (-x )=-2x -3,因为g (x )为奇函数,所以f (x )=g (x )=-g (-x )=2x +3,故D 正确. 故选:AD . 【点睛】本题考查函数单调区间的求解,复合函数的单调性判断以及利用函数奇偶性求函数解析式,属中档题. 12.ACD利用单调性的定义及性质,奇偶函数定义进行判断即可.【解析】A 选项,由()()22f f ->,则()f x 在 R 上必定不是增函数; B 选项,正确;C 选项,()2f x x =,满足()00f =,但不是奇函数;D 选项,该函数为分段函数,在x =0 处,有可能会出现右侧比左侧低的情况,故错误. 故选:ACD 【点睛】本题考查了函数的单调性的定义和性质,考查了函数奇偶性的性质,属于基础题. 13.30,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】分析可知,对任意的x ∈R ,2430kx kx ++≠恒成立,分0k =、0k ≠两种情况讨论,结合已知条件可求得实数k 的取值范围. 【解析】因为函数()2743kx f x kx kx +=++的定义域为R ,所以,对任意的x ∈R ,2430kx kx ++≠恒成立. ①当0k =时,则有30≠,合乎题意;①当0k ≠时,由题意可得216120k k ∆=-<,解得304k <<. 综上所述,实数k 的取值范围是30,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭.故答案为:30,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭.14.12-【分析】利用函数()f x 的解析式可求得56f ⎛⎫⎪⎝⎭的值.【解析】因为()()3,01,0x x f x f x x ≤⎧=⎨->⎩,所以,511136662f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=⨯-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故答案为:12-.15.()0x x -> 【分析】求出函数()f x 、()g x 的定义域,将函数()f x 、()g x 解析式相加即可得解.【解析】函数()f x x =()2g x x =的定义域均为()0,∞+, 因此,()()()0f x g x x x +=->.故答案为:()0x x ->.16.1(0,)2【分析】由()y f x =在(1,0]-上为单调增,结合函数的奇偶性,可得()y f x =在[)0,1上为单调减,将(1)(31)f a f a -<-转化为131a a ->-,结合定义域,解不等式可得a 的取值范围. 【解析】偶函数()y f x =在(1,0]-上为单调增,∴()y f x =在[)0,1上为单调减,∴(1)(31)f a f a -<-等价于1311111311a a a a ⎧->-⎪-<-<⎨⎪-<-<⎩,解得:10202203a a a ⎧<<⎪⎪<<⎨⎪⎪<<⎩∴实数a 的取值范围是1(0,)2. 故答案为:1(0,)2. 【点睛】本题主要考查利用函数的奇偶性和单调性求解不等式问题,考查计算能力,属于中档题. 17.(1)()1f x x=;(2){|23a a <<或1}a <. 【分析】(1)根据幂函数的定义和单调性建立条件关系即可得到结论,(2)令3()g x x -=,根据其单调性即可求解结论.【解析】解:(1)函数是幂函数,2221m m ∴+-=, 即2230m m +-=,解得1m =或3m =-,幂函数()f x 在(0,)+∞上是减函数,20m ∴+<,即2m <-,3m ∴=-,(2)令3()g x x -=,因为()g x 的定义域为(-∞,0)(0⋃,)+∞,且在(,0)-∞和(0,)+∞上均为减函数,33(3)(1)a a --->-,310a a ∴-<-<或031a a <-<-或301a a ->>-,解得23a <<或1a <,故a 的取值范围为:{|23a a <<或1}a <.18.(1)2;(2)32m =,12n =. 【分析】(1)根据绝对值定义去掉绝对值,由()()f m f n =化简即可得出结果;(2)根据01n m <<≤,1m n >≥,01n m <<<三种情况去掉绝对值,根据函数的单调性,列出方程,计算求解即可得出结果.【解析】(1)因为()()f m f n =,所以11111122m n -+=-+ 所以1111m n -=-, 所以1111m n -=-或1111m n -=-,因为0m n >>,所以112m n+=. (2)1 当01n m <<≤时,11()2f x x =-在[],n m 上单调递减,因为函数()f x 的定义域与值域均为[],n m ,所以()()f n m f m n=⎧⎨=⎩,两式相减得1mn =不合,舍去. 2 当1m n >≥时,31()2f x x =-在[],n m 上单调递增,因为函数()f x 的定义域与值域均为[],n m ,所以()()f m m f n n =⎧⎨=⎩,无实数解. 3 当01n m <<<时,11,[,1],2()31,(1,],2x n x f x x m x⎧-∈⎪⎪=⎨⎪-∈⎪⎩ 所以函数()f x 在[,1]n 上单调递减,在(]1,m 上单调递增.因为函数()f x 的定义域与值域均为[],n m ,所以1(1)2n f ==,13()22m f ==.综合所述,32m =,12n =. 【点睛】本题考查分段函数的单调性及值域问题,考查分类讨论的思想,属于中档题.19.(1)()222,02,0x x x f x x x x ⎧+≤=⎨-+>⎩,图象答案见解析;(2)①减区间为:(),1-∞-和()1,+∞;①1m ⎡⎤∈⎣⎦.【分析】(1)由奇函数的定义求得解析式,根据对称性作出图象.(2)由图象的上升与下降得增减区间,解出方程221x x -+=-的正数解,可得结论.【解析】(1)当0x >,0x -<,则()()2222f x x x x x -=--=-因为()f x 为奇函数,则()()f x f x -=-,即0x >时,()22f x x x =-+ 所以()222,02,0x x x f x x x x ⎧+≤=⎨-+>⎩, 图象如下:(2)如图可知,减区间为:(),1-∞-和()1,+∞()11f -=-,()11f =令22212101x x x x x -+=-⇒--=⇒==①1x >①1x =故由图可知1m ⎡⎤∈⎣⎦. 【点睛】本题考查函数的奇偶性,考查图象的应用,由图象得单调区间,得函数值域.是我们学好数学的基本技能.20.(1)f (2)+f 12⎛⎫ ⎪⎝⎭=1,f (3)+f 13⎛⎫ ⎪⎝⎭=1;(2)f (x )+f 1x ⎛⎫ ⎪⎝⎭=1;证明见解析;(3)2018. 【分析】(1)根据函数解析式,代值计算即可;(2)观察(1)中所求()11f x f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,结合函数解析式,即可证明; (3)根据(2)中所求,两两配对,即可容易求得结果.【解析】(1)因为f (x )=221x x +, 所以f (2)+f 12⎛⎫ ⎪⎝⎭=22212++2212112⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭=1 f (3)+f 13⎛⎫ ⎪⎝⎭=22313++2213113⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭=1. (2)由(1)可发现f (x )+f 1x ⎛⎫ ⎪⎝⎭=1.证明如下: f (x )+f 1x ⎛⎫ ⎪⎝⎭=221x x ++22111x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭ =221x x ++211x +=2211x x ++=1,是定值. (3)由(2)知,f (x )+f 1x ⎛⎫ ⎪⎝⎭=1, 因为f (1)+f (1)=1,f (2)+f 12⎛⎫ ⎪⎝⎭=1, f (3)+f 13⎛⎫ ⎪⎝⎭=1, f (4)+f 14⎛⎫ ⎪⎝⎭=1, …f (2018)+f 12018⎛⎫ ⎪⎝⎭=1,所以2f (1)+f (2)+f 12⎛⎫ ⎪⎝⎭+f (3)+f 13⎛⎫ ⎪⎝⎭+…+f (2017)+f 12017⎛⎫ ⎪⎝⎭+f (2018)+f 12018⎛⎫ ⎪⎝⎭=2018.【点睛】本题考查函数值的求解,注意观察,属基础题.21.(1)22(1),0()(1),0x x F x x x ⎧+>=⎨-+<⎩;(2)(][)26∞∞-,-,+;(3)大于零,理由见解析. 【分析】(1)由(1)0f -=,得10a b -+=及函数()f x 的值域为[0)+∞,,得240a b -=, 联立求解可得;(2)由222(2)()124()k k g x x --=++-,当2][2x ∈-,时,()()g x f x kx =-是单调函数,则222k -≤-或222k -≥得解; (3)()f x 为偶函数,则2()1f x ax =+,不妨设m n >,则0n <,由0m n +>,得0m n >->,则22m n >所以2222()()()()(1)(1)()0F m F n f m f n am an a m n +=-+-+=->=得解【解析】(1)因为(1)0f -=,所以10a b -+= ①.又函数()f x 的值域为[0)+∞,,所以0a ≠. 由224()24b a b y a x a a-=++知2404a b a -=, 即240a b -=①.解①①,得12a b ==,. 所以22()21(1)f x x x x =++=+.所以22(1),0()(1),0x x F x x x ⎧+>=⎨-+<⎩; (2)由(1)得2222(2()())()21()124k k g x f x kx x k x x --=-=-=++-++ 因为当2][2x ∈-,时,()()g x f x kx =-是单调函数, 所以222k -≤-或222k -≥, 即2k ≤-或6k ≥,故实数k 的取值范围为(][)26∞∞-,-,+(3)大于零.理由如下:因为()f x 为偶函数,所以2()1f x ax =+,所以221,0()1,0ax x F x ax x ⎧+>=⎨--<⎩不妨设m n >,则0n <由0m n +>,得0m n >->所以22m n >又0a >,所以2222()()()()(1)(1)()0F m F n f m f n am an a m n +=-+-+=->=,所以()()F m F n +大于零.【点睛】本题考查函数性质的应用,涉及分段函数解析式、函数的值域,单调性,奇偶性,属于基础题.22.(1)()1,1--;(2)()f x 在区间()0,∞+上为增函数;(3)[]2,4-.【分析】(1)根据题意可知,若函数()f x 关于点(),a b 中心对称,则()()2f a x f a x b ++-=, 然后利用()61f x x x =-+得出()f a x +与()f a x -,代入上式求解; (2)因为函数y x =及函数61y x =-+在()0,∞+上递增,所以函数()61f x x x =-+在()0,∞+上递增; (3)根据题意可知,若对任意[]10,2x ∈,总存在[]21,5x ∈,使得()()12g x f x =,则只需使函数()g x 在[]10,2x ∈上的值域为()f x 在[]21,5x ∈上的值域的子集,然后分类讨论求解函数()g x 的值域与函数()f x 的值域,根据集合间的包含关求解参数m 的取值范围.【解析】解:(1)设函数()f x 图象的对称中心为(),a b ,则()()20f a x f a x b ++--=. 即()()662011x a x a b x a x a +-+-+--=++-++, 整理得()()()()22161a b x a b a a -=-+-+,于是()()()()21610a b a b a a -=-+-+=,解得1a b ==-.所以()f x 的对称中心为()1,1--;(2)函数()f x 在()0,∞+上为增函数;(3)由已知,()g x 值域为()f x 值域的子集.由(2)知()f x 在[]1,5上单增,所以()f x 的值域为[]2,4-.于是原问题转化为()g x 在[]0,2上的值域[]2.4A ⊆-.①当02m ≤,即0m ≤时,()g x 在[]0,1单增,注意到()2g x x mx m =-+的图象恒过对称中心()1,1,可知()g x 在(]1,2上亦单增,所以()g x 在[]0,2上单增,又()0g m =,()()2202g g m =-=-,所以[],2A m m =-.因为[][],22,4m m -⊆-,所以224m m ≥-⎧⎨-≤⎩,解得20m -≤≤. ①当012m <<,即02m <<时,()g x 在0,2m ⎛⎫ ⎪⎝⎭单减,,12m ⎛⎫ ⎪⎝⎭单增, 又()g x 过对称中心()1,1,所以()g x 在1,22m ⎛⎫- ⎪⎝⎭单增,2,22m ⎛⎤- ⎥⎝⎦单减; 此时()()min 2,,max 0,222m m A g g g g ⎛⎫⎧⎫⎧⎫⎛⎫⎛⎫=-⎨⎬⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎩⎭⎩⎭⎝⎭. 欲使[]2,4A ⊆-,只需()()222022224g g m m m g m ⎧=-=-≥-⎪⎨⎛⎫=-+≥- ⎪⎪⎝⎭⎩且()2042224224g m m m m g g m ⎧=≤⎪⎨⎛⎫⎛⎫-=-=-+≤ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩解不等式得24m -≤,又02m <<,此时02m <<.①当12m ≥,即2m ≥时,()g x 在[]0,1单减,在(]1,2上亦单减, 由对称性,知()g x 在[]0,2上单减,于是[]2,A m m =-.因为[][]2,2,4m m -⊆-,所以224m m -≥-⎧⎨≤⎩,解得24m ≤≤. 综上,实数m 的取值范围为[]2,4-。
人教版A版(2019)高中数学必修第一册:第三章 函数的概念与性质 综合测试(附答案与解析)
第三章综合测试一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.函数20()(31)f x x =+-的定义域是( ) A .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,13⎛⎫⎪⎝⎭C .11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭D .11,,133⎛⎫⎛⎫-∞⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2.已知函数1(2),()(3)(2),x f x f x x =+⎪⎩≥<则(1)(9)f f +等于( )A .2-B .7-C .27D .73.函数111y x -=+-的图像是下列图像中的( )ABCD4.若函数y ax =与by x=-在(0,)+∞上都是减函数,则2()f x ax bx =+在(0,)+∞上是( ) A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增5.函数2()(2)1f x ax a x =+++是偶函数,则函数的单调递增区间为( ) A .[0,)+∞B .(,0]-∞C .(,)-∞+∞D .[1,)+∞6.函数2()(1)1f x mx m x =+-+在区间(,1]-∞上为减函数,则m 的取值范围是( )A .10,3⎛⎤ ⎥⎝⎦B .10,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭7.定义在R 上的偶函数()f x ,对任意()1212,[0,)x x x x ∈+∞≠,有()()21210f x f x x x --<,则( )A .(3)(2)(1)f f f -<<B .(1)(2)(3)f f f -<<C .(2)(1)(3)f f f -<<D .(3)(1)(2)f f f -<<8.若函数,1,()(23)1,1ax f x x a x x ⎧⎪=⎨⎪-+⎩>≤是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )A .2,13⎛⎫⎪⎝⎭B .3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .23,34⎛⎤ ⎥⎝⎦D .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭9.设函数()f x 满足对任意的,m n (,m n 为正数)都有()()()f m n f m f n +=⋅且(1)2f =,则(2)(3)(2020)(1)(2)(2019)f f f f f f +++等于( )A .2 020B .2 019C .4 038D .4 04010.在函数([1,1])y x x =∈-的图像上有一点(,)P t t ,此函数图象与x 轴、直线1x =-及x t =围成图形的面积为S (如图的阴影部分所示),则S 与t 的函数关系的图象可表示为( )ABCD11.设奇函数()f x 在(0,)+∞上是增函数,且(2)0f =,则不等式()()0f x f x x --<的解集为( )A .(2,0)(2,)-+∞B .(2,0)(0,2)-C .(,2)(2,)-∞-+∞D .(,2)(0,2)-∞-12.已知定义在R 上的函数()f x ,若函数(1)y f x =+为偶函数,且()f x 对任意()1212,[1,)x x x x ∈+∞≠都有()()21210f x f x x x -->,若(1)(2)f a f a -≥,则实数a 的取值范围是( )A .[1,1]-B .(,1]-∞-C .[1,)+∞D .(,1][1,)-∞-+∞二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中的横线上)13.设函数0()1,02x x f x x =⎨⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎩≥<则((4))f f -=________.14.若函数2(1)2()1a x a f x x a -+-=+-为奇函数,则实数a =________. 15.设函数2()24f x x x =-+在区间[,]m n 上的值域是[6,2]-,则m n +的取值范围是________.16.已知函数29,3,()6,3,x f x x x x ⎧⎪=⎨-+⎪⎩≥<则不等式()22(34)f x x f x --<的解集是________. 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)17.[10分]已知函数22(),[1,)x x af x x x++=∈+∞. (1)当12a =时,求函数()f x 的最小值; (2)若对任意[1,),()0x f x ∈+∞>恒成立,试求实数a 的取值范围; (3)讨论函数的单调性.(只写出结论即可)18.[12分]设函数2()23,f x x x a x =--+∈R .(1)小鹏同学认为,无论a 取何值,()f x 都不可能是奇函数,你同意他的观点吗?请说明你的理由. (2)若()f x 是偶函数,求a 的值.(3)在(2)的情况下,画出()y f x =的图象并指出其单调递增区间。
高中数学人教A版必修第一册综合检测试题
综合检测试题选题明细表一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合A={x|2x-1≥1},B={y|y=log3x,x∈A},则∁B A等于( B )A.(0,1)B.[0,1)C.(0,1]D.[0,1]解析:由题得A={x|2x-1≥20}={x|x≥1},B={y|y≥0},所以∁B A={x|0≤x<1}.故选B.2.若a=0.60.7,b=0.70.6,c=lg 3,则下列结论正确的是( D )A.b>c>aB.c>a>bC.a>b>cD.b>a>c解析:因为y=x0.6为增函数,y=0.6x为减函数,所以0.70.6>0.60.6>0.60.7>0.61,c=lg 3<lg √10=0.5, 所以b>a>c.故选D.3.已知正实数x ,y 满足x+2y=2xy ,则x+y 的最小值为( D ) A.4 B.√2 C.√3 D.√2+32解析:因为正实数x ,y 满足x+2y=2xy , 所以x+2y xy=2,即1y +2x =2,所以x+y=(x+y 2)·(1y +2x )=x 2y +1+12+y x ≥32+2√x 2y ·y x =32+√2,当且仅当x 2=2y 2时,等号成立. 故选D.4.已知函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=log 2(x+1)+ax ,且f(-3)=a ,则f(7)等于( B ) A.12B.-12C.log 23D.2解析:因为函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=log 2(x+1)+ax ,且f(-3)=-f(3)=a ,所以f(3)=-a ,即2+3a=-a ,所以a=-12,则f(7)=log 28+7a=3-72=-12.故选B.5.已知2sin 2α=1+cos 2α,则tan 2α等于( D ) A.-43 B.43C.-43或0 D.43或0解析:因为{2sin2α=1+cos2α,sin 22α+cos 22α=1,所以{sin2α=0,cos2α=-1或{sin2α=45,cos2α=35.所以tan 2α=0或tan 2α=43.故选D.6.将函数f(x)=sin(2x+π6)的图象分别向左、向右平移ϕ(ϕ>0)个单位长度后,所得的图象都关于y 轴对称,则ϕ的最小值分别为( A ) A.π6,π3B.π3,π6C.2π3,5π6D.π6,π12解析:函数f(x)的图象向左平移ϕ个单位长度得到函数g(x)= sin(2x+2ϕ+π6)的图象,因为g(x)图象关于y 轴对称,则2ϕ+π6=π2+k π,k ∈Z ,即ϕ=π6+kπ2,k∈Z ,而ϕ>0, 则ϕmin =π6;函数f(x)的图象向右平移ϕ个单位长度得函数h(x)=sin(2x-2ϕ+π6)的图象,因为函数h(x)关于y 轴对称,则有-2ϕ+π6=π2+k π,k ∈Z ,即ϕ=-π6-kπ2,k ∈Z ,而ϕ>0,则ϕmin =π3,所以ϕ的最小值分别为π6,π3.故选A.7.如图所示,其对应的函数解析式可能是( B )A.f(x)=1|x -1|B.f(x)=1||x |-1|C.f(x)=11-x2D.f(x)=11+x 2解析:函数的定义域为{x|x ≠±1},排除选项A 和D ,当x ∈(1,+∞)时,f(x)>0,可排除选项C.故选B. 8.已知函数f(x)=ln(1+x 2)-11+|x |,若实数a 满足f(log 3a)+f(lo g 13a)≤2f(1),则a 的取值范围是( D ) A.[1,3] B.(0,13)C.(0,3]D.[13,3]解析:函数f(x)=ln(1+x 2)-11+|x |,故函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(x)为偶函数,若实数a 满足f(log 3a)+f(lo g 13a)≤2f(1),即f(log 3a)+f(-log 3a)≤2f(1),f(log 3a)≤f(1),所以|log 3a|≤1,即-1≤log 3a ≤1,故13≤a ≤3.故选D.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知f(x)={log 3x ,x >0,2x ,x ≤0,角α的终边经过点(1,2√2),则下列结论正确的是( AC )A.f(cos α)=-1B.f(sin α)=1C.f(f(cos α))=12D.f(f(sin α))=2解析:因为角α的终边经过点(1,2√2), 所以sin α=2√23,cos α=13, 所以f(cos α)=f(13)=log 313=-1, f(sin α)=f(2√23)=log 32√23<0, 所以f(f(cos α))=f(-1)=2-1=12, f(f(sin α))=2log 32√23.故选AC.10.下列命题正确的是( ABD ) A.函数f(x)=x+1x (x>0)的最小值为2B.函数y=2-x-4x(x>0)的最大值为-2C.函数f(x)=2x+1x的最小值为2√2D.函数f(x)=2√x 2+1的最小值为3解析:因为x>0,所以f(x)=x+1x≥2√1=2,当且仅当x=1x,即x=1时,取等号,所以函数的最小值为2,所以A 正确;因为x>0,所以f(x)=x+4x≥2√4=4,当且仅当x=4x,即x=2时,取等号,所以函数f(x)的最小值为4,所以函数y 的最大值为-2,所以B 正确;当x=-1时,f(-1)=-3,所以C 错误; 设√x 2+1=t(t ≥1),则x 2=t 2-1,则f(t)=2t 2+1t=2t+1t,在[1,+∞)上任取t 1,t 2.令t 1<t 2,则f(t 1)-f(t 2)=2(t 1-t 2)+(1t 1-1t 2)=(t 1-t 2)·(2-1t 1t 2).因为1≤t 1<t 2,所以t 1-t 2<0,2-1t 1t 2>0,所以f(t 1)<f(t 2).则f(t)=2t+1t在[1,+∞)上为增函数,所以当t=1时,f(t)的最小值为f(1)=3, 所以D 正确.故选ABD.11.已知直线x=π8是函数f(x)=sin(2x+ϕ)(0<ϕ<π)的一条对称轴,则( ACD ) A.f(x+π8)是偶函数B.x=3π8是f(x)的一条对称轴C.f(x)在[π8,π2]上单调递减D.y=f(x)与g(x)=sin(2x-π4)的图象关于直线x=π4对称解析:直线x=π8是函数f(x)=sin(2x+ϕ)(0<ϕ<π)的一条对称轴,所以2×π8+ϕ=k π+π2,k ∈Z ,所以ϕ=π4,所以f(x+π8)=sin(2x+π2)=cos 2x ,是偶函数,故A 正确;由2x+π4=k π+π2(k ∈Z),解得x=kπ2+π8(k ∈Z),所以f(x)的对称轴方程为x=kπ2+π8(k ∈Z),而x=3π8不能满足上式,故B 错误;当x ∈[π8,π2],2x+π4∈[π2,5π4],此时函数f(x)单调递减,故C 正确;显然,f(x)=sin(2x+π4)与g(x)=sin(2x-π4)的图象关于直线x=π4对称,故D 正确.故选ACD.12.高斯是德国著名的数学家,用其名字命名的“高斯函数”为设 x ∈R ,用[x]表示不超过x 的最大整数,则y=[x]称为高斯函数,例如:[-1.5]=-2,[2.1]=2.已知函数f(x)=2x -11+2x,则关于函数g(x)=[f(x)]的叙述正确的是( BCD ) A.g(x)是奇函数 B.f(x)是奇函数 C.f(x)在R 上是增函数 D.g(x)的值域是{-1,0}解析:因为函数g(x)=[f(x)],且f(x)=2x -11+2x ,所以g(1)=[f(1)]=0, g(-1)=[f(-1)]=-1, 所以g(-1)≠-g(1),则g(x)不是奇函数,故选项A 错误; 因为f(x)=2x -11+2x,则f(-x)=2-x -11+2-x =1-2x2x +1=-f(x),所以f(x)为奇函数,故选项B 正确; 因为f(x)=2x -11+2x=1+-22x +1,又y=2x +1在R 上为单调递增函数, 则y=-22x +1在R 上为单调递增函数,所以f(x)在R 上为单调递增函数,故选项C 正确; 因为2x >0,则-1<1+-22x +1<1,所以-1<f(x)<1,当-1<f(x)<0时,则g(x)=[f(x)]=-1;当0≤f(x)<1时,则g(x)=[f(x)]=0,所以g(x)∈{-1,0},则g(x)的值域为{-1,0},故选项D正确.故选BCD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知函数f(x)=(m2+m-1)x m+1是幂函数,且该函数在第一象限是增函数,则m的值是.解析:由函数f(x)=(m2+m-1)x m+1是幂函数,则m2+m-1=1,解得m=-2或m=1;当m=-2时,f(x)=x-1在第一象限内不是增函数,不符合题意;当m=1时,f(x)=x2在第一象限内是增函数,满足题意.所以m的值是1.答案:114.已知函数y=2x,当x>0时,函数值的取值范围构成集合A,函数y=x k,在x∈A时,函数值的取值范围构成集合B,则A∩B=∅的充要条件是.解析:已知函数y=2x,当x>0时,函数值的取值范围构成集合A=(1,+∞),当x∈(1,+∞)时,函数y=x k∈(0,+∞),由于A∩B=∅,故x k≤1=x0,故k≤0.故A ∩B= 的充要条件是k ≤0. 答案:k ≤015.已知函数y=f(x)满足f(2)>5,且以(1,1)点为对称中心,写出一个符合条件的函数y= . 解析:因为函数的对称中心为(1,1), 所以不妨设为分式函数f(x)=a x -1+1,因为f(2)>5,所以f(2)=a+1>5,解得a>4, 不妨取a=5,即y=5x -1+1.答案:y=5x -1+1(答案不唯一)16.已知f(x)=2sin(2x+π3),若∃x 1,x 2,x 3∈[0,3π2],且x 1<x 2<x 3,使得f(x 1)=f(x 2)=f(x 3),则x 1+x 2+x 3的最小值为 ,最大值为 .解析:作出f(x)图象如图所示,当f(x)图象与y=√3图象相交时,前三个交点横坐标依次为x 1,x 2,x 3,此时x 1+x 2+x 3最小;x 1+x 2=π12×2=π6,f(π)=2sin(2π+π3)=√3,x 3=π,所以最小值为π6+π=7π6;当f(x)图象与y=-√3图象相交时,交点横坐标依次为x 1,x 2,x 3,此时x 1+x 2+x 3最大,x 1+x 2=7π12×2=7π6,f(3π2)=2sin(3π+π3)=-√3,x 3=3π2,最大值为7π6+3π2=8π3.答案:7π68π3四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)若函数y=lg(√3-2sin x)+√1-x 2的定义域为A. (1)求集合A;(2)当x ∈A 时,求函数y=cos 2x+sin x 的最大值. 解:(1)由题意可得{√3-2sinx >0,1-x 2≥0, 解得-1≤x ≤1, 即集合A=[-1,1].(2)y=cos 2x+sin x=-sin 2x+sin x+1,x ∈[-1,1], 令t=sin x ∈[-sin 1,sin 1], 则y=-t 2+t+1=-(t -12)2+54,故当t=12时,函数取得最大值为54.18.(本小题满分12分)某企业欲做一个介绍企业发展史的铭牌,铭牌的截面形状是如图所示的扇形环面(由扇形OAD 挖去扇形OBC 后构成的).已知OA=10,OB= x(0<x<10),线段BA ,CD 与BC ⏜,AD ⏜的长度之和为30,圆心角为θ弧度.(1)求θ关于x 的函数表达式;(2)记铭牌的截面面积为y ,试问:x 取何值时,y 的值最大?并求出最 大值.解:根据题意,可得BC ⏜=x ·θ,AD ⏜=10θ. 又BA+CD+BC⏜+AD ⏜=30, 所以10-x+10-x+x ·θ+10θ=30, 所以θ=2x+10x+10(0<x<10).(2)y=S 扇形OAD -S 扇形OBC =12θ×102-12θx 2=12θ×(102-x 2)=12θ×(10+x) (10-x),化简得y=-x 2+5x+50=-(x -52)2+2254.于是,当x=52(满足条件0<x<10)时,y max =2254.所以当x=52时,铭牌的截面面积最大,且最大面积为2254.19.(本小题满分12分) 已知函数f(x)=log 3(3x+1)-12x.若不等式f(x)-12x-a ≥0对x ∈(-∞,0]恒成立,求实数a 的取值范围.解:因为不等式f(x)-12x-a ≥0在区间(-∞,0]上恒成立,即a ≤log 3(3x +1)-x 在区间(-∞,0]上恒成立, 令g(x)=log 3(3x +1)-x=log 3(1+13x ),因为x ∈(-∞,0],所以1+13x ≥2,所以g(x)=log 3(1+13x )≥log 32,所以a ≤log 32,所以a 的取值范围是(-∞,log 32]. 20.(本小题满分12分)已知α∈(0,π2),β∈(π2,π),cos β=-13,sin(α+β)=79.(1)求tan β2的值;(2)求sin α的值.解:(1)因为cos β=cos 2β2-sin 2β2=cos 2β2-sin 2β2cos 2β2+sin 2β2=1-tan 2β21+tan 2β2,且cos β=-13,所以1-tan 2β21+tan 2β2=-13,解得tan 2β2=2,因为β∈(π2,π),所以β2∈(π4,π2),所以tan β2>0,所以tan β2=√2.(2)因为β∈(π2,π),cos β=-13,所以sin β=√1-cos 2β=√1-(-13) 2=2√23, 又α∈(0,π2), 故α+β∈(π2,3π2),又sin(α+β)=79,所以cos(α+β)=-√1-sin 2(α+β)=-√1-(79)2=-4√29.所以sin α=sin[(α+β)-β] =sin(α+β)cos β-cos(α+β)sin β =79×(-13)-(-4√29)×2√23=13.21.(本小题满分12分)在①f(x)的图象关于直线x=5π6对称,②f(x)的图象关于点(5π18,0)对称,③f(x)在[-π4,π4]上单调递增,这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的正实数a 存在,求出a 的值;若a 不存在,说明理由.已知函数f(x)=4sin(ωx+π6)+a(ω∈N *)的最小正周期不小于π3,且 ,是否存在正实数a ,使得函数f(x)在[0,π12]上有最大值3?解:由于函数f(x)的最小正周期不小于π3,所以2πω≥π3,所以1≤ω≤6,ω∈N *,若选择①,即f(x)的图象关于直线x=5π6对称,有5π6ω+π6=k π+π2(k ∈Z),解得ω=65k+25(k ∈Z),由于1≤ω≤6,ω∈N *,k ∈Z ,所以k=3,ω=4, 此时,f(x)=4sin(4x+π6)+a ,由x ∈[0,π12],得4x+π6∈[π6,π2],因此当4x+π6=π2,即x=π12时,f(x)取得最大值4+a ,令4+a=3,解得a=-1<0,不符合题意.故不存在正实数a ,使得函数f(x)在[0,π12]上有最大值3.若选择②,即f(x)的图象关于点(5π18,0)对称,则有5π18ω+π6=k π(k ∈Z),解得ω=185k-35(k ∈Z),由于1≤ω≤6,ω∈N *,k ∈Z ,所以k=1,ω=3. 此时,f(x)=4sin(3x+π6)+a.由x ∈[0,π12],得3x+π6∈[π6,5π12],因此当3x+π6=5π12,即x=π12时,f(x)取得最大值4sin 5π12+a=√6+√2+a ,令√6+√2+a=3,解得a=3-√6-√2<0,不符合题意. 故不存在正实数a ,使得函数f(x)在[0,π12]上有最大值3.若选择③,即f(x)在[-π4,π4]上单调递增,则有{-ωπ4+π6≥2kπ-π2,ωπ4+π6≤2kπ+π2(k ∈Z),解得{ω≤-8k +83,ω≤8k +43(k ∈Z), 由于1≤ω≤6,ω∈N *,k ∈Z ,所以k=0,ω=1. 此时,f(x)=4sin(x+π6)+a.由x ∈[0,π12],得x+π6∈[π6,π4],因此,当x+π6=π4,即x=π12时,f(x)取得最大值2√2+a ,令2√2+a=3,解得a=3-2√2,符合题意.故存在正实数a=3-2√2,使得函数f(x)在[0,π12]上有最大值3.22.(本小题满分12分)设函数f(x)=ka x -a -x (a>0,且a ≠1)是定义域为R 上的奇函数. (1)求k 的值;(2)若f(1)>0,试求不等式f(x 2+2x)+f(x-4)>0的解集;(3)若f(1)=32,且g(x)=a 2x +a -2x -2mf(x)在[1,+∞)上的最小值为-2,求m 的值.解:(1)因为f(x)是定义域为R 上的奇函数,所以f(0)=0,所以k-1=0,所以k=1,经检验k=1符合题意. (2)因为f(1)>0,所以a-1a >0,又a>0,且a ≠1,所以a>1, 易知f(x)在R 上单调递增, 原不等式化为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}. (3)因为f(1)=32,所以a-1a =32,即2a 2-3a-2=0,解得a=2或a=-12(舍去),所以g(x)=22x +2-2x -2m(2x -2-x )=(2x -2-x )2-2m(2x -2-x )+2.令t=f(x)=2x -2-x ,因为x ≥1,所以t ≥f(1)=32,所以g(t)=t 2-2mt+2=(t-m)2+2-m 2, 当m ≥32时,当t=m 时,g(t)min =2-m 2=-2,所以m=2,符合题意; 当m<32时,当t=32时,g(t)min =174-3m=-2,解得m=2512>32,舍去.综上可知,m=2.。
高一函数题目及答案解析
高一函数题目及答案解析学习数学,课内重视听讲,课后及时复习。
新知识的接受,数学能力的培养主要在课堂上进行,所以要特点重视课内的学习效率,今天小编在这给大家整理了高一函数题型及答案,接下来随着小编一起来看看吧!高一函数题目及答案解析一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∩?UB=()A{x|0≤x<1}B.{x|0C.{x|x<0}D.{x|x>1}【解析】?UB={x|x≤1},∴A∩?UB={x|0【答案】B2.若函数y=f(x)是函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数,且f(2)=1,则f(x)=()A.log2xB.12xC.log12xD.2x-2【解析】f(x)=logax,∵f(2)=1,∴loga2=1,∴a=2.∴f(x)=log2x,故选A.【答案】A3.下列函数中,与函数y=1x有相同定义域的是()A.f(x)=lnxB.f(x)=1xC.f(x)=|x|D.f(x)=ex【解析】∵y=1x的定义域为(0,+∞).故选A.【答案】A4.已知函数f(x)满足:当x≥4时,f(x)=12x;当x<4时,f(x)=f(x+1).则f(3)=()A.18B.8C.116D.16【解析】f(3)=f(4)=(12)4=116.【答案】C5.函数y=-x2+8x-16在区间[3,5]上()A.没有零点B.有一个零点C.有两个零点D.有无数个零点【解析】∵y=-x2+8x-16=-(x-4)2,∴函数在[3,5]上只有一个零点4.【答案】B6.函数y=log12(x2+6x+13)的值域是()A.RB.[8,+∞)C.(-∞,-2]D.[-3,+∞)【解析】设u=x2+6x+13=(x+3)2+4≥4y=log12u在[4,+∞)上是减函数,∴y≤log124=-2,∴函数值域为(-∞,-2],故选C.【答案】C7.定义在R上的偶函数f(x)的部分图象如图所示,则在(-2,0)上,下列函数中与f(x)的单调性不同的是()A.y=x2+1B.y=|x|+1C.y=2x+1,x≥0x3+1,x<0D.y=ex,x≥0e-x,x<0【解析】∵f(x)为偶函数,由图象知f(x)在(-2,0)上为减函数,而y=x3+1在(-∞,0)上为增函数.故选C.【答案】C8.设函数y=x3与y=12x-2的图象的交点为(x0,y0),则x0所在的区间是()A.(0,1)B.(1,2)C(2,3)D.(3,4)【解析】由函数图象知,故选B.【答案】B9.函数f(x)=x2+(3a+1)x+2a在(-∞,4)上为减函数,则实数a的取值范围是()A.a≤-3B.a≤3C.a≤5D.a=-3【解析】函数f(x)的对称轴为x=-3a+12,要使函数在(-∞,4)上为减函数,只须使(-∞,4)?(-∞,-3a+12)即-3a+12≥4,∴a≤-3,故选A.【答案】A10.某新品牌电视投放市场后第1个月销售100台,第2个月销售200台,第3个月销售400台,第4个月销售790台,则下列函数模型中能较好反映销量y与投放市场的月数x之间的关系的是()A.y=100xB.y=50x2-50x+100C.y=50×2xD.y=100log2x+100【解析】对C,当x=1时,y=100;当x=2时,y=200;当x=3时,y=400;当x=4时,y=800,与第4个月销售790台比较接近.故选C.【答案】C11.设log32=a,则log38-2log36可表示为()A.a-2B.3a-(1+a)2C.5a-2D.1+3a-a2【解析】log38-2log36=log323-2log3(2×3)=3log32-2(log32+log33)=3a-2(a+1)=a-2.故选A.【答案】A12.已知f(x)是偶函数,它在[0,+∞)上是减函数.若f(lgx)>f(1),则x的取值范围是()A.110,1B.0,110∪(1,+∞)C.110,10D.(0,1)∪(10,+∞)【解析】由已知偶函数f(x)在[0,+∞)上递减,则f(x)在(-∞,0)上递增,∴f(lgx)>f(1)?0≤lgx<1,或lgx<0-lgx<11≤x<10,或0或110∴x的取值范围是110,10.故选C.【答案】C二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上)13.已知全集U={2,3,a2-a-1},A={2,3},若?UA={1},则实数a 的值是________.【答案】-1或214.已知集合A={x|log2x≤2},B=(-∞,a),若A?B,则实数a的取值范围是(c,+∞),其中c=________.【解析】A={x|0【答案】415.函数f(x)=23x2-2x的单调递减区间是________.【解析】该函数是复合函数,可利用判断复合函数单调性的方法来求解,因为函数y=23u是关于u的减函数,所以内函数u=x2-2x的递增区间就是函数f(x)的递减区间.令u=x2-2x,其递增区间为[1,+∞),根据函数y=23u是定义域上的减函数知,函数f(x)的减区间就是[1,+∞).【答案】[1,+∞)高一数学学习什么?高一上学期有的地方是2113学习必修一和必修四,5261必修4102一的主要内容是《集合》、《函数》1653,必修四的主要内容是《三角函数》、《向量》。
函数性质的综合问题
)
课 后
A.f(x)=2x
B.f(x)=1-|x|
限 时
集
课
C.f(x)=-x3
D.f(x)=ln(x2+3)
训
外
素
养
C [由条件①可知,f(x)在(0,+∞)上单调递减,则可排除A、
提
升 D选项,由条件②可知,f(x)为奇函数,则可排除B选项,故选C.]
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2.函数y=f(x)在[0,2]上单调递增,且函数f(x+2)是偶函数,则
时 集
课
训
外 素
又f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,
养
提 升
∴-1≤x-2≤1,∴1≤x≤3.]
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课 堂
(1)函数值的大小比较问题,可以利用奇偶性把不在同
考
点 一单调区间上的两个或多个自变量的函数值转化到同一单调区间
探
课
究
上,再利用其单调性比较大小.
后
限
(2)对于抽象函数不等式的求解,应变形为f(x1)>f(x2)的形式,
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课
堂
考
点
探 究
∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(49)+f(50)
课 后
=0×12+f(49)+f(50)
限 时
集
课 外
=f(1)+f(2)=2+0=2.
训
素
养
提
升
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课
法二:(特例法)由题意可设f(x)=2sinπ2x,作出f(x)的部分图象如
堂
课
堂 考
又∵f(1-x)=f(1+x),
点
探 究
∴f(x)的图象关于直线x=1对称,
高中数学必修一函数性质综合问题分类总结(自己总结)
函数性质的综合问题一、利用函数的奇偶性、单调性比较大小1 已知函数f (x )在[-5,5]上是偶函数,且在[0,5]上是单调函数,若f (-4)<f (-2),则下列不等式一定成立的是( )A .f (-1)<f (3)B .f (2)<f (3)C .f (-3)<f (5)D .f (0)>f (1)2.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上的解析式为f (x )=x +1,下列大小关系正确的是( )A .f (1)>f (2)B .f (1)>f (-2)C .f (-1)>f (-2)D .f (-1)<f (2)3.定义在R 上的偶函数f (x ),对任意x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),都有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0成立,则( ) A .f (3)<f (-2)<f (1)B .f (1)<f (-2)<f (3)C .f (-2)<f (1)<f (3)D .f (3)<f (1)<f (-2)二、利用奇函数、偶函数的图象解不等式4 设函数f (x )为奇函数,且在(-∞,0)上是减函数,若f (-2)=0,则xf (x )<0的解集为( )A .(-1,0)∪(2,+∞)B .(-∞,-2)∪(0,2)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-2,0)∪(0,2) 5.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f (2)=0,则不等式f (x )x>0的解集为________. 三、利用函数的奇偶性、单调性解不等式6 奇函数f (x )是定义在(-1,1)上的减函数,若f (m -1)+f (3-2m )<0,求实数m 的取值范围.7.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0,f (x )=x 2+2x ,若f (3-2a )>f (a ),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-∞,1)C .(-1,+∞)D .(1,+∞)8.已知函数f (x )在R 上单调递减,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( )A .[-2,2]B .[-1,1]C .[0,4]D .[1,3]9.设函数f (x )在R 上是偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增,且f (2a 2+a +1)<f (2a 2-2a +3),则a 的取值范围是________.四、利用函数的奇偶性、单调性求函数的最值10 已知函数f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x -2,0<x <1,2x -3,x ≥1,若f (x )在⎣⎡⎦⎤-4,-14上的最大值为m ,最小值为n ,求m +n .11已知奇函数f (x )在(0,+∞)上是减函数,且在区间[a ,b ](a <b <0)上的值域为[-3,4],则在区间[-b ,-a ]上( )A .有最大值4B .有最小值-4C .有最大值-3D .有最小值-312.已知二次函数f (x )=ax 2+2ax +1在区间[-3,2]上的最大值为4,则a 的值为________.五、抽象函数的性质应用13 函数f (x )对任意的a ,b ∈R ,都有f (a +b )=f (a )+f (b )-1,并且当x >0时,f (x )>1.(1)求证:f (x )在R 上是增函数;(2)若f (4)=5,解不等式f (3m -2)<3.14.已知函数f (x )的定义域是(0,+∞),当x >1时,f (x )>0,且f (x ·y )=f (x )+f (y ).(1)求f (1);(2)证明:f (x )在定义域上是增函数;(3)如果f ⎝⎛⎭⎫13=-1,求满足不等式f (x )-f (x -2)≥2的x 的取值范围.六、函数性质的综合应用15 已知函数f (x )=ax +b x 2+1,f (x )为R 上的奇函数且f (1)=12.(1)求a ,b ;(2)判断f (x )在[1,+∞)上单调性并证明;(3)当x ∈[-4,-1]时,求f (x )的最大值和最小值.16.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x ,x ≥0,ax 2+bx ,x <0为奇函数.(1)求a -b 的值;(2)若f (x )在区间[-1,m -2]上单调递增,求实数m 的取值范围.练习,已知函数是偶函数,则的递减区间是七、奇函数+常数类型求值17.已知f (x )=x 5+ax 3+bx -8(a ,b 是常数),且f (-3)=5,则f (3)=________.练习,设函数1sin )1()(22+++=x xx x f 的最大值为M ,最小值为m ,则m M +=_18.函数f (x )在R 上为奇函数,且x ≥0时,f (x )=x 2-x +2-b ,则f (-2)等于( )A .6-bB .-4+bC .2D .-2八、函数周期性和对称性19.已知)(x f 在R 上是奇函数,且满足)()4(x f x f =+,当)2,0(∈x 时,22)(x x f =,则)7(f 的值为 ( )2()(2)(1)3f x k x k x =-+-+)(x fA .2-B .2C .98-D .9820.已知定义在R 上的函数()f x ,对任意x R ∈,都有()()()63f x f x f +=+成立,若函数()1y f x =+的图象关于直线1x =-对称,则()2013()f =A .0B .2013C .3D .2013-21.设偶函数()f x 对任意x R ∈都有()()13f x f x +=-,且当[]3,2x ∈--时,()4f x x =,则()107.5f =( )A .10B .110C .-10D .110- 22.奇函数f (x )的定义域为R ,若f(x+2)为偶函数,则f(1)=1,则f(8)+f(9)= ( )A. -2B.-1C. 0D. 123.定义在R 上的奇函数)(x f 满足=-=+=-)1(,2)2014(),23()(f f x f x f 则 .1、已知()1+x f是偶函数,则函数()x f y 2=的图象的对称轴是( ) A. 1-=x B. 1=x C . 21-=x D. 21=x 2.设函数))((R x x f ∈为奇函数,),2()()2(,21)1(f x f x f f +=+=则=)5(f ( ) A .0 B .1 C .25 D .53.设f (x )是定义在R 上以6为周期的函数,f (x )在(0,3)内单调递减,且y=f (x )的图象关于直线x=3对称,则下面正确的结论是 ( )(A)()()()1.5 3.5 6.5f f f <<; (B)()()()3.5 1.5 6.5f f f <<;(C)()()()6.5 3.5 1.5f f f <<; (D)()()()3.5 6.5 1.5f f f <<4.已知定义在R 上的奇函数)x (f 满足)x (f )2x (f -=+,则)6(f 的值为( )A. 1-B. 0C. 1D. 25.函数)x (f 对于任意实数x 满足条件)x (f 1)2x (f =+,若5)1(f -=,则))5(f (f 等于A. 5B. 5-C. 51D. 51- 6.已知函数是定义在实数集上的不恒为零的偶函数,且对任意实数都有,则的值是( )A.0 B. C.1 D. 7.在R 上定义的函数)x (f 是偶函数,且)x 2(f )x (f -=,若)x (f 在 区间]2,1[上是减函数,则)x (f ( )A. 在区间]1,2[--上是增函数,在区间]4,3[上是增函数B. 在区间]1,2[--上是增函数,在区间]4,3[上是减函数C. 在区间]1,2[--上是减函数,在区间]4,3[上是增函数D. 在区间]1,2[--上是减函数,在区间]4,3[上是减函数8.已知定义在R 上的函数)x (f y =满足下列三个条件:① 对于任意的R x ∈,都有)x (f )4x (f =+;② 对于任意的2x x 021≤<≤,都有)x (f )x (f 21<;③ 函数)2x (f y +=的图象关于y 轴对称。
高中数学必修1综合测试卷(三套+含答案)
高一数学必修一综合测试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A =⋃,则m 的值为( ) A .1 B .1- C .1或1- D .1或1-或02、函数1()(0)f x x x x =+≠是( )A 、奇函数,且在(0,1)上是增函数B 、奇函数,且在(0,1)上是减函数C 、偶函数,且在(0,1)上是增函数D 、偶函数,且在(0,1)上是减函数3。
已知b ax y x f B y A x R B A +=→∈∈==:,,,是从A 到B 的映射,若1和8的原象分别是3和10,则5在f 下的象是( )A .3B .4C 。
5D .6 4。
下列各组函数中表示同一函数的是( )⑴3)5)(3(1+-+=x x x y ,52-=x y ; ⑵111-+=x x y , )1)(1(2-+=x x y ;⑶x x f =)(, 2)(x x g = ; ⑷x x f =)(, ()g x =; ⑸21)52()(-=x x f ,52)(2-=x x fA 、⑴、⑵B 、 ⑵、⑶C 、 ⑷D 、 ⑶、⑸5.若)(x f 是偶函数,其定义域为()+∞∞-,,且在[)+∞,0上是减函数,则)252()23(2++-a a f f 与的大小关系是( )A .)23(-f >)252(2++a a f B .)23(-f <)252(2++a a f C .)23(-f ≥)252(2++a a f D .)23(-f ≤)252(2++a a f6。
设⎪⎩⎪⎨⎧-=-)1(log 2)(231x ex f x )2()2(≥<x x 则[])2(f f =( ) A 。
2 B .3 C .9 D 。
187.函数1(0,1)x y a a a a=->≠的图象可能是( )8。
苏教版高中学案数学必修第一册精品课件 第8章 函数应用 培优练 函数零点的综合问题 函数的实际应用
8.2 函数与数学模型
8.2.2 函数的实际应用
A层 基础达标练
1.某化工原料厂原来月产量为100吨,一月份增产20%,二月份比一月份减产10%,
则二月份的产量为() B
A.106吨
B.108吨
C.110吨
D.112吨
[解析]因为化工原料厂原来月产量为100吨,一月份增产%,所以一月份的产量为
故选C.
.
=
≈
.
≈ . .
3.某种病毒检测是用荧光定量PCR法进行的,通过化学物质的荧光信号,对在PCR扩
增过程中的靶标DNA进行实时检测.已知被标靶的DNA在PCR扩增期间,每扩增一
次,DNA的数量就增加%.若被测标本DNA扩增5次后,数量变为原来的10倍,则的
9
付费22.6元,则此次出租车行驶了___km.
[解析]设出租车行驶 时,付费元,则
, < ≤ ,
= ቐ + . ( − ) + , < ≤ ,
由 = . ,解得 = ,故此次出租车
+ . × + . ( − ) + , > ,
= ,解得 = ,
( ≥ ),
( ≤ < ),
所以 = ቐ −
故A正确;令 ≥ . ,解得 ≥ ,令( )− ≥ . ,解得
( ≥ ),
≤ ,故注射一次治疗该病的有效时间不到6小时,故B错误;注射该药物 小时后每毫升
+ −
=
,即−
− = ().
=
2024-2025年北师大版数学必修第一册4.3.3.2对数函数的综合应用(带答案)
第2课时 对数函数的综合应用必备知识基础练知识点一 利用单调性求范围问题 1.若log a 23 <1,则a 的取值范围是( )A .(0,23 )B .(23 ,+∞)C .(23 ,1)D .(0,23)∪(1,+∞)2.不等式log 2(2x +3)>log 2(5x -6)的解集为( ) A .(-∞,3) B .(-32 ,3)C .(-32 ,65 )D .(65,3)3.已知a >0且a ≠1,若函数y =log a (4-ax )在[1,2]上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(1,2]D .(1,4) 知识点二 对数函数的实际应用4.某种动物繁殖数量y (只)与时间x (年)的关系为y =m log 2(x +1),设这种动物第一年有200只,到第7年它们发展到( )A .300只B .400只C .500只D .600只5.某工厂生产一种溶液,按市场要求杂质含量不得超过0.1%,而这种溶液最初的杂质含量为2%,现进行过滤,已知每过滤一次杂质含量减少13 ,则使产品达到市场要求的最少过滤次数为(参考数据:lg 2≈0.301,lg 3≈0.477)( )A .10B .9C .8D .7知识点三 对数函数的综合应用6.已知函数y =log 2(x 2-2kx +k )的值域为R ,则k 的取值范围是( ) A .0<k <1 B .0≤k <1C .k ≤0或k ≥1 D.k =0或k ≥17.若函数f (x )=log a (x +x 2+2a 2)是奇函数,则a =________. 8.已知奇函数f (x )=ln ax +1x -1. (1)求实数a 的值;(2)判断函数f (x )在(1,+∞)上的单调性,并利用函数单调性的定义证明; (3)当x ∈[2,5]时,ln (1+x )>m +ln (x -1)恒成立,求实数m 的取值范围.关键能力综合练1.已知实数a =log 45,b =(12 )0,c =log 30.4,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .b <c <aB .b <a <cC .c <a <bD .c <b <a2.已知函数f (x )=lg 1-x1+x ,f (a )=b ,则f (-a )=( )A .bB .-bC .1bD .-1b3.函数f (x )=|log 12x |的单调递增区间是( )A .(0,12] B .(0,1] C .(0,+∞) D.[1,+∞)4.若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax -2a ,x ≤2,log a (x 2-ax ),x >2 在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为( )A .⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,1B .⎝ ⎛⎦⎥⎤1,32 C .(1,2) D .(1,2]5.(探究题)当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,则a 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(1,2] D .(0,12 )6.(易错题)函数f (x )=log 0.6(2-x ) 的定义域为________.7.已知函数f (x )=ln (x +x 2+1 )+1,若实数a 满足f (-a )=2,则f (a )=________. 8.写出一个同时满足下列两个条件的函数f (x )=________. ①对∀x 1,x 2∈(0,+∞),有f (x 1x 2)=f (x 1)+f (x 2); ②当x ∈(4,+∞)时,f (x )>1恒成立.9.已知a >0,a ≠1且log a 3>log a 2,若函数f (x )=log a x 在区间[a ,2a ]上的最大值与最小值之差为1.(1)求a 的值;(2)解不等式log 13(x -1)>log 13(a -x );(3)求函数g (x )=|log a x -1|的单调区间.核心素养升级练1.(多选题)若定义域为[0,1]的函数f (x )同时满足以下三个条件:①对任意的x ∈[0,1],总有f (x )≥0; ②f (1)=1;③若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,则有f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2).就称f (x )为“A 函数”,下列定义在[0,1]上的函数中,是“A 函数”的有( ) A .f (x )=log 12(x +1)B .f (x )=log 2(x +1)C .f (x )=xD .f (x )=2x-12.(学科素养—逻辑推理)若函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,4 上的最大值为2,最小值为m ,函数g (x )=(3+2m )x 在[0,+∞)上是增函数,则a -m 的值是________.第2课时 对数函数的综合应用必备知识基础练1.答案:D解析:由log a 23 <1,得log a 23<log a a ,若a >1,由函数y =log a x 为增函数,得a >23 ,所以a >1;若0<a <1,由函数y =log a x 为减函数,得0<a <23 ,所以0<a <23 .综上所述,0<a <23 或a >1.故选D.2.答案:D解析:由⎩⎪⎨⎪⎧2x +3>0,5x -6>0,2x +3>5x -6,得65<x <3.3.答案:B解析:y =4-ax 在[1,2]上是减函数,y =log a (4-ax )在[1,2]上是减函数,故a >1, 考虑定义域:4-2a >0,故a <2, 综上所述:1<a <2.故选B. 4.答案:D解析:由已知第一年有200只,得m =200.将m =200,x =7代入y =m log 2(x +1),得y =600.5.答案:C解析:设经过n 次过滤,产品达到市场要求,则2100 ×(23 )n ≤11000 ,即(23 )n ≤120 ,由n lg 23 ≤-lg 20,即n (lg 2-lg 3)≤-(1+lg 2),得n ≥1+lg 2lg 3-lg 2 ≈7.4,所以选C.6.答案:C解析:令t =x 2-2kx +k ,由y =log 2(x 2-2kx +k )的值域为R ,得函数t =x 2-2kx +k 的图象一定恒与x 轴有交点,所以Δ=4k 2-4k ≥0,即k ≤0或k ≥1.7.答案:22解析:∵x +x 2+2a 2>0恒成立,∴函数f (x )的定义域为R ,又∵f (x )是奇函数,∴f (0)=0,即log a 2a 2=0, ∴2a 2=1,∴a =22. 综验证,此时函数y =log a (x +x 2+1 )为奇函数,满足题意,故a =22. 8.解析:(1)∵f (x )是奇函数, ∴f (-x )=-f (x ),即ln -ax +1-x -1 =-ln ax +1x -1,∴ax -1x +1 =x -1ax +1即(a 2-1)x 2=0,解得a =±1, 经检验,a =-1时不符合题意,∴a =1.(2)f (x )在(1,+∞)上为减函数.证明如下:由(1)知,f (x )=ln x +1x -1,任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=lnx 1+1x 1-1 -ln x 2+1x 2-1 =ln (x 1+1x 1-1 ·x 2-1x 2+1 )=ln (x 1x 2+x 2-x 1-1x 1x 2+x 1-x 2-1),∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,x 1x 2+x 2-x 1-1x 1x 2+x 1-x 2-1>1,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), ∴f (x )在(1,+∞)上为减函数.(3)由已知得m <ln (1+x )-ln (x -1),即m <ln x +1x -1. 由(2)知f (x )=lnx +1x -1在[2,5]上为减函数, ∴当x =5时,(lnx +1x -1 )min =ln 32 ,∴m <ln 32. 关键能力综合练1.答案:D解析:由题意知,a =log 45>1,b =(12 )0=1,c =log 30.4<0,故c <b <a .2.答案:B解析:由1-x1+x >0,得f (x )的定义域为(-1,1).因为f (-x )=lg 1+x 1-x =-lg 1-x1+x =-f (x ),所以f (x )是奇函数,所以f (-a )=-f (a )=-b . 3.答案:D解析:f (x )的图象如图所示,由图象可知单调递增区间为[1,+∞).4.答案:B解析:若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax -2a ,x ≤2,log a (x 2-ax ),x >2 在(-∞,+∞)上单调递增, 则⎩⎪⎨⎪⎧a >0a >122-2a ≥0a2≤22a -2a ≤log a(22-2a ),解得1<a ≤32 ,即实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤1,32 .故选B. 5.答案:C解析: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 的下方即可.当0<a <1时,显然不成立.当a >1时,如图所示,要使在(1,2)上,f 1(x )=(x -1)2的图象在f 2(x )=log a x 的下方,只需f 1(2)≤f 2(2),即(2-1)2≤log a 2,∴log a 2≥1,∴1<a ≤2.6.答案:[1,2)解析:要使函数f (x )有意义,则需满足⎩⎪⎨⎪⎧log 0.6(2-x )≥0,2-x >0, 解得1≤x <2.7.答案:0解析:设g (x )=ln (x +x 2+1 ),则g (-x )=ln (-x +(-x )2+1 )=ln 1x +x 2+1=-ln (x +x 2+1 )=-g (x ),又g (x )的定义域关于原点对称,所以g (x )为奇函数.因此f (-a )=g (-a )+1=2,所以g (-a )=1,从而g (a )=-1,所以f (a )=g (a )+1=-1+1=0.8.答案:log 2x (答案不唯一)解析:因为由f (x )满足的两个条件可以联想到对数函数,当f (x )=log 2x 时,对∀x 1,x 2∈(0,+∞),f (x 1x 2)=log 2(x 1x 2)=log 2x 1+log 2x 2=f (x 1)+f (x 2),满足条件①;当x ∈(4,+∞)时,f (x )>log 24=2>1,满足条件②. 9.解析:(1)∵log a 3>log a 2,∴a >1, ∴y =log a x 在[a ,2a ]上为增函数, ∴log a (2a )-log a a =1,∴a =2.(2)依题意可知⎩⎪⎨⎪⎧x -1<2-x ,x -1>0,2-x >0,解得1<x <32,∴所求不等式的解集为(1,32 ).(3)∵g (x )=|log 2x -1|,∴g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x -1,x ≥2,1-log 2x ,0<x <2.∴函数g (x )在(0,2)上为减函数,在[2,+∞)上为增函数, 即g (x )的单调递减区间为(0,2),单调递增区间为[2,+∞).核心素养升级练1.答案:CD解析:选项A 中,f (1)=log 12(1+1)=-1,f (x )=log 12(x +1)不是“A 函数”.选项B 中,若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,则f (x 1)+f (x 2)=log 2(x 1+1)+log 2(x 2+1)=log 2(x 1x 2+x 1+x 2+1)≥log 2(x 1+x 2+1)=f (x 1+x 2),不满足③,因此,f (x )=log 2(x +1)不是“A 函数”.选项C 中,f (x )显然满足①②,又f (x 1+x 2)=x 1+x 2=f (x 1)+f (x 2),因此,f (x )=x 是“A 函数”.选项D 中,f (x )显然满足①②.∵f (x 1+x 2)=2x 1+x 2-1,f (x 1)+f (x 2)=2x 1+2x 2-2,∴f (x 1+x 2)-[f (x 1)+f (x 2)]=2x 1+x 2-2x 1-2x 2+1=(2x 1-1)( 2x 2-1).又x 1,x 2∈[0,1],∴2x 1-1≥0,2x 2-1≥0.从而f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2).因此,f (x )=2x-1是“A 函数”.故选CD.2.答案:3解析:当a >1时,函数f (x )=log a x 是正实数集上的增函数,而函数f (x )=log a x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,4 上的最大值为2,因此有f (4)=log a 4=2,解得a =2,所以m =log 212 =-1,此时g (x )=x 在[0,+∞)上是增函数,符合题意,因此a -m =2-(-1)=3;当0<a <1时,函数f (x )=log a x 是正实数集上的减函数,而函数f (x )=log a x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,4上的最大值为2,因此有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 =log a 12 =2,a =22 ,所以m =log 22 4=-4,此时g (x )=-5x 在[0,+∞)上是减函数,不符合题意.综上所述,a =2,m =-1,a -m =3.。
高一数学必修一难点微专题——指数型与对数型函数综合问题(学生版)
微专题5:指数型与对数型函数综合问题1.常见的几类指数型函数模型:假设a >0且a ≠1.(1).f (x )=pa 2x +qa x +r ,p ≠0(2).f (x )=a x +a −x(3).f (x )=a x −a −x(4).f (x )=11+a x −12(5).f (x )=1a x −1+12(6).f (x )=a x +1a x −12.常见的几类对数型函数模型:假设a >0且a ≠1.(1)f (x )=p log 2ax +q log a x +r ,p ≠0(2)f (x )=log a 1−x 1+x ,g (x )=log a 1+x 1−x ,(a >0,a ≠1)都是奇函数.(3)f (x )=log a (bx +1+b 2x 2),(a >0,a ≠1)是奇函数.(4)f (x )=log a (a bx +1)−b 2x (a >0且a ≠1)是偶函数.二.典型例题分析1已知奇函数f x =2x +a2x ,x ∈(-1,1).(1)求实数a 的值;(2)判断f x 在(-1,1)上的单调性并进行证明;(3)若函数f x 满足f (1-m )+f (1-2m )<0,求实数m 的取值范围.2已知定义域为R 的函数f x =-2x +b2x +1+a 是奇函数.(1)求实数a ,b 的取值范围;(2)若对任意t ∈1,3 ,不等式f t 2-2kt +f 2t 2-1 <0恒成立,求实数k 的取值范围.3设a ∈R ,函数f (x )=2x +a2x -a .(1)已知a =1,求证:函数f (x )为定义域上的奇函数;(2)已知a <0.(i )判断并证明函数f (x )的单调性;(ii )函数f (x )在区间[m ,n ](m <n )上的值域是k 2m ,k2n (k ∈R ),求k a 的取值范围.4已知函数f x =log 4x 2-a log 4x +3,其中a 为常数.(1)当a =2时,求函数f x 的值域;(2)若对∀x ∈414,44 ,1≤f x ≤27恒成立,求实数a 的取值范围.5已知函数f (x )=log 9(9x +1)+kx 是偶函数.(1).并求实数k 的值;(2).若方程f (x )=12x +b 有实数根,求b 的取值范围;(3).设h(x)=log9a⋅3x−43a,若函数f(x)与h(x)的图象有且仅有一个公共点,求实数a的取值范围.。
1.3.2函数的单调性.奇偶性的综合问题
函数的单调性.奇偶性的综合问题【学习目标】1.熟练掌握判断函数奇偶性的方法;2.熟练运用单调性与奇偶性讨论函数的性质;3.能利用函数的奇偶性和单调性解决一些简单问题.【课前导学】1.函数单调性.奇偶性的定义;2.练习:(1)若()x f 为()+∞∞-,上的减函数,R a ∈则()12+a f 与()a f 的大小关系是 .(2)判断函数()⎪⎩⎪⎨⎧>-+-=<++=0320203222x x x x x x x x f 的奇偶性为____________提示:可用图像法.【课堂活动】一.建构数学:1.函数奇偶性的判定方法有几种?答案:三种;定义法、图像法、等价形式法.2.与奇偶性有关问题要善于从哪些角度思考?(数与形)二.应用数学:例1 已知函数2()(2)(1)3f x m x m x =-+-+是偶函数,求实数m 的值.变式练习: 若函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 是偶函数,则cx bx ax x g ++=23)(是( )A .奇函数 B. 偶函数 C.非奇非偶函数 D.既是奇函数又是偶函数 例2 已知函数53()8f x x ax bx =++-,若(2)10f -=,求(2)f 的值.例3已知函数y=f(x)在R 上是奇函数,而且在()∞+,0是增函数. 求证:y=f(x)在()0,∞-上也是增函数. 证明:任取x 1<x 2 <0,则-x 1>-x 2>0.【变式】已知函数y=f(x)在R 上是偶函数,而且在()∞+,0是增函数.试探求并证明y=f(x)在()0,∞-上的单调性.【推广】(1)奇函数在两个对称区间内的单调性是相同的;(2)偶函数在两个对称区间内的单调性是相反的.练习1、函数)(x f 是R 上的偶函数,且在),0[+∞上单调递增,则下列各式成立的是( )A .)1()0()2(f f f >>- B. )0()1()2(f f f >->-C.)2()0()1(->>f f fD.)0()2()1(f f f >->2。
步步高学习笔记必修第一册
第3课时 正弦函数、余弦函数的性质的综合问题 学习目标 1.掌握正弦函数、余弦函数的基本性质,能够了解函数的整体性质.2.能够解决简单的函数性质的综合问题. 导语同学们,经过前面几节课的学习,我们对正弦函数、余弦函数有了比较深刻的认识,在探究的过程中,我们发现,“整体代换”的数学思想能有效帮助我们解决问题,整体代换思想是我们高中数学解题中的一个重要思想,它贯穿于整个高中数学学习中,特别是在解决三角函数问题时,熟练掌握整体代换思想,有利于我们化简、求值、运算等,尤其是在解决单调性、对称性等问题中,整体代换思想发挥着重大作用,今天,我们继续体会整体代换的数学思想.一、形如y =a sin 2x +b sin x +c (a ≠0)型函数的最值(值域)问题问题1 求二次函数的最值,需要明确哪些方面?提示 开口方向,对称轴,函数的定义域.问题2 同角三角函数的平方关系是什么?提示 sin 2α+cos 2α=1.例1 函数y =cos 2x +2sin x -2,x ∈R 的值域为________.答案 [-4,0]解析 因为y =cos 2x +2sin x -2=-sin 2x +2sin x -1=-(sin x -1)2.又-1≤sin x ≤1,所以-4≤y ≤0,所以函数y =cos 2x +2sin x -2,x ∈R 的值域为[-4,0].延伸探究1.把本例中“x ∈R ”变为“x ∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3”,求函数的最大值和最小值及取得最值时的x 的值. 解 由例题解答可知y =-(sin x -1)2,因为x ∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3,所以12≤sin x ≤1,所以当sin x =1,即x =π2时,y max =0;当sin x =12,即x =π6时,y min =-14. 2.本例函数变为y =sin 2x +2cos x -2,x ∈R ,求函数的值域.解 因为y =sin 2x +2cos x -2=1-cos 2x +2cos x -2=-cos 2x +2cos x -1=-(cos x -1)2,又-1≤cos x ≤1,所以函数的值域为[-4,0].反思感悟 求y =a sin 2x +b sin x +c (a ≠0)型函数最值(值域)的方法形如y =a sin 2x +b sin x +c (a ≠0)型,可利用换元思想,设t =sin x ,转化为二次函数y =at 2+bt +c 求最值.t 的范围需要根据定义域来确定.若f (x )=a sin 2x +b cos x +c ,还需利用同角三角函数的基本关系,转化成同名三角函数求值.跟踪训练1 函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最大值是________. 答案 1解析 f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f (x )=1-cos 2x +3cos x -34,令cos x =t ,则t ∈[0,1],则y =-t 2+3t +14=-⎝⎛⎭⎫t -322+1,则当t =32,即x =π6时,f (x )取得最大值1. 二、正弦函数、余弦函数的对称性问题3 正弦函数y =sin x 是奇函数,正弦曲线关于原点对称,即原点是正弦曲线的对称中心,除原点外,正弦曲线还有其他对称中心吗?如果有,那么对称中心的坐标是多少? 提示 有,(k π,0)(k ∈Z ).问题4 正弦曲线是轴对称图形吗?如果是,其对称轴方程是什么?提示 是轴对称图形,方程为x =π2+k π(k ∈Z ). 问题5 类比正弦函数的对称轴和对称中心,你能写出余弦函数的对称轴和对称中心吗?提示 对称轴方程是x =k π(k ∈Z ),对称中心的坐标为⎝⎛⎭⎫π2+k π,0(k ∈Z ). 例2 函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象的对称轴是直线________,对称中心是________. 答案 x =k π2+π12(k ∈Z ) ⎝⎛⎭⎫k π2-π6,0(k ∈Z ) 解析 要使sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=±1,必有2x +π3=k π+π2(k ∈Z ),∴x =k π2+π12(k ∈Z ), 故函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象的对称轴是直线x =k π2+π12(k ∈Z ). ∵函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象与x 轴的交点为对称中心,令y =0,即sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=0, ∴2x +π3=k π(k ∈Z ),即x =k π2-π6(k ∈Z ). 故函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象的对称中心是⎝⎛⎭⎫k π2-π6,0(k ∈Z ). 反思感悟 正弦曲线、余弦曲线的对称轴一定分别过正弦曲线、余弦曲线的最高点或最低点,即此时的正弦值、余弦值取最大值或最小值;正弦曲线、余弦曲线的对称中心一定是正弦曲线、余弦曲线与x 轴的交点,即此时的正弦值、余弦值为0.考查了整体代换的数学思想.跟踪训练2 求函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π4的对称轴、对称中心. 解 y =2sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π4=-2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4, 令2x -π4=π2+k π,k ∈Z ,得x =3π8+k π2,k ∈Z , 所以函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π4的对称轴为x =3π8+k π2,k ∈Z , 对称中心的横坐标满足2x -π4=k π,k ∈Z ,即x =π8+k π2,k ∈Z . 所以函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π4的对称中心为⎝⎛⎭⎫π8+k π2,0,k ∈Z . 三、函数性质的综合应用例3 若函数y =f (x )同时满足下列三个性质:①最小正周期为π;②图象关于直线x =π3对称;③在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π3上单调递增,则y =f (x )的解析式可以是( ) A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π6 C .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 D .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3 答案 A解析 逐一验证,由函数f (x )的周期为π,故排除B ;又因为cos ⎝⎛⎭⎫2×π3-π6=cos π2=0, 所以y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象不关于直线x =π3对称,故排除C ; 令-π2≤2x -π6≤π2,得-π6≤x ≤π3, 所以函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6在⎣⎡⎦⎤-π6,π3上单调递增. 反思感悟 研究三角函数的几个方面整体研究三角函数的性质,我们要从函数的定义域、图象、周期性、奇偶性、对称性、单调性、最值、值域等几个方面综合考虑.跟踪训练3 函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π2的图象与函数g (x )的图象关于直线x =π8对称,则关于函数g (x )以下说法正确的是( )A .最大值为1,图象关于直线x =π2对称B .在⎝⎛⎭⎫0,π4上单调递减,为奇函数C .在⎝⎛⎭⎫-3π8,π8上单调递增,为偶函数 D .周期为π,图象关于点⎝⎛⎭⎫3π8,0对称答案 B解析 函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π2的图象与函数g (x )的图象关于直线x =π8对称,所以g (x )=f ⎝⎛⎭⎫π4-x =sin ⎝⎛⎭⎫π2-2x -π2=-sin 2x ,所以g (x )在⎝⎛⎭⎫0,π4上单调递减,为奇函数.1.知识清单:(1)形如y =a sin 2x +b sin x +c (a ≠0)型函数的最值(值域)问题.(2)正弦函数、余弦函数的对称轴和对称中心.(3)函数性质的综合运用.2.方法归纳:整体代换、换元法.3.常见误区:二次函数的最值问题.1.已知函数y =sin(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫π6,0对称,则φ可以是( )A .-π6B.π6 C .-π3D.π3答案 C解析 因为函数y =sin(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫π6,0对称,所以2×π6+φ=k π(k ∈Z ),解得φ=k π-π3(k ∈Z ).当k =0时,φ=-π3. 2.已知函数y =4cos x 的定义域为⎣⎡⎦⎤π3,π,值域为[a ,b ],则b -a 的值是( )A .4B .4-2 3C .6D .4+2 3 答案 C解析 ∵函数y =4cos x 的定义域为⎣⎡⎦⎤π3,π,∴函数在⎣⎡⎦⎤π3,π上单调递减.当x =π3时,y = 4cos π3=4×12=2,即函数的最大值b =2;当x =π时,y =4cos π=-4,即函数的最小值a =-4,则b -a =2-(-4)=6.3.已知直线x =π3和x =2π3是曲线f (x )=sin(ωx +φ)(-π<φ≤π)的两条对称轴,且函数f (x )在⎝⎛⎭⎫π2,2π3上单调递减,则φ的值是( ) A .-π2 B .0 C.π2D .π 答案 A解析 由f (x )在⎝⎛⎭⎫π2,2π3上单调递减可知,f ⎝⎛⎭⎫2π3是最小值,由两条对称轴为直线x =π3和x =2π3可知,直线x =0也是对称轴,且f (0)=-1为最小值,故sin φ=-1.又-π<φ≤π,解得φ=-π2. 4.函数y =cos 2x +sin x 的最大值为________.答案 54解析 因为y =cos 2x +sin x =1-sin 2x +sin x ,令t =sin x ,t ∈[-1,1],则y =-t 2+t +1=-⎝⎛⎭⎫t -122+54, 所以当t =12时,y max =54. 课时对点练1.下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线x =π3对称的函数是( ) A .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 B .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6 C .y =2sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3D .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 答案 B解析 选项C 中,函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3的周期为T =2π12=4π,故排除C ;将x =π3依次代入A ,B ,D 求得函数值分别为0,2,3,且函数y =A sin(ωx +φ)在对称轴处取最值,故选B.2.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π2的图象的一个对称中心是( ) A.⎝⎛⎭⎫π8,0B.⎝⎛⎭⎫π4,0C.⎝⎛⎭⎫-π3,0 D.⎝⎛⎭⎫3π8,0答案 B解析 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π2=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=cos 2x , 当x =π4时,y =0, ∴⎝⎛⎭⎫π4,0为函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π2的图象的一个对称中心. 3.函数y =sin πx 的图象的两个相邻对称中心间的距离为( )A .πB .2πC .1D .2答案 C解析 函数y =sin πx 的图象的两个相邻对称中心间的距离为T 2,函数的周期T =2ππ=2,则T 2=22=1. 4.下列函数中周期为π,且在⎣⎡⎦⎤π2,π上单调递增的是( )A .y =sin xB .y =cos xC .y =sin 2xD .y =cos 2x 答案 D解析 周期为π,故排除A ,B ;令t =2x ,当x ∈⎣⎡⎦⎤π2,π时,t ∈[π,2π],又y =cos t 在[π,2π]上单调递增,所以选项D 中y =cos 2x 符合题意.5.如果函数y =sin(2x +φ)的图象关于直线x =π对称,那么|φ|取最小值时,φ的值为( )A .±π3 B.π3 C .-π2 D .±π2答案 D解析 由函数y =sin(2x +φ)的图象关于直线x =π对称,可得2π+φ=π2+k π,k ∈Z ,即φ=-3π2+k π,k ∈Z ,当|φ|取最小值时,k =1,即φ=-π2或k =2,即φ=π2.故|φ|取最小值时,φ的值为±π2. 6.(多选)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4,下列四个结论中,正确的有( ) A .函数f (x )的最小正周期为πB .函数f (x )的图象关于直线x =π8对称 C .函数f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫3π8,0对称D .函数f (x )在⎣⎡⎦⎤-π8,3π8上单调递增 答案 AD解析 对于A ,函数f (x )的最小正周期为T =2π|ω|=2π2=π,可知A 正确; 对于B ,当x =π8时,2x -π4=0,又x =0不是y =sin x 的对称轴,可知B 错误; 对于C ,当x =3π8时,2x -π4=π2,又⎝⎛⎭⎫π2,1不是y =sin x 的对称中心,可知C 错误; 对于D ,当x ∈⎣⎡⎦⎤-π8,3π8时,2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2, 当x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2时,y =sin x 单调递增,可知D 正确. 7.当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的值域为________.答案 ⎣⎡⎦⎤78,2解析 因为x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6,所以sin x ∈⎣⎡⎦⎤-12,1. 又y =3-sin x -2cos 2x =3-sin x -2(1-sin 2x )=2⎝⎛⎭⎫sin x -142+78, 所以当sin x =14时,y min =78,当sin x =-12或sin x =1时,y max =2.即函数的值域为⎣⎡⎦⎤78,2. 8.设函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫ωx -π6(ω>0).若f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π4对任意的实数x 都成立,则f ⎝⎛⎭⎫π4=________,ω的最小值为________.答案 1 23解析 ∵f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π4对任意的实数x 都成立,∴当x =π4时,f (x )取得最大值1. 即f ⎝⎛⎭⎫π4=cos ⎝⎛⎭⎫π4ω-π6=1, ∴π4ω-π6=2k π,k ∈Z , ∴ω=8k +23,k ∈Z . ∵ω>0,∴当k =0时,ω取得最小值23.9.已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|≤π2,若f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-π12,0对称,且图象上两个相邻最高点的距离为π.(1)求f (x );(2)求f (x )的单调递增区间.解 (1)依题意T =π,∴ω=2,f (x )=3sin(2x +φ),又f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-π12,0对称, ∴2×⎝⎛⎭⎫-π12+φ=k π,k ∈Z ,得φ=π6+k π,k ∈Z , 又|φ|≤π2,∴φ=π6, ∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. (2)令-π2+2k π≤2x +π6≤π2+2k π,k ∈Z , 解得-π3+k π≤x ≤π6+k π,k ∈Z , ∴f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π3+k π,π6+k π,k ∈Z . 10.已知函数f (x )=-sin 2x +sin x +a .当f (x )=0有实数解时,求a 的取值范围. 解 -1≤sin x ≤1,令t =sin x ,则-1≤t ≤1.f (x )=0有实数解,即t 2-t -a =0在[-1,1]内有实数解.a =t 2-t ,t ∈[-1,1],设h (t )=t 2-t =⎝⎛⎭⎫t -122-14,t ∈[-1,1], 当t =12时,h (t )min =-14, 当t =-1时,h (t )max =2,∴a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-14,2.11.设函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫x +π3,则下列结论错误的是( ) A .f (x )的一个周期为-2πB .y =f (x )的图象关于直线x =8π3对称 C .f (x +π)的一个零点为x =π6D .f (x )在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减答案 D解析 f (x )的最小正周期为2π,易知A 正确; f ⎝⎛⎭⎫8π3=cos ⎝⎛⎭⎫8π3+π3=cos 3π=-1,为f (x )的最小值,故B 正确; ∵f (x +π)=cos ⎝⎛⎭⎫x +π+π3=-cos ⎝⎛⎭⎫x +π3, ∴f ⎝⎛⎭⎫π6+π=-cos ⎝⎛⎭⎫π6+π3=-cos π2=0,故C 正确; 由于f ⎝⎛⎭⎫2π3=cos ⎝⎛⎭⎫2π3+π3=cos π=-1,为f (x )的最小值,故f (x )在⎝⎛⎭⎫π2,π上不单调,故D 错误.12.已知函数f (x )=-2sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|<π2,若f (x )关于x =π8对称,则f (x )的一个单调递增区间可以是( )A.⎣⎡⎦⎤-π8,3π8 B.⎣⎡⎦⎤5π8,9π8 C.⎣⎡⎦⎤-3π8,π8 D.⎣⎡⎦⎤π8,5π8答案 D解析 ∵f (x )关于x =π8对称, 则π4+φ=π2+k π,k ∈Z , ∴φ=π4+k π,k ∈Z , 又∵|φ|<π2,∴φ=π4, ∴f (x )=-2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. 由2k π+π2≤2x +π4≤2k π+3π2,k ∈Z , 得k π+π8≤x ≤k π+5π8,k ∈Z . 当k =0时,得π8≤x ≤5π8. 即f (x )的一个单调递增区间可以是⎣⎡⎦⎤π8,5π8.13.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,0<|φ|<π2的最小正周期为π,且关于⎝⎛⎭⎫π8,0中心对称,则下列结论正确的是( )A .f (1)<f (0)<f (2)B .f (0)<f (2)<f (1)C .f (2)<f (0)<f (1)D .f (2)<f (1)<f (0) 答案 B解析 因为f (x )的最小正周期为π,所以T =2πω=π,得ω=2,则f (x )=sin(2x +φ), 又f (x )关于⎝⎛⎭⎫π8,0中心对称,∴2×π8+φ=k π,k ∈Z ,即φ=-π4+k π,k ∈Z , 又|φ|∈⎝⎛⎭⎫0,π2, ∴当k =0时,φ=-π4,则f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4. 令2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2,k ∈Z , 解得x ∈⎣⎡⎦⎤k π-π8,k π+3π8,k ∈Z .故f (x )在⎣⎡⎦⎤-π8,3π8上单调递增. 又f (2)=f ⎝⎛⎭⎫3π4-2,且0<3π4-2<1都在区间⎣⎡⎦⎤-π8,3π8中, 故可得f (0)<f (2)<f (1).14.函数f (x )=3sin(ωx +φ)的图象关于直线x =π3对称,设g (x )=3cos(ωx +φ)+1,则g ⎝⎛⎭⎫π3=________.答案 1解析 ∵函数f (x )的图象关于直线x =π3对称,f (x )=3sin(ωx +φ)的图象的对称轴过函数g (x )=3cos(ωx +φ)+1的图象的对称中心,∴g ⎝⎛⎭⎫π3=1.15.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0),对任意x ∈R ,都有f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π3,并且f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π3上不单调,则ω的最小值是( )A .1B .3C .5D .7答案 D解析 由题意,得f ⎝⎛⎭⎫π3是函数f (x )的最大值,∴ωπ3+π6=2k π+π2, 即ω=6k +1,k ∈Z .∵ω>0,∴k ∈N .当k =0时,ω=1,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6在⎣⎡⎦⎤-π6,π3上单调递增,不符合题意; 当k =1时,ω=7,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫7x +π6符合题意. ∴ω的最小值为7.16.已知函数f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4,x ∈R . (1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤-3π8,π4时,方程f (x )=k 恰有两个不同的实数根,求实数k 的取值范围. 解 (1)由余弦函数的单调性,得2k π+π<2x +π4<2k π+2π,k ∈Z ,则3π8+k π<x <7π8+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫3π8+k π,7π8+k π,k ∈Z . (2)函数f ()x =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫3π8+k π,7π8+k π,k ∈Z , 单调递减区间为⎝⎛⎭⎫7π8+k π,11π8+k π,k ∈Z , 所以函数f (x )在⎣⎡ -3π8, ⎭⎫-π8上单调递增,在⎣⎡⎦⎤-π8,π4上单调递减, 且f ⎝⎛⎭⎫-3π8=0,f ⎝⎛⎭⎫-π8=2,f ⎝⎛⎭⎫π4=-2, 所以当0≤k <2时,函数y =k 与函数y =f (x )的图象有两个公共点, 即当0≤k <2时,方程f (x )=k 恰有两个不同的实数根.。
高一数学必修一第二章基本初等函数综合素能检测及答案
第二章基本初等函数综合素能检测本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符号题目要求的。
)1.函数y =log 12(x -1)的定义域是( )A .[2,+∞)B .(1,2]C .(-∞,2] D.⎣⎡⎭⎫32,+∞ [答案] B[解析] log 12(x -1)≥0,∴0<x -1≤1,∴1<x ≤2.故选B.2.(·浙江文,2)已知函数f (x )=log 2(x +1),若f (α)=1,则α=( ) A .0 B .1 C .1 D .3 [答案] B[解析] 由题意知,f (α)=log 2(α+1)=1,∴α+1=2,∴α=1.3.已知集合A ={y |y =log 2x ,x >1},B ={y |y =(12)x ,x >1},则A ∩B =( )A .{y |0<y <12} B .{y |0<y <1}C .{y |12<y <1} D .∅[答案] A[解析] A ={y |y >0},B ={y |0<y <12}∴A ∩B ={y |0<y <12},故选A.4.(·重庆理,5)函数f (x )=4x +12x 的图象( )A .关于原点对称B .关于直线y =x 对称C .关于x 轴对称D .关于y 轴对称 [答案] D[解析] ∵f (-x )=2-x +12-x =2x +12x =f (x )∴f (x )是偶函数,其图象关于y 轴对称.5.(·辽宁文,10)设2a =5b =m ,且1a +1b=2,则m =( )A.10 B .10 C .20 D .100 [答案] A[解析] ∵2a =5b =m ∴a =log 2m b =log 5m ∴1a +1b =1log 2m +1log 5m =log m 2+log m 5=log m 10=2 ∴m =10 选A.6.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x +2) x ≤0log 12x x >0,则f (-8)等于( )A .-1B .0C .1D .2[答案] A[解析] f (-8)=f (-6)=f (-4)=f (-2)=f (0)=f (2)=log 122=-1,选A.7.若定义域为区间(-2,-1)的函数f (x )=log (2a -3)(x +2),满足f (x )<0,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫32,2 B .(2,+∞) C.⎝⎛⎭⎫32,+∞ D.⎝⎛⎭⎫1,32 [答案] B[解析] ∵-2<x <-1,∴0<x +2<1, 又f (x )=log (2a -3)(x +2)<0, ∴2a -3>1,∴a >2.8.已知f (x )是偶函数,它在[0,+∞)上是减函数.若f (lg x )>f (1),则x 的取值范围是( )A .(110,1)B .(0,110)∪(1,+∞)C .(110,10) D .(0,1)∪(10,+∞)[答案] C[解析] ∵f (x )为偶函数, ∴f (lg x )>f (1)化为f (|lg x |)>f (1),又f (x )在[0,+∞)上为减函数,∴|lg x |<1,∴-1<lg x <1,∴110<x <10,选C.9.幂函数y =x m 2-3m -4(m ∈Z )的图象如下图所示,则m 的值为( )A .-1<m <4B .0或2C .1或3D .0,1,2或3[答案] D[解析] ∵y =x m 2-3m -4在第一象限为减函数 ∴m 2-3m -4<0即-1<m <4 又m ∈Z ∴m 的可能值为0,1,2,3. 代入函数解析式知都满足,∴选D.10.(09·北京理)为了得到函数y =lg x +310的图像,只需把函数y =lg x 的图像上所有的点( )A .向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度B .向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度C .向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度D .向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度 [答案] C[解析] y =lg x +310=lg(x +3)-1需将y =lg x 图像先向左平移3个单位得y =lg(x +13)的图象,再向下平移1个单位得y =lg(x +3)-1的图象,故选C.11.已知log 12b <log 12a <log 12c ,则( ) A .2b >2a >2c B .2a >2b >2c C .2c >2b >2aD .2c >2a >2b[答案] A[解析] ∵由log 12b <log 12a <log 12c ,∴b >a >c , 又y =2x 为增函数,∴2b >2a >2c .故选A.12.若0<a <1,则下列各式中正确的是( )A .log a (1-a )>0B .a 1-a >1 C .log a (1-a )<0 D .(1-a )2>a 2 [答案] A[解析] 当0<a <1时,log a x 单调减,∵0<1-a <1,∴log a (1-a )>log a 1=0.故选A.[点评] ①y =a x 单调减,0<1-a <1,∴a 1-a <a 0=1. y =x 2在(0,1)上为增函数.当1-a >a ,即a <12时,(1-a )2>a 2;当1-a =a ,即a =12时,(1-a )2=a 2;当1-a <a ,即12<a <1时,(1-a )2<a 2.②由于所给不等式在a ∈(0,1)上成立,故取a =12时有log a (1-a )=log 1212=1>0,a 1-a=⎝⎛⎭⎫1212=22<1,(1-a )2-a 2=⎝⎛⎭⎫122-⎝⎛⎭⎫122=0, ∴(1-a )2=a 2,排除B 、C 、D ,故选A.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上)13.函数y =a x (a >0,且a ≠1)在[1,3]上的最大值比最小值大a2,则a 的值是________.[答案] 22或62.[解析] 当a >1时,y =a x 在[1,3]上递增, 故a 3-a =a 2,∴a =62;当0<a <1时,y =a x 在[1,3]上单调递减,故a -a 3=a 2,∴a =22,∴a =22或62.[点评] 指数函数的最值问题一般都是用单调性解决.14.若函数f (2x )的定义域是[-1,1],则f (log 2x )的定义域是________. [答案] [2,4][解析] ∵y =f (2x )的定义域是[-1,1],∴12≤2x ≤2,∴y =f (x )的定义域是⎣⎡⎦⎤12,2,由12≤log 2x ≤2得,2≤x ≤4. 15.函数y =lg(4+3x -x 2)的单调增区间为________.[答案] (-1,32][解析] 函数y =lg(4+3x -x 2)的增区间即为函数y =4+3x -x 2的增区间且4+3x -x 2>0,因此所求区间为(-1,32].16.已知:a =x m,b =x m2,c =x 1m ,0<x <1,0<m <1,则a ,b ,c 的大小顺序(从小到大)依次是__________.[答案] c ,a ,b[解析] 将a =x m ,b =x m2,c =x 1m 看作指数函数y =x P (0<x <1为常数,P 为变量), 在P 1=m ,P 2=m 2,P 3=1m时的三个值,∵0<x <1,∴y =x P 关于变量P 是减函数,∵0<m <1,∴m 2<m <1m ,∴x m2>x m >x 1m ;∴c <a <b .三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本题满分12分)在同一坐标系中,画出函数f (x )=log 2(-x )和g (x )=x +1的图象.当f (x )<g (x )时,求x 的取值范围.[解析] f (x )与g (x )的图象如图所示;显然当x =-1时,f (x )=g (x ),由图可见,使f (x )<g (x )时,x 的取值范围是-1<x <0.18.(本题满分12分)把下列各数按从小到大顺序排列起来. ⎝⎛⎭⎫340,⎝⎛⎭⎫2334,⎝⎛⎭⎫-323,⎝⎛⎭⎫32-45,⎝⎛⎭⎫-433, log 2332,log 143,log 34,log 35,log 142.[分析] 先区分正负,正的找出大于1的,小于1的,再比较.[解析] 首先⎝⎛⎭⎫340=1;⎝⎛⎭⎫2334、⎝⎛⎭⎫32-45∈(0,1);log 35、log 34都大于1;log 2332=-1;⎝⎛⎭⎫-323,⎝⎛⎭⎫-433都小于-1,log 142=-12,-1<log 143<0. (1)⎝⎛⎭⎫32-45=⎝⎛⎭⎫2345,∵y =⎝⎛⎭⎫23x 为减函数,34<45,∴⎝⎛⎭⎫2334>⎝⎛⎭⎫2345=⎝⎛⎭⎫32-45;(2)∵y =x 3为增函数,-32<-43<-1,∴⎝⎛⎭⎫-323<⎝⎛⎭⎫-433<-1; (3)y =log 14x 为减函数,∴-12=log 142>log 143>log 144=-1;(4)y =log 3x 为增函数,∴log 35>log 34>log 33=1.综上可知,⎝⎛⎭⎫-323<⎝⎛⎭⎫-433<log 143<log 142<⎝⎛⎭⎫32-45<⎝⎛⎭⎫2334<⎝⎛⎭⎫340<log 34<log 35. 19.(本题满分12分)已知f (x ) 是偶函数,当x ≥0时,f (x )=a x (a >1),若不等式f (x )≤4的解集为[-2,2],求a 的值.[解析] 当x <0时,-x >0,f (-x )=a -x , ∵f (x )为偶函数,∴f (x )=a -x , ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x x ≥0⎝⎛⎭⎫1a x x <0,∴a >1,∴f (x )≤4化为⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥0,a x ≤4,或⎩⎪⎨⎪⎧x <0⎝⎛⎭⎫1a x ≤4,∴0≤x ≤log a 4或-log a 4≤x <0,由条件知log a 4=2,∴a =2.20.(本题满分12分)在已给出的坐标系中,绘出同时符合下列条件的一个函数f (x )的图象.(1)f (x )的定义域为[-2,2];(2)f (x )是奇函数; (3)f (x )在(0,2]上递减;(4)f (x )是既有最大值,也有最小值; (5)f (1)=0.[解析] ∵f (x )是奇函数, ∴f (x )的图象关于原点对称,∵f (x )的定义域为[-2,2],∴f (0)=0,由f (x )在(0,2]上递减知f (x )在[-2,0)上递减, 由f (1)=0知f (-1)=-f (1)=0,符合一个条件的一个函数的图象如图.[点评] 符合上述条件的函数不只一个,只要画出符合条件的一个即可,再结合学过的一次、二次、幂、指、对函数可知,最简单的为一次函数.下图都是符合要求的.21.(本题满分12分)设a >0,f (x )=e xa +aex 是R 上的偶函数.(1)求a 的值;(2)证明f (x )在(0,+∞)上是增函数.[解析] (1)依题意,对一切x ∈R 有f (-x )=f (x )成立,即e x a +a e x =1aex +ae x ,∴⎝⎛⎭⎫a -1a ⎝⎛⎭⎫e x -1e x =0,对一切x ∈R 成立,由此得到a -1a=0,∴a 2=1,又a >0,∴a =1.(2)设0<x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=ex 1-ex 2+1ex 1-1ex 2=(ex 2-ex 1)<0∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上为增函数.22.(本题满分14分)某民营企业生产A 、B 两种产品,根据市场调查与预测,A 产品的利润与成正比,其关系如图1,B 产品的利润与的算术平方根成正比,其关系如图2(注:利润与单位:万元)(1)分别将A 、B 两种产品的利润表示为的函数关系式;(2)该企业已筹集到10万元资金,并全部投入A 、B 两种产品的生产,问:怎样分配这10万元,才能使企业获得最大利润,其最大利润约为多少万元?(精确到1万元)[解析] (1)设各x 万元时,A 产品利润为f (x )万元,B 产品利润为g (x )万元,由题设f (x )=k 1x ,g (x )=k 2x ,由图知f (1)=14,∴k 1=14,又g (4)=52,∴k 2=54,从而:f (x )=14x (x ≥0),g (x )=54x (x ≥0).(2)设A 产品投入x 万元,则B 产品投入10-x 万元;设企业利润为y 万元.y =f (x )+g (10-x )=x 4+5410-x (0≤x ≤10),令10-x =t ,则0≤t ≤10,∴y =10-t 24+54t =-14(t -52)2+6516(0≤t ≤10),当t =52时,y max =6516≈4,此时x =10-254=3.75.∴当A 产品投入3.75万元,B 产品投入6.25万元时,企业获得最大利润约4万元.。
新教材高一数学必修第一册三角函数综合检测答案解析
新教材高一数学必修第一册三角函数综合检测答案解析一、单选题1.若()tan 2πα+=,则()()2sin 4sin cos 2παπαα⎛⎫----= ⎪⎝⎭( )A .95- B .75-C .75D .9575=-2.已知角α的终边在直线2y x =上,则sin cos αα=( ) A .25B .25-C .45D .45-3.函数22sin 2cos 3y x x =+-的最大值是( ) A .1- B .12C .12-D .5-【答案】C【分析】结合同角三角函数的基本关系式、二次函数的性质,求得函数的最大值. 【详解】()222sin 2cos 321cos 2cos 3y x x x x =+-=-+-1122-, 的最大值是12-的二次式求最值,属于基础题4()2x x π⎛⎫+- ⎪⎝⎭的结果为( )A .6x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭B .3x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .6x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭D .3x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭5.将函数()()sin 0,0g x A x A ωω=>>,的图象向左平移中()0ϕϕπω<<个单位后得到函数()y f x =的图象,若()y f x =的图象关于y 轴对称,且()()130f f -==,则ω的可能取值为( ) A .3 B .13C .32π D .π6.设z ∵C ,且|z |=1,当|(z ﹣1)(z ﹣i )|最大时,z =( )A .﹣1B .﹣iC D7.已知()sin (0)3f x x ωϕω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭同时满足下列三个条件:∵()()122f x f x -=时,12x x -的最小值为2π;∵3y f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭是奇函数;∵(0)6f f π⎛⎫< ⎪⎝⎭.若()f x 在[0,)t 上没有最小值,则实数t 的取值范围是 A .50,12π⎛⎤⎥⎝⎦B .50,6π⎛⎤ ⎥⎝⎦C .511,1212ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦D .511,612ππ⎛⎤⎥⎝⎦8.已知1x ,2x ,是函数()()()tan 0,0f x x ωϕωϕπ=-><<的两个零点,且12x x -的最小值为3π,若将函数()f x 的图象向左平移12π个单位长度后得到的图象关于原点对称,则ϕ的最大值为( ) A .34πB .4π C .78π D .8π二、多选题9.设扇形的圆心角为α,半径为r ,弧长为l ,面积为S ,周长为L ,则( ) A .若α,r 确定,则L ,S 唯一确定 B .若α,l 确定,则L ,S 唯一确定 C .若S ,L 确定,则α,r 唯一确定 D .若S ,l 确定,则α,r 唯一确定10.已知函数()sin f x x x =,则下列说法中正确的有( ) A .函数()f x 的值域为[1,2] B .直线是6x π=函数()f x 图象的一条对称轴C .函数()f x 的最小正周期为πD .函数()f x 在910109ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上是增函数11.已知函数()sin()0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )A .函数()y f x =的周期为π2B .函数()y f x =的图象关于直线19π12x =对称 C .函数()y f x =在区间2ππ,36⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递增D .函数()1y f x =-在区间[]0,2π上有4个零点2112.若函数()()2ln 1=-+f x x ax 在区间[)2,+∞上单调递增,则下列实数可以作为a 值的是( )A .4B .52C .2D .0三、填空题13.若1cos 35πα⎛⎫+= ⎪,0,2πα⎛⎫∈ ⎪,则sin α=__________________.14.已知02πα<<,1cos 63α⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则sin 23α⎛⎫+= ⎪⎝⎭______.15.若函数()()sin 0f x x ωω=>在()0π,上单调递增,则ω的取值范围是________________.16.已知()sin()4f x x ωϕ=+-(0,02ωϕ><<)为奇函数,且()y f x =的图像与x 轴的两个相邻交点之间的距离为π,设矩形区域Ω是由直线2x π=±和1y =±所围成的平面图形,区域D 是由函数()2y f x π=+、2x π=±及1y =-所围成的平面图形,向区域Ω内随机地抛掷一粒豆子,则该豆子落在区域D 的概率是___________.2π四、解答题 17.已知tan α=2. (1)求sin 3cos sin cos αααα-+的值;(2)求2sin 2α-sin αcos α+cos 2α的值.18.已知,(0,)αβπ∈,且11tan(),tan 27αββ-==-,求2αβ-的值.【详解】tan tan[(α=)tan[(β-=11tan 1,0,tan ,3472ππααββ=<∴<<=-∴<故答案为:34π-. 19.已知函数2()cos 3sin cos (0,)ωωωω=++>∈R f x x x x m m .再从条件∵、条件∵、条件∵这三个条件中选择能确定函数()f x 的解析式的两个作为已知. (1)求()f x 的解析式及最小值;(2)若函数()f x 在区间[]0,(0)t t >上有且仅有1个零点,求t 的取值范围. 条件∵:函数()f x 的最小正周期为π;条件∵:函数()f x 的图象经过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭;条件∵:函数()f x 的最大值为32.注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多组符合要求的条件分别解答,按第一组解答计分.112cos222ωω+++x x m π1sin(2)62ω=+++x m .选择∵∵: 因为2ππ2T ω==,所以1ω=. 又因为1(0)12f m =+=,所以12m =-.所以π()sin(2)6f x x =+.当ππ22π62x k +=-,Z k ∈,即ππ3x k =-,Z k ∈时,()1f x =-. 所以函数()f x 的最小值为1-. 选择∵∵: 因为2ππ2T ω==,所以1ω=. 又因为函数()f x 的最大值为3322m +=, 所以0m =.所以π1()sin(2)62f x x =++.当ππ22π62x k +=-,Z k ∈,即ππ3x k =-,Z k ∈时, πsin(2)16x +=-,所以函数()f x 的最小值为11122. 选择∵∵:因为1(0)12f m =+=,所以12m =-,因为函数()f x 的最大值为3322m +=,所以0m =m 的取值不可能有两个,∴无法求出解析式,舍去.(2) 选择∵∵: 令πsin(2)06x +=, 则π2π6x k +=,Z k ∈, 所以ππ212k x =-,Z k ∈. 当1,2k =时,函数()f x 的零点为5π11π,1212, 由于函数()f x 在区间[0,]t 上有且仅有1个零点, 所以5π11π1212t ≤<. 所以t 的取值范围是5π11π,1212⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 选择∵∵:令π1sin(2)062++=x ,则π722π+π66+=x k ,Z k ∈,或π1122π+π66+=x k ,Z k ∈, 所以ππ+2=x k ,Z k ∈,或5π+π6=x k ,Z k ∈. 当0k =时,函数()f x 的零点分别为π5π,26, 由于函数()f x 在区间[0,]t 上有且仅有1个零点, 所以π5π26t ≤<. 所以t 的取值范围是π5π,26⎡⎫⎪⎢⎣⎭.20.已知函数()ππ2cos 233f x x x ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,(∵)求π6f ⎛⎫⎪⎝⎭的值;(∵)求函数()f x 的最小正周期和单调递增区间.21.已知函数()f x 是R 上的奇函数,且()f x 的图象关于直线=1x 对称,当[0,1]x ∈时,()21x f x =-.(1)求()f x 的最小正周期,并用函数的周期性的定义证明;(2)当[1,2]∈x 时,求()f x 的解析式; (3)计算(0)(1)(2)(2018)f f f f ++++的值.【答案】(1)见解析 (2)2()21x f x -=- (3)1【分析】(1)结合已知条件,利用函数的对称关系即可求解; (2)利用函数的对称关系即可求解;(3)利用周期性和()f x 在[0,2]上的解析式即可求解. (1)因为函数()f x 是R 上的奇函数,且()f x 的图象关于直线=1x 对称, 所以()(2)()f x f x f x =-=--,不妨令t x =-,则(2)()f t f t +=-,即()(2)f t f t =-+, 从而(2)(22)(4)f t f t f t +=-++=-+,即()(4)f t f t =+, 即()f x 的一个周期为4,因为当[0,1]x ∈时,()21x f x =-,即()f x 在[0,1]上的单调递增, 所以由奇函数性质可知,()f x 在[]1,1-上单调递增, 又由对称性可知,()f x 在[1,3]单调递减, 从而()f x 的最小正周期为4. (2)当[1,2]∈x 时,则2[0,1]x -∈,因为当[0,1]x ∈时,()21x f x =-,且()f x 的图象关于直线=1x 对称, 所以当[1,2]∈x 时,2()(2)21x f x f x -=-=-. (3)由(1)(2)和()f x 的周期性可知,(0)=0f ,(1)1=f ,(2)0f =,(3)(1)(1)1f f f =-=-=-, 因为()f x 的最小正周期为4, 所以(0)(1)(2)(2018)505[(0)(1)(2)(3)](3)1f f f f f f f f f ++++=+++-=.22.如图,某自来水公司要在公路两侧安装排水管,公路为东西方向,在路北侧沿直线1l 排,在路南侧沿直线2l 排,现要在矩形区域ABCD 内沿直线将1l 与2l 接通.已知60AB m =,80BC m =,公路两侧排水管费用为每米1万元,穿过公路的EF 部分的排水管费用为每米2万元,设EF与AB所成的小于90︒的角为α.(∵)求矩形区域ABCD内的排水管费用W关于α的函数关系;(∵)求排水管的最小费用及相应的角α.cosαcos cos cosαααα-⎛⎫sin24f x,()f x为增函数;。
人教B版高中数学必修一第三章《基本初等函数I》讲解与例题+综合测试(7份).docx
3.4函数的应用(II)QJy I (.Hl / H?S li IJHi E \ J I \ L \1.函数模型所谓数学模型是指对客观实际的特征或数量关系进行抽象概括,用形式化的数学语言表述一种数学结构.数学模型剔除了事物中一切与研究目标无木质联系的各种属性,在纯粹状态下研究数量关系和空间形式,函数就是重要的数学模型,用函数解决方程问题,使求解变得容易进行,这是数学模型间的相互转换在发挥作用.而用函数解决实际问题,则体现了数学模型是联系数学与现实世界的桥梁.本节涉及的函数模型有:⑴指数函数模型:y=G//+c(b>0, bHl, aHO),当b>\, d>0时,其增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越快,常形象地称为指数爆炸.(2)对数函数模型:y=mlog(l x+n(m^O f a>0, aHl),当aAl,加>0时,其增长的特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越慢.(3)帚函数模型:y=a-x n+b(a^O),其中最常见的是二次函数模型y=ax2+bx~\~c(a0), 当d>0时,其特点是随着自变量的增大,函数值先减小,后増大.在以上几种函数模型的选择与建立时,要注意函数图彖的直观运用,分析图象特点,分析变量x的范围,同时还要与实际问题结合,如取整等.【例1 — 1】据报道,全球变暖使北冰洋冬季冰雪覆盖面积在最近50年内减少了5%,如果按此速度,设2012年的冬季冰雪覆盖面积为加,从2012年起,经过兀年后,北冰洋冬季冰雪覆盖面积),与x的函数关系式是()A. ^=0.9550 -mB. >,=(l-O.O55O)-mC. y=0.9550_x-/?zD. y=(l-O.O55O_v)-/n解析:设每年的冰雪覆盖面积减少率为d.・・・50年内覆盖面积减少了5%,1・・・(1—a)5°=l—5%,解得0=1 — 0.9550.1 △・••从2012年起,经过x年后,冰雪覆盖面积尸加1一(1一0.95巧F二加095込答案:A【例1一2】某公司为应对金融危机的影响,拟投资100万元,有两种投资可供选择:一种是年利率1%,按单利计算,5年后收回本金和利息;另一种是年利率3%,按每年复利一次计算,5年后收回本金和利息.哪一种投资更有利?这种投资比另一种投资5年可多得利息多少元?(结果精确到0.01万元)分析:这是一个单利和复利所获得收益多少的比较问题.可先按单利和复利讣算5年后的本利和分别是多少,再通过比较作答.解:本金100万元,年利率1%,按单利计算,5年后的本利和是100X(l + l%X5) = 105(万元).本金100万元,年利率3%,按每年复利一次计算,5年后的本利和是100X(1 + 3%『a 115.93(万元).由此可见按年利率3%每年复利一次投资要比按年利率1%单利投资更有利,5年后多得利息约10.93万元.谈重点利息的计算利息分单利和复利两种.单利是只有木金牛息,利息不再牛息,而复利是把前一期的本利 和作为本金再牛息,两种情况要注意区分.我国现行定期储蓄中的自动转存业务类似复利计•息的储蓄,如某人存入本金。
人教A版高一数学必修第一册《函数的概念与性质》单元练习题卷含答案解析(34)
人教A 版高一数学必修第一册《函数的概念与性质》单元练习题卷(共22题)一、选择题(共10题)1. 幂函数的图象过点 (2,√2),则该幂函数的解析式是 ( ) A . y =x −1B . y =x 12C . y =x 2D . y =x 32. 函数 f (x )=ax +bx +5(a ,b 均正数),若 f (x ) 在 (0,+∞) 上有最大值 8,则 f (x ) 在(−∞,0) 上 ( ) A .有最大值 −8 B .有最小值 −8 C .有最小值 2D .有最大值 23. 下列函数中,在区间 (0,1) 上是增函数的是 ( ) A . y =−x 2+1 B . y =√xC . y =1xD . y =3−x4. 下列函数是偶函数的为 ( ) A . y =2x B . y =log 12xC . y =x −1D . y =x 25. 已知函数 f (x )=4x 2−kx −8 在 (−∞,5] 上具有单调性,则实数 k 的取值范围是 ( ) A . (−24,40)B . [−24,40]C . (−∞,−24]D . [40,+∞)6. 下列给出的函数是分段函数的是 ( ) A . f (x )={±x,x >0,x +1,x ≤0.B . f (x )={x 2+1,x ∈R,x,x ≥4.C . f (x )=|x +1|D . f (x )={x −1,0<x ≤5,4x,x ≤2.7. 下列函数中,定义域是 R 且为增函数的是 ( ) A . y =e −xB . y =x 3C . y =lnxD . y =∣x ∣8. “f (0)=0”是“y =f (x ) 是奇函数”的 ( ) A .充分非必要条件 B .必要非充分条件; C .非充分非必要条件D .充要条件;9. 设函数 f (x )={3−x,x <02g (x ),x >0,若 f (x ) 是奇函数,则 g (1) 等于 ( )A . −4B . −2C . 2D . 410. 已知函数 y =a x−3−23(a >0,且 a ≠1)的图象恒过点 P .若点 P 在幂函数 f (x ) 的图象上,则幂函数 f (x ) 的图象大致是 ( )A .B .C .D .二、填空题(共6题)11. 偶函数 f (x ) 的定义域为 [t −4,t ],则 t = .12. 2019 年 7 月,中国良渚古城遗址获准列入世界遗产名录,标志着中华五千年文明史得到国际社会认可.良渚古城遗址是人类早期城市文明的范例,实证了中华五千年文明史.考古科学家在测定遗址年龄的过程中利用了“放射性物质因衰变而减少”这一规律.已知样本中碳 14 的质量 N 随时间 t (单位:年)的衰变规律满足 N =N 0⋅2−r 5730(N 0 表示碳 14 原有的质量),则经过 5730年后,碳 14 的质量变为原来的 ;经过测定,良渚古城遗址文物样本中碳 14 的质量是原来的 37 至 12,据此推测良渚古城存在的时期距今约在 5730 年到 年之间.(参考数据:lg2≈0.3,lg7≈0.84,lg3≈0.48)13. 函数 f (x )=√x−2x−3的定义域为 .14. 函数 y =f (x ) 在 R 上为增函数,且 f (2m )>f (−m +9),则实数 m 的取值范围是 .15. 如图,图中曲线是幂函数 y =x α 在第一象限的大致图象,已知 α 取 −2,−12,12,2 四个值,则相应于曲线 C 1,C 2,C 3,C 4 的 α 依次为 .16. 已知函数 f (x )={2x ,x <1log 2x,x ≥1,则 f (8)= ;若直线 y =m 与函数 f (x ) 的图象只有 1个交点,则实数 m 的取值范围是 .三、解答题(共6题)17. 北京某附属中学为了改善学生的住宿条件,决定在学校附近修建学生宿舍,学校总务办公室用1000 万元从政府购得一块廉价土地,该土地可以建造每层 1000 平方米的楼房,楼房的每平方米建筑费用与建筑高度有关,楼房每升高一层,整层楼每平方米建筑费用提高 0.02 万元,已知建筑第 5 层楼房时,每平方米建筑费用为 0.8 万元.(1) 若学生宿舍建筑为 x 层楼时,该楼房综合费用为 y 万元(综合费用是建筑费用与购地费用之和),写出 y =f (x ) 的表达式.(2) 为了使该楼房每平方米的平均综合费用最低,学校应把楼层建成几层?此时平均综合费用为每平方米多少万元?18. 已知函数 f (x )=3x 2−5x +2,求 f(−√2),f (−a ),f (a +3),f (a )+f (3) 的值.19. 如图(1)(2)所示的分别是函数 y 1=f (x ) 和 y 2=g (x ) 的图象,试分别写出函数 y 1=f (x )和 y 2=g (x ) 的单调递增区间.20. 如何理解区间的概念?21. 判断函数 f (x )={x 2+2x,x <01,x =0−x 2+2x,x >0 的奇偶性.22. 求下列函数的定义域:(1) f (x )=√3x −1+√1−2x +4; (2) f (x )=0√∣x∣−x.答案一、选择题(共10题) 1. 【答案】B【知识点】幂函数及其性质2. 【答案】C【解析】设 g (x )=ax +bx ,则 g (x ) 为奇函数,且在 (0,+∞) 上的最大值为 3, 所以 g (x ) 在 (−∞,0) 上的最小值为 −3, 故 f (x ) 在 (−∞,0) 上有最小值 2. 【知识点】函数的最大(小)值3. 【答案】B【知识点】函数的单调性4. 【答案】D【解析】A 项,y =2x 定义域为 R ,为非奇非偶函数; B 项,y =log 12x 定义域为 (0,+∞) 为非奇非偶函数;C 项,y =x −1 定义域为 {x∣ x ≠0},反比例函数 y =1x为奇函数;D 项,y =x 2=(−x )2,定义域为 R 为偶函数. 【知识点】函数的奇偶性5. 【答案】D【解析】因为函数 f (x )=4x 2−kx −8 的对称轴方程为 x =k8,且函数 f (x )=4x 2−kx −8 在 (−∞,5] 上具有单调性,所以根据二次函数的性质可知 k8≥5,解得 k ≥40.故 k 的取值范围为 [40,+∞). 【知识点】函数的单调性6. 【答案】C【解析】对于A ,取 x =1,得 f (1)=1 或 −1,不是分段函数; 对于B ,取 x =4,得 f (4)=17 或 4,不是分段函数; 对于C ,f (x )=|x +1|={x +1,x ≥−1,−x −1,x ≤−1是分段函数;对于D ,取 x =2,得 f (2)=1 或 8,不是分段函数,故选C . 【知识点】分段函数7. 【答案】B【解析】对于A ,y =e −x =(1e )x,是 R 上的减函数,不合题意; 对于B ,y =x 3 是定义域是 R 且为增函数,符合题意; 对于C ,y =lnx ,定义域是 (0,+∞),不合题意;对于D ,y =∣x ∣,定义域是 R ,但在 R 上不是单调函数,不合题,故选B . 【知识点】函数的单调性、函数的定义域的概念与求法8. 【答案】C【知识点】充分条件与必要条件、函数的奇偶性9. 【答案】B【解析】因为 f (x ) 是奇函数,且 f (x )={3−x,x <02g (x ),x >0,因为 f (1)=−f (−1)=−[3−(−1)]=−4, 所以 g (1)=12f (1)=−2.故选B . 【知识点】函数的奇偶性10. 【答案】A【解析】令 x −3=0,即 x =3, 所以 y =a 0−23=13, 所以 P (3,13). 设 f (x )=x α,因为点 P (3,13) 在幂函数 f (x ) 的图象上, 所以 f (3)=3α=13,解得 α=−1, 所以 f (x )=x −1,故幂函数 f (x ) 的图象大致同选项A . 【知识点】幂函数及其性质二、填空题(共6题) 11. 【答案】2【解析】由于偶函数 f (x ) 的定义域为 [t −4,t ],关于原点对称,故有 t +t −4=0, 所以 t =2.【知识点】函数的奇偶性12. 【答案】 12 ; 6876【知识点】函数模型的综合应用13. 【答案】 [2,3)∪(3,+∞)【知识点】函数的定义域的概念与求法14. 【答案】 (3,+∞)【解析】因为函数 y =f (x ) 在 R 上为增函数,且 f (2m )>f (−m +9), 所以 2m >−m +9,解得 m >3. 【知识点】函数的单调性15. 【答案】 2,12,−12,−2【解析】令 x =2,则 22>212>2−12>2−2,故相应于曲线 C 1,C 2,C 3,C 4 的 α 依次为 2,12,−12,−2.【知识点】幂函数及其性质16. 【答案】 3 ; {0}∪[2,+∞)【解析】 f (8)=log 28=3,作出函数 f (x ) 的图象,如图所示.若直线 y =m 与函数 f (x ) 的图象只有 1 个交点,则 m ≥2 或 m =0.【知识点】分段函数三、解答题(共6题) 17. 【答案】(1) 由题意知建筑第 1 层楼房时,每平方米建筑费用为 0.72 万元, 建筑第 1 层楼房的建筑费用为 0.72×1000=720(万元), 楼房每开高一层,整层建筑费用提高 0.02×1000=20(万元),则建筑第 x 层楼房的建筑费用为 720+(x −1)×20=(20x +700) 万元, 建筑 x 层楼房时,该楼房综合费用为 y =f (x )=(720+20x+700)x2+1000=10x 2+710x +1000,综上可知,y =f (x )=10x 2+710x +1000(x ≥1,x ∈Z ).(2) 设该楼房每平方米的平均综合费用为 g (x ), 则 g (x )=f (x )1000x =x 100+1x+71100≥2√x 100×1x+71100=0.91,当且仅当x 100=1x,即 x =10 时等号成立,综上可知,应把楼房建成 10 层,此时每平方米的平均综合费用最低为 0.91 万元.【知识点】建立函数表达式模型、均值不等式的实际应用问题18. 【答案】 f(−√2)=8+5√2; f (−a )=3a 2+5a +2;f (a +3)=3a 2+13a +14; f (a )+f (3)=3a 2−5a +16. 【知识点】函数的表示方法19. 【答案】由题图(1)可知,在 (1,4] 和 (4,6] 内,y 1=f (x ) 是单调递增的,所以 y 1=f (x ) 的单调递增区间是 (1,4] 和 (4,6].由题图(2)可知,在 (−1,0) 和 (1,2) 内,y 2=g (x ) 是单调递增的, 所以 y 2=g (x ) 的单调递增区间是 (−1,0) 和 (1,2).【知识点】函数的单调性20. 【答案】区间是表示数集的一种形式,因此对于集合的运算仍然成立;区间表示连续的数集,左端点必须小于右端点,开或闭不能混淆;∞ 是一个符号,而不是一个数,以“−∞”或“+∞”作为区间的一端时,这端必须用小括号.【知识点】函数的相关概念21. 【答案】当 x <0 时,−x >0,则 f (−x )=−(−x )2−2x =−(x 2+2x )=−f (x ).当 x >0 时,−x <0,则 f (−x )=(−x )2−2x =x 2−2x =−(−x 2+2x )=−f (x ). 而当 x =0 时,f (0)=1≠−f (0). 所以 f (x ) 既不是奇函数也不是偶函数.【知识点】函数的奇偶性22. 【答案】(1) 要使函数式有意义,必须满足 {3x −1≥0,1−2x ≥0, 即 {x ≥13,x ≤12.所以 13≤x ≤12,即函数的定义域为 {x∣ 13≤x ≤12}.(2) 要使函数式有意义,必须满足 {x +3≠0,∣x ∣−x >0,即 {x ≠−3,∣x ∣>x, 解得 {x ≠−3,x <0.所以函数的定义域为 {x∣ x <0且x ≠−3}.【知识点】函数的定义域的概念与求法。
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1.函数是数学的核心内容,构造函数是应用函数知 识的关键,大多数函数均可找到函数表达式. 2.函数的定义域是函数的第一要素,一般研究任何 函数从研究定义域开始,最终结果也要符合定义域的要求, 实际问题中定义域要根据实际情况确定. 3.大多数函数均要考察函数的单调性,非常规函数 的单调性需要利用定义证明. 4.函数的图象是获取函数性质的捷径,一般做函数 题在可能的情况下尽量画出函数图象. 5.注意单调性、函数值、奇偶性的图形特征和综合 应用. 金品质•高追求 我们让你更放心!
f(x1)=x0,求x0的值
1 0 , 解析:当x0∈ 2,x1=f(x0)=f1(x) 12 1 =-2 x0-2 +1,∴ ≤x1<1. 2
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x0 ∴x0=f(x1)=f2(x1)=-2x1+2,x1=1- . 2 12 x0 1 x - 由1- =-2 0 2 +1得x0= 或1. 2 4 1 1 又1∉ 0,2 ,∴x0= . 4
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4.奇偶性与单调性的综合是重点问题. 例如:设f(x)是R上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函 数,若x1<0且x1+x2>0,则( ) A.f(-x1)>f(-x2) B.f(-x1)=f(-x2) C.f(-x1)<f(-x2)
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集合与函数概念
1.3
函数的基本性质
1.3.4 函数的综合问题
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1.了解简单的分段函数,并能简单应用.
2.理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义; 结合具体函数,了解函数奇偶性的含义. 3.会运用函数图象理解和研究函数的性质.
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求分段函数的解析式 如下图,直角梯形OABC位于直线x=t(0≤t≤5)右侧
的图形的面积为f(t),试求函数f(t)的解析式.
解析:(1)设直线x=t与梯形的交点为D,E. 当0≤t≤2时,f(t)=S梯形OABC-S△ODE 3+5· 2 1 1 = - t· t=8- t2; 2 2 2 当2<t≤5时, f(t)=S矩形DEBC=DE· DC=2(5-t)=10-2t. 1 8-2t20≤t≤2 所以f(t)= .
∴f(0)≠0,即有f(0)=1.
当x>0时,f(x)>1>0,
当x<0时,-x>0,f(-x)>1>0,
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而f(x)· f(-x) =f(0) = 1,∴f(x) =
1 >0 . f-x
又当x = 0 时,f(0) = 1>0,∴x∈R,f(x)>0. 设 -∞<x1 <x2 <+∞,则x2 -x1 >0,f( x2 -x1 )>1. ∴ f( x2 ) =f[ x1 + ( x2 -x1 )] =f(x1 )f( x2 -x1 )>f( x1 ). ∴ y =f(x) 在R上为增函数. 点评:抽象函数所满足的关系式,应看作给定的运算法 则,而变量的赋值或变量及数值的分解与组合都应尽量与已知 式或所给关系式及所求的结果相关联. 金品质•高追求 我们让你更放心!
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◆数学•必修1•(配人教A版)◆ 基础梳理 1.分段函数是指在定义域的不同子集上解析式不同的
函数,如函数f(x)=
0,x≥0 就是一个简单的分段函数. 1,x<0
在求分
段函数的值f(x0)时,一定首先要判断x0属于定义域的哪个子 集,然后再代相应的解析式;分段函数的值域应是其定义域 内不同子集上各解析式的取值范围的并集. 2.奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其 单调性完全相同;偶函数在关于原点对称的区间上若有单调 性,则其单调性恰恰相反. 3.抽象函数是指没有给出具体的函数解析式,只给出 了一些体现函数特征的式子的一类函数.由于抽象函数表现 形式的抽象性,使得这类问题是函数内容的难点之一,其性 质常常是隐而不漏,但一般情况下大多是以常见函数为背景, 通过代数表述给出函数性质.
x+3=m+α+3=m= x ,当6<α≤9时, 10 10 10 x+3=m+α+3=m+1= x +1,选B. 10 10 10
答案:B
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根据分段函数求值或求范围
1 1 设集合A= 0, ,B= ,1, 函数f(x) 2 2
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2.设函数f(x)在区间(a ,b)上是增函数,在区间[b , c)上也 是增函数,能说函数f(x)在区间(a , c)上是增函数吗?
解析:若函数f(x)在区间(a , c)上的图象是连续不断的一
条曲线,则函数f(x)在区间(a , c)上是增函数.否则,可能出 现如图情况,此时,函数f(x)在区间(a , c)上不是增函数.
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2.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x), 则f(6)的值为( )
A.-1
C.1
B.0
D.2
解析:∵f(x)为R上奇函数,∴f(0)=0. ∵f(x+2)=-f(x),∴f(6)=f(4+2) =-f(4)=-f(2+2)=f(2)=-f(0)=0. 答案:B
gx,x≥0 是两个函数,这 hx,x<0
种看法正确吗?
解析: 这种看法不正确. 尽管看起来分段函数由多个解
析式构成,但它实际上是一个函数,不是多个函数,它的图 象是唯一确定的,但图象由多段组成的.处理分段函数的有 关问题时,必须根据不同的区间来选择相对应的函数解析式, 这是解答分段函数问题的要点.
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研究抽象函数的性质 设f(x) 定义于实数集上,当x>0时,f(x)>1 ,且 对于任意实数x、y,有f(x + y)=f(x)· f(y),求证:f(x)在R上为 增函数. 证明:由 f(x + y) =f(x)· f(y)中取x = y = 0,得f(0)= f2(0), 若f(0)=0,令x>0,y=0,则 f(x)=0,与f(x)>1矛盾.
x A.y= 10 x+4 C.y= 10 x+3 B.y= 10 x+5 D.y= 10
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解析:法一:特殊取值法,若x=56,y=5,排除 C、D,若x=57,y=6,排除A,选B. 法二:设x=10m+α(0≤α≤9),0≤α≤6时,
解析:这样的函数是存在的,如函数f(x)=0.但并不唯 一,如函数f(x)=0(-1<x<1),函数f(x)=0(-2<x<2)等, 这 样的函数在每个点处的函数值都是0,但定义域可以是关于 原点对称的任意一个数集. 金品质•高追求 我们让你更放心!
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自测自评
-x+2x≤-1 2 1.已知f(x)=x -1<x<2 2xx≥2 A.-1 3 C.-1, 或± 3 2 -x+2x≤-1 ,若f(x)=3,则x的值是( B.-1或 3 D.± 3 )
1 1 1 解析:因为0≤x0< ,所以f(x0)=x0+ ∈ 2,1 2 2 B, 1 因此,f[f(x0)]=2(1-f(x0))=2 1- x0+2 =1-2x0. 1 又因为f[f(x0)]∈A,所以0≤1-2x0< , 2 1 1 1 解得 <x0≤ ,但0≤x0< , 4 2 2 1 1 所以 <x0< .选C. 4 2 答案:C
∴f(-1)=0. 再取x1 = x,x2 =-1则有f(-x)=f(x)+f(-1), 即f(-x)=f(x), ∵f(x)的定义域关于原点对称,∴f(x)为偶函数. 金品质•高追求 我们让你更放心!
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点评:与分段函数结合考查简单不等式的求解等问题是高 考命题的一个方向,这种题型具有一定的难度,值得同学们注 意.处理要点是将分段函数的解析式适当的放入对应的不等式 中. 返回 金品质•高追求 我们让你更放心!
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2.已知函数 +1,f2(x)=-2x+2.若x0∈ .其中f1(x)= ,x1=f(x0),
10-2t 2<t≤5
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跟踪训练 1.某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选
一名代表,当各班人数除以10的余数大于6时再增选一名代
表.那么,各班可推选代表人数y与该班人数x之间的函数关 系用取整函数y=[x]([x]表示不大于x的最大整数)可以表示为 ( )
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跟踪训练 3.已知函数f(x)(x∈R,x≠0)对任意不等于零实数x1 、x2