2019高考数学《函数的图像》题型专题汇编
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2019高考数学《函数的图像》题型专题汇编
题型一 作函数的图象
1、分别画出下列函数的图象:
(1)y =|lg(x -1)|; (2)y =2x +
1-1; (3)y =x 2-|x |-2; (4)y =2x -1x -1
.
解 (1)首先作出y =lg x 的图象,然后将其向右平移1个单位,得到y =lg(x -1)的图象,再把所得图象在x 轴下方的部分翻折到x 轴上方,即得所求函数y =|lg(x -1)|的图象,如图①所示(实线部分).
(2)将y =2x 的图象向左平移1个单位,得到y =2x +1的图象,再将所得图象向下平移1个单位,得到y =2x
+1-1
的图象,如图②所示.
(3)y =x 2-|x |-2=⎩⎪⎨⎪
⎧
x 2-x -2,x ≥0,x 2+x -2,x <0,
其图象如图③所示.
(4)∵y =2+1x -1,故函数的图象可由y =1
x 的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到,如图④所
示.
题型二 函数图象的辨识
1、函数y =x 2ln|x |
|x |
的图象大致是( )
答案 D
解析 从题设解析式中可以看出函数是偶函数,x ≠0,且当x >0时,y =x ln x ,y ′=1+ln x ,可知函数在区间⎝⎛⎭⎫0,1e 上单调递减,在区间⎝⎛⎭
⎫1
e ,+∞上单调递增.由此可知应选D.
2、设函数f (x )=2x ,则如图所示的函数图象对应的函数解析式是( )
A .y =f (|x |)
B .y =-|f (x )|
C .y =-f (-|x |)
D .y =f (-|x |) 答案 C
解析 题图中是函数y =-2-|x |的图象,即函数y =-f (-|x |)的图象,故选C. 3、函数f (x )=1+log 2x 与g (x )=⎝⎛⎭⎫12x
在同一直角坐标系下的图象大致是( )
答案 B
解析 因为函数g (x )=⎝⎛⎭⎫12x 为减函数,且其图象必过点(0,1),故排除A ,D.因为f (x )=1+log 2x 的图象是由y =log 2x 的图象上移1个单位得到的,所以f (x )为增函数,且图象必过点(1,1),故可排除C ,故选B. 4、函数f (x )=⎝⎛⎭
⎫2
1+e x -1·sin x 的图象的大致形状为( )
答案 A
解析 ∵f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫21+e x -1·sin x ,∴f (-x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫21+e -x -1·
sin(-x ) =-⎝ ⎛⎭⎪⎫2e x
1+e x -1sin x =⎝ ⎛⎭
⎪⎫
21+e x -1·
sin x =f (x ),且f (x )的定义域为R , ∴函数f (x )为偶函数,故排除C ,D ;当x =2时,f (2)=⎝ ⎛⎭
⎪⎫21+e 2-1·
sin 2<0,故排除B , 只有A 符合.
5、若函数f (x )=(ax 2+bx )e x 的图象如图所示,则实数a ,b 的值可能为( )
A .a =1,b =2
B .a =1,b =-2
C .a =-1,b =2
D .a =-1,b =-2
解析:选B.令f (x )=0,则(ax 2+bx )e x =0,解得x =0或x =-b a ,由图象可知,-b a >1,又当x >-b
a 时,f (x )
>0,故a >0,结合选项知a =1,b =-2满足题意,故选B.
6、如图,有四个平面图形分别是三角形、平行四边形、直角梯形、圆.垂直于x 轴的直线l :x =t (0≤t ≤a )经过原点O 向右平行移动,l 在移动过程中扫过平面图形的面积为y (图中阴影部分),若函数y =f (t )的大致图象如图所示,那么平面图形的形状不可能是( )
解析:选C.由y =f (t )的图象可知面积递增的速度先快后慢,对于选项C ,后半程是匀速递增,所以平面图形的形状不可能是C.
7、函数f (x )=|x |+a
x
2(其中a ∈R )的图象不可能是( )
解析:选C.当a =0时,函数f (x )=|x |+a
x 2=|x |,函数的图象可以是B ;
当a =1时,函数f (x )=|x |+a x 2=|x |+1
x
2,函数的图象可以是A ;
当a =-1时,函数f (x )=|x |+a x 2 =|x |-1x 2,x >0时,|x |-1
x 2=0只有一个实数根x =1,函数的图象可以是D ;
所以函数的图象不可能是C.故选C.
8、已知f (x )=⎩⎨⎧-2x ,-1≤x ≤0,
x ,0<x ≤1,
则下列函数的图象错误的是( )
解析:选D.在坐标平面内画出函数y =f (x )的图象,将函数y =f (x )的图象向右平移1个单位长度,得到函数y =f (x -1)的图象,因此A 正确;作函数y =f (x )的图象关于y 轴的对称图形,得到y =f (-x )的图象,因此B 正确;y =f (x )在[-1,1]上的值域是[0,2],因此y =|f (x )|的图象与y =f (x )的图象重合,C 正确;y =f (|x |)的定义域是[-1,1],且是偶函数,当0≤x ≤1时,y =f (|x |)=x ,这部分的图象不是一条线段,因此选项D 不正确.故选D.
9、如图,长方形ABCD 的边AB =2,BC =1,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP =x .将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则y =f (x )的图象大致为( )
答案 B
解析 当x ∈⎣⎡⎦
⎤0,π
4时,f (x )=tan x +4+tan 2x ,图象不会是直线段,从而排除A ,C ;
当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,f ⎝⎛⎭⎫π4=f ⎝⎛⎭⎫3π4=1+5,f ⎝⎛⎭⎫π
2=2 2.∵22<1+5, ∴f ⎝⎛⎭⎫π2<f ⎝⎛⎭⎫π4=f ⎝⎛⎭⎫
3π4,从而排除D ,故选B.
10、已知函数f (x )的图象如图所示,则f (x )的解析式可以是( )
A .f (x )=ln|x |x
B .f (x )=e x
x C .f (x )=1x 2-1 D .f (x )=x -1x
答案 A
解析 由函数图象可知,函数f (x )为奇函数,应排除B ,C.若函数为f (x )=x -1
x ,则x →+∞时,f (x )→+∞,
排除D ,故选A.
11、函数f (x )=e x -e -
x
x 2
的图象大致为( )
答案 B
解析 ∵y =e x -e -x 是奇函数,y =x 2是偶函数,
∴f (x )=e x -e -x
x 2是奇函数,图象关于原点对称,排除A 选项.
当x =1时,f (1)=e -e -11=e -1
e >0,排除D 选项.
又e>2,∴1e <12,∴e -1e >3
2
,排除C 选项.故选B.
12、已知定义在区间[0,4]上的函数y =f (x )的图象如图所示,则y =-f (2-x )的图象为( )
答案 D
解析 方法一 先作出函数y =f (x )的图象关于y 轴的对称图象,得到y =f (-x )的图象; 然后将y =f (-x )的图象向右平移2个单位,得到y =f (2-x )的图象;
再作y =f (2-x )的图象关于x 轴的对称图象,得到y =-f (2-x )的图象.故选D.
方法二 先作出函数y =f (x )的图象关于原点的对称图象,得到y =-f (-x )的图象;然后将y =-f (-x )的图象向右平移2个单位,得到y =-f (2-x )的图象.故选D. 方法三 当x =0时,y =-f (2-0)=-f (2)=-4.故选D.
题型三 函数图象的应用
命题点1 研究函数的性质
1、已知函数f (x )=x |x |-2x ,则下列结论正确的是( ) A .f (x )是偶函数,单调递增区间是(0,+∞) B .f (x )是偶函数,单调递减区间是(-∞,1) C .f (x )是奇函数,单调递减区间是(-1,1) D .f (x )是奇函数,单调递增区间是(-∞,0) 答案 C
解析 将函数f (x )=x |x |-2x ,去掉绝对值,得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
x 2-2x ,x ≥0,
-x 2
-2x ,x <0,
画出函数f (x )的图象,如图,观察图象可知,函数f (x )的图象关于原点对称,故函数f (x )为奇函数,且在(-1,1)上单调递减.
2、已知函数f (x )=|log 3x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,则n
m =
________. 答案 9
解析 作出函数f (x )=|log 3x |的图象,观察可知0<m <1<n 且mn =1.
若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,从图象分析应有f (m 2)=2, ∴log 3m 2=-2,∴m 2=19.从而m =13,n =3,故n
m
=9.
3、若函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <-1,
ln (x +a ),x ≥-1的图象如图所示,则f (-3)等于___
解析:由图象可得a (-1)+b =3,ln(-1+a )=0,所以a =2,b =5,
所以f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧2x +5,x <-1,
ln (x +2),x ≥-1,故f (-3)=2×(-3)+5=-1.答案:-1
4、已知f (x )=2x -1,g (x )=1-x 2,规定:当|f (x )|≥g (x )时,h (x )=|f (x )|;当|f (x )|<g (x )时,h (x )=-g (x ),则h (x )( )
A .有最小值-1,最大值1
B .有最大值1,无最小值
C .有最小值-1,无最大值
D .有最大值-1,无最小值
答案 C
解析 画出y =|f (x )|=|2x -1|与y =g (x )=1-x 2的图象,它们交于A ,B 两点.由“规定”,在A ,B 两侧,|f (x )|≥g (x ),故h (x )=|f (x )|;在A ,B 之间,|f (x )|<g (x ),故h (x )=-g (x ).
综上可知,y =h (x )的图象是图中的实线部分,因此h (x )有最小值-1,无最大值.
5、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____________. 答案 (3,+∞)
解析 在同一坐标系中,作y =f (x )与y =b 的图象.
当x >m 时,x 2-2mx +4m =(x -m )2+4m -m 2,所以要使方程f (x )=b 有三个不同的根,则有4m -m 2<m ,即m 2-3m >0.又m >0,解得m >3.
6、不等式3sin ⎝⎛⎭⎫
π2x -12
log x <0的整数解的个数为________.
答案 2
解析 不等式3sin ⎝⎛⎭⎫π2x -12
log x <0,即3sin ⎝⎛⎭⎫π2x <12
log x .设f (x )=3sin ⎝⎛⎭
⎫π
2x ,g (x )=12
log x ,在同一坐标系中分别作出函数f (x )与g (x )的图象,由图象可知,当x 为整数3或7时,有f (x )<g (x ),所以不等式3sin ⎝⎛⎭⎫
π2x -
12
log x <0的整数解的个数为2.
7、已知函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
sin πx ,0≤x ≤1,
log 2 020x ,x >1,若实数a ,b ,c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ),则a +b +c 的取值
范围是__________. 答案 (2,2 021)
解析 函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
sin πx ,0≤x ≤1,
log 2 020x ,x >1的图象如图所示,不妨令a <b <c ,
由正弦曲线的对称性可知a +b =1,而1<c <2 020,所以2<a +b +c <2 021.
8、已知点A (1,0),点B 在曲线G :y =ln x 上,若线段AB 与曲线M :y =1
x 相交且交点恰为线段AB 的中
点,则称B 为曲线G 关于曲线M 的一个关联点.那么曲线G 关于曲线M 的关联点的个数为________.
解析:设B (x 0,ln x 0),x 0>0,线段AB 的中点为C ,则C ⎝
⎛⎭
⎪⎫
x 0+12,ln x 02,又点C 在
曲线M 上,故ln x 02=2x 0+1,即ln x 0=4
x 0+1.此方程根的个数可以看作函数y =ln x 与
y =4
x +1的图象的交点个数.画出图象(如图),可知两个函数的图象只有1个交点. 答案:1
9、已知y =f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-2x . (1)求当x <0时,f (x )的解析式;
(2)作出函数f (x )的图象,并指出其单调区间; (3)求f (x )在[-2,5]上的最小值,最大值.
解:(1)设x <0,则-x >0,
因为x >0时,f (x )=x 2-2x .所以f (-x )=(-x )2-2·(-x )=x 2+2x .
因为y =f (x )是R 上的偶函数,所以f (x )=f (-x )=x 2+2x . (2)函数f (x )的图象如图所示:
由图可得:函数f (x )的单调递增区间为(-1,0)和(1,+∞);单调递减区间为(-∞,-1)和(0,1). (3)由(2)中函数图象可得:在[-2,5]上,
当x =±1时,取最小值-1,当x =5时,取最大值15. 10、已知函数f (x )=x |m -x |(x ∈R ),且f (4)=0. (1)求实数m 的值; (2)作出函数f (x )的图象;
(3)根据图象指出f (x )的单调递减区间;
(4)若方程f (x )=a 只有一个实数根,求a 的取值范围. 解:(1)因为f (4)=0,所以4|m -4|=0,即m =4.
(2)f (x )=x |x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧x (x -4)=(x -2)2
-4,x ≥4,
-x (x -4)=-(x -2)2
+4,x <4,
f (x )的图象如图所示.
(3)f (x )的单调递减区间是[2,4].
(4)从f (x )的图象可知,当a >4或a <0时,f (x )的图象与直线y =a 只有一个交点,方程f (x )=a 只有一个实数根,即a 的取值范围是(-∞,0)∪(4,+∞). 命题点2 解不等式
1、 函数f (x )是定义在[-4,4]上的偶函数,其在[0,4]上的图象如图所示,那么不等式f (x )
cos x
<0的解集为________________.
答案 ⎝⎛⎭⎫-π2,-1∪⎝⎛⎭
⎫1,π2 解析 当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,y =cos x >0.当x ∈⎝⎛⎭⎫π
2,4时,y =cos x <0. 结合y =f (x ),x ∈[0,4]上的图象知,
当1<x <π2时,f (x )cos x <0.又函数y =f (x )
cos x 为偶函数,
所以在[-4,0]上,f (x )
cos x <0的解集为⎝⎛⎭⎫-π2,-1, 所以f (x )
cos x
<0的解集为⎝⎛⎭⎫-π2,-1∪⎝⎛⎭⎫1,π2. 2、定义在R 上的奇函数f (x ),满足f ⎝⎛⎭⎫-1
2=0,且在(0,+∞)上单调递减,则xf (x )>0的解集为________. 解析:因为函数f (x )是奇函数,在(0,+∞)上单调递减,且f ⎝⎛⎭⎫-12=0,所以f ⎝⎛⎭⎫1
2=0,且在区间(-∞,0)上单调递减,因为当x <0,若-12<x <0时,f (x )<0,此时xf (x )>0,当x >0,若0<x <1
2时,f (x )>0,此
时xf (x )>0,综上xf (x )>0的解集为⎝⎛⎭⎫-12,0∪⎝⎛⎭⎫0,1
2. 答案:⎝⎛⎭⎫-12,0∪⎝⎛⎭⎫0,1
2 命题点
3 求参数的取值范围
1、已知函数()12
log ,020x x x f x x >⎧⎪⎨⎪≤⎩,
=,,
若关于x 的方程f (x )=k 有两个不等的实数根,则实数k 的取值范围是
________. 答案 (0,1]
解析 作出函数y =f (x )与y =k 的图象,如图所示,由图可知k ∈(0,1].
2、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__________. 答案 ⎝⎛⎭⎫
12,1
解析 先作出函数f (x )=|x -2|+1的图象,如图所示,当直线g (x )=kx 与直线AB 平行时斜率为1,当直线g (x )=kx 过A 点时斜率为1
2
,故f (x )=g (x )有两个不相等的实根时,k 的取值范围为⎝⎛⎭⎫12,1
.
3、设函数f (x )=|x +a |,g (x )=x -1,对于任意的x ∈R ,不等式f (x )≥g (x )恒成立,则实数a 的取值范围是__________. 答案 [-1,+∞)
解析 如图作出函数f (x )=|x +a |与g (x )=x -1的图象,观察图象可知,当且仅当-a ≤1,即a ≥-1时,不等式f (x )≥g (x )恒成立,因此a 的取值范围是[-1,+∞).
4、给定min{a ,b }=⎩
⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,
b ,b <a ,已知函数f (x )=min{x ,x 2-4x +4}+4,若动直线y =m 与函数y =f (x )的图
象有3个交点,则实数m 的取值范围为________.
解析:函数f (x )=min{x ,x 2-4x +4}+4的图象如图所示,由于直线y =m 与函数y =f (x )的图象有3个交点,数形结合可得m 的取值范围为(4,5). 答案:(4,5)
5、直线y =k (x +3)+5(k ≠0)与曲线y =5x +17
x +3的两个交点坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2+y 1
+y 2=________.
解析:因为y =5x +17x +3=2
x +3+5,其图象关于点(-3,5)对称.又直线y =k (x +3)+5
过点(-3,5),如图所示.所以A ,B 关于点(-3,5)对称,所以x 1+x 2=2×(-3)=-6,y 1+y 2=2×5=10. 所以x 1+x 2+y 1+y 2=4.
答案:4
6、函数f (x )的图象与函数h (x )=x +1
x +2的图象关于点A (0,1)对称.(1)求f (x )的解析式;
(2)若g (x )=f (x )+a
x
,且g (x )在区间(0,2]上为减函数,求实数a 的取值范围.
解:(1)设f (x )图象上任一点P (x ,y )(x ≠0),则点P 关于(0,1)点的对称点P ′(-x ,2-y )在h (x )的图象上,即2-y =-x -1x +2,即y =f (x )=x +1
x
(x ≠0).
(2)g (x )=f (x )+a
x =x +a +1x ,g ′(x )=1-a +1x
2.
因为g (x )在(0,2]上为减函数,所以1-a +1
x 2≤0在(0,2]上恒成立,
即a +1≥x 2在(0,2]上恒成立,所以a +1≥4,即a ≥3, 故实数a 的取值范围是[3,+∞).
《函数的图像》课后作业
1、y =2|x |sin 2x 的图象可能是( )
答案 D
解析 由y =2|x |sin 2x 知函数的定义域为R ,
令f (x )=2|x |sin 2x ,则f (-x )=2|-x |sin(-2x )=-2|x |sin 2x .
∵f (x )=-f (-x ),∴f (x )为奇函数.∴f (x )的图象关于原点对称,故排除A ,B. 令f (x )=2|x |sin 2x =0,解得x =k π2(k ∈Z ),∴当k =1时,x =π
2,故排除C.
故选D.
2、如图,不规则四边形ABCD 中,AB 和CD 是线段,AD 和BC 是圆弧,直线l ⊥AB 交AB 于E ,当l 从左至右移动(与线段AB 有公共点)时,把四边形ABCD 分成两部分,设AE =x ,左侧部分的面积为y ,则y 关于x 的图象大致是( )
答案 C
解析 当l 从左至右移动时,一开始面积的增加速度越来越快,过了D 点后面积保持匀速增加,图象呈直线变化,过了C 点后面积的增加速度又逐渐减慢.故选C.
3、已知函数f (x )=log a x (0<a <1),则函数y =f (|x |+1)的图象大致为( )
答案 A
解析 方法一 先作出函数f (x )=log a x (0<a <1)的图象,当x >0时,y =f (|x |+1)=f (x +1),其图象由函数f (x )的图象向左平移1个单位得到,又函数y =f (|x |+1)为偶函数,所以再将函数y =f (x +1)(x >0)的图象关于y 轴对称翻折到y 轴左边,得到x <0时的图象,故选A. 方法二 因为|x |+1≥1,0<a <1, 所以f (|x |+1)=log a (|x |+1)≤0,故选A.
4、函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
ax +b ,x <-1,
ln (x +a ),x ≥-1 的图象如图所示,则f (-3)等于( )
A .-1
2
B .-54
C .-1
D .-2
答案 C
解析 由图象可得-a +b =3,ln(-1+a )=0,得a =2,b =5,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
2x +5,x <-1,
ln (x +2),x ≥-1,
故f (-3)=
2×(-3)+5=-1,故选C.
5、函数f (x )的图象向右平移1个单位,所得图象与曲线y =e x 关于y 轴对称,则f (x )的解析式为( ) A .f (x )=e x +
1
B .f (x )=e x -
1
C .f (x )=e
-x +1
D .f (x )=e
-x -1
答案 D
解析与y =e x 的图象关于y 轴对称的函数为y =e -x .依题意,f (x )的图象向右平移一个单位,得y =e -x 的图象.∴f (x )的图象由y =e -x 的图象向左平移一个单位得到. ∴f (x )=e -(x +1)=e -x -1.
6、已知函数f (x )的定义域为R ,且f (x )=⎩
⎪⎨⎪
⎧
2-
x -1,x ≤0,f (x -1),x >0,若方程f (x )=x +a 有两个不同实根,则实数a
的取值范围为( ) A .(-∞,1) B .(-∞,1] C .(0,1) D .(-∞,+∞)
答案 A
解析 当x ≤0时,f (x )=2-x -1,当0<x ≤1时,-1<x -1≤0,f (x )=f (x -1)=2-(x -1)-1.
类推有f (x )=f (x -1)=22-x -1,x ∈(1,2],…,也就是说,x >0的部分是将x ∈(-1,0]的部分周期性向右平移1个单位得到的,其部分图象如图所示.
若方程f (x )=x +a 有两个不同的实数根,则函数f (x )的图象与直线y =x +a 有两个不同交点,故a <1,即a 的取值范围是(-∞,1).
7、设函数y =f (x +1)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,在区间(-∞,0)上是减函数,且图象过点(1,0),则不等式(x -1)f (x )≤0的解集为______________. 答案 {x |x ≤0或1<x ≤2}
解析 画出f (x )的大致图象如图所示.
不等式(x -1)f (x )≤0可化为⎩⎨⎧ x >1,f (x )≤0或⎩⎨⎧
x <1,
f (x )≥0.
由图可知符合条件的解集为{x |x ≤0或1<x ≤2}. 8、设函数y =f (x )的图象与y =2x -a
的图象关于直线y =-x 对称,且f (-2)+f (-4)=1,则实数a =________.
答案 -2
解析 由函数y =f (x )的图象与y =2x -a 的图象关于直线y =-x 对称,可得f (x )=-a -log 2(-x ),由f (-2)+f (-4)=1,可得-a -log 22-a -log 24=1,解得a =-2.
9、已知f (x )是以2为周期的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x ,且在[-1,3]内,关于x 的方程f (x )=kx +k +1(k ∈R ,k ≠-1)有四个实数根,则k 的取值范围是__________. 答案 ⎝⎛⎭
⎫-1
3,0 解析 由题意作出f (x )在[-1,3]上的示意图如图所示,记y =k (x +1)+1,∴函数y =k (x +1)+1的图象过定点A (-1,1).
记B (2,0),由图象知,方程有四个实数根,即函数f (x )与y =kx +k +1的图象有四个交点, 故k AB <k <0,k AB =
0-1
2-(-1)=-13,∴-1
3<k <0.
10、给定min{a ,b }=⎩
⎪⎨⎪⎧
a ,a ≤
b ,
b ,b <a ,已知函数f (x )=min{x ,x 2-4x +4}+4,若动直线y =m 与函数y =f (x )
的图象有3个交点,则实数m 的取值范围为__________. 答案 (4,5)
解析 作出函数f (x )的图象,函数f (x )=min{x ,x 2-4x +4}+4的图象如图所示,由于直线y =m 与函数y =f (x )的图象有3个交点,数形结合可得m 的取值范围为(4,5).
11、数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
log 2(1-x )+1,-1≤x <0,
x 3-3x +2,0≤x ≤a 的值域为[0,2],则实数a 的取值范围是_____
答案 [1,3]
解析 先作出函数f (x )=log 2(1-x )+1,-1≤x <0的图象,再研究f (x )=x 3-3x +2,0≤x ≤a 的图象.
令f ′(x )=3x 2-3=0,得x =1(x =-1舍去),由f ′(x )>0,得x >1, 由f ′(x )<0,得0<x <1.
又f (0)=f (3)=2,f (1)=0.所以1≤a ≤ 3.
12已知函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
x 2+2x -1,x ≥0,
x 2-2x -1,x <0,则对任意x 1,x 2∈R ,若0<|x 1|<|x 2|,下列不等式成立的是( )
A .f (x 1)+f (x 2)<0
B .f (x 1)+f (x 2)>0
C .f (x 1)-f (x 2)>0
D .f (x 1)-f (x 2)<0 答案 D
解析 函数f (x )的图象如图实线部分所示,
且f (-x )=f (x ),从而函数f (x )是偶函数且在[0,+∞)上是增函数, 又0<|x 1|<|x 2|,∴f (x 2)>f (x 1),即f (x 1)-f (x 2)<0.
13、函数f (x )=x
|x -1|,g (x )=1+x +|x |2,若f (x )<g (x ),则实数x 的取值范围是____________.
答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-1+52∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1+52,+∞
解析 f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
1+1
x -1
,x >1,-1+1
1-x ,x <1,g (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
1+x ,x ≥0,
1,x <0,作出两函数的图象如图所示.
当0≤x <1时,由-1+1
1-x =x +1,解得x =5-12;当x >1时,由1+1
x -1
=x +1,解得x =5+12.结合
图象可知,满足f (x )<g (x )的x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,
5-12∪⎝ ⎛⎭
⎪⎫1+5
2,+∞. 14、函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
(x -1)2
,0≤x ≤2,14x -12,2<x ≤6.若在该函数的定义域[0,6]上存在互异的3个数x 1,x 2,x 3,使得f (x 1)
x 1=
f (x 2)x 2=f (x 3)
x 3=k ,则实数k 的取值范围是__________. 答案 ⎝⎛⎦
⎤0,1
6
解析 由题意知,直线y =kx 与函数y =f (x )的图象至少有3个公共点.函数y =f (x ),x ∈[0,6]的图象如图所示,由图知k 的取值范围是⎝⎛⎦
⎤0,16.
15、已知函数f (x )=2x ,x ∈R .
(1)当实数m 取何值时,方程|f (x )-2|=m 有一个解?两个解? (2)若不等式f 2(x )+f (x )-m >0在R 上恒成立,求实数m 的取值范围. 解 (1)令F (x )=|f (x )-2|=|2x -2|, G (x )=m ,画出F (x )的图象如图所示.
由图象可知,当m =0或m ≥2时,函数F (x )与G (x )的图象只有一个交点,原方程有一个实数解; 当0<m <2时,函数F (x )与G (x )的图象有两个交点,原方程有两个实数解.
(2)令f (x )=t (t >0),H (t )=t 2+t ,t >0,因为H (t )=⎝⎛⎭⎫t +122-1
4
在区间(0,+∞)上是增函数, 所以H (t )>H (0)=0.因此要使t 2+t >m 在区间(0,+∞)上恒成立,应有m ≤0,即所求m 的取值范围为(-∞,0].
16、数()21
3
1log 1,x x x f x x x ⎧≤⎪
⎨>⎪⎩-+,,
=,g (x )=|x -k |+|x -2|,若对任意的x 1,x 2∈R ,都有f (x 1)≤g (x 2)成立,求实
数k 的取值范围.
解 对任意的x 1,x 2∈R ,都有f (x 1)≤g (x 2)成立,即f (x )max ≤g (x )min .
观察f (x )=21
3
1log 1,x x x x x ⎧≤⎪
⎨>⎪⎩-+,,,的图象可知,
当x =12时,函数f (x )max =1
4
.因为g (x )=|x -k |+|x -2|≥|x -k -(x -2)|=|k -2|,
所以g (x )min =|k -2|,所以|k -2|≥14,解得k ≤74或k ≥9
4.故实数k 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,74∪⎣⎡⎭⎫94,+∞.。