函数的概念与基本初等函数Ⅰ-高考理科数学课时训练一轮复习
函数概念与基本初等函数Ⅰ6函数的奇偶性与周期性课时训练文-高考数学一轮复习资料
【课时训练】函数的奇偶性与周期性一、选择题1.(2018河南洛阳统考)下列函数为奇函数的是( ) A .f (x )=x B .f (x )=e xC .f (x )=cos xD .f (x )=e x-e -x【答案】D【解析】对于A ,定义域不关于原点对称,故不是;对于B, f (-x )=e -x =1e x ≠-f (x ),故不是;对于C ,f (-x )=cos(-x )=cos x ≠-f (x ),故不是;对于D ,f (-x )=e -x-e x=-(e x -e -x)=-f (x ),是奇函数,故选D.2.(2018江南十校联考)设函数f (x )=x +sin x (x ∈R ),则下列说法错误的是( ) A .f (x )是奇函数 B .f (x )在R 上单调递增 C .f (x )的值域为R D .f (x )是周期函数【答案】D【解析】因为f (-x )=-x +sin(-x )=-(x +sin x )=-f (x ),所以f (x )为奇函数,故A 正确;因为f ′(x )=1+cos x ≥0,所以函数f (x )在R 上单调递增,故B 正确;f (x )的值域为R ,故C 正确;f (x )不是周期函数,故D 错误.3.(2018兰州模拟)已知函数f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是( )A .-13B .13 C .-12D .12【答案】B【解析】∵f (x )是偶函数,∴f (-x )=f (x ),∴b =0.又a -1=-2a ,∴a =13,∴a +b=13.故选B. 4.(2018四川遂宁一模)已知函数f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(-2,0)时,f (x )=2x 2,则f (2 019)=( )A .-2B .2C .-98D .98【答案】B【解析】由f (x +4)=f (x )知,函数f (x )的周期为4,则f (2 019)=f (504×4+3)=f (3), 又f (3)=f (-1),且f (-1)=2,∴f (2 019)=2.5.(2018湖南师范大学附属中学月考)已知函数y =f (x )满足y =f (-x )和y =f (x +2)都是偶函数,且f (1)=1,则f (-1)+f (7)=( )A .0B .1C .2D .3 【答案】C【解析】∵y =f (-x )为偶函数,∴f (-(-x ))=f (-x ),∴f (-x )=f (x ),∴y =f (x )为偶函数,∴当x =1时,有f (-1)=f (1)=1.又y =f (x +2)是偶函数,∴f (-x +2)=f (x +2),∴f (x -2)=f (x +2).则f (x )=f (x +4),∴函数y =f (x )为周期函数,且周期为4.∴f (7)=f (8-1)=f (-1)=1.故f (-1)+f (7)=2.故选C.6.(2019吉林东北师大附中第一次摸底)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( )A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11) 【答案】D【解析】因为奇函数f (x )在区间[0,2]上是增函数,所以f (x )在区间[-2,0]上是增函数.又因为函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),所以f (x -8)=-f (x -4)=f (x ),所以函数f (x )为周期函数,且周期为8,因此f (-25)=f (-1)<f (0)=f (80)<f (11)=f (3)=-f (-1)=f (1).故选D.7.(2018安徽十大名校年联考)设e 是自然对数的底数,函数f (x )是周期为4的奇函数,且当0<x <2时,f (x )=-ln x ,则e f (73)的值为( )A .35B .34 C .43 D .53【答案】D【解析】因为函数以4为周期,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫73=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫73-4=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫53=ln 53,所以e f (73)=eln 53=53.故选D.8.(2018江西九江七校联考)已知函数f (x )对任意x ∈R ,都有f (x +6)+f (x )=0,y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,且f (2)=4,则f (2 014)=( )A .0B .-4C .-8D .-16 【答案】B【解析】由题意可知,函数f (x )对任意x ∈R ,都有f (x +6)=-f (x ),∴f (x +12)=f [(x +6)+6]=-f (x +6)=f (x ),∴函数f (x )的周期T =12.把y =f (x -1)的图象向左平移1个单位得y =f (x -1+1)=f (x )的图象,关于点(0,0)对称,因此函数f (x )为奇函数,∴f (2 014)=f (167×12+10)=f (10)=f (10-12)=f (-2)=-f (2)=-4.故选B.二、填空题9.(2018山东菏泽模拟)已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,且当0<x <1时,f (x )=9x,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (2)=________.【答案】-3【解析】∵函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12. 又当0<x <1时,f (x )=9x,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=-912=-3.又f (2)=f (0)=0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (2)=-3.10.(2018广东珠海二中、斗门一中联考)若函数f (x )=ax 2+bx +1是定义在[-1-a,2a ]上的偶函数,则f (2a -b )=________.【答案】5【解析】∵函数f (x )=ax 2+bx +1是定义在[-1-a,2a ]上的偶函数, ∴-1-a +2a =0,即a =1.∵f (x )=f (-x ),∴ax 2+bx +1=ax 2-bx +1,∴b =0,即f (x )=x 2+1. 则f (2a -b )=f (2)=5.11.(2018山东泰安模拟)已知函数f (x )在R 上为奇函数,且x >0时, f (x )=x +1,则当x <0时, f (x )=________.【答案】--x -1【解析】∵f (x )为奇函数,且x >0时, f (x )=x +1,∴当x <0时,即-x >0,有 f (x )=-f (-x )=-(-x +1),即x <0时, f (x )=-(-x +1)=--x -1.12.(2018山东烟台模拟)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+2x .若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是________.【答案】(-2,1)【解析】∵f (x )是奇函数,∴当x <0时, f (x )=-x 2+2x .做出函数f (x )的大致图象如图所示,结合图象可知f (x )是R 上的增函数.由f (2-a 2)>f (a ),得2-a 2>a ,解得-2<a <1.三、解答题13.(2018云南民族中学月考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围. 【解】(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时, f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.(2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象(如图所示)知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].14.(2018天津六校期中联考)已知函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2).(1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f (4)=1,f (x -1)<2, 且f (x )在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围. 【解】(1)∵对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0.(2)f (x )为偶函数.证明:令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1), ∴f (-1)=12f (1)=0.令x 1=-1,x 2=x ,有f (-x )=f (-1)+f (x ), ∴f (-x )=f (x ),∴f (x )为偶函数. (3)依题意有f (4×4)=f (4)+f (4)=2, 又由(2)知, f (x )是偶函数, ∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16). ∵f (x )在(0,+∞)上是增函数, ∴0<|x -1|<16,解得-15<x <17且x ≠1. ∴x 的取值范围是(-15,1)∪(1,17).。
高考数学学业水平测试一轮复习专题二函数的概念与基本初等函数Ⅰ第4讲函数的奇偶性与周期性课件
B.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数
C.f(x)与g(x)均为奇函数 D.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数 解析:(1)A、C选项中的函数不是奇函数,D选项中 的函数在定义域内不是增函数. (2)因为函数f(x)与g(x)的定义域均为R, f(-x)=3-x+3x=f(x),所以为偶函数, g(-x)=3-x-3x=-g(x),所以为奇函数. 答案:(1)B (2)D
则f(-2)=( )
A.-10
B.10
C.-12
D.12
解析:依题意有f(2)=22 017a+bsin 2-1=10,
所以22 017a+bsin 2=11.
所以f(-2)=(-2)2 017a+bsin(-2)-1
=-(22 017a+bsin 2)-1
=-11-1
=-12.
答案:C
3.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-
f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+
f(2 019)=( )
A.2019
B.0
C.1
D.-1
解析:由f(x+4)=-f(x+2)=f(x)得,f(x)的周期为4.
又f(x)为奇函数,
则f(1)=1,f(2)=-f(0)=0,f(3)=f(-1)=-f(1)=
么函数f(x)是奇函数
关于______ 对称
答案:f(-x)=f(x) y轴 f(-x)=-f(x) 原点
2.周期性 (1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常 数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有_____,那么 就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期. (2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中 ________________的正数,那么这个最小正数就叫做f(x) 的最小正周期. 答案:(1)f(x+T)=f(x) (2)存在一个最小
高考数学一轮复习第二章函数的概念基本初等函数(Ⅰ)及函数的应用2.6函数与方程习题理
§2.6函数与方程1.函数的零点(1)定义:对于函数y=f(x),我们把使的实数x叫做函数y=f(x)的零点.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的________,也是函数y=f(x)的图象与x轴的________.(2)函数有零点的几个等价关系:方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴⇔函数y=f(x) .由此可知,求方程f(x)=0的实数根,就是确定函数y=f(x)的________.一般地,对于不能用公式求根的方程f(x)=0来说,我们可以将它与________联系起来,利用函数的性质找出零点,从而求出方程的根.2.函数的零点存在性定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有,那么,函数y=f(x)在区间内有零点,即存在c∈,使得,这个c 也就是方程f(x)=0的根.3.二次函数的零点分布(即一元二次方程根的分布,见2.4节“考点梳理”5)自查自纠1.(1)f(x)=0 实数根交点的横坐标(2)有交点有零点零点函数y=f(x)2.f(a)·f(b)<0 (a,b) (a,b) f(c)=0(2015·安徽)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )A.y=cos x B.y=sin xC.y=ln x D.y=x2+1解:y=cos x是偶函数且有无数多个零点,y=sin x为奇函数,y=ln x既不是奇函数也不是偶函数,y=x2+1是偶函数但没有零点.故选A.函数f (x )=2x +x 3-2在区间(0,1)内的零点个数是( )A .0B .1C .2D .3解:易知函数f (x )=2x+x 3-2单调递增,∵f (0)=1-2=-1<0,f (1)=2+1-2=1>0,∴函数f (x )在区间(0,1)内零点的个数为1.故选B .(2014·山东)已知函数f (x )=|x -2|+1,g (x )=kx .若方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C .(1,2)D .(2,+∞)解:在同一平面直角坐标系中分别画出函数y =f (x ),y =g (x )的图象.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象有两个不同的交点.结合图象可知,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 .方程ln x =8-2x 的实数根x ∈(k ,k+1),k ∈Z ,则k =________.解:构造函数f (x )=ln x +2x -8,∴f ′(x )=1x+2>0(x >0),则f (x )在(0,+∞)上单调递增,又f (1)=-6<0,f (2)=ln2-4<0,f (3)=ln3-2<0,f (4)=ln4>0,∴f (x )的唯一零点在(3,4)内,因此k =3.故填3.(2014·苏锡模拟)已知奇函数f (x )是R 上的单调函数,若函数y =f (x 2)+f (k -x )只有一个零点,则实数k 的值是________.解:由f (x 2)+f (k -x )=0得f (x 2)=-f (k -x ),因为f (x )是奇函数,有-f (k -x )=f (x -k ),故有f (x 2)=f (x -k ),又f (x )是R 上的单调函数,所以方程x 2=x -k 即x 2-x +k=0有唯一解,由Δ=0解得k =14,故填14.类型一 判断函数零点所在的区间(2014·北京)已知函数f (x )=6x-log 2x .在下列区间中,包含f (x )零点的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,4)D .(4,+∞)解:f (x )在(0,+∞)为减函数,又f (1)=6>0,f (2)=2>0,f (4)=32-2=-12<0.故选C .【点拨】要判断在给定区间连续的函数是否存在零点,只需计算区间端点的函数值是否满足零点存在性定理的条件;如果题目没有给出具体区间,则需要估算函数值并利用函数的单调性等性质来求.但应注意到:不满足f (a )·f (b )<0的函数也可能有零点,此时,应结合函数性质分析判断.(2013·北京朝阳检测)函数f (x )=ln x -2x的零点所在的大致区间是( )A .(1,2)B .(2,3)C .(1,e)和(3,4)D .(e ,+∞)解:∵f ′(x )=1x +2x 2>0(x >0),∴f (x )在(0,+∞)上单调递增,又f (3)=ln3-23>0,f (2)=ln2-1<0,∴f (2)·f (3)<0,∴f (x )唯一的零点在区间(2,3)内.故选B .类型二 零点个数的判断(2015·江苏)已知函数f (x )=|ln x |,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0, 0<x ≤1,|x 2-4|-2,x >1,则方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为________.解:由题意知,方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数即为函数y =f (x )与y =1-g (x )交点个数及函数y =f (x )与y =-1-g (x )交点个数之和,而y =1-g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1, 0<x ≤1,7-x 2,x ≥2,x 2-1,1<x <2,作图易知函数y =f (x )与y =1-g (x )有两个交点,又y =-1-g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-1, 0<x <1,5-x 2,x ≥2,x 2-3,1<x <2,作图易知函数y =f (x )与y =-1-g (x )有两个交点,因此共有4个交点.故填4.【点拨】(1)连续函数在区间[a ,b ]上满足f (a )·f (b )<0时,函数在(a ,b )内的零点至少有一个,但不能确定究竟有多少个.要更准确地判断函数在(a ,b )内零点的个数,还得结合函数在该区间的单调性、极值等性质进行判断;(2)对于解析式较复杂的函数,可根据解析式特征化为f (x )=g (x )的形式,通过考察两个函数图象的交点个数来求原函数的零点个数;(3)有时求两函数图象交点的个数,不仅要研究其走势(单调性、极值点、渐近线等),而且要明确其变化速度快慢.(2014·福建)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2, x ≤0,2x -6+ln x ,x >0的零点个数是________. 解:当x ≤0时,f (x )=x 2-2,令x 2-2=0,得x =2(舍)或x =-2, 即在区间(-∞,0]上,函数只有一个零点. 当x >0时,f (x )=2x -6+ln x ,解法一:令2x -6+ln x =0,得ln x =6-2x .作出函数y =ln x 与y =6-2x 在区间(0,+∞)上的图象,易得两函数图象只有一个交点,即函数f (x )=2x -6+ln x (x >0)只有一个零点.解法二:f ′(x )=2+1x,由x >0知f ′(x )>0,∴f (x )在(0,+∞)上单调递增, 而f (1)=-4<0,f (e)=2e -5>0,f (1)f (e)<0,从而f (x )在(0,+∞)上只有一个零点.综上可知,函数f (x )的零点个数是2.故填2.类型三 已知零点情况求参数范围(2014·江苏)已知f (x )是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈[0,3)时,f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2-2x +12,若函数y =f (x )-a 在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是________.解:函数y =f (x )-a 在区间[-3,4]上有互不相同的10个零点,即函数y =f (x ),x ∈[-3,4]与y =a 的图象有10个不同交点.在坐标系中作出函数f (x )在一个周期[0,3)上的图象如图,可知当0<a <12时满足题意.故填⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. 【点拨】(1)解答本题的关键在于依据函数的对称性、周期性等知识作出函数图象,将函数的零点个数问题转化为求两个函数的交点个数问题;(2)对于含参数的函数零点问题,一般先分离参数,针对参数进行分类讨论,按照题目所给零点的条件,找出符合要求的参数值或范围,但讨论要注意全面及数形结合.(2015·河南模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2, x >a ,x 2+5x +2,x ≤a ,函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( )A .[-1,1)B .[0,2]C .[-2,2)D .[-1,2)解:∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2, x >a ,x 2+5x +2,x ≤a ,∴g (x )=f (x )-2x =⎩⎪⎨⎪⎧-x +2, x >a ,x 2+3x +2,x ≤a .方程-x +2=0的解为x =2,方程x 2+3x +2=0的解为x =-1或-2.若函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则⎩⎪⎨⎪⎧a <2,-1≤a ,-2≤a ,解得-1≤a <2,即实数a的取值范围是[-1,2).故选D .1.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数根,也就是函数y=f(x)的图象与x 轴交点的横坐标,注意它是数而不是点.2.判断函数在给定区间零点的步骤(1)确定函数的图象在闭区间[a,b]上连续;(2)计算f(a),f(b)的值并判断f(a)·f(b)的符号;(3)若f(a)·f(b)<0,则有实数解.除了用上面的零点存在性定理判断外,有时还需结合相应函数的图象来作出判断.3.确定函数f(x)零点个数(方程f(x)=0的实根个数)的方法:(1)判断二次函数f(x)在R上的零点个数,一般由对应的二次方程f(x)=0的判别式Δ>0,Δ=0,Δ<0来完成;对于一些不便用判别式判断零点个数的二次函数,则要结合二次函数的图象进行判断.(2)对于一般函数零点个数的判断,不仅要用到零点存在性定理,还必须结合函数的图象和性质才能确定,如三次函数的零点个数问题.(3)若函数f(x)在[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,且是单调函数,又f(a)·f(b)<0,则y=f(x)在区间(a,b)内有唯一零点.1.函数y =x 12-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的零点个数为( ) A .0B .1C .2D .3解:在同一坐标系内分别做出y 1=x ,y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图象,根据图象可以看出交点的个数为1.故选B .2.(2015·青岛模拟)若函数f (x )=3ax +1-2a 在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a 的取值范围是( )A .a >15B .a >15或a <-1C .-1<a <15D .a <-1解:由题可知函数f (x )的图象是一条直线,所以f (x )在区间(-1,1)上存在一个零点等价于f (-1)f (1)<0,即(1-5a )(a +1)<0.解得a >15或a <-1.故选B .3.(2013·天津)函数f (x )=2x|log 0.5x |-1的零点个数为( ) A .1B .2C .3D .4解:判断函数f (x )的零点个数可转化为判断方程f (x )=2x|log 0.5x |-1=0的根的个数,由此得到|log 0.5x |=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,设y 1=|log 0.5x |,y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,则两个函数y 1与y 2的交点个数即为所求,如图所示,可知交点有两个.故选B .4.已知x 0是函数f (x )=2x+11-x的一个零点,若x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .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:由于函数g (x )=11-x =-1x -1在(1,+∞)上单调递增,函数h (x )=2x在(1,+∞)上单调递增,故函数f (x )=h (x )+g (x )在(1,+∞)上单调递增,所以函数在(1,+∞)上只有唯一的零点x 0,且在(1,x 0)上,f (x 1)<f (x 0)=0;在(x 0,+∞)上,f (x 2)>f (x 0)=0.故选B .5.(2014·黄冈九月质检)函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x -x 22+x 33cos2x 在区间[-3,3]上零点的个数为( )A .3B .4C .5D .6解:令g (x )=1+x -x22+x33, 则g ′(x )=1-x +x 2>0,故g (x )在R 上单调递增,而g (-3)g (3)<0,故g (x )在(-3,3)上仅有1个零点.作图易知y =cos2x 在[-3,3]上有4个零点,且易判断这5个零点互不相同.故选C .6.(2015·浙江模拟)函数y =ln|x -1|的图象与函数y =-2cos πx (-2≤x ≤4)的图象所有交点的横坐标之和等于( )A .8B .6C .4D .2解:作出两函数的大致图象如图所示.两函数图象都关于直线x =1对称,且共有6个交点, 故所有交点的横坐标之和为6.故选B .7.设f (x )=2x-x -4,x 0是函数f (x )的一个正数零点,且x 0∈(a ,a +1),其中a ∈N ,则a = .解:∵x 0是函数f (x )的一个正数零点,即f (x 0)=2x 0-x 0-4=0,知f (2)=22-2-4<0,f (3)=23-3-4>0,∴x 0∈(2,3),再由y =2x与y =x +4在(0,+∞)上只有一个交点知a 值惟一.又∵a ∈N ,∴a =2.故填2.8.(2014·安庆六校联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |, x >0,-x 2-2x +1,x ≤0, 若函数g (x )=f (x )+2m 有三个零点,则实数m 的取值范围是________.解:作出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |,x >0,-x 2-2x +1,x ≤0 的图象如图所示,令g (x )=f (x )+2m =0,则f (x )=-2m ,由图象知,当1≤-2m <2,即-1<m ≤-12时,直线y =-2m 与y =f (x )的图象有三个交点.故填⎝⎛⎦⎥⎤-1,-12.9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,log 2x ,x >0,求函数y =f (f (x ))+1的所有零点构成的集合.解:先解方程f (t )=-1,即⎩⎪⎨⎪⎧t ≤0,t +1=-1或⎩⎪⎨⎪⎧t >0,log 2t =-1. 得t =-2或t =12.再解方程f (x )=-2和f (x )=12.即⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,x +1=-2或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,log 2x =-2和⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,x +1=12或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,log 2x =12. 得x =-3或x =14和x =-12或x = 2.故所求为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-3,-12,14,2.10.若函数f (x )=2ax 2-x -1在(0,1)上恰有一个零点,求实数a 的取值范围. 解:f (x )在(0,1)上恰有一个零点,显然a ≠0. ∴有两种情形:①f (0)f (1)<0,得(-1)·(2a -2)<0⇒a >1;②Δ=0且方程f (x )=0的根在(0,1)内,令Δ=0⇒1+8a =0⇒a =-18,得f (x )=-14(x 2+4x +4),此时f (x )=0的根x 0=-2∉(0,1).综上知a >1,即实数a 的取值范围为(1,+∞). 11.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). (1)若f (-1)=0,试判断函数f (x )的零点个数;(2)若对任意x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,f (x 1)≠f (x 2),试证明存在x 0∈(x 1,x 2),使f (x 0)=12[f (x 1)+f (x 2)]成立. 解:(1)∵f (-1)=0,∴a -b +c =0,b =a +c . ∵Δ=b 2-4ac =(a +c )2-4ac =(a -c )2, 当a =c 时,Δ=0,函数f (x )有一个零点; 当a ≠c 时,Δ>0,函数f (x )有两个零点.(2)证明:令g (x )=f (x )-12[f (x 1)+f (x 2)],则g (x 1)=f (x 1)-12[f (x 1)+f (x 2)]=f (x 1)-f (x 2)2,g (x 2)=f (x 2)-12[f (x 1)+f (x 2)]=f (x 2)-f (x 1)2,∴g (x 1)·g (x 2)=-14[f (x 1)-f (x 2)]2.∵f (x 1)≠f (x 2),∴g (x 1)·g (x 2)<0,即g (x )=0在(x 1,x 2)内必有一个实根.即存在x 0∈(x 1,x 2),使f (x 0)=12[f (x 1)+f (x 2)]成立.设函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=f (x ),f (x )=f (2-x ),且当x ∈[0,1]时,f (x )=x 3.又函数g (x )=||x cos (πx ),则函数h (x )=g (x )-f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,32上的零点个数为( ) A .5B .6C .7D .8解:原问题可转化为函数f (x )与g (x )的图象在[-12,32]上的交点个数问题.由题意知函数f (x )为偶函数,且周期为2.当x =32,12,0,-12时,g (x )=0,当x =1时,g (x )=1,且g (x )是偶函数,g (x )≥0,由此可画出函数y =g (x )和函数y =f (x )的大致图象如图所示,由图可知在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,32上两函数图象有6个交点,故选B .。
2022届高考一轮复习第2章函数的概念及基本初等函数ⅰ第2节函数的单调性与最值课时跟踪检测理含解
第二章 函数的概念及基本初等函数(Ⅰ)第二节 函数的单调性与最值A 级·基础过关 |固根基|1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =ln(x +2)B .y =-x +1C .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12xD .y =x +1x解析:选A 函数y =ln(x +2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上是增函数. 2.如果函数f(x)=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,+∞B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫-14,+∞C .⎣⎢⎡⎭⎪⎫-14,0 D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0 解析:选D 当a =0时,f(x)=2x -3在定义域R 上单调递增,故在(-∞,4)上单调递增; 当a≠0时,二次函数f(x)的对称轴为x =-1a ,因为f(x)在(-∞,4)上单调递增, 所以a<0,且-1a ≥4,解得-14≤a<0.综上,实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0.3.已知函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f(2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的x 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,23C .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23 D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23 解析:选D 因为函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f(2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13, 所以0≤2x-1<13,解得12≤x<23.4.设偶函数f(x)的定义域为R ,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是( )A .f (π)>f(-3)>f(-2)B .f (π)>f(-2)>f(-3)C .f (π)<f(-3)<f(-2)D .f (π)<f(-2)<f(-3) 解析:选A 因为f(x)是偶函数, 所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2). 又因为函数f(x)在[0,+∞)上是增函数, 所以f(π)>f(3)>f(2),即f(π)>f(-3)>f(-2).5.函数y =f(x)(x∈R)的图象如图所示,则函数g(x)=f(log a x)(0<a<1)的单调递减区间是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12 B .[a ,1] C .(-∞,0)∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ D .[a ,a +1 ]解析:选B 由图象,知f(x)在(-∞,0)和⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上单调递减,而在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12上单调递增.又因为当0<a<1时,y =log a x 为(0,+∞)上的减函数,所以要使g(x)=f(log a x)单调递减,则需log a x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,即0≤log a x ≤12,解得x∈[a ,1].6.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 3-2,f(x)=x -2在定义域内都为增函数,且f(1)<f(2), 所以f(x)的最大值为f(2)=23-2=6.7.函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x≥1,2x ,x<1的值域为________.解析:当x≥1时,log 12x≤0;当x<1时,0<2x<2,故f(x)的值域为(0,2)∪(-∞,0]=(-∞,2).答案:(-∞,2)8.函数f(x)=x +2x -1 的值域为________. 解析:由2x -1≥0,得x≥12,∴函数的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞. 又函数f(x)=x +2x -1在⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上单调递增,∴当x =12时,函数取最小值f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,∴函数f(x)的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞9.已知f(x)=xx -a(x≠a). (1)若a =-2,证明:f(x)在(-∞,-2)内单调递增; (2)若a>0且f(x)在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:任取x 1<x 2<-2, 当a =-2时,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). ∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, ∴f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2), ∴f(x)在(-∞,-2)上单调递增.(2)任取1<x 1<x 2,则f(x 1)-f(x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ).∵a>0,x 2-x 1>0,∴要使f(x 1)-f(x 2)>0,只需(x 1-a)(x 2-a)>0在(1,+∞)上恒成立,∴a≤1.综上所述知a 的取值范围是(0,1].10.(2019届福建师大附中模拟)定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足下面三个条件: ①对任意正数a ,b ,都有f(a)+f(b)=f(ab); ②当x>1时,f(x)<0; ③f(2)=-1. (1)求f(1)的值;(2)用单调性的定义证明:函数f(x)在(0,+∞)上是减函数; (3)求满足f(3x -1)>2的x 的取值集合.解:(1)由f(a)+f(b)=f(ab),得f(1)+f(1)=f(1),则f(1)=0. (2)证明:任取x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1<x 2,则f(x 1)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x 1=f(x 2),所以f(x 2)-f(x 1)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x 1. 由x 2x 1>1,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x 1<0,即f(x 2)<f(x 1),∴f(x)在(0,+∞)上是减函数.(3)∵f(2)=-1,∴f(4)=f(2)+f(2)=-2,又f(4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=f(1)=0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=2.又f(x)的定义域为(0,+∞),且在其上是减函数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧3x -1<14,3x -1>0,解得13<x<512. 故满足要求的x 的取值集合为⎝ ⎛⎭⎪⎫13,512.B 级·素养提升 |练能力|11.设a>0且a≠1,则“函数f(x)=a x在R 上是减函数”是“函数g(x)=(2-a)x 3在R 上是增函数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 若函数f(x)=a x在R 上为减函数,则有0<a<1;若函数g(x)=(2-a)x 3在R 上为增函数,则有2-a>0,即a<2,所以“函数f(x)=a x在R 上是减函数”是“函数g(x)=(2-a)x 3在R 上是增函数”的充分不必要条件,故选A .12.已知在函数f(x)=lg(a x-b x)+x 中,常数a ,b 满足a>1>b>0,且a =b +1,那么f(x)>1的解集为( )A .(0,1)B .(1,+∞)C .(1,10)D .(10,+∞) 解析:选B 由a x-b x>0,a>1>b>0,得⎝ ⎛⎭⎪⎫a b x>1,解得x>0,所以函数f(x)的定义域为(0,+∞).因为a>1>b>0,所以y =a x单调递增,y =-b x单调递增,所以t =a x-b x单调递增.又y =lg t 单调递增,所以f(x)=lg(a x-b x)+x 为(0,+∞)上的增函数.而f(1)=lg(a -b)+1=lg 1+1=1,所以当x>1时,f(x)>1,故f(x)>1的解集为(1,+∞).故选B .13.如果函数y =f(x)在区间I 上是增函数,且函数y =f (x )x 在区间I 上是减函数,那么称函数y=f(x)是区间I 上的“缓增函数”,区间I 叫做“缓增区间”.若函数f(x)=12x 2-x +32是区间I 上的“缓增函数”,则“缓增区间”I 为( )A .[1,+∞)B .[0,3]C .[0,1]D .[1,3]解析:选D 因为函数f(x)=12x 2-x +32的对称轴为x =1,所以函数y =f(x)在区间[1,+∞)上是增函数.又当x≥1时,f (x )x =12x +32x -1,令g(x)=12x +32x -1(x≥1),则g′(x)=12-32x 2=x 2-32x 2,由g′(x)≤0,得1≤x ≤3,即函数f (x )x =12x -1+32x 在区间[1,3]上单调递减,故“缓增区间”I 为[1,3].故选D . 14.定义运算:x y =⎩⎪⎨⎪⎧x ,xy≥0,y ,xy<0,例如:34=3,(-2)4=4,则函数f(x)=x2(2x -x 2)的最大值为________.解析:由已知,得f(x)=x2(2x -x 2)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x 2(2x -x 2)≥0,2x -x 2,x 2(2x -x 2)<0=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,0≤x≤2,2x -x 2,x<0或x>2,易知函数f(x)的最大值为4. 答案:4。
高三数学一轮复习:第二章 函数的概念、基本初等函数(Ⅰ) 2.2
2019年5月13日
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23
(2)证明:对任意 x1,x2∈R,不妨设 x1>x2,则 x1-x2>0,于 是 f(x1-x2)<0,
从而 f(x1)-f(x2)=f[(x1-x2)+x2]-f(x2)=f(x1-x2)+f(x2)-f(x2) =f(x1-x2)<0,
所以 f(x)在 R 上是减函数. (3)由(2)知,所求函数在[-3,6]上的最大值为 f(-3),最小 值为 f(6). 因为 f(-3)=-f(3)=-[f(2)+f(1)]=-[2f(1)+f(1)]=-3f(1) =2, f(6)=-f(-6)=-[f(-3)+f(-3)]=-4, 所以 f(x)在[-3,6]上的最大值为 2,最小值为-4.
2019年5月13日
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18
(2)(2015·成 都 模 拟 ) 已 知 函 数
f(x)
=
x2+4x,x≥0, 4x-x2,x<0,
若
f(2 - a2)
>f(a),则实数 a 的取值范围是( )
A.(-∞,-1)∪(2,+∞)
B.(-1,2)
C.(-2,1)
D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
2-a>0, 解:由已知条件得 f(x)为增函数,所以a>1,
(2-a)×1+1≤a, 解得32≤a<2,所以 a 的取值范围是32,2.故填32,2.
2019年5月13日
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22
类型三 抽象函数的单调性
已知定义在 R 上的函数 f(x)对任意实数 x,y,恒有 f(x)+ f(y)=f(x+y),且当 x>0 时,f(x)<0,f(1)=-23.
高考数学一轮复习 第二章 函数的概念与基本初等函数ⅰ第一节 函数及其表示课件 理
π4=1.
答案:1
12/11/2021
第二十七页,共三十六页。
角度二:求参数或自变量的值与范围
1 2.已知 f(x)=x|si2n,x|x,∈x[∈0,-+π2∞,0,,
若 f(a)=12,则 a=
________.
1
解析:若 a≥0,由 f(a)=12得,a 2 =12,解得 a=14;
若 a<0,则|sin a|=12,a∈-π2,0,
12/11/2021
第十七页,共三十六页。
4.(2018·南京师范大学附中模拟)函数 f(x)= 的定义域是________.
log 1 2x-3
2
解析:由题意得 log 1 (2x-3)≥0⇒0<2x-3≤1⇒32<x≤2, 2
即函数 f(x)的定义域是32,2.
答案:32,2
12/11/2021
又 x>0,所以 t>1,
故 f(x)的解析式是 12/11/2021
f(x)=lgx-2 1,x>1.
第二十一页,共三十六页。
(4)已知函数 f(x)满足 f(-x)+2f(x)=2x,求 f(x)的解析式;
解:(解方程组法)由 f(-x)+2f(x)=2x,
①
得 f(x)+2f(-x)=2-x,
所12/以11/20f21(y)=y2+y+1,即 f(x)=x2+x+1.
第二十二页,共三十六页。
[由题悟法] 求函数解析式的 5 种方法
配凑法 由已知条件f(g(x))=F(x),可将F(x)改写成关于g(x)的表达式, 然后以x替代g(x),便得f(x)的解析式
换元法
对于形如y=f(g(x))的函数解析式,令t=g(x),从中求出x= φ(t),然后代入表达式求出f(t),再将t换成x,得到f(x)的解析式, 要注意新元的取值范围
高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数(Ⅰ)
热点探究课(一) 函数的图象与性质[命题解读] 函数是中学数学的核心概念,函数的图象与性质既是中学数学教学的重点,又是高考考查的重点与热点,题型以填空题为主,既重视三基,又注重思想方法的考查,备考时,要透彻理解函数,尤其是分段函数的概念,切实掌握函数的性质,并加强函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想的应用意识.热点1 函数图象的应用利用函数图象研究方程的解、不等式的解集等是高考的热点,多以填空题的形式出现,属中档题目,主要考查学生的数形结合意识以及用图象解答问题的能力.已知f (x )为偶函数,当x ≥0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cos πx ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,2x -1,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞,则不等式f (x -1)≤12的解集为________. 【导学号:62172064】⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,74 [画出函数f (x )的图象,如图,当0≤x ≤12时,令f (x )=cos πx ≤12,解得13≤x ≤12;当x >12时,令f (x )=2x -1≤12,解得12<x ≤34,故有13≤x ≤34.因为f (x )是偶函数,所以f (x )≤12的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34,-13∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,34,故f (x -1)≤12的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,74.][迁移探究1] 在本例条件下,若关于x 的方程f (x )=k 有2个不同的实数解,求实数k 的取值范围.[解] 由函数f (x )的图象(图略)可知,当k =0或k >1时,方程f (x )=k 有2个不同的实数解,即实数k 的取值范围是k =0或k >1.[迁移探究2] 在本例条件下,若函数y =f (x )-k |x |恰有两个零点,求实数k 的取值范围.[解] 函数y =f (x )-k |x |恰有两个零点,即函数y =f (x )的图象与y =k |x |的图象恰有两个交点,借助函数图象(图略)可知k ≥2或k =0,即实数k 的取值范围为k =0或k ≥2.[规律方法] 1.利用函数的图象研究函数的性质,一定要注意其对应关系,如:图象的左右范围对应定义域,上下范围对应值域,上升、下降趋势对应单调性,对称性对应奇偶性.2.有关方程解的个数问题常常转化为两个熟悉的函数图象的交点个数;利用此法也可由解的个数求参数值或范围.3.有关不等式的问题常常转化为两个函数图象的上、下关系来解. [对点训练1] (2017·镇江期中)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|log 2x |,0<x <2,x +22x,x ≥2,若0<a <b <c ,满足f (a )=f (b )=f (c ),则abf c的范围是________.(1,2) [如图所示,∵0<a <b <c ,且f (a )=f (b )=f (c ), ∴-log 2a =log 2b ,即ab =1, 又由图可知12<f (c )<1,故1<1f c<2,∴ab f c =1f c∈(1,2).] 热点2 函数性质的综合应用对函数性质的考查,以单调性、奇偶性和周期性为主,同时融合函数的零点问题,重在考查学生的等价转化能力及数形结合意识,难度中等.熟练掌握上述性质是解此类题的关键. ☞角度1 单调性与奇偶性结合(2016·天津高考改编)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 满足f (2|a -1|)>f (-2),则a 的取值范围是________.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 [因为f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增,所以f (-x )=f (x ),且f (x )在(0,+∞)上单调递减.由f (2|a -1|)>f (-2),f (-2)=f (2)可得2|a -1|<2,即|a -1|<12,所以12<a <32.]☞角度2 奇偶性与周期性结合(2017·南通二模)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且对于任意的x∈[0,+∞),满足f(x+2)=f(x),若当x∈[0,2)时,f(x)=|x2-x-1|,则函数y=f(x)-1在区间[-2,4]上的零点个数为________.7[由f(x+2)=f(x)可知,f(x)在[0,+∞)上是周期为2的函数,又x∈[0,2)时,f(x)=|x2-x-1|,且f(x)为偶函数,故f(x)在[-2,4]上的图象如图所示.由图可知y=f(x)与y=1有7个交点,故函数y=f(x)-1在区间[-2,4]上有7个零点.]☞角度3 单调性、奇偶性与周期性结合已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则f(-25),f(11),f(80)的大小关系为________.f(-25)<f(80)<f(11) [因为f(x)满足f(x-4)=-f(x),所以f(x-8)=f(x),所以函数f(x)是以8为周期的周期函数,则f(-25)=f(-1),f(80)=f(0),f(11)=f(3).由f(x)是定义在R上的奇函数,且满足f(x-4)=-f(x),得f(11)=f(3)=-f(-1)=f(1).因为f(x)在区间[0,2]上是增函数,f(x)在R上是奇函数,所以f(x)在区间[-2,2]上是增函数,所以f(-1)<f(0)<f(1),即f(-25)<f(80)<f(11).][规律方法]函数性质综合应用问题的常见类型及解题方法(1)函数单调性与奇偶性结合.注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.(2)周期性与奇偶性结合.此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.(3)周期性、奇偶性与单调性结合.解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.热点3 函数图象与性质的综合应用函数的零点、方程的根和函数图象的交点横坐标之间的等价转化思想和数形结合思想是解答此类问题的关键所在.因此在处理此类问题时,务必要结合题设信息实现知识转化.以填空题压轴题据多,求解时务必细心.(2015·江苏高考)已知函数f (x )=|ln x |,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,0<x ≤1,|x 2-4|-2,x >1,则方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为______.4 [令h (x )=f (x )+g (x ), 则h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-ln x ,0<x ≤1,-x 2+ln x +2,1<x <2,x 2+ln x -6,x ≥2,当1<x <2时,h ′(x )=-2x +1x =1-2x2x<0,故当1<x <2时h (x )单调递减,在同一坐标系中画出y =|h (x )|和y =1的图象如图所示.由图象可知|f (x )+g (x )|=1的实根个数为4.][规律方法] 解决分段函数与函数零点的综合问题的关键在于“对号入座”,即根据分段函数中自变量取值范围的界定,代入相应的解析式求解零点,注意取值范围内的大前提,以及函数性质和数形结合在判断零点个数时的强大功能.[对点训练2] 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x-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 的取值范围是________.【导学号:62172065】(-∞,1) [函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x-1,x ≤0,f x -1,x >0的图象如图所示,当a <1时,函数y =f (x )的图象与函数f (x )=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.]热点探究训练(一)A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、填空题1.(2017·镇江期中)函数f (x )=12-lg x 的定义域是________. (0,10] [由12-lg x ≥0得lg x ≤12,即0<x ≤10.]2.(2017·常州期末)函数f (x )=log 2(-x 2+22)的值域为________.【导学号:62172066】⎝⎛⎦⎥⎤-∞,32 [∵-x 2+22≤22,且y =log 2x 在(0,22]上单调递增,故log 2x ≤log 222=log 2232=32.]3.(2017·如皋中学高三第一次月考)若函数f (x )=x 2e x +me x-1(e 为自然对数的底数)是奇函数,则实数m 的值为________.1 [由f (-x )=-f (x )得x 2e -x +me -x-1=-x 2e x +me x-1,即1+m e x=e x+m ,故m =1.]4.若函数f (x )=a sin 2x +b tan x +1,且f (-3)=5,则f (π+3)=________.【导学号:62172067】-3 [令g (x )=a sin 2x +b tan x ,则g (x )是奇函数,且最小正周期是π,由f (-3)=g (-3)+1=5,得g (-3)=4,则g (3)=-g (-3)=-4,则f (π+3)=g (π+3)+1=g (3)+1=-4+1=-3.]5.已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,当x ∈[0,2)时,f (x )=x 2,若对于任意x ∈R ,都有f (x +4)=f (x ),则f (2)-f (3)的值为________.1 [由题意得f (2)=f (-2+4)=f (-2)=-f (2), ∴f (2)=0.∵f (3)=f (-1+4)=f (-1)=-f (1)=-1, ∴f (2)-f (3)=1.]6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x >a ,x 2+5x +2,x ≤a ,函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是________.[-1,2) [由题意知g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x >a ,x 2+3x +2,x ≤a .因为g (x )有三个不同的零点,所以2-x =0在x >a 时有一个解.由x =2,得a <2. 由x 2+3x +2=0,得x =-1或x =-2, 由x ≤a ,得a ≥-1.综上,a 的取值范围为[-1,2).]7.(2017·南通第一次学情检测)已知f (x )为定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,f (x )=2x-2,则不等式f (x -1)≤6的解集是________. 【导学号:62172068】[-2,4] [∵f (x )为R 上的偶函数, ∴当x <0时,-x >0, ∴f (-x )=2-x-2, 即f (x )=2-x -2. ∵f (x -1)≤6,∴当x -1≥0,即x ≥1时, 2x -1-2≤6,解得1≤x ≤4; 当x -1<0,即x <1时,21-x-2≤6,解得-2≤x <1.综上可知,f (x -1)≤6的解集为[-2,4].]8.已知函数f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数与奇函数,且g (x )=f (x -1),则f (2 019)的值为________.0 [g (-x )=f (-x -1),由f (x ),g (x )分别是偶函数与奇函数,得g (x )=-f (x +1),∴f (x -1)=-f (x +1),即f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=f (x ),故函数f (x )是以4为周期的周期函数,则f (2 019)=f (505×4-1)=f (-1)=g (0)=0.]9.已知函数y =f (x +2)的图象关于直线x =-2对称,且当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________. b >a >c [由函数y =f (x +2)的图象关于直线x =-2对称,得函数y =f (x )的图象关于y 轴对称,即y =f (x )是偶函数.当x ∈(0,1)时,f (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=|log 2x |,且x ∈[1,+∞)时,f (x )=log 2x 单调递增,又a =f (-3)=f (3),b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=f (4),所以b >a >c .] 10.(2017·南京一模)设f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=2x+m2x ,设g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f x ,x >1,f -x ,x ≤1,若函数y =g (x )-t 有且只有一个零点,则实数t 的取值范围是________.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32 [由f (x )为R 上的奇函数可知,f (0)=0,即1+m =0,m =-1,∴f (x )=2x-12x ,∴g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-12x ,x >1,12x-2x,x ≤1.又当x >1时,g (x )为增函数, ∴g (x )>g (1)=2-12=32,当x ≤1时,g (x )为减函数, ∴g (x )≥g (1)=-⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12=-32. 要使g (x )-t =0有且只有一解,即函数y =g (x )与y =t 的图象只有一个交点(图略),故-32≤t ≤32.]二、解答题11.(2017·镇江期中)已知函数f (x )=log 2x4log 22x .(1)解不等式f (x )>0;(2)当x ∈[1,4]时,求f (x )的值域.[解] (1)函数f (x )=log 2x4·log 22x =(log 2x -log 24)(log 22+log 2x )=(log 2x )2-log 2x -2,x ∈(0,+∞). 令f (x )=(log 2x )2-log 2x -2>0, 则log 2x >2或log 2x <-1,故x >4或0<x <12.(2)若x ∈[1,4],则0≤log 2x ≤2,f (x )=(log 2x )2-log 2x -2=⎝⎛⎭⎪⎫log 2x -122-94,当log 2x =12即x =2时,f (x )min =-94;当log 2x =2即x =4时,f (x )max =0.故f (x )值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-94,0. 12.(2017·启东中学高三第一次月考)已知函数f (x )=-2x+m2x +1+n (其中m ,n 为参数).(1)当m =n =1时,证明:f (x )不是奇函数; (2)如果f (x )是奇函数,求实数m ,n 的值;(3)已知m >0,n >0,在(2)的条件下,求不等式f (f (x ))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<0的解集. [解] 证明:(1)f (x )=-2x+12x +1+1,∴f (1)=-2+122+1=-15,f (-1)=-12+12=14,∵f (-1)≠-f (1),∴f (x )不是奇函数. (2)由f (x )是奇函数得f (-x )=-f (x ),即-2-x+m 2-x +1+n =--2x+m2x +1+n 对定义域内任意实数x 都成立,化简整理得关于x 的恒等式(2m -n )·22x+(2mn -4)·2x+(2m -n )=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧2m -n =0,2mn -4=0,即⎩⎪⎨⎪⎧m =-1,n =-2或⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =2.(3)由题意得m =1,n =2,∴f (x )=-2x+12x +1+2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+22x +1,易判断f (x )在R 上递减,∵f (f (x ))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<0, ∴f (f (x ))<-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,∴f (x )>-14,∴2x<3,∴x <log 23,即所求不等式的解集为(-∞,log 23).B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且在[0,+∞)上是增函数,则不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ln x -f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x 2<f (1)的解集为________.⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,e [f (x )为R 上的奇函数,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x =f (-ln x )=-f (ln x ),所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ln x -f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x 2=|fln x +f ln x|2=|f (ln x )|,即原不等式可化为|f (lnx )|<f (1),所以-f (1)<f (ln x )<f (1),即f (-1)<f (ln x )<f (1).又由已知可得f (x )在R 上单调递增,所以-1<ln x <1,解得1e<x <e.]2.(2017·泰州中学高三摸底考试)对于函数y =f (x ),若存在区间[a ,b ],当x ∈[a ,b ]时的值域为[ka ,kb ](k >0),则称y =f (x )为k 倍值函数.若f (x )=ln x +x 是k 倍值函数,则实数k 的取值范围是________.⎝⎛⎭⎪⎫1,1+1e [由题意得lnx +x =kx 有两个不同的解,k =ln x x +1,则k ′=1-ln x x 2=0⇒x =e ,因此当0<x <e 时,k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1+1e ,当x >e 时,k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,1+1e ,从而要使ln x+x =kx 有两个不同的解,需k ∈⎝⎛⎭⎪⎫1,1+1e .] 3.函数f (x )=m +log a x (a >0且a ≠1)的图象过点(8,2)和(1,-1). (1)求函数f (x )的解析式;(2)令g (x )=2f (x )-f (x -1),求g (x )的最小值及取得最小值时x 的值.[解] (1)由⎩⎪⎨⎪⎧f8=2,f1=-1,得⎩⎪⎨⎪⎧m +log a 8=2,m +log a 1=-1,解得m =-1,a =2,故函数解析式为f (x )=-1+log 2x . (2)g (x )=2f (x )-f (x -1)=2(-1+log 2x )-[-1+log 2(x -1)] =log 2x 2x -1-1(x >1).∵x 2x -1=x -12+2x -1+1x -1=(x -1)+1x -1+2≥2x -1·1x -1+2=4.当且仅当x -1=1x -1,即x =2时,等号成立. 而函数y =log 2x 在(0,+∞)上单调递增, 则log 2x 2x -1-1≥log 24-1=1,故当x =2时,函数g (x )取得最小值1. 4.已知函数f (x )=x 2-1,g (x )=a |x -1|.(1)若当x ∈R 时,不等式f (x )≥g (x )恒成立,求实数a 的取值范围; (2)求函数h (x )=|f (x )|+g (x )在区间[0,2]上的最大值.[解] (1)不等式f (x )≥g (x )对x ∈R 恒成立,即x 2-1≥a |x -1|(*)对x ∈R 恒成立. ①当x =1时,(*)显然成立,此时a ∈R ;②当x ≠1时,(*)可变形为a ≤x 2-1|x -1|,令φ(x )=x 2-1|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x >1,-x +1,x <1.因为当x >1时,φ(x )>2,当x <1时,φ(x )>-2, 所以φ(x )>-2,故此时a ≤-2.综合①②,得所求实数a 的取值范围是(-∞,-2]. (2)h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-ax +a +1,0≤x <1,0,x =1,x 2+ax -a -1,1<x ≤2.①当-a2≤0,即a ≥0时, (-x 2-ax +a +1)max =h (0)=a +1, (x 2+ax -a -1)max =h (2)=a +3. 此时,h (x )max =a +3. ②当0<-a2≤1,即-2≤a <0时,(-x 2-ax +a +1)max=h ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=a 24+a +1,(x 2+ax -a -1)max =h (2)=a +3.此时h (x )max =a +3. ③当1<-a2≤2,即-4≤a <-2时,(-x 2-ax +a +1)max =h (1)=0,(x 2+ax -a -1)max =max{h (1),h (2)}=max{0,3+a }=⎩⎪⎨⎪⎧0,-4≤a <-3,3+a ,-3≤a <-2.此时h (x )max =⎩⎪⎨⎪⎧0,-4≤a <-3,3+a ,-3≤a <-2.④当-a2>2,即a <-4时,(-x 2-ax +a +1)max =h (1)=0, (x 2+ax -a -1)max =h (1)=0. 此时h (x )max =0.11 综上:h (x )max =⎩⎪⎨⎪⎧ 3+a ,a ≥-3,0,a <-3.。
高考数学(理)一轮复习课时训练第2章函数的概念与基本初等函数Ⅰ7
【课时训练】第7节 幂函数与二次函数一、选择题 1.(2018湖南长沙模拟)已知函数f (x )=x12,则()A .∃x 0∈R ,使得f (x )<0B .∀x >0, f (x )>0C .∃x 1,x 2∈[0,+∞),使得 f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0D .∀x 1∈[0,+∞),∃x 2∈[0,+∞),使得f (x 1)>f (x 2) 【答案】B【解析】由题得,f (x )=x ,函数的定义域为[0,+∞),函数的值域为[0,+∞),并且函数是单调递增函数,所以A 不成立,根据单调性可知C 也不成立,而D 中,当x 1=0时,不存在x 2∈[0,+∞),使得f (x 1)>f (x 2),所以D 不成立.故选B.2.(2018黑龙江哈尔滨六中月考)已知α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-1,-12,12,1,2,则使f (x )=x α为奇函数,且在(0,+∞)上单调递减的α的值的个数是( )A .1B .2C .3D .4【答案】A【解析】由f (x )=x α在(0,+∞)上单调递减,可知αf (x )=x α为奇函数,所以α只能取-1.3.(2018福建六校联考)若幂函数y =(m 2-3m +3)·xm 2-m -2的图象不过原点,则m 的取值是( )A .-1≤m ≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =1 【答案】B【解析】由幂函数性质可知m2-3m+3=1,∴m=1或m,∴m2-m-2≤0,即-1≤m≤2.∴m=1或m=2.4.(2018天津河东区模拟)若函数f(x)=(1-x2)(x2+ax-5)的图象关于直线x=0对称,则f(x)的最大值是()A.-4 B.4C.4或-4 D.不存在【答案】B【解析】由题意知,函数f(x)是偶函数,则y=x2+ax-5是偶函数,故af(x)=(1-x2)(x2-5)=-x4+6x2-5=-(x2-3)2x2=3时,f(x)取最大值为4.5.(2018广东惠州一模)已知函数f(x)=x2-m是定义在区间[-3-m,m2-m]上的奇函数,则下列成立的是()A.f(m)<f(0) B.f(m)=f(0)C.f(m)>f(0) D.f(m)与f(0)大小不确定【答案】A【解析】因为函数f(x)是奇函数,所以-3-m+m2-m=0,解得m=3或mm=3时,函数f(x)=x-1,定义域不是[-6,6],不合题意;当m=-1时,函数f(x)=x3在定义域[-2,2]上单调递增,又m<0,所以f(m)<f(0).6.(2018湖南岳阳一模)已知函数f(x)=x2+2|x|,若f(-a)+f(a)≤2f(2),则实数a的取值范围是()A.[-2,2]B.(-2,2]C.[-4,2]D.[-4,4]【答案】A【解析】由题意知f(2)=8,则f(-a)+f(a)=2a2+4|a|≤16,解得-2≤a≤2.7.(2018云南大理一模)设函数f(x)=x2-23x+60,g(x)=f(x)+|f(x)|,则g(1)+g(2)+…+g(20)=()A.56 B.112C.0 D.38【答案】B【解析】由二次函数图象的性质可知,当3≤x≤20时,f(x)+|f(x)|=0,∴g(1)+g(2)+…+g(20)=g(1)+g(2)=f(1)+|f(1)|+f(2)+|f(2)|=112.8.(2018河南南阳第一中学联考)已知函数f(x)=(m2-m-1)x4m9-m5-1是幂函数,对任意的x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]a,b∈R,且a+b>0,ab<0,则f(a)+f(b)的值() A.恒大于0 B.恒小于0C.等于0 D.无法判断【答案】A【解析】∵函数f(x)=(m2-m-1)x4m9-m5-1是幂函数,∴m2-m-1=1,解得m=2或mf(x)在第一象限是增函数,当m=2时,指数为4×29-25-1=2 015>0,满足题意,当m=-1时,指数为4×(-1)9-(-1)5-1=-4<0,不满足题意.∴幂函数f(x)=x2 015,它是定义在R上的奇函数,且是增函数.又∵a,b∈R,且a+b>0,∴a>-b,∴f(a)>f(-b)=-f(b),∴f(a)+f(b)>0.故选A.二、填空题9.(2018河南百校联盟质检)若关于x的不等式x2-4x≥m对任意x∈(0,1]恒成立,则m的取值范围为________.【答案】(-∞,-3]【解析】因为函数f(x)=x2-4x在(0,1]上为减函数,所以当x=1时,f(x)m i n=1-4=-3,所以m≤-3.10.(2018四川遂宁零诊)已知点P 1(x 1,2 018)和P 2(x 2,2 018)在二次函数f (x )=ax 2+bx +9的图象上,则f (x 1+x 2)的值为________.【答案】9【解析】依题意得x 1+x 2=-ba ,则f (x 1+x 2)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b a 2+b ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b a +9=9. 11.(2019福建泉州质检).若二次函数f (x )=ax 2-x +b 的最小值为0,则a +4b 的取值范围为________.【答案】[2,+∞)【解析】由已知可得,a >0,且判别式Δ=1-4ab =0,即ab =14,∴a +4b ≥24ab =2,即a +4b 的取值范围为[2,+∞).12.(2018江苏兴化三校联考)已知函数f (x )=x |x -2|在[0,a ]上的值域为[0,1],则实数a 的取值范围是________.【答案】[1,1+2]【解析】函数f (x )=x |x -2|=⎩⎨⎧x 2-2x ,x >2,2x -x 2,x ≤2,则易知f (x )在(-∞,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,且过点(0,0),(2,0).因为由2x -x 2=1(x ≤2)解得x =1,由x 2-2x =1(x >2)解得x =1+2,且f (x )在[0,a ]上的值域为[0,1],所以1≤a ≤1+ 2.三、解答题13.(2018杭州模拟)已知函数h (x )=(m 2-5m +1)x m +1为幂函数,且为奇函数.(1)求m 的值;(2)求函数g (x )=h (x )+1-2h (x ),x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12的值域.【解】(1)∵函数h (x )=(m 2-5m +1)x m +1为幂函数,∴m 2-5m +1=1,解得mh (x )为奇函数,∴m =0.(2)由(1)可知g (x )=x +1-2x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,令1-2x =t ,则x=-12t 2+12,t ∈[0,1],∴f (t )=-12t 2+t +12=-12(t -1)2+1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1,故g (x )=h (x )+1-2h (x ),x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1.14.(2018四川成都二诊)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0,b ∈R ,c ∈R ).(1)若函数f (x )的最小值是f (-1)=0,且c =1,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,-f (x ),x <0,求F (2)+F (-2)的值; (2)若a =1,c =0,且|f (x )|≤1在区间(0,1]上恒成立,试求b 的取值范围.【解】(1)由已知c =1,a -b +c =0, 且-b2a =-1,解得a =1,b =2. ∴f (x )=(x +1)2.∴F (x )=⎩⎨⎧(x +1)2,x >0,-(x +1)2,x <0.∴F (2)+F (-2)=(2+1)2-(-2+1)2=8.(2)由题意可知, f (x )=x 2+bx ,则原命题等价于-1≤x 2+bx ≤1在(0,1]上恒成立,即b ≤1x -x 且b ≥-1x -x 在(0,1]上恒成立.又1x -x 的最小值为0,-1x -x 的最大值为-2, 所以-2≤b ≤b 的取值范围是[-2,0].。
2025届高考数学一轮总复习第3章函数与基本初等函数第1节函数的概念及其表示新人教A版
解析 因为f(x)=
故选D.
C.5
D.4
- + 1, < 0,
2=4,
所以f(-1)=-(-1)+1=2,所以f(f(-1))=f(2)=2
选择恰当的方法.
3.通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用.
目录索引
1 强基础 固本增分
知识梳理
1.函数的概念
一般地,设A,B是非空的 实数集
,如果对于集合A中
的 任意一个数x ,按照某种确定的对应关系f,在集合B
概念
中都有 唯一 确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为
从集合A到集合B的一个函数
2 0232,相当于1个x值对应两个y值,不符合函数定义,即A错误;对于B选项,
取x=0和x=π,有f(g(0))=f(0)=0,f(g(π))=f(0)=π2,不符合函数定义,所以B
错误;对于 C 选项,若 f(2x-1)=x
+1
+1 2
+1 2
,令 t=2x-1,得 x= ,则 f(t)=( ) ,即 f(x)=( ) ,
选BCD.
考点二函数的定义域
例 2(1)(2024·江西赣州模拟)若函数 f(x-1)的定义域为[-2,3],则函数
f(2x-4)
g(x)= x ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ -4
的定义域为( B )
1
A.[2,3]
1
B.[2,2)∪(2,3]
C.[-1,2)∪(2,4]
D.[-6,2)∪(2,4]
解析 函数 f(x-1)的定义域为[-2,3],所以由-2≤x≤3,得-3≤x-1≤2,故 f(x)的定
√
.
+ 1 > 0,
2019年高考数学一轮复习:函数的概念、基本初等函数(Ⅰ)及函数的应用
2019年高考数学一轮复习:函数的概念、基本初等函数(Ⅰ)及函数的应用函数的概念、基本初等函数(Ⅰ)及函数的应用1.函数(1)了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;了解映射的概念.(2)在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.(3)了解简单的分段函数,并能简单应用(函数分段不超过三段).(4)理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义;了解函数奇偶性的含义.(5)会运用基本初等函数的图象分析函数的性质. 2.指数函数(1)了解指数函数模型的实际背景.(2)理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.(3)理解指数函数的概念及其单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点,会画底数为2,3,10,12,13的指数函数的图象.(4)体会指数函数是一类重要的函数模型. 3.对数函数(1)理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用.(2)理解对数函数的概念及其单调性,掌握对数函数图象通过的特殊点,会画底数为2,10,12的对数函数的图象.(3)体会对数函数是一类重要的函数模型. (4)了解指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)互为反函数.4.幂函数(1)了解幂函数的概念.(2)结合函数y =x ,y =x 2,y =x 3,y =x 12,y =1x的图象,了解它们的变化情况.5.函数与方程结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的联系,判断一元二次方程根的存在性与根的个数.6.函数模型及其应用(1)了解指数函数、对数函数、幂函数的增长特征,结合具体实例体会直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义.(2)了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.2.1 函数及其表示1.函数的概念一般地,设A ,B 是两个非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都有________f (x )和它对应,那么就称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个________,记作y =f (x ),x ∈A ,其中,x 叫做________,x 的取值范围A 叫做函数的________;与x 的值相对应的y 值叫做________,其集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的________.2.函数的表示方法(1)解析法:就是用________表示两个变量之间的对应关系的方法.(2)图象法:就是用________表示两个变量之间的对应关系的方法.(3)列表法:就是________来表示两个变量之间的对应关系的方法.3.构成函数的三要素(1)函数的三要素是:________,________,________.(2)两个函数相等:如果两个函数的________相同,并且________完全一致,则称这两个函数相等.4.分段函数若函数在定义域的不同子集上的对应关系也不同,这种形式的函数叫做分段函数,它是一类重要的函数.5.映射的概念一般地,设A,B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的________元素x,在集合B中都有________元素y与之对应,那么就称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射.6.映射与函数的关系(1)联系:映射的定义是在函数的现代定义(集合语言定义)的基础上引申、拓展而来的;函数是一种特殊的_____________________.(2)区别:函数是从非空数集..A到非空数集..B的映射;对于映射而言,A和B不一定是数集...7.复合函数一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x)),其中y=f(u)叫做复合函数y=f(g(x))的外层函数,u=g(x)叫做y=f(g(x))的内层函数.自查自纠1.唯一确定的数函数自变量定义域函数值值域2.(1)数学表达式(2)图象(3)列出表格3.(1)定义域对应关系值域(2)定义域对应关系5.任意一个唯一确定的6.(1)映射(2017·郑州调研)函数f(x)=lnxx-1+x12的定义域为()A.(0,+∞) B.(1,+∞)C.(0,1) D.(0,1)∪(1,+∞)解:要使函数f(x)有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧xx-1>0,x≥0,解得x>1,故函数f(x)=lnxx-1+x12的定义域为(1,+∞).故选B.(2015·陕西)设f(x)=⎩⎨⎧1-x,x≥0,2x,x<0,则f(f(-2))等于()A.-1 B.14 C.12 D.32解:因为-2<0,所以f(-2)=2-2=14>0,所以f(f(-2))=f⎝⎛⎭⎫14=1-14=1-12=12.故选C.(2015·全国卷Ⅱ)设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1+log2(2-x),x<1,2x-1,x≥1,则f(-2)+f(log212)=()A.3 B.6 C.9 D.12解:由条件得f(-2)=1+log24=3,因为log212>1,所以f(log212)=2(log212)-1=2log26=6,故f(-2)+f(log212)=9.故选C.(2015·全国卷Ⅱ)已知函数f(x)=ax3-2x的图象过点(-1,4),则a=________.解:由题意知点(-1,4)在函数f(x)=ax3-2x的图象上,所以4=-a+2,则a=-2.故填-2.(2016·浙江)设函数f(x)=x3+3x2+1.已知a≠0,且f(x)-f(a)=(x-b)(x-a)2,x∈R,则实数a =________,b=________.解:因为f(x)-f(a)=x3+3x2-a3-3a2,(x-b)(x -a)2=(x-b)(x2-2ax+a2)=x3-(2a+b)x2+(a2+2ab )x -a 2b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧3=-2a -b ,a 2+2ab =0,-a 3-3a 2=-a 2b , 解得a =-2,b =1.故填-2;1.类型一 求函数的定义域(1)(2015·湖北)函数f (x )=4-|x |+lg x 2-5x +6x -3的定义域为( )A .(2,3)B .(2,4]C .(2,3)∪(3,4]D .(-1,3)∪(3,6]解:要使函数f (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧4-|x |≥0,x 2-5x +6x -3>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧|x |≤4,x -2>0且x ≠3, 则2<x ≤4,且x ≠3.所以f (x )的定义域为(2,3)∪(3,4].故选C .(2)(2016·临川一中月考) 已知函数y =f (x +1)的定义域是[-2,3],则y =f (2x -1)的定义域为( )A .[-3,7]B .[-1,4]C .[-5,5] D.⎣⎡⎦⎤0,52 解:由x ∈[-2,3]得x +1∈[-1,4],由2x -1∈[-1,4],解得x ∈⎣⎡⎦⎤0,52. 故选D . 【点拨】求函数定义域的原则:用列表法表示的函数的定义域,是指表格中实数x 的集合;用图象法表示的函数的定义域,是指图象在x 轴上的投影所对应的实数的集合;当函数y =f (x )用解析法表示时,函数的定义域是指使解析式有意义的实数x 的集合,一般通过列不等式(组)求其解集.常见的条件有:分式的分母不等于0,对数的真数大于0,偶次根式下的被开方数大于或等于0等.若已知函数y =f (x )的定义域为[a ,b ],则函数y =f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 解出.(1)若函数f (x )=2x 2+2ax - a-1的定义域为R ,则a 的取值范围为________.解:因为函数f (x )的定义域为R ,所以2x 2+2ax - a-1≥0对x ∈R 恒成立,则x 2+2ax -a ≥0恒成立.因此有Δ=(2a )2+4a ≤0,解得-1≤a ≤0.故填[-1,0].(2)若函数y =f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是________.解:因为y =f (x )的定义域为[1,2 019],所以g (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 019,x -1≠0. 所以0≤x ≤2 018,且x ≠1.因此g (x )的定义域为{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}.故填{x|0≤x ≤2 018,且x ≠1}.类型二 求函数的值域求下列函数的值域: (1)y =1-x 21+x 2; (2)y =2x +1-x ;(3)y =2x +1-x 2; (4)y =x 2-2x +5x -1;(5)若x ,y 满足3x 2+2y 2=6x ,求函数z =x 2+y 2的值域;(6)f (x )=||2x +1-||x -4.解:(1)解法一:(反解)由y =1-x 21+x 2,解得x 2=1-y 1+y, 因为x 2≥0,所以1-y1+y ≥0,解得-1<y ≤1,所以函数值域为(-1,1].解法二:(分离常数法)因为y =1-x 21+x 2=-1+21+x 2, 又因为1+x 2≥1,所以0<21+x 2≤2,所以-1<-1+2x 2+1≤1,所以函数的值域为(-1,1]. (2)(代数换元法)令t =1-x (t ≥0),所以x =1-t 2,所以y =2(1-t 2)+t =-2t 2+t +2=-2⎝⎛⎭⎫t -142+178. 因为t ≥0,所以y ≤178,故函数的值域为⎝⎛⎦⎤-∞,178.(3)(三角换元法)令x =cos t (0≤t ≤π),所以y =2cos t +sin t =5sin(t +φ)⎝⎛⎭⎫其中cos φ=15,sin φ=25. 因为0≤t ≤π,所以φ≤t +φ≤π+φ,所以sin(π+φ)≤sin(t +φ)≤1. 故函数的值域为[-2,5].(4)解法一:(不等式法)因为y =x 2-2x +5x -1=(x-1)2+4x -1=(x -1)+4x -1, 又因为x >1时,x -1>0,x <1时,x -1<0,所以当x >1时,y =(x -1)+4x -1≥24=4,且当x =3,等号成立;当x <1时,y =-⎣⎡⎦⎤-(x -1)+4-(x -1)≤-4,且当x =-1,等号成立.所以函数的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞). 解法二:(判别式法)因为y =x 2-2x +5x -1,所以x 2-(y +2)x +(y +5)=0,又因为函数的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞), 所以方程x 2-(y +2)x +(y +5)=0有不等于1的实根.所以Δ=(y +2)2-4(y +5)=y 2-16≥0,解得y ≤-4或y ≥4.当y =-4时,x =-1;y =4时,x =3. 故所求函数的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞). (5)(单调性法)因为3x 2+2y 2=6x ,所以2y 2=6x -3x 2≥0,解得0≤x ≤2.z =x 2+y 2=x 2+3x -32x 2=-12x 2+3x =-12(x -3)2+92.因为对称轴为x =3>2,即z 在x ∈[0,2]上单调递增.所以当x =0时,z 有最小值0,当x =2时,z 有最大值4,故所求函数的值域为[0,4]. (6)(图象法) f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -5,x <-12,3x -3,-12≤x ≤4,x +5,x >4,作出其图象,可知函数f (x )的值域是⎣⎡⎭⎫-92,+∞. 【点拨】求函数值域的常用方法:①单调性法,如(5);②配方法,如(2);③分离常数法,如(1);④数形结合法;⑤换元法(包括代数换元与三角换元),如(2),(3);⑥判别式法,如(4);⑦不等式法,如(4),(5);⑧导数法,主要是针对在某区间内可导的函数;⑨图象法,求分段函数的值域通常先作出函数的图象,然后由函数的图象写出函数的值域,如(6);对于二元函数的值域问题,如(5),其解法要针对具体题目的条件而定,有些题目可以将二元函数化为一元函数求值域,有些题目也可用不等式法求值域.求函数的值域是个较复杂的问题,它比求函数的定义域难度要大,而单调性法,即根据函数在定义域内的单调性求函数的值域是较为简单且常用的方法,应重点掌握.(1)(2015·江西模拟)函数y =x -3x +1的值域为________.解:y =x -3x +1=x +1-4x +1=1-4x +1,因为4x +1≠0,且可取除0外的一切实数,所以1-4x +1≠1,且可取除1外的一切实数.故函数的值域是{y |y ∈R 且y ≠1}.故填{y|y ∈R 且y ≠1}.(2)函数f (x )=x +1-2x 的值域为________.解:(代数换元法)函数的定义域为⎝⎛⎦⎤-∞,12, 令t =1-2x (t ≥0),则x =1-t22.所以y =1-t 22+t =-12(t -1)2+1(t ≥0),故当t =1(即x =0)时,y 有最大值1,故函数f (x )的值域为(-∞,1].故填(-∞,1].(3)函数y =2x 2-x +2x 2+x +1的值域是________.解:因为x 2+x +1>0恒成立,所以函数的定义域为R .由y =2x 2-x +2x 2+x +1,得(y -2)x 2+(y +1)x +y -2=0.当y -2=0,即y =2时,上式化为3x +0=0,所以x =0∈R .当y -2≠0,即y ≠2时,因为当x ∈R 时,方程(y -2)x 2+(y +1)x +y -2=0恒有实根,所以Δ=(y +1)2-4×(y -2)2≥0,所以1≤y ≤5且y ≠2.故函数的值域为[1,5].故填[1,5].(4)(2015·江西模拟)设O 为坐标原点,给定一个定点A (4,3),点B (x ,0)在x 轴的正半轴上移动.l (x )表示AB →的长,则函数y =x l (x )的值域为________.解:依题意有x >0,l (x )=(x -4)2+32=x 2-8x +25,所以y =x l (x )=x x 2-8x +25=11-8x +25x2.由于1-8x +25x 2=25⎝⎛⎭⎫1x -4252+925,所以1-8x +25x 2≥35,故0<y ≤53.即函数y =xl (x )的值域是⎝⎛⎦⎤0,53.故填⎝⎛⎦⎤0,53. 类型三 求函数的解析式(1)已知f (x +1)=x +2x ,则f (x )=________.(2)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x +1)-2f (x -1)=2x +17,则f (x )=________.(3)已知f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x2,则f (x )=________. (4)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1,则f (x )=________.解:(1)(换元法)令x +1=t ,则x =(t -1)2(t ≥1),代入原式得f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1,所以f (x )=x 2-1(x ≥1).故填x 2-1(x ≥1).(2)(待定系数法)设f (x )=ax +b (a ≠0),则3f (x +1)-2f (x -1)=ax +5a +b ,所以ax +5a +b =2x +17对任意实数x 都成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =2,5a +b =17 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =7. 所以f (x )=2x +7.故填2x +7. (3)(配凑法)f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x 2=⎝⎛⎭⎫x 2+2+1x 2-2=⎝⎛⎭⎫x +1x 2-2,所以f (x )=x 2-2(|x |≥2). 故填x 2-2(|x|≥2).(4)(消去法)在f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1中,将x 换成1x,则1x 换成x ,得f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )·1x-1, 由⎩⎨⎧f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1,f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )·1x-1,解得f (x )=23x +13.故填23x +13.【点拨】函数解析式的求法:(1)换元法:已知复合函数f (g (x ))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围.(2)待定系数法:已知函数的类型(如一次函数、二次函数等),可用待定系数法.(3)配凑法:由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)消去法(即函数方程法):已知f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )之间的关系式,可根据已知条件再构造出另外一个等式,两等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).(1)已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,求f (x )的解析式.(2)已知f (x )是一次函数,并且f (f (x ))=4x +3,求f (x ).(3)已知f (2x +1)=4x 2+8x +3,求f (x )的解析式. (4)(2015·湖南模拟)定义在(-1,1)内的函数f (x )满足2f (x )-f (-x )=lg(x +1),求函数f (x )的解析式. 解:(1)令2x +1=t ,由于x >0,所以t >1且x =2t -1,所以f (t )=lg 2t -1,即f (x )=lg 2x -1(x >1).(2)设f (x )=ax +b (a ≠0), 则f (f (x ))=f (ax +b )=a (ax +b )+b=a 2x +ab +b =4x +3,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,ab +b =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =-3.故所求的函数为f (x )=2x +1或f (x )=-2x -3.(3)设2x +1=t ,则x =12(t -1),所以f (2x +1)=f (t )=4⎣⎡⎦⎤12(t -1)2+8⎣⎡⎦⎤12(t -1)+3=t 2+2t ,所以f (x )=x 2+2x .(4)当x ∈(-1,1)时,有2f (x )-f (-x )=lg(x +1).①-x ∈(-1,1),以-x 代替x 得, 2f (-x )-f (x )=lg(-x +1).②由①②消去f (-x )得,f (x )=23lg(x +1)+13lg(1-x ),x ∈(-1,1).类型四 分段函数(1)(2015·山东)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -b ,x <1,2x ,x ≥1. 若f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫56=4,则b =( ) A .1 B.78 C.34 D.12(2)(2016·江南十校)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3+log 2(x -1),x >0,x 2-x -1,x ≤0, 若f (a )=5,则a 的取值集合为( )A .{-2,3,5}B .{-2,3}C .{-2,5}D .{3,5} (3)(2017·南京模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤0,-(x -1)2,x >0, 则不等式f (x )≥-1的解集是________.解:(1)f ⎝⎛⎭⎫56=3×56-b =52-b ,若52-b <1,即b >32时,则f ⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫56=f ⎝⎛⎭⎫52-b =3⎝⎛⎭⎫52-b -b =4,解得b =78,不合题意舍去.若52-b ≥1,即b ≤32,则2 52-b =4,解得b =12,符合题意.故选D .(2)令3+log 2(a -1)=5,得a =5,令a 2-a -1=5,得a =3(舍)或a =-2,故a ∈{-2,5}.或由f (-2)=(-2)2-(-2)-1=5,f (3)=3+log 22=4,f (5)=3+log 24=5,所以排除A ,B ,D.故选C .(3)当x ≤0时,由题意得x2+1≥-1,解得-4≤x ≤0.当x >0时,由题意得-(x -1)2≥-1,解得0<x ≤2. 综上,f (x )≥-1的解集为{x |-4≤x ≤2}. 故填{x|-4≤x ≤2}.【点拨】(1)求分段函数的函数值,要先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值,当出现形如f (f (x 0))的求值问题时,应从内到外依次求值.(2)求某条件下自变量的值,先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记代入检验,看所求的自变量的值是否满足相应段自变量的取值范围.(1)(2016·广西五市二模)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(4-x ),x <4,1+2x -1,x ≥4, 则f (0)+f (log 232)=( ) A .19 B .17 C .15 D .13 (2)(2015·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-2,x ≤1,-log 2(x +1),x >1, 且f (a )=-3,则f (6-a )=( )A .-74B .-54C .-34D .-14(3)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -1,x <1,x 13,x ≥1, 则使得f (x )≤2成立的x 的取值范围是________.解:(1)f (0)+f (log 232)=f (0)+f (5)=2+17=19.故选A .(2)当a ≤1时,f (a )=2a -1-2=-3,即2a -1=-1,不成立,舍去;当a >1时,f (a )=-log 2(a +1)=-3,即log 2(a +1)=3,解得a =7,此时f (6-a )=f (-1)=2-2-2=-74.故选A . (3)当x <1时,e x -1≤2,解得x ≤1+ln2,所以x <1.当x ≥1时,x 13≤2,解得x ≤8,所以1≤x ≤8.综上可知x 的取值范围是(-∞,8].故填(-∞,8].1.对应、映射和函数三者之间的关系对应、映射和函数三个概念的内涵是依次丰富的.对应中的唯一性形成映射,映射中的非空数集形成函数.也就是说,函数是一种特殊的映射,而映射又是一种特殊的对应.2.判断两个函数是否相等判断两个函数是否相等,即是否为同一函数,只须判断它们的定义域与对应关系是否完全相同即可,与表示函数自变量的字母和函数的字母无关;当两个函数的定义域与对应关系完全相同时,它们的值域也一定相同.3.函数的表示法函数的三种表示方法在一定条件下可以相互转化,且各有优点,一般情况下,研究函数的性质需求出函数的解析式,在通过解析式解决问题时,又需借助图象的直观性.4.函数的定义域给出函数定义域的方式有两种,一种是只给定了函数的解析式(对应关系)而没有注明定义域,此时,函数定义域是指使该解析式有意义的自变量的取值范围(称为自然定义域);另一种是由实际问题确定的或预先限定了自变量的取值范围(称为实际定义域).需要注意的是:(1)若函数是由一些基本初等函数通过四则运算而成的,则它的定义域是各基本初等函数定义域的交集;(2)对于含有参数的函数求定义域,或已知其定义域求参数的取值范围,一般需要对参数进行分类讨论;(3)若函数是由一些基本初等函数复合而成,则求函数定义域时应注意内层函数的值域为外层函数的定义域的子域(集).5.求函数解析式的主要方法待定系数法、换元法、方程(组)法等.如果已知函数解析式的类型,可用待定系数法;若已知复合函数f(g(x))的表达式时,可用换元法;若已知抽象函数的表达式时,常用解方程(组)法.6.函数的值域求函数的值域,不但要注意对应关系的作用,而且要特别注意定义域对值域的制约作用.常用方法有:图象法、单调性法、配方法、换元法、分离常数法、不等式法、判别式法、导数法、数形结合法等.求函数值域的基本原则有:(1)当函数y=f(x)用表格给出时,函数的值域是指表格中实数y的集合.(2)当函数y=f(x)用图象给出时,函数的值域是指图象在y轴上的投影所对应的实数y的集合.(3)当函数y=f(x)用解析式给出时,函数的值域由函数的定义域及其对应关系唯一确定.(4)当函数由实际问题给出时,函数的值域由问题的实际意义确定.1.(2016·全国卷Ⅱ)下列函数中,其定义域和值域分别与函数y=10lg x的定义域和值域相同的是()A.y=x B.y=lg xC.y=2x D.y=1x解:函数y=10lg x的定义域、值域均为(0,+∞),而y=x,y=2x的定义域均为R,排除A,C;y=lg x 的值域为R,排除B.故选D.2.有以下判断:①f(x)=|x|x与g(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1,x≥0,-1,x<0表示同一函数;②函数y=f(x)的图象与直线x=1的交点最多有1个;③f(x)=x2-2x+1与g(t)=t2-2t+1是同一函数;④若f(x)=|x-1|-|x|,则f⎝⎛⎭⎫f⎝⎛⎭⎫12=0.其中正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个解:对于①,由于函数f(x)=|x|x的定义域为{x|x∈R,且x≠0},而函数g(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1,x≥0,-1,x<0的定义域是R,所以二者不是同一函数,①错误;对于②,若x=1不是y=f(x)定义域内的值,则直线x=1与y =f(x)的图象没有交点,如果x=1是y=f(x)定义域内的值,由函数定义可知,直线x=1与y=f(x)的图象只有1个交点,即y=f(x)的图象与直线x=1最多有1个交点,②正确;对于③,f(x)与g(t)的定义域、值域和对应关系均相同,所以是同一函数,③正确;对于④,由于f⎝⎛⎭⎫12=⎪⎪⎪⎪12-1-⎪⎪⎪⎪12=0,所以f⎝⎛⎭⎫f⎝⎛⎭⎫12=f(0)=1,④错误.综上可知,正确的判断是②③.故选B.3.(2017·郑州质检)函数f(x)=log2(x2+2x-3)的定义域是()A.[-3,1]B.(-3,1)C.(-∞,-3]∪[1,+∞)D.(-∞,-3)∪(1,+∞)解:使函数f(x)有意义需满足x2+2x-3>0,解得x>1或x<-3,所以f(x)的定义域为(-∞,-3)∪(1,+∞).故选D .4.(2015·山西调研)设M ={x |-2≤x ≤2},N ={y |0≤y ≤2},函数y =f (x )的定义域为M ,值域为N ,则y =f (x )的图象可以是( )解:A 项定义域为[-2,0],D 项值域不是[0,2],C 项对定义域中除2以外的任一x 均有两个y 与之对应,故A ,C ,D 均不符合条件.故选B .5.已知f (2x -1)=4x 2,则f (x )的解析式为( ) A .f (x )=x 2+1 B .f (x )=x 2+x C .f (x )=x 2-2x +1 D .f (x )=x 2+2x +1 解:4x 2=(2x -1+1)2,故f (x )=(x +1)2=x 2+2x +1.故选D .6.(2017·山东)设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( )A .2B .4C .6D .8 解:由x ≥1时,f (x )=2(x -1)是增函数可知,若a ≥1,则f (a )≠f (a +1),所以0<a <1,由f (a )=f (a +1)得a =2(a +1-1),解得a =14,则f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2(4-1)=6.故选C .7.(2016·江苏)函数y =3-2x -x 2的定义域是________.解:要使函数有意义,必须3-2x -x 2≥0,即x 2+2x -3≤0,所以-3≤x ≤1.故填[-3,1]. 8.(2016·泉州质检)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg (x +1),x ≥0,-x 3,x <0,则使得f (x )≤1成立的x 的取值范围是________.解:由⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,lg (x +1)≤1, 得0≤x ≤9;由⎩⎪⎨⎪⎧x <0,-x 3≤1, 得-1≤x <0.故f (x )≤1的解集为[-1,9].故填[-1,9].9.已知f (x )是二次函数,若f (0)=0,且f (x +1)=f (x )+x +1.(1)求函数f (x )的解析式; (2)求函数y =f (x 2-2)的值域. 解:(1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 又f (0)=0,所以c =0,即f (x )=ax 2+bx . 因为f (x +1)=f (x )+x +1.所以a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1. 所以(2a +b )x +a +b =(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1, 解得⎩⎨⎧a =12,b =12.所以f (x )=12x 2+12x .(2)由(1)知y =f (x 2-2)=12(x 2-2)2+12(x 2-2)=12(x 4-3x 2+2)=12⎝⎛⎭⎫x 2-322-18,当x 2=32时,y 取最小值-18.所以函数y =f (x 2-2)的值域为⎣⎡⎭⎫-18,+∞. 10.已知函数f (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6. (1)若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)若f (x )的值域为[0,+∞),求实数a 的取值范围.解:(1)①若1-a 2=0,即a =±1,(i)当a =1时,f (x )=6,定义域为R ,符合要求; (ii)当a =-1时,f (x )=6x +6,定义域不为R . ②若1-a 2≠0,g (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6为二次函数,因为f (x )的定义域为R ,所以g (x )≥0,∀x ∈R 恒成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2>0,Δ=9(1-a )2-24(1-a 2)≤0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧-1<a <1,(a -1)(11a +5)≤0⇒-511≤a <1.综合①②得a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-511,1. (2)因为函数f (x )的值域为[0,+∞),所以函数g (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6取一切非负实数,所以⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2>0,Δ=9(1-a )2-24(1-a 2)≥0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧-1<a <1,(a -1)(11a +5)≥0⇒-1<a ≤-511.当a =-1时,f (x )=6x +6的值域为[0,+∞),符合题目要求.故所求实数a 的取值范围为⎣⎡⎦⎤-1,-511.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +2,x ≤0,-x 2,x >0.若f (f (a ))=2,则a =________.解:当a >0时,f (a )=-a 2<0,f (f (a ))=a 4-2a 2+2=2,解得a =2(a =0与a =-2舍去).当a ≤0时,f (a )=a 2+2a +2=(a +1)2+1>0,f (f (a ))=-(a 2+2a +2)2=2,此方程无解.故填2.1.已知集合A ={x |0≤x ≤8},集合B ={x |0≤x ≤4},则下列对应关系中,不能看作从A 到B 的映射的是( )A .f :x →y =18xB .f :x →y =14xC .f :x →y =12x D .f :x →y =x解:按照对应关系f :x →y =x ,对集合A 中某些元素(如x =8),集合B 中不存在元素与之对应,故不能看作从A 到B 的映射.选项A ,B ,C 都符合题意.故选D .2.(2016·厦门模拟)函数f (x )=2x +12x 2-x -1的定义域是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-12B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >-12C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-12且x ≠1D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >-12且x ≠1 解:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2x +1≥0,2x 2-x -1≠0,解得x >-12且x ≠1.故选D .3.(2017·石家庄一模)已知f (x )为偶函数,且当x ∈[0,2)时,f (x )=2sin x ,当x ∈[2,+∞)时,f (x )=log 2x ,则f ⎝⎛⎭⎫-π3+f (4)等于( )A .-3+2B .1C .3 D.3+2解:因为f ⎝⎛⎭⎫-π3=f ⎝⎛⎭⎫π3=2sin π3=3,f (4)=log 24=2,所以f ⎝⎛⎭⎫-π3+f (4)=3+2.故选D .4.函数y =x +1-x 的值域为( ) A .(-∞,1] B .[1,+∞)C.⎝⎛⎦⎤-∞,54D.⎣⎡⎭⎫54,+∞ 解:令x +1=t ≥0,则x =t 2-1,y =t -t 2+1=-⎝⎛⎭⎫t -122+54,当t ≥0时,y ≤54.故选C . 5.已知函数f (x )=5|x |,g (x )=ax 2-x (a ∈R ).若f (g (1))=1,则a =( )A .1B .2C .3D .-1 解:因为g (x )=ax 2-x ,所以g (1)=a -1. 因为f (x )=5|x |,所以f (g (1))=f (a -1)=5|a -1|=1,所以|a -1|=0,所以a =1.故选A .6.(2016·江苏)设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1)上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +a ,-1≤x <0,⎪⎪⎪⎪25-x ,0≤x <1,其中a ∈R .若f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫92,则f (5a )的值是( ) A.12 B.14 C .-25 D.18解:由题意f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫-12=-12+a ,f ⎝⎛⎭⎫92=f ⎝⎛⎭⎫12=⎪⎪⎪⎪25-12=110,所以-12+a =110,则a =35,故f (5a )=f (3)=f (-1)=-1+35=-25.故选C .7.已知函数f (x )满足f ⎝⎛⎭⎫2x |x |=log 2x |x |,则f (x )的解析式是f (x )=________.解:令t =2x |x |>0,则x |x |=2t,所以f (t )=log 2⎝⎛⎭⎫2t 12=12(log 22-log 2t )=12(1-log 2t ).故填12(1-log 2x ). 8.函数f (x )=1ax 2+x +a 的定义域为R ,则实数a的取值范围是________.解:易知a =0不合题意. 当a ≠0时,必有Δ=1-4a 2<0.所以实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-∞,-12∪⎝⎛⎭⎫12,+∞.故填⎝⎛⎭⎫-∞,-12∪⎝⎛⎭⎫12,+∞. 9.函数f (x )=x 2+x -14.(1)若函数f (x )的定义域为[0,3],求f (x )的值域;(2)若f (x )的值域为⎣⎡⎤-12,116,且定义域为[a ,b ],求b -a 的最大值.解:因为f (x )=⎝⎛⎭⎫x +122-12, 所以其图象的对称轴为x =-12.(1)因为3≥x ≥0>-12,所以f (x )的值域为[f (0),f (3)],即⎣⎡⎦⎤-14,474. (2)因为x =-12时,f (x )=-12是f (x )的最小值,所以x =-12∈[a ,b ],令x 2+x -14=116,得x 1=-54,x 2=14,根据f (x )的图象知当a =-54,b =14时,b -a 取最大值14-⎝⎛⎭⎫-54=32. 10.某工厂生产某种产品的固定成本为3万元,该工厂每生产100台该产品的生产成本为1万元,设该产品的产量为x (单位:百台),其总成本为g (x )(单位:万元)(总成本=固定成本+生产成本),并且销售收入r (x )(单元:万元)满足r (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-0.5x 2+7x -10.5,0≤x ≤7,13.5,x >7. 假定该产品产销平衡,根据上述信息求下列问题. (1)要使工厂有盈利,产量x 应控制在什么范围内?(2)工厂生产多少台产品时,盈利最大? 解:依题意得g (x )=x +3.设利润函数为f (x ),则f (x )=r (x )-g (x ),所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-0.5x 2+6x -13.5,0≤x ≤7,10.5-x ,x >7.(1)要使工厂有盈利,则f (x )>0,即⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤7,-0.5x 2+6x -13.5>0 或⎩⎪⎨⎪⎧x >7,10.5-x >0⇒3<x ≤7或7<x <10.5,即3<x <10.5,所以要使工厂有盈利,则产量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3<x ≤7时,f (x )=-0.5(x -6)2+4.5,故当x =6时,f (x )取得最大值4.5;当7<x <10.5时,f (x )<10.5-7=3.5. 所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.解:当x >12时,恒成立;当0<x ≤12时,恒成立,当x ≤0时,-14<x ≤0,故x >-14.故填⎝⎛⎭⎫-14,+∞.2019年高考数学一轮复习第11 页共11 页。
高考数学大一轮复习第2章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第1讲函数及其表示课件理
理科数学 第二章:函数的概念与基本初等函数Ⅰ
C方法帮∙素养大提升
方法 分类讨论思想在函数中的应用
方法 分类讨论思想在函数中的应用
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
素养提升 当自变量不确定时,要根据定义域分成的不同子集进行分类讨论.
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
叫作函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫作值域. 定义域、对应关系、值域是构成函数的三要素.
说明 若两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数 是相同函数.
理科数学 第二章:函数的概念与基本初等函数Ⅰ
3.函数的表示法 函数的表示法有三种,分别为解析法、列表法和图象法.
注意 函数图象的特征:与x轴垂直的直线与其最多有一个公共点.利用 这个特征可以判断一个图形能否作为一个函数的图象.
注意 (1)函数f(g(x))的定义域指的是x的取值范围,而不是g(x)的取值 范围; (2)求函数的定义域时,对函数解析式先不要化简; (3)求出函数的定义域后,一定要将其写成集合或区间的形式;
归纳总结 y=f(x)的定义域的类型及方法
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
注意 (1)分式中,分母不为0; (2)偶次方根中,被开方数非负;
示例3 已知二次函数f(2x+1)=4x2-6x+5,则f(x)=
.
思维导引 已知复合函数f(g(x))求f(x),可用换元法或配凑法求解.由于f(x)
是二次函数,也可采用待定系数法求解.
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
方法总结
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
考点2 分段函数(重点)
高考数学一轮总复习第2章函数的概念与基本初等函数(ⅰ)第9节函数模型及其应用跟踪检测文含解析
第二章 函数的概念与基本初等函数(Ⅰ)第九节 函数模型及其应用A 级·基础过关|固根基|1.一根蜡烛长20 cm ,点燃后每小时燃烧5 cm ,燃烧时剩下的高度h(cm)与燃烧时间t(h)的函数关系用图象表示为图中的( )解析:选B 由题意知h =20-5t(0≤t≤4),图象应为B 项.2.某家具的标价为132元,若降价以九折出售(即优惠10%),仍可获利10%(相对进货价),则该家具的进货价是( )A .118元B .105元C .106元D .108元解析:选D 设进货价为a 元,由题意知132×(1-10%)-a =10%·a ,解得a =108.3.根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为1080.则下列各数中与M N最接近的是( )(参考数据:lg 3≈0.48) A .1033B .1053C .1073D .1093解析:选D M≈3361,N≈1080,M N ≈33611080,则lg M N ≈lg 33611080=lg 3361-lg 1080=361lg 3-80≈93.∴M N≈1093. 4.某汽车销售公司在A ,B 两地销售同一种品牌的汽车,在A 地的销售利润(单位:万元)为y 1=4.1x-0.1x 2,在B 地的销售利润(单位:万元)为y 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆),若该公司在两地共销售16辆该种品牌的汽车,则能获得的最大利润是( )A .10.5万元B .11万元C .43万元D .43.025万元解析:选C 设公司在A 地销售该品牌的汽车x 辆,则在B 地销售该品牌的汽车(16-x)辆. 所以利润y =4.1x -0.1x 2+2(16-x)=-0.1x 2+2.1x +32=-0.1⎝⎛⎭⎪⎫x -2122+0.1×2124+32.因为x∈[0,16],且x∈N,所以当x =10或11时,总利润取得最大值43万元.5.设某公司原有员工100人从事产品A 的生产,平均每人每年创造产值t 万元(t 为正数).公司决定从原有员工中分流x(0<x <100,x∈N *)人去进行新开发的产品B 的生产.分流后,继续从事产品A 生产的员工平均每人每年创造产值在原有的基础上增长了1.2x%.若要保证产品A 的年产值不减少,则最多能分流的人数是( )A .15B .16C .17D .18解析:选B 由题意,分流前每年创造的产值为100t 万元,分流x 人后,每年创造的产值为(100-x)(1+1.2x%)t 万元,则由⎩⎪⎨⎪⎧0<x <100,x∈N *,(100-x )(1+1.2x%)t≥100t,解得0<x≤503.因为x∈N *,所以x 的最大值为16.6.当生物死亡后,其体内原有的碳14的含量大约每经过5 730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.当死亡生物体内的碳14含量不足死亡前的千分之一时,用一般的放射性探测器就测不到了.若某死亡生物体内的碳14用该放射性探测器探测不到,则它经过的“半衰期”个数至少是( )A .8B .9C .10D .11解析:选C 设该死亡生物体内原来的碳14的含量为1,则经过n 个“半衰期”后的含量为⎝ ⎛⎭⎪⎫12n,由⎝ ⎛⎭⎪⎫12n<11 000,得n≥10,所以,若某死亡生物体内的碳14用该放射性探测器探测不到,则它至少需要经过10个“半衰期”.7.(2019届北京东城模拟)小菲在学校选修课中了解到艾宾浩斯遗忘曲线,为了解自己记忆一组单词的情况,她记录了随后一个月的有关数据,绘制图象,拟合了记忆保持量f(x)与时间x(天)之间的函数关系f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-720x +1,0<x≤1,15+920x-12,1<x≤30.某同学根据小菲拟合后的信息得到以下结论: ①随着时间的增加,小菲的单词记忆保持量降低; ②9天后,小菲的单词记忆保持量低于40%; ③26天后,小菲的单词记忆保持量不足20%.其中正确结论的序号有________.(请写出所有正确结论的序号)解析:由函数解析式可知f(x)随着x 的增加而减少,故①正确;当1<x≤30时,f(x)=15+920x -12,则f(9)=15+920×9-12=0.35,即9天后,小菲的单词记忆保持量低于40%,故②正确;f(26)=15+920×26-12>15,故③错误. 答案:①②8.有一批材料可以建成200 m 长的围墙,如果用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地,中间用同样的材料隔成三个面积相等的矩形(如图所示),则围成的矩形场地的最大面积为________ m 2.(围墙厚度不计)解析:设围成的矩形场地的长为x m ,则宽为200-x 4 m ,则S =x·200-x 4=14(-x 2+200x)=-14(x -100)2+2 500.∴当x =100时,S max =2 500 m 2. 答案:2 5009.已知投资x 万元经销甲商品所获得的利润为P =x 4;投资x 万元经销乙商品所获得的利润为Q =a2x(a >0).若投资20万元同时经销这两种商品或只经销其中一种商品,使所获得的利润不少于5万元,则a的最小值为________.解析:设投资乙商品x 万元(0≤x≤20),则投资甲商品(20-x)万元. 则利润分别为Q =a 2x(a >0),P =20-x4,由题意得P +Q≥5,0≤x≤20时恒成立, 则化简得a x ≥x2,在0≤x≤20时恒成立.(1)x =0时,a 为一切实数; (2)0<x≤20时,分离参数a≥x2,0<x≤20时恒成立,所以a≥5,a 的最小值为 5. 答案: 510.已知某服装厂生产某种品牌的衣服,销售量q(x)(单位:百件)关于每件衣服的利润x(单位:元)的函数解析式为q(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1 260x +1,0<x≤20,90-35x ,20<x≤180,求该服装厂所获得的最大效益是多少元?解:设该服装厂所获效益为f(x)元,则f(x)=100xq(x)=⎩⎪⎨⎪⎧126 000x x +1,0<x≤20,100x (90-35x ),20<x≤180.当0<x≤20时,f(x)=126 000x x +1=126 000-126 000x +1,f(x)在区间(0,20]上单调递增,所以当x =20时,f(x)有最大值120 000;当20<x≤180时,f(x)=9 000x -3005·x x , 则f′(x)=9 000-4505·x ,令f′(x)=0,所以x =80.当20<x <80时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当80≤x≤180时,f′(x)≤0,f(x)为单调递减,所以当x =80时,f(x)有极大值,也是最大值240 000.由于120 000<240 000.故该服装厂所获得的最大效益是240 000元. B 级·素养提升|练能力|11.将甲桶中的a L 水缓慢注入空桶乙中,t min 后甲桶中剩余的水量符合指数衰减曲线y =ae nt.假设过5 min 后甲桶和乙桶的水量相等,若再过m min 甲桶中的水只有a4L ,则m 的值为( )A .5B .8C .9D .10解析:选A ∵5 min 后甲桶和乙桶的水量相等,∴函数y =f(t)=ae n t 满足f(5)=ae 5n=12a ,可得n =15ln 12,∴f(t )=a·⎝ ⎛⎭⎪⎫12t 5,因此,当k min 后甲桶中的水只有a4 L 时,f(k)=a·⎝ ⎛⎭⎪⎫12k 5=14a ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12k 5=14,∴k =10,由题可知m =k -5=5.12.“好酒也怕巷子深”,许多著名品牌是通过广告宣传进入消费者视线的.已知某品牌商品靠广告销售的收入R 与广告费A 之间满足关系R =a A(a 为常数),广告效应为D =a A -A.那么精明的商人为了取得最大广告效应,投入的广告费应为________.(用常数a 表示)解析:令t =A(t ≥0),则A =t 2,所以D =at -t 2=-t -12a 2+14a 2,所以当t =12a ,即A =14a 2时,D取得最大值.答案:14a 213.(2019年北京卷)李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.(1)当x =10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付________元;(2)在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为________.解析:(1)当x =10时,一次购买草莓和西瓜各1盒,共60+80=140(元),由题可知顾客需支付140-10=130(元).(2)设每笔订单金额为m 元,当0≤m<120时,顾客支付m 元,李明得到0.8m 元,0.8m ≥0.7m ,显然符合题意,此时x =0; 当m≥120时,根据题意得(m -x)80%≥m ×70%, 所以x≤m8,而m≥120,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x≤⎝ ⎛⎭⎪⎫m 8min ,而⎝ ⎛⎭⎪⎫m 8min=15, 所以x≤15.综上,当0≤x≤15时,符合题意, 所以x 的最大值为15.答案:(1)130 (2)1514.十九大提出对农村要坚持精准扶贫,至2020年底全面脱贫.现有扶贫工作组到某山区贫困村实施脱贫工作,经摸底排查,该村现有贫困农户100家,他们均从事水果种植,2017年底该村平均每户年纯收入为1万元.扶贫工作组一方面请有关专家对水果进行品种改良,提高产量;另一方面,抽出部分农户从事水果包装、销售工作,其人数必须小于种植的人数.从2018年初开始,若该村抽出5x 户(x∈Z,1≤x≤9)从事水果包装、销售工作,经测算,剩下从事水果种植的农户的年纯收入每户平均比上一年提高x20,而从事包装、销售的农户的年纯收入每户平均为⎝ ⎛⎭⎪⎫3-14x 万元(参考数据:1.13=1.331,1.153≈1.521,1.23=1.728).(1)至2020年底,为使从事水果种植的农户能实现脱贫(每户年均纯收入不低于1万6千元),至少要抽出多少户从事包装、销售工作?(2)至2018年底,该村每户年均纯收入能否达到1.35万元?若能,请求出从事包装、销售的户数;若不能,请说明理由.解:(1)至2020年底,种植户平均收入 =(100-5x )⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 203100-5x≥1.6,即⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 203≥1.6, 即x≥20(31.6-1).由题中所给数据,知1.15<31.6<1.2,所以3<20(31.6-1)<4. 所以x 的最小值为4,此时5x≥20,即至少要抽出20户从事包装、销售工作. (2)至2018年底,假设该村每户年均纯收入能达到1.35万元.每户的平均收入为5x ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-14x +(100-5x )⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 20100≥1.35,化简得3x 2-30x +70≤0.因为x∈Z 且1≤x≤9,所以x∈{4,5,6}.所以当从事包装、销售的户数达到20至30户时,能达到,否则,不能.。
(2)函数的概念与基本初等函数——2023届高考数学一轮复习揭秘高考原题【全国卷】
(2)函数的概念与基本初等函数——2023届高考数学一轮复习揭秘高考原题【全国卷】(一)高考原题1.【2022年全国乙卷(文),1】如图是下列四个函数中的某个函数在区间[3,3]-的大致图像,则该函数是( )A.3231x x y x -+=+B.321x x y x -=+C.22cos 1x x y x =+D.22sin 1x y x =+ 2.【2022年全国甲卷(文),8】当1x =时,函数()ln b f x a x x =+取得最大值-2,则(2)f '=( ) A.-1 B.12- C.12 D.13.【2022年全国乙卷(理),12】已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,且()(2)5f x g x +-=,()(4)7g x f x --=.若()y g x =的图像关于直线2x =对称,(2)4g =,则221()k f k =∑=( ) A.-21B.-22C.-23D.-24(二)考情分析 1.本部分内容在高考试题中考查内容丰富,主要考查函数的基本性质,分段函数,指数函数,对数函数,函数的图像及其应用,函数零点等,函数单调性常作为工具使用,函数与方程思想,数形结合思想也是高考的热点,试题命题角度变化很多,但注重基础.(三)变式训练4.给定函数2()f x x =,()2g x x =+,x ∀∈R ,用()M x 表示()f x ,()g x 中的较大者,记为()max{(),()}M x f x g x =,则()M x 的最小值为( )A.-1B.1C.2D.45.已知函数()y f x =的图象与函数2x y =的图象关于直线y x =对称,函数()g x 是奇函数,且当x 0>时,()()g x f x x =+,则(4)g -=( ).A.-18B.-12C.-8D.-66.已知函数()()()f x x a x b =++(其中a b >)的图象如图所示,则函数()x g x a b =+的图象是( )A. B. C. D.7.已知函数()()log 21(0x a f x b a =+->,且1)a ≠的图像如图所示,则a ,b 满足的关系是( )A.101a b -<<<B.101b a -<<<C.101b a -<<<D.1101a b --<<<8.若函数()41x f x x mx =⋅--在(,1)-∞-上存在零点,则实数m 的取值范围为( ).答案以及解析1.答案:A解析:对于选项B ,当1x =时,0y =,与图象不符,故排除B ;对于选项D ,当3x =时,1sin305y =>,与图象不符,故排除D ;对于选项C ,当0x >时,22cos 2cos cos 112x x x x y x x x=≤=≤+,与图象在y 轴右侧最高点大于1不符,所以排除C.故选A. 2.答案:B解析:由题意知,(1)ln12f a b b =+==-.求导得2()(0)a b f x x x x '=->,因为()f x 的定义域为(0,)+∞,所以易得(1)0f a b '=-=,所以2a =-,所以1(2)242a b f '=-=-.故选B. 3.答案:D解析:由()y g x =的图象关于直线2x =对称,可得(2)(2)g x g x +=-.在()(2)5f x g x +-=中,用-x 替换x ,可得()(2)5f x g x -++=,可得()()f x f x -=①,()y f x =为偶函数.在()(4)7g x f x --=中,用2x -替换x ,得(2)(2)7g x f x -=--+,代入()(2)5f x g x +-=中,得()(2)2f x f x +--=-②,所以()y f x =的图象关于点(1,1)--中心对称,所以(1)(1)1f f =-=-.由①②可得()(2)2f x f x ++=-,所以(2)(4)2f x f x +++=-,所以(4)()f x f x +=,所以函数()f x 是以4为周期的周期函数.由()(2)5f x g x +-=可得(0)(2)5f g +=,又(2)4g =,所以可得(0)1f =,又()(2)2f x f x ++=-,所以(0)(2)2f f +=-,得(2)3f =-,又(3)(1)1f f =-=-,(4)(0)1f f ==,所以221()6(1)6(2)5(3)5(4)k f k f f f f ==+++∑6(1)6(3)5(1)5124=⨯-+⨯-+⨯-+⨯=-.故选D. 4.答案:B解析:在同一直角坐标系中,作出函数2()f x x =,()2g x x =+的图象,由()M x 的定义知,函数()M x 的图象如图中实线部分所示.由图象知,当1x =-时,()M x 取得最小值1.故选B.5.答案:D解析:由题意知2()log f x x =,所以当0x >时,2()log g x x x =+,又因为函数()g x 是奇函数,所以()2(4)(4)log 446g g -=-=-+=-.故选D.6.答案:C解析:本题考查二次函数图象和指数函数图象.由题图可知,1a -<-,01b <-<,则1a >,10b -<<,则()g x 是增函数,可排除A 项,B 项,再根据01()0g b =+>,可排除D 项.7.答案:A解析:令()21x g x b =+-,则()g x 为增函数,又由()f x 的图像可知函数log ()a y g x =是增函数,所以必有1a >.由()f x 的图像知图像与y 轴交点的纵坐标介于-1和0之间, 即1(0)0f -<<,所以1log 0a b -<<,故11a b -<<.因此101a b -<<<.8.答案:C。
2025届高考数学一轮复习第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ第2讲函数的基本性质作业试题2含解析新人教版
其次讲 函数的基本性质1.[2024江西红色七校第一次联考]下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是 ( )A.y=cos xB.y=x 2C.y=ln|x|D.y=e-|x|2.[2024湖北省四地七校联考]若函数f(x)=sin x·ln(mx+√1+4x 2)的图象关于y 轴对称,则m= ( )A.2B.4C.±2D.±43.[2024郑州三模]若函数f(x)={e x -x +2a,x >0,(a -1)x +3a -2,x ≤0在(-∞,+∞)上是单调函数,则a 的取值范围是( )A.[1,+∞)B.(1,3]C.[12,1) D.(1,2]4.[2024广州市阶段模拟]已知f(x),g(x)分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且 f(x)-g(x)=x 3+x 2+a,则g(2)=( ) A.-4B.4C.-8D.85.[2024长春市第一次质量监测]定义在R 上的函数f(x)满意f(x)=f(x+5),当x∈[-2,0)时,f(x)=-(x+2)2,当x∈[0,3)时,f(x)=x,则f(1)+f(2)+…+f(2 021)= ( )A.809B.811C.1 011D.1 0136.[2024陕西省部分学校摸底检测]已知函数f(x)=2x cosx 4x +a是偶函数,则函数f(x)的最大值为 ( )A.1B.2C.12 D.37.[2024济南名校联考]已知定义在R 上的函数f(x)满意f(x+6)=f(x),y=f(x+3)为偶函数,若f(x)在(0,3)上单调递减,则下面结论正确的是 ( )A.f(192)<f(e 12)<f(ln 2)B.f(e 12)<f(ln 2)<f(192)C.f(ln 2)<f(192)<f(e 12) D.f(ln 2)<f(e 12)<f(192)8.[2024江苏苏州初调]若y=f(x)是定义在R 上的偶函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)={sinx,x ∈[0,1),f(x -1),x ∈[1,+∞),则f(-π6-5)= .9.函数f(x)=x 3-3x 2+5x-1图象的对称中心为 .10.[2024蓉城名校联考]已知函数f(x)=x+cosx,x∈R,设a= f(0.3-1), b= f(2-0.3),c= f(log 20.2),则 ( )A.b<c<aB.c<a<bC.b<a<cD.c<b<a11.[2024辽宁葫芦岛其次次测试]已知y=f(x-1)是定义在R 上的偶函数,且y=f(x)在[-1,+∞)上单调递增,则不等式f(-2x-1-1)<f(3)的解集为 ( )A.(2,+∞)B.(3,+∞)C.(-∞,2)D.(-∞,3)12.已知f(x)是定义在(1,+∞)上的增函数,若对于随意x,y∈(1,+∞),均有f(x)+f(y)=f(2x+y),f(2)=1,则不等式f(x)+f(x-1)-2≥0的解集为 ( )A.[52,+∞)B.(52,+∞)C.[1,52]D.(2,52]13.[2024广东七校联考]已知定义在R 上的偶函数y=f(x+2),其图象是连续的,当x>2时,函数y=f(x)是单调函数,则满意f(x)=f(1-1x+4)的全部x 之积为 ( )A.3B.-3C.-39D.3914.[原创题]设增函数f(x)={lnx,x >1,-1+ax x ,0<x ≤1的值域为R,若不等式f(x)≥x+b 的解集为{x|c≤x≤e},则实数c 的值为 ( )A.e -√e 2-42B.e+√e 2-42C.e±√e 2-42D.1215.[多选题]已知奇函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,f(1)=2,若0<f(m)<2,则 ( )A.log m (1+m)<log m (1+m 2) B.log m (1-m)<0 C.(1-m)2>(1+m)2D.(1-m )13>(1-m )1216.[2024湖南六校联考][多选题]已知f(x)是定义在R 上的奇函数,且f(1+x)=f(1-x),当0≤x≤1时,f(x)=x,则关于函数g(x)=|f(x)|+f(|x|),下列说法正确的是( ) A.g(x)为偶函数B.g(x)在(1,2)上单调递增C.g(x)在[2 016,2 020]上恰有三个零点D.g(x)的最大值为2答 案其次讲 函数的基本性质1.D 函数y=cos x 是偶函数且是周期为2π的周期函数,所以y=cos x 在(0,+∞)上不具有单调性,所以A 选项不符合题意;函数y=x 2为偶函数,但在(0,+∞)上单调递增,所以B 选项不符合题意;函数y=ln|x|={lnx,x >0,ln(-x),x <0为偶函数,但在(0,+∞)上单调递增,所以C 选项不符合题意;函数y=e -|x|={e -x ,x ≥0,e x ,x <0为偶函数,在(0,+∞)上单调递减,所以D 选项符合题意.故选D.2.C ∵f(x)的图象关于y 轴对称,∴f(x)为偶函数,又y=sin x 为奇函数,∴y=ln(mx+√1+4x 2)为奇函数,即ln[-mx+√1+4·(-x)2]+ln(mx+√1+4x 2)=0,即ln(1+4x 2-m 2x 2)=0,1+4x 2-m 2x 2=1,解得m=±2.故选C.3.B 当x>0时,f(x)=e x -x+2a,则f '(x)=e x-1>0,所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.因为函数f(x)在(-∞,+∞)上是单调函数,所以函数f(x)在(-∞,+∞)上是单调递增函数.当x≤0时,f(x)=(a-1)x+3a-2是单调递增函数,所以a-1>0,得a>1.e 0-0+2a≥(a -1)×0+3a -2,解得a≤3.所以1<a≤3,故选B.4.C 依题意f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)-g(x)=x 3+x 2+a ①,所以f(-x)-g(-x)=-x 3+x 2+a,即f(x)+g(x)=-x 3+x 2+a ②,②-①得2g(x)=-2x 3,g(x)=-x 3,所以g(2)=-23=-8.故选C. 5.A 由f(x)=f(x+5)可知f(x)的周期为5,又f(0)=0,f(1)=1,f(2)=2,f(-1)=-1,f(-2)=0,∴f(3)=f(-2)=0,f(4)=f(-1)=-1,f(5)=f(0)=0,∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=2,∴f(1)+f(2)+…+f(2 021)=f(1)+2×404=809.故选A. 6.C 解法一 因为函数f(x)=2x cosx 4x +a 是偶函数,所以f(-x)=f(x),即2-x cos(-x)4-x +a=2x cosx 4x +a ,化简可得a(4x -1)=4x-1,得a=1,所以f(x)=2x cosx4x +1=cosx2x +2-x .又cos x≤1,2x+2-x≥2,当且仅当x=0时两个“=”同时成立,所以f(x)≤12.故选C. 解法二 因为函数f(x)为偶函数,所以f(-1)=f(1),即2-1cos(-1)4-1+a=21cos14+a ,解得a=1,所以f(x)=2x cosx4x +1=cosx2x +2-x .因为cosx≤1,2x+2-x≥2,当且仅当x=0时两个“=”同时成立,所以f(x)max =12,故选C.7.A 由f(x+6)=f(x)知函数f(x)是周期为6的函数.因为y=f(x+3)为偶函数,所以f(x+3)=f(-x+3),所以f(192)=f(72)=f(12+3)=f(-12+3)=f(52).(题眼)(难点:利用函数的性质把自变量的取值化到同一个单调区间内) 因为1<e 12<2,0<ln 2<1,所以0<ln 2<e 12<52<3.因为f(x)在(0,3)上单调递减,所以f(52)<f(e 12)<f(ln 2),即f(192)<f(e 12)<f(ln 2),故选A.8.12 因为y=f(x)是定义在R 上的偶函数,所以f(-π6-5)=f(π6+5).因为x≥1时,f(x)=f(x-1),所以f(π6+5)=f(π6+4)=…=f(π6).又0<π6<1,所以f(π6)=sin π6=12.故f(-π6-5)=12.9.(1,2) 解法一 由题意设图象的对称中心为(a,b),则2b=f(a+x)+f(a-x)对随意x 均成立,代入函数解析式得,2b=(a+x)3-3(a+x)2+5(a+x)-1+(a-x)3-3(a-x)2+5(a-x)-1=2a 3+6ax 2-6a 2-6x 2+10a-2=2a 3-6a 2+10a-2+(6a-6)x 2对随意x 均成立,所以6a-6=0,且2a 3-6a 2+10a-2=2b,即a=1,b=2,即f(x)的图象的对称中心为(1,2).解法二 由三次函数对称中心公式可得,f(x)的图象的对称中心为(1,2).10.D f(x)=x+cos x,则f '(x)=1-sin x≥0,所以f(x)在R 上单调递增,又log 20.2<2-0.3<1<0.3-1=103,所以f(log 20.2)<f(2-0.3)<f(103),即c<b<a.11.D 由题可知y=f(x-1)的图象关于y 轴对称.因为y=f(x)的图象向右平移1个单位长度得到y=f(x-1)的图象,所以y=f(x)的图象关于直线x=-1对称.因为y=f(x)在[-1,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,-1)上单调递减.所以|-2x-1-1-(-1)|<|3-(-1)|,即0<2x-1<4,解得x<3,所以原不等式的解集为(-∞,3),故选D.12.A 依据f(x)+f(y)=f(2x+y),f(2)=1,可得2=1+1=f(2)+f(2)=f(24),所以f(x)+f(x-1)-2≥0得f(22x-1)≥f(24).又f(x)是定义在(1,+∞)上的增函数,所以{22x -1≥24,x >1,x -1>1, 解得x≥52.所以不等式f(x)+f(x-1)-2≥0的解集为[52,+∞).13.D 因为函数y=f(x+2)是偶函数,所以函数y=f(x)图象关于x=2对称,因为f(x)在(2,+∞)上单调,所以f(x)在(-∞,2)上也单调,所以要使f(x)=f(1-1x+4),则x=1-1x+4或4-x=1-1x+4.由x=1-1x+4,得x 2+3x-3=0,Δ1>0,设方程的两根分别为x 1,x 2,则x 1x 2=-3;由4-x=1-1x+4,得x 2+x-13=0,Δ2>0,设方程的两根分别为x 3,x 4,则x 3x 4=-13.所以x 1x 2x 3x 4=39.故选D.14.A 当x>1时,f(x)为增函数,且f(x)∈(0,+∞), 当0<x≤1时,-1+ax x=a-1x≤a -1,即f(x)∈(-∞,a -1].因为f(x)为增函数,所以a-1≤0,则a≤1,又函数f(x)的值域为R,所以a-1≥0,即a≥1,从而a=1,函数f(x)={lnx,x >1,-1+x x,0<x ≤1.因为不等式f(x)≥x+b 的解集为{x|c≤x≤e},易知ln x=x+b 的解为x=e,所以b=1-e,当x=1时,x+b=1+1-e=2-e<0=f(1),故0<c<1.令-1+x x=x+1-e,得x 2-ex+1=0,从而x=e -√e 2-42,则c=e -√e 2-42,故选A.15.AD ∵f(x)为奇函数,0<f(m)<2,f(1)=2,f(0)=0,∴f(0)<f(m)<f(1).又f(x)在R 上单调递增,∴0<m<1,∴1+m>1,0<1-m<1,∴log m (1-m)>0,B 错误.∵1+m>1+m 2,∴log m (1+m)<log m (1+m 2),A 正确.∵y=x 2在(0,+∞)上单调递增,1-m<1+m,∴(1-m)2<(1+m)2,C 错误.∵y=(1-m)x在(0,+∞)上单调递减,∴(1-m )13>(1-m )12,D 正确.故选AD. 16.AD 易知函数g(x)的定义域为R,且g(-x)=|f(-x)|+f(|-x|)=|-f(x)|+f(|x|)=|f(x)|+f(|x|)=g(x),所以g(x)为偶函数,故A 正确.因为f(1+x)=f(1-x),所以f(x)的图象关于直线x=1对称,又f(x)是奇函数,所以f(x)是周期为4的函数,其部分图象如图D 2-2-1所示,图D 2-2-1所以当x≥0时,g(x)={2f(x),x∈[4k,2+4k]0,x∈(2+4k,4+4k],k∈N,当x∈(1,2)时,g(x)=2f(x),g(x)单调递减,故B错误.g(x)在[2 016,2 020]上零点的个数等价于g(x)在[0,4]上零点的个数,而g(x)在[0,4]上有多数个零点,故C错误. 当x≥0时,易知g(x)的最大值为2,由偶函数图象的对称性可知,当x<0时,g(x)的最大值也为2,所以g(x)在整个定义域上的最大值为2,故D正确.综上可知,选AD.。
高中数学一轮复习 第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ
第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ考点1 函数的概念1.(2015·浙江,7)存在函数f (x )满足:对任意x ∈R 都有( )A.f (sin 2x )=sin xB.f (sin 2x )=x 2+xC.f (x 2+1)=|x +1|D.f (x 2+2x )=|x +1|2.(2015·新课标全国Ⅱ,5)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+log 2(2-x ),x <1,2x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=( )A.3B.6C.9D.123.(2014·山东,3)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,+∞)4.(2014·江西,2)函数f (x )=ln(x 2-x )的定义域为( )A.(0,1)B.[0,1]C.(-∞,0)∪(1,+∞)D.(-∞,0]∪[1,+∞)5.(2014·江西,3)已知函数f (x )=5|x |,g (x )=ax 2-x (a ∈R ).若f [g (1)]=1,则a =( ) A.1 B.2 C.3 D.-16.(2014·安徽,9)若函数f (x )=|x +1|+|2x +a |的最小值为3,则实数a 的值为( ) A.5或8 B.-1或5 C.-1或-4 D.-4或87.(2014·上海,18)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x -a )2,x ≤0,x +1x +a ,x >0.若f (0)是f (x )的最小值,则a 的取值范围为( )A.[-1,2]B.[-1,0]C.[1,2]D.[0,2]8.(2016·江苏,5)函数y =3-2x -x 2的定义域是________.9.(2015·浙江,10)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2x -3,x ≥1,lg (x 2+1),x <1,则f (f (-3))=________,f (x )的最小值是________.考点2 函数的基本性质1.(2016·山东,9)已知函数f (x )的定义域为R ,当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝⎛⎭⎫x +12=f ⎝⎛⎭⎫x -12,则f (6)=( ) A.-2 B.-1 C.0 D.22.(2015·天津,7)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x -m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b =(log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( )A.a <b <cB.a <c <bC.c <a <bD.c <b <a3.(2015·福建,2)下列函数为奇函数的是( )A.y =xB.y =|sin x |C.y =cos xD.y =e x -e -x4.(2015·广东,3)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( ) A.y =x +e x B.y =x +1x C.y =2x +12x D.y =1+x 25.(2015·安徽,2)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( ) A.y =cos x B.y =sin x C.y =ln x D.y =x 2+16.(2014·北京,2)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A.y =x +1 B.y =(x -1)2 C.y =2-xD.y =log 0.5(x +1)7.(2014·陕西,7)下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )f (y )”的单调递增函数是( )A.f (x )=12x B.f (x )=x 3 C.f (x )=x ⎪⎭⎫⎝⎛21D.f (x )=3x8.(2014·山东,5)已知实数x ,y 满足a x <a y (0<a <1),则下列关系式恒成立的是( ) A.1x 2+1>1y 2+1 B.ln(x 2+1)>ln(y 2+1) C.sin x >sin y D.x 3>y 39.(2014·湖南,3)已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,则f (1)+g (1)=( ) A.-3 B.-1 C.1 D.310.(2014·新课标全国Ⅰ,3)设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则下列结论中正确的是( )A.f (x )g (x )是偶函数B.f (x )|g (x )|是奇函数C.|f (x )|g (x )是奇函数D.|f (x )g (x )|是奇函数11.(2014·湖北,10)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=12(|x -a 2|+|x -2a 2|-3a 2).若∀x ∈R ,f (x -1)≤f (x ),则实数a 的取值范围为( )A.⎣⎡⎦⎤-16,16B.⎣⎡⎦⎤-66,66C.⎣⎡⎦⎤-13,13D.⎣⎡⎦⎤-33,3312.(2016·四川,14)已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x ,则f ⎝⎛⎭⎫-52+f (1)=________.13.(2016·北京,14)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3-3x ,x ≤a ,-2x ,x >a .(1)若a =0,则f (x )的最大值为________;(2)若f (x )无最大值,则实数a 的取值范围是________.14.(2015·新课标全国Ⅰ,13)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________.15.(2014·新课标全国Ⅱ,15)已知偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,f (2)=0.若f (x -1)>0,则x 的取值范围是________.16.(2014·四川,12)设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时, f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4x 2+2,-1≤x <0,x ,0≤x <1,则f ⎝⎛⎭⎫32=________.1.(2016·全国Ⅲ,6)已知a =243,b =323,c =2513,则( ) A.b <a <c B.a <b <cC.b <c <aD.c <a <b2.(2015·四川,9)如果函数f (x )=12(m -2)x 2+(n -8)x +1(m ≥0,n ≥0)在区间⎣⎡⎦⎤12,2上单调递减,那么mn 的最大值为( )A .16B .18C .25 D.8123.(2014·浙江,7)在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a (x >0),g (x )=log a x 的图象可能是( )4.(2014·辽宁,16)对于c >0,当非零实数a ,b 满足4a 2-2ab +4b 2-c =0且使|2a +b |最大时,3a -4b +5c 的最小值为________.考点4 指数与指数函数1.(2014·辽宁,3)已知a =132-,b =log 213,c =121log 3,则( )A.a >b >cB.a >c >bC.c >a >bD.c >b >a2.(2015·山东,14)已知函数f (x )=a x +b (a >0,a ≠1) 的定义域和值域都是[-1,0],则a +b =________.3.(2014·上海,9)若f (x )=23x -12x -,则满足f (x )<0的x 的取值范围是________.1.(2015·湖南,5)设函数f (x )=ln(1+x )-ln(1-x ),则f (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2.(2015·陕西,9)设f (x )=ln x,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝⎛⎭⎫a +b 2,r =12(f (a )+f (b )),则下列关系式中正确的是( )A.q =r <pB.q =r >pC.p =r <qD.p =r >q3.(2014·福建,4)若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是( )4.(2014·天津,4)函数f (x )=12log (x 2-4)的单调递增区间为( )A.(0,+∞)B.(-∞,0)C.(2,+∞)D.(-∞,-2)5.(2014·四川,9)已知f (x )=ln(1+x )-ln(1-x ),x ∈(-1,1).现有下列命题: ①f (-x )=-f (x );②f ⎝⎛⎭⎫2x1+x 2=2f (x );③|f (x )|≥2|x |.其中的所有正确命题的序号是( )A.①②③B.②③C.①③D.①②6.(2016·浙江,12)已知a >b >1.若log a b +log b a =52,a b =b a ,则a =______,b =______.7.(2015·浙江,12)若a =log 43,则2a +2-a =________.8.(2015·福建,14)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +6,x ≤2,3+log ax ,x >2(a >0,且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是________.9.(2014·重庆,12)函数f (x )=log 2x ·log2(2x )的最小值为________.考点6 函数与方程1.(2015·山东,10)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -1,x <1,2x ,x ≥1,则满足f (f (a ))=2f (a )的a 取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤23,1B.[0,1]C.⎣⎡⎭⎫23,+∞ D.[1, +∞)2.(2015·天津,8)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-|x |,x ≤2,x -22,x >2,函数g (x )=b -f (2-x ),其中b ∈R ,若函数y =f (x )-g (x )恰有4个零点,则b 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫74,+∞B.⎝⎛⎭⎫-∞,74C.⎝⎛⎭⎫0,74D.⎝⎛⎭⎫74,23.(2014·湖南,10)已知函数f (x )=x 2+e x -12(x <0)与g (x )=x 2+ln(x +a )的图象上存在关于y 轴对称的点,则a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫-∞,1e B.()-∞,e C.⎝⎛⎭⎫-1e ,e D.⎝⎛⎭⎫-e ,1e4.(2016·山东,15)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |,x ≤m ,x 2-2mx +4m ,x >m ,其中m >0,若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是________.5.(2015·湖南,15)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤a ,x 2,x >a ,若存在实数b ,使函数g (x )=f (x )-b 有两个零点,则a 的取值范围是________.6.(2015·安徽,15)设x 3+ax +b =0,其中a ,b 均为实数,下列条件中,使得该三次方程仅有一个实根的是________(写出所有正确条件的编号).①a =-3,b =-3;②a =-3,b =2;③a =-3,b >2;④a =0,b =2;⑤a =1,b =2.7.(2015·江苏,13)已知函数f (x )=|ln x |,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,0<x ≤1,|x 2-4|-2,x >1,则方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为________.8.(2015·北京,14)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -a ,x <1,4x -a x -2a ,x ≥1.(1)若a =1,则f (x )的最小值为________;(2)若f (x )恰有2个零点,则实数a 的取值范围是________.考点7 函数模型及其应用1.(2016·山东,10)若函数y =f (x )的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y =f (x )具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是( ) A.y =sin x B.y =ln x C.y =e x D.y =x 32.(2016·四川,5)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg 2≈0.30)( ) A.2018年 B.2019年 C.2020年 D.2021年3.(2015·北京,8)汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程.如图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是( )A.消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B.以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油量最多C.甲车以80千米/时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D.某城市机动车最高限速80千米/时.相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油4.(2014·湖南,8)某市生产总值连续两年持续增加,第一年的增长率为p ,第二年的增长率为q ,则该市这两年生产总值的年平均增长率为( )A.p +q 2B.(p +1)(q +1)-12C.pqD.(p +1)(q +1)-15.(2014·辽宁,12)已知定义在[0,1]上的函数f (x )满足:①f (0)=f (1)=0;②对所有x ,y ∈[0,1],且x ≠y ,有|f (x )-f (y )|<12|x -y |.若对所有x ,y ∈[0,1],|f (x )-f (y )|<k 恒成立,则k 的最小值为( ) A.12 B.14 C.12π D.186.(2015·四川,13)某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系y =e kx +b (e =2.718…为自然对数的底数,k ,b 为常数).若该食品在0℃的保鲜时间是192小时,在22℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33℃的保鲜时间是________小时.7.(2015·江苏,17)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为l 1,l 2,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l 1,l 2的距离分别为5千米和40千米,点N 到l 1,l 2的距离分别为20千米和2.5千米,以l 2,l 1所在的直线分别为x ,y 轴,建立平面直角坐标系xOy ,假设曲线C 符合函数y =ax 2+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P 点,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.8.(2014·湖北,14)设f (x )是定义在(0,+∞)上的函数,且f (x )>0,对任意a >0,b >0,若经过点(a ,f (a )),(b ,-f (b ))的直线与x 轴的交点为(c,0),则称c 为a ,b 关于函数f (x )的平均数,记为M f (a ,b ).例如,当f (x )=1(x >0)时,可得M f (a ,b )=c =a +b 2,即M f (a ,b )为a ,b 的算术平均数.(1)当f (x )=________(x >0)时,M f (a ,b )为a ,b 的几何平均数. (2)当f (x )=________(x >0)时,M f (a ,b )为a ,b 的调和平均数2aba +b .(以上两空各只需写出一个符合要求的函数即可)9.(2014·山东,15)已知函数y =f (x )(x ∈R ),对函数y =g (x )(x ∈I ),定义g (x )关于f (x )的“对称函数”为函数y =h (x )(x ∈I ),y =h (x )满足:对任意x ∈I ,两个点(x ,h (x )),(x ,g (x ))关于点(x ,f (x ))对称.若h (x )是g (x )=4-x 2关于f (x )=3x +b 的“对称函数”,且h (x )>g (x )恒成立,则实数b 的取值范围是________.。
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第4节函数的概念及其表示
一、选择题
1.(2018山东德州模拟)设函数y=9-x2的定义域为A,函数y =ln(3-x)的定义域为B,则A∩∁R B=()
A.(-∞,3) B.(-∞,-3)
C.{3} D.[-3,3)
【答案】C
【解析】由9-x2≥0解得-3≤x≤3,可得A=[-3,3],由3-x>0解得x<3,可得B=(-∞,3),因此∁R B=[3,+∞).∴A∩(∁R B)=[-3,3]∩[3,+∞)={3}.故选C.
2.(2018河南三门峡一模)下列图象中可以表示以M={x|0≤x≤1}为定义域,以N={y|0≤y≤1}为值域的函数的是()
A B C D
【答案】C
【解析】A选项中的值域不符合,B选项中的定义域不符合,D 选项不是函数的图象,则选项C正确.
3.(2018河北荆门期末)若二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,则g(x)的解析式为()
A.g(x)=2x2-3x B.g(x)=3x2-2x
C.g(x)=3x2+2x D.g(x)=-3x2-2x
【答案】B
【解析】设g(x)=ax2+bx+c(a≠0),∵g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,
∴⎩⎪⎨⎪
⎧
a +
b +
c =1,a -b +c =5,c =0,
解得⎩⎪⎨⎪
⎧
a =3,
b =-2,
c =0,
∴g (x )=3x 2-2x .
4.(2018陕西咸阳三模)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
-cos πx ,x >0, f (x +1)+1,x ≤0,则f ⎝ ⎛⎭⎪
⎫
43+f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
-43的值等于( ) A .1 B .2 C .3 D .-2
【答案】C
【解析】f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43=-cos 4π3=cos π3=12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫
-13+1=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23+2=-cos 2π3+2=12+2=5
2.故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43+f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫-43=12+52=3.
5.(2018安徽马鞍山质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
1,x 为有理数,
0,x 为无理数,
则
f (1)+f (2)+f (3)+…+f ( 2 018)=( )
A .44
B .45
C .1 009
D .2 018
【答案】A
【解析】由442=1 936,452=2 025可得1,2,3,…,2 018中的有理数共有44个,其余均为无理数,所以f (1)+f (2)+f (3)+…+f ( 2 018)=44.
6.(2018湖南衡阳县联考)若函数f (x )=x -2a +ln(b -x )的定义域为[2,4),则a +b =( )
A .4
B .5
C .6
D .7
【答案】B
【解析】要使函数有意义,则⎩⎪⎨
⎪⎧
x -2a ≥0,
b -x >0,
解不等式组得
⎩⎨⎧
x ≥2a ,x <b .
∵函数f (x )=x -2a +ln(b -x )的定义域为[2,4),
∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2a =2,b =4,∴⎩⎪⎨⎪⎧
a =1,
b =4,
∴a +b =1+4=5.故选B. 7.(2018福建福州八中期末)已知函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
log 2 x +a ,x >0,4x -2
-1,x ≤0,若f (a )=3,则f (a -2)=( )
A .-15
16 B .3 C .-6364或3 D .-15
16或3
【答案】A
【解析】若a >0,则f (a )=log 2a +a =3,解得a =2,则f (a -2)=f (0)=4-2
-1=-15
16;若a ≤0,则4a -2-1=3,解得a =3,不合题
意.综上f (a -2)=-15
16.故选A.
8.(2018河南南阳第一中学第一次模拟)设函数f (x )=lg 3+x
3-x
,
则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3+f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
3x 的定义域为( )
A .(-9,0)∪(0,9)
B .(-9,-1)∪(1,9)
C .(-3,-1)∪(1,3)
D .(-9,-3)∪(3,9) 【答案】B
【解析】因为函数f (x )=lg 3+x 3-x ,所以3+x
3-x
>0,解得-3<x <3,
所以⎩⎪⎨⎪⎧
-3<x 3<3,
-3<3
x <3,
所以⎩⎪⎨⎪⎧
-9<x <9,
x >1或x <-1,
则f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫x 3+f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
3x 的定义域为(-9,-1)∪(1,9).故选B.
二、填空题
9.(2019湖北黄冈浠水县实验高中模拟)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为________.
【答案】⎝
⎛
⎭
⎪⎫-1,-12
【解析】∵函数f (x )的定义域为(-1,0), ∴由-1<2x +1<0,解得-1<x <-1
2. ∴函数f (2x +1)的定义域为⎝ ⎛
⎭
⎪⎫-1,-12.
10.(2019山东省实验中学段考)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),则函数y =f (x +1)
-x 2
-3x +4
的定义域是________. 【答案】(-1,1)
【解析】∵函数f (x )的定义域为(0,+∞),
∴⎩⎪⎨⎪⎧ x +1>0,-x 2-3x +4>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧
x >-1,-4<x <1,
即-1<x <1,
∴所求函数的定义域是(-1,1).
11.(2018广西桂林调研)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
3x -b ,x <1,2x ,x ≥1.
若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫
f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=
4,则b =________.
【答案】1
2
【解析】f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=3×56-b =52-b .若52-b <1,即b >32,则3×⎝ ⎛⎭
⎪⎫52-b -
b =152-4b =4,解得b =78,不符合题意,舍去;若52-b ≥1,即b ≤32,则252-b =4,解得b =1
2,满足题意.
12.(2018浙江台州一模)已知函数f (x )对任意的x ∈R ,有f (x +1 001)=2
f (x )+1
.若f (15)=1,则f (2 017)=________.
【答案】1
【解析】根据题意, f (2 017)=f (1 016+1 001)=2
f (1 016)+1
,
f (1 016)=f (15+1 001)=2f (15)+1
,而f (15)=1,所以f (1 016)=
2
1+1=1,则f (2 017)=
2f (1 016)+1
=2
1+1=1.
三、解答题
13.(2018湖南永州模拟)已知函数f (x )对任意实数x 均有f (x )=-2f (x +1),且f (x )在区间[0,1]上有解析式f (x )=x 2.
(1)求f (-1)和f (1.5)的值;
(2)写出f (x )在区间[-2,2]上的解析式.
【解】(1)由题意知f (-1)=-2f (-1+1)=-2f (0)=0, f (1.5)=f (1+0.5)=-12f (0.5)=-12×14=-18.
(2)当x ∈[0,1]时, f (x )=x 2;当x ∈(1,2]时,x -1∈(0,1], f (x )=-12f (x -1)=-1
2(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 )=⎩⎪⎨⎪
⎧
4(x +2)2,x ∈[-2,-1),
-2(x +1)2
,x ∈[-1,0),x 2
,x ∈[0,1],
-12
(x -1)2
,x ∈(1,2].。