【走向高考】2015届高考数学一轮总复习 函数与基本初等函数阶段性测试题二 北师大版

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阶段性测试题二(函数与基本初等函数)
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50分)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题5分,共50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.(文)(2014·某某期中试题)函数f (x )=1+x +1x 的定义域是( )
A .[-1,+∞)
B .(-∞,0)∪(0,+∞)
C .[-1,0)∪(0,+∞)
D .R [答案]C
[解析]函数的定义域就是使函数式有意义的自变量x 的取值X 围,本题中要求
⎩⎪⎨
⎪⎧
x +1≥0,
x ≠0,
所以x ≥-1且x ≠0,故选C. (理)(2014·某某市一中月考)函数f (x )=3x 2
1-x +lg(3x +1)的定义域为( )
A .(-13,+∞)
B .(-1
3,1)
C .(-13,13)
D .(-∞,-1
3)
[答案]B
[解析]由⎩⎪⎨⎪⎧
1-x >0,3x +1>0
,得-13
<x <1,所以选B.
2.(文) (2011·某某月考)下列四个函数中,在区间(0,1)上是减函数的是( ) A .y =log 2x B .y =1
x
C .y =-(1
2)x D .y =
[答案]B
[解析]由对数函数和幂函数的单调性可知,A ,D 在(0,+∞)递增;由指数函数的单调性可知y =(12)x 在R 内单调递减,故y =-(12)x 递增;由反比例函数y =1
x 的图像可知,函数在
(0,1)上是减函数,故选B.
(理)(2014·某某质量调研)下列函数中,在其定义域中,既是奇函数又是减函数的是( )
A .f (x )=1
x B .f (x )=-x
C .f (x )=2-
x -2x D .f (x )=-tan x [答案]C
[解析]f (x )=1
x 在定义域上是奇函数,但不单调.
f (x )=
-x 为非奇非偶函数.f (x )=-tan x 在定义域上是奇函数,但不单调.所以选C.
3.(文)(2014·某某调研) 已知函数f (x )= ⎩⎪⎨⎪

0(x >0)π(x =0)π2+1(x <0),则f (f (f (-1)))的值等于( ) A .π2-1 B .π2+1 C .π D .0 [答案]C
[解析]f (-1)=π2+1,所以f (f (f (-1)))=f (f (π2+1))=f (0)=π,选C.
(理)(2014·某某调研)已知f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
2x ,x >0,f (x +1),x ≤0,则f (43)+f (-43)的值等于( )
A .-2
B .4
C .2
D .-4 [答案]B
[解析]本题是分段函数,求值时,要注意考察自变量的X 围,43>0,∴f (43)=2×43=8
3.
-43<0,∴f (-43)=f (-4
3
+1) =f (-13)=f (-13+1)=f (23)=2×23=43,
∴f (43)+f (-43)=83+43
=4. 4.(文)已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么x -1
2等于( )
A.13
B.36
C.33
D.24
[答案]D
[解析]由log 7[log 3(log 2x )]=0,得log 3(log 2x )=1,
即log 2x =3,解得x =8, 所以x -12=8-12=18=2
4
,选D.
(理)(2014·某某一模) 已知集合A ={x ∈R|2x <e },B ={x ∈R|1
x >1},则A ∩B =( )
A .{x |x ∈R|0<x <log 2e }
B .{x ∈R|0<x <1}
C .{x ∈R|1<x <log 2e }
D .{x ∈R|x <log 2e } [答案]B
[解析]因为集合A ={x ∈R|2x <e }={x ∈R|x <log 2e }. B ={x ∈R|1
x >1}={x ∈R|0<x <1},
所以A ∩B ={x ∈R|0<x <1}.
5.(2014·某某省高阳中学高三上学期第一次月考)已知函数f (x )=ln(2
1-x +a )(a 为常数)
是奇函数,则实数a 为( )
A .1
B .-3
C .3
D .-1 [答案]D
[解析]函数在x =0处有意义,所以f (0)=ln(2+a )=0,得a =-1.
6.(2014·某某一中上学期期中考试)设P =log 23,Q =log 32,R =log 2(log 32),则( ) A .Q <R <P B .R <Q <P C .Q <P <R D .R <P <Q [答案]B
[解析]题设是三个对数比较大小,因此我们考察相应的对数函数,如y =log 2x ,y =log 3x ,它们都是增函数,从而知0<log 32<1,log 23>1,log 2(log 32)<0,因此选B.
7.(2014·某某调研)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,其中abc <0,则函数图像可能是( )
[答案]C
[解析]a <0时,开口向下,因为abc <0,所以b ,c 同号,对于A 、由图像可知c >0,则b >0,∴-b 2a >0,选项A 不符合题意,由B 图可知c <0,故b <0,∴-b
2a <0,即函数对称轴
在y 轴左侧,选项B 不符合题意,当a >0时,因为abc <0,所以b ,c 异号,由C ,D 图可知c <0,故b >0,
∴-b
2a
<0,即函数对称轴在y 轴左侧,选项D 不符合题意,C 符合,故选C.
8.(2014·某某模拟)设函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
x 2+bx +c ,x ≥0
1,x <0,若f (4)=f (0),f (2)=2,则函数g (x )
=f (x )-x 的零点的个数是( )
A .0
B .1
C .2
D .3 [答案]C
[解析]因为f (4)=f (0),f (2)=2,
所以16+4b +c =c 且4+2b +c =2,解得b =-4,c =6,
即f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
x 2-4x +6,x ≥0
1,x <0
.
当x ≥0时,由g (x )=f (x )-x =0得x 2-4x +6-x =0,即x 2-5x +6=0,解得x =2或x
=3.
当x <0时,由g (x )=f (x )-x =0得1-x =0,解得x =1,不成立,舍去. 所以函数的零点个数为2个,选C.
9.(2014·湘西州联考)函数f (x )=log a (6-ax )在[0,2]上为减函数,则a 的取值X 围是( ) A .(0,1) B .(1,3) C .(1,3] D .[3,+∞) [答案]B
[解析]令g (x )=6-ax ,
∵对数的底数a >0,∴g (x )在[0,2]上为减函数, 又∵f (x )在[0,2]上为减函数,∴a >1且6-2a >0, 即1<a <3.
10.(文)(2014·东北三校联考)能够把圆Ox 2+y 2=16的周长和面积同时分为相等的两部分的函数称为圆O 的“和谐函数”,下列函数不是圆O 的“和谐函数”的是( )
A .f (x )=e x +e -
x B .f (x )=ln
5-x
5+x
C .f (x )=tan x
2D .f (x )=4x 3+x
[答案]A
[解析]由“和谐函数”的定义知,若函数为“和谐函数”,则该函数为图像过原点的奇函数,A 中,f (0)=e 0+e -0=2,所以f (x )=e x +e -x 的图像不过原点,故f (x )=e x +e -x 不为“和谐函数”;B 中,f (0)=ln 5-05+0ln1=0,且f (-x )=ln 5+x 5-x =-ln 5-x 5+x =-f (x ),所以f (x )为奇函
数,
所以f (x )=ln 5-x 5+x 为“和谐函数”;C 中f (0)=tan0=0,且f (-x )=tan -x 2=-tan x
2=-
f (x ),f (x )为奇函数,
故f (x )=tan x
2为“和谐函数”;D 中,f (0)=0,且f (x )为奇函数,故f (x )=4x 3+x 为“和
谐函数”;故选A.
(理)定义方程f (x )=f ′(x )的实数根x 0叫做函数f (x )的“新驻点”,若函数g (x )=x ,h (x )
=ln(x +1),φ(x )=x 3-1的“新驻点”分别为α,β,γ,则α,β,γ的大小关系为( )
A .γ>α>β
B .β>α>γ
C .α>β>γ
D .β>γ>α [答案]A
[解析]g ′(x )=1,所以由g (α)=g ′(α)得α=1.h ′(x )=1
x +1,所以由h (β)=h ′(β)得ln(β
+1)=1
β+1

由图像可知0<β<1,φ′(x )=3x 2,由φ(γ)=φ′(γ)得γ3-1=3γ2,当γ=0时,不成立.所以γ3-1=3γ2>0,即γ>1,所以γ>α>β,选A.
第Ⅱ卷(非选择题 共100分)
二、填空题(本大题共5个小题,每小题5分,共25分,把正确答案填在题中横线上) 11.(文)计算3log 32+lg 1
2-lg5的结果为________.
[答案]1
[解析]由对数恒等式知3log 32=2,根据对数运算法则知lg 12-lg5=lg(12÷5)=lg 1
10=-1,
∴3log 32+lg 1
2
-lg5=2-1=1.
(理)(2014·苏北四市高三调研)方程33x -1+13=3x -
1的实数解为________.
[答案]x =log 34
[解析]两边同乘以3(3x -1),整理得:
13·(3x )2-43
·3x -8=0,解得x =log 34. 12.(文)(2014·某某模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
log 3x ,x >0(13)x ,x ≤0,则满足方程f (a )=1的所有a 的
值为________.
[答案]0或3
[解析]当a >0时,f (a )=log 3a =1,解得a =3; 当a ≤0时,f (a )=(1
3)a =1,解得a =0.
综上a =0或3.
(理)已知实数a ≠0,函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
2x +a ,x <1,
-x -2a ,x ≥1.若f (1-a )=f (1+a ),则a 的值为
________.
[答案]-3
4
[解析]本题是分段函数,1-a 与1+a 哪个大于1,哪个小于1不确定,因此分类讨论,a >0时,1-a <1,1+a >1,f (1-a )=2(1-a )+a =2-a ,f (1+a )=-(1+a )-2a =-1-3a,2-a =-1-3a ,a =-3
2<0,不合题意,舍去;同理a <0时,得-(1-a )-2a =2(1+a )+a ,a
=-34,符合题意.故a =-34
.
13.(文)(2014·某某市一模)已知方程x 2+2x +2a -1=0在(1,3]上有解,则实数a 的取值X 围为________.
[答案][-7,-1)
[解析]由x 2+2x +2a -1=0,参变量分离得 2a =-(x +1)2+2,
记f (x )=-(x +1)2+2,且x ∈(1,3], 所以-14≤f (x )≤-2,即-14≤2a <-2. 故实数a 的取值X 围为[-7,-1).
(理)(2014·某某市摸底考试)若存在正数x ,使2x +a >4x 成立,则实数a 的取值X 围是________.
[答案]a >0
[解析]∵存在正数x ,使2x +a >4x 成立, ∴a >(4x -2x )min ,∴令y =4x -2x =(2x -12)2-1
4,
∵x >0,∴2x >1,∴y =4x -2x =(2x -12)2-1
4>0,
∴a >0.
14.(2014·某某省某某一中期中考试)对于函数f (x )定义域中任意的x 1, x 2(x 1≠x 2),有如下结论:
①f (x 1+x 2)=f (x 1)f (x 2) ,②f (x 1x 2)=f (x 1)+f (x 2), ③
f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2
<0,④f (x 1+x 22)>f (x 1)+f (x 2)
2,
当f (x )=ln x 时,上述结论中正确结论的序号是________. [答案]②④
[解析]把函数f (x )=ln x 代入结论①②:ln(x 1+x 2)=ln x 1ln x 2,ln(x 1x 2)=ln x 1+ln x 2,结合对数的运算法则,知②正确,①错误;③f (x 1)-f (x 2)
x 1-x 2<0说明x 1<x 1时,f (x 1)>f (x 2)从而f (x )为减函
数,但函数f (x )=ln x 是增函数,故③错误;④f (x 1+x 22)>f (x 1)+f (x 2)2等价于ln x 1+x 22>
ln x 1+ln x 2
2⇔ln x 1+x 22>ln(x 1x 2)12⇔x 1+x 2
2>x 1x 2,当x 1,x 2>0且x 1≠x 2时,上式显然成立.故④也是正确
的.
15.(文)(2014·某某调研)定义在R 上的函数y =ln(x 2+1)+|x |,满足f (2x -1)>f (x +1),则x 的取值X 围是________.
[答案]x >2或x <0
[解析]因为函数y =ln(x 2+1)+|x |是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,在(-∞,0)上单调递减,由f (2x -1)>f (x +1),得|x +1|<|2x -1|,解得x >2或x <0.
(理)已知函数f (x )=lg(x +x 2+1)+x ,如果f (1-a )+f (1-a 2)<0,则a 的取值X 围是________.
[答案]{a |a >1,或a <-2} [解析]f (-x )=lg(x 2+1-x )-x
=lg(
1
x 2+1+x
)-x =-lg(
x 2+1+x )-x =-f (x ).
∴f (x )是奇函数,又x ∈[0,+∞)时,f (x )递增, 故x ∈R 时,f (x )递增,所以 f (1-a 2)<-f (1-a )=f (a -1), ∴1-a 2<a -1,解得a >1,或a <-2.
三、解答题(本大题共6个小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 16.(本小题满分12分)用定义证明函数f (x )=x 2+2x
-1
在(0,1]上是减函数.
[解析]证明一个函数为单调函数,根据定义设x 1,x 2为所给区间上的任意两个实数,且x 1<x 2,然后作差f (x 1)-f (x 2),但一定要注意的是,对差f (x 1)-f (x 2),我们一般是进行因式分解,把它变成几个因式之积,实际上是要得到几个容易判断正负的因式之积,从而很快可以得出差f (x 1)-f (x 2)是正是负.
证明:设x 1<x 2,且x 1,x 2∈(0,1],则
x 2-x 1>0,0<x 1x 2<1,x 1+x 2<2,2
x 1x 2
-(x 1+x 2)>0,
∴f (x 1)-f (x 2)=x 21+2x -11-x 22-2x -12
=(x 21-x 22
)+2(1x 1-1x 2
) =(x 2-x 1)[2
x 1x 2
-(x 1+x 2)]>0.
∴函数f (x )=x 2+2x -1在(0,1]上是减函数.
17.(本小题满分12分)(文) (2014·某某部分重点中学教学检测) 已知f (x )为奇函数,且当x <0时,f (x )=x 2+3x +2.若当x ∈[1,3]时,f (x )的最大值为m ,最小值为n ,求m -n 的值.
[解析]∵x <0时,f (x )=x 2+3x +2,且f (x )是奇函数, ∴当x >0时,-x <0,则f (-x )=x 2-3x +2, 故当x >0时,f (x )=-f (-x )=-x 2+3x -2. ∴当x ∈[1,3
2]时,f (x )是增函数;
当x ∈[3
2,3]时,f (x )是减函数.
因此当x ∈[1,3]时,f (x )max =f (32)=1
4,
f (x )min =f (3)=-2.
∴m =14,n =-2,从而m -n =94
.
(理)(2014·某某调研)已知f (x )=x 2-x +k ,且log 2f (a )=2,f (log 2a )=k (a >0,a ≠1). (1)求a ,k 的值;
(2)当x 为何值时,f (log a x )有最小值?并求出该最小值.
[解析](1)由题得⎩
⎪⎨⎪⎧
a 2-a +k =4 ①(log 2a )2
-log 2a +k =k ②
由②得log 2a =0或log 2a =1, 解得a =1(舍去)或a =2, 由a =2得k =2.
(2)f (log a x )=f (log 2x )=(log 2x )2-log 2x +2,
当log 2x =12即x =2时,f (log a x )有最小值,最小值为7
4
.
18.(本小题满分12分)(文)(2014·某某第一次质检)二次函数f (x )满足f (x +1)-f (x )=2x ,且f (0)=1.
(1)求f (x )的解析式;
(2)在区间[-1,1]上,y =f (x )的图像恒在y =2x +m 的图像上方,试确定实数m 的X 围. [解析](1)设f (x )=ax 2+bx +c ,
由f (0)=1得c =1,故f (x )=ax 2+bx +1. ∵f (x +1)-f (x )=2x ,
∴a (x +1)2+b (x +1)+1-(ax 2+bx +1)=2x , 即2ax +a +b =2x ,
∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2a =2,a +b =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧
a =1,
b =-1,
∴f (x )=x 2-x +1.
(2)由题意得x 2-x +1>2x +m 在[-1,1]上恒成立. 即x 2-3x +1-m >0在[-1,1]上恒成立. 设g (x )=x 2-3x +1-m , 其图像的对称轴为直线x =32

∴g (x )在[-1,1]上递减.即只需g (1)>0,
即12-3×1+1-m >0,解得m <-1.
所以m 的取值X 围为m ∈(-∞,-1).
(理)(2014·某某潍坊模拟) 已知函数f (x )=
⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x ,x >00,x =0
x 2+mx ,x <0是奇函数.
(1)某某数m 的值.
(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,某某数a 的取值X 围.
[解析](1)设x <0,则-x >0,
∴f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x ,
又f (x )为奇函数,
∴f (-x )=-f (x ),于是x <0时,
f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,∴m =2.
(2) 根据(1)中所求m =2,利用函数的图像,
可知函数f (x )在(-∞,-1)和(1,+∞)单调递减,
在(-1,1)单调递增,
又函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,
结合f (x )图像可知⎩⎪⎨⎪⎧
a -2>-1a -2≤1
,∴1<a ≤3. 从而实数a 的取值X 围是(1,3].
19.(本小题满分12分)(文)(2014·某某市月考)已知f (x )=ln(e x +a )是定义域为R 的奇函数,g (x )=λf (x ),
(1)某某数a 的值;
(2)若g (x )≤x log 2x 在x ∈[2,3]上恒成立,求λ的取值X 围.
[解析](1)∵f (x )=ln(e x +a )是定义域为R 的奇函数,
∴f (0)=ln(e 0+a )=0,解得a =0.
(2)由(1)f (x )=x ,
不等式g(x)≤x log2x为λx≤x log2x,
∵x∈[2,3],∴λ≤log2x.
在x∈[2,3]时,log2x的最小值为log22=1,故λ≤1.
∴λ的取值X围是(-∞,1].
(理) (2014·某某市调研)设函数f(x)=a x-(k-1)a-x(a>0且a≠1)是定义域为R的奇函数.
(1)求k值;
(2)若f(1)<0,试判断函数单调性并求使不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0恒成立的t的取值X 围.
[解析](1)∵f(x)是定义域为R的奇函数,
∴f(0)=0,∴1-(k-1)=0,∴k=2,
当k=2时f(x)=a x-a-x(a>0且a≠1),
f(-x)=-f(x)成立,
函数f(x)是奇函数,∴k=2.
另解:∵f(x)是定义域为R的奇函数,
∴f(-x)=-f(x).
∴a-x-(k-1)a x=-a x+(k-1)a-x,
整理得(k-2)(a x+a-x)=0,
又∵a x+a-x≠0,∴k=2.
(2)f(x)=a x-a-x(a>0且a≠1).
∵f(1)<0,∴a-1
a<0,又a>0,且a≠1,∴0<a<1.
∵a x单调递减,a-x单调递增,故f(x)在R上单调递减,
不等式化为f(x2+tx)<f(x-4),
∴x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立,
∴Δ=(t-1)2-16<0,解得-3<t<5.
20.(本小题满分13分)(2014·某某一中上学期期中考试) 已知a>0且a≠1,函数f(x)=
log a(x+1),g(x)=log a 1
1-x
,记F(x)=2f(x)+g(x).(1)求函数F(x)的定义域D及其零点;
(2)若关于x 的方程F (x )-m =0在区间[0,1)内仅有一解,某某数m 的取值X 围.
[解析](1)F (x )=2f (x )+g (x )=2log a (x +1)+log a 11-x (a >0且a ≠1)由⎩⎪⎨⎪⎧
x +1>0,1-x >0,
解得-1<x <1,
所以函数F (x )的定义域为(-1,1).
令F (x )=0,则2log a (x +1)+log a 11-x
=0(*)方程变为log a (x +1)2=log a (1-x ),(x +1)2=1-x ,
即x 2+3x =0,
解得x 1=0,x 2=-3.
经检验x =-3是(*)的增根,所以方程(*)的解为x =0,
所以函数F (x )的零点为0.
(2)m =2log a (x +1)+log a 11-x
(0≤x <1) m =log a x 2+2x +11-x =log a (1-x +41-x
-4), a m =1-x +41-x
-4, 设1-x =t ∈(0,1],
则函数y =t +4t
在区间(0,1]上是减函数, 当t =1时,此时x =1,y min =5,所以a m ≥1.
①若a >1,则m ≥0,方程有解;
②若0<a <1,则m ≤0,方程有解.
21.(本小题满分14分)(文)某产品原来的成本为1000元/件,售价为1200元/件,年销售量为1万件,由于市场饱和,顾客要求提高,公司计划投入资金进行产品升级,据市场调
查,若投入x 万元,每件产品的成本将降低3x 4元,在售价不变的情况下,年销售量将减少2x
万件,按上述方式进行产品升级和销售,扣除产品升级资金后的纯利润记为f (x )(单位:万元),(纯利润=每件的利润×年销售量-投入的成本)
(1)求f (x )的函数解析式;
(2)求f (x )的最大值,以及f (x )取得最大值时x 的值.
[解析](1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-3x 4元,利润为200+3x 4
元,年销售量为1-2x
万件 纯利润为f (x )=(200+3x 4)(1-2x
)-x =198.5-400x -x 4
(万元) (2)f (x )=198.5-400x -x 4
≤198.5-2×400x ×x 4
=178.5 等号当且仅当400x =x 4
此时x =40(万元)
即f (x )的最大值是178.5万元,以及f (x )取得最大值时x 的值40万元.
(理)某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x 千件,需另投入成本为C (x ),
当年产量不足80千件时,C (x )=13
x 2+10x (万元).当年产量不小于80千件时,C (x )=51x +10000x
-1450(万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完.
(1)写出年利润L (x )(万元)关于年产量x (千件)的函数解析式;
(2)年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?
[解析](1)因为每件商品售价为0.05万元,则x 千件商品销售额为0.05×1000x 万元,依题意得:
当0<x <80时,L (x )=(0.05×1000x )-13x 2-10x -250=-13
x 2+40x -250. 当x ≥80时,L (x )=(0.05×1000x )-51x -10000x +1450-250=1200-(x +10000x
). 所以L (x )=⎩⎨⎧ -13x 2+40x -250(0<x <80),1200-(x +10000x )(x ≥80).
(2)当0<x <80时,L (x )=-13
(x -60)2+950. 此时,当x =60时,L (x )取得最大值L (60)=950万元.
当x ≥80时,L (x )=1200-(x +10000x )≤1200-2x ·10000x
=1200-200=1000 此时,x =10000x
,即x =100时L (x )取得最大值1000万元.因为950<1000 所以,当产量为100千件时,该厂在这一商品中所获利润最大,最大利润为1000万元.。

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