高中必修一基本初等函数的练习题及答案.
高中数学必修1第二章基本初等函数单元测试题含参考答案
高一数学单元测试题 必修1第二章《根本初等函数》班级 姓名 序号 得分一.选择题.(每小题5分,共50分)1.若0m >,0n >,0a >且1a ≠,则下列等式中正确的是 ( )A .()m n m na a+= B .11mma a=C .log log log ()a a a m n m n ÷=-D 43()mn =2.函数log (32)2a y x =-+的图象必过定点( )A .(1,2)B .(2,2)C .(2,3)D .2(,2)33.已知幂函数()y f x =的图象过点(2,2,则(4)f 的值为 ( )A .1B . 2C .12D .8 4.若(0,1)x ∈,则下列结论正确的是( )A .122lg xx x >> B .122lg xx x >> C .122lg xx x >> D .12lg 2xx x >> 5.函数(2)log (5)x y x -=-的定义域是( )A .(3,4)B .(2,5)C .(2,3)(3,5) D .(,2)(5,)-∞+∞6.某商品价格前两年每年进步10%,后两年每年降低10%,则四年后的价格及原来价格比拟,改变的状况是 ( )A .削减1.99%B .增加1.99%C .削减4%D .不增不减 7.若1005,102a b ==,则2a b +=( )A .0B .1C .2D .3 8.函数()lg(101)2x x f x =+-是( )A .奇函数B .偶函数C .既奇且偶函数D .非奇非偶函数 9.函数2log (2)(01)a y x x a =-<<的单调递增区间是( )A .(1,)+∞B .(2,)+∞C .(,1)-∞D .(,0)-∞10.已知2log (2)y ax =- (0a >且1a ≠)在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是( )A .(0,1)B .(0,2)C .(1,2)D .[2,)+∞一.选择题(每小题5分,共50分)二.填空题.(每小题5分,共25分)11.计算:459log 27log 8log 625⨯⨯= .12.已知函数3log (0)()2(0)xx x >f x x ⎧=⎨≤⎩,, ,则1[()]3f f = . 13.若3())2f x a x bx =++,且(2)5f =,则(2)f -= .14.若函数()log (01)f x ax a =<<在区间[,2]a a 上的最大值是最小值的3倍,则a = .15.已知01a <<,给出下列四个关于自变量x 的函数:①log x y a =,②2log a y x =, ③31(log )ay x = ④121(log )ay x =.其中在定义域内是增函数的有 . 三.解答题(6小题,共75分) 16.(12分)计算下列各式的值:17.求下列各式中的x 的值(共15分,每题5分) 18.(共12分)(Ⅰ)解不等式2121()x x aa--> (01)a a >≠且. (Ⅱ)设集合2{|log (2)2}S x x =+≤,集合1{|()1,2}2xT y y x ==-≥-求ST ,S T .19.( 12分) 设函数421()log 1x x f x x x -⎧<=⎨≥⎩.(Ⅰ)求方程1()4f x =的解. (Ⅱ)求不等式()2f x ≤的解集.20.( 13分)设函数22()log (4)log (2)f x x x =⋅的定义域为1[,4]4, (Ⅰ)若x t 2log =,求t 的取值范围;(Ⅱ)求()y f x =的最大值及最小值,并求出最值时对应的x 的值.21.(14分)已知定义域为R 的函数12()22x x bf x +-+=+是奇函数.(Ⅰ)求b 的值;(Ⅱ)证明函数()f x 在R 上是减函数;(Ⅲ)若对随意的t R ∈,不等式22(2)(2)0f t t f t k -+-<恒成立,求k 的取值范围. 22.已知函数)1a (log )x (f xa -= )1a 0a (≠>且, (1)求f(x)的定义域;(2)探讨函数f(x)的增减性。
基本初等函数(必修1)知识点与练习
第二章 基本初等函数知识点1.指数与指数幂的运算(1)根式的概念①如果,,,1nxa a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根.这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.当n 为奇数时,a 为任意实数;当n 为偶数时,0a ≥.③根式的性质:n a =;当na =;当n 为偶数时,(0)|| (0)a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩. (2)分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是:0,,,m naa m n N +>∈且1)n >.0的正分数指数幂等于 .0的负分数指数幂②正数的负分数指数幂的意义是:1()0,,,m m nn a a m n N a -+==>∈且1)n >.(3)分数指数幂的运算性质2指数函数及其性质3对数与对数运算(1)对数的定义.①若(0,1)xaN a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N的对数,作 ,其中a 叫做 ,N 叫做 .②负数和零没有对数.③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)x ax N a N a a N =⇔=>≠>.(2)几个重要的对数恒等式log 10a =,log 1a a =,log b a a b =.(3)常用对数与自然对数常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N ,即log e N (其中 2.71828e =…).(4)对数的运算性质 如果0,1,0,0a a M N >≠>>,那么①加法: ②减法: ③数乘: ④log a Na N =⑤loglog (0,)bn a a n M M b n R b =≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b a b N N b b a=>≠且 4对数函数及其性质(5)反函数的性质 ①原函数()y f x =与反函数1()y f x -=的图象关于 对称.②函数()y f x =的定义域、值域分别是其反函数1()y f x -=的值域、定义域.③若(,)P a b 在原函数()y f x =的图象上,则'(,)P b a 在反函数1()y f x -=的图象上.AB C5幂函数(1)幂函数的定义 一般地,函数y x α=叫做幂函数,其中x 为自变量,α是常数.(2)幂函数的图象,性质6〖补充知识〗二次函数图像及性质第二章 基本初等函数练习题log 1a ------= log a a ------= 12log 2------= 32log 2-------= 3log 27-------= 2log 52------=221log log 612------+= lg 25lg 4------+=2ln e -------=1. 函数y =的定义域是 ( )A .[1,)+∞B .2(,)3+∞C .2[,1]3D .2(,1]32.函数log (32)2a y x =-+的图象必过定点 ( )A .(1,2)B .(2,2)C .(2,3)D .2(,2)33.已知幂函数()y f x =的图象过点,则(4)f 的值为 ( )A .1B . 2C .12D .84. 已知f (x )=(m -1)x 2-2mx +3是偶函数,则在(-∞, 3)内此函数 ( ) A.是增函数 B.不是单调函数 C.是减函数 D.不能确定5. 下列图形表示具有奇偶性的函数可能是 ( )6(2)log (5)x y x -=-的定义域是 ( ) A .(3,4) B .(2,5) C .(2,3)(3,5) D .(,2)(5,)-∞+∞7. 若函数)1,0)((log ≠>+=a a b x y a 的图象过两点(1,0)-和(0,1),则 ( )A .2,2a b == B.2a b = C .2,1a b == D.a b ==8. 函数22log (1)y x x =+≥的值域为 ( )A 、()2,+∞B 、(),2-∞C 、[)2,+∞D 、[)3,+∞9. 若21025x=,则10x -等于 ( )A 、15B 、15-C 、150D 、162510. 与函数()2xf x =的图像关于直线y x =对称的曲线C 对应的函数为()g x ,则1()2g 的值为 ( )AB .1;C .12; D .1-11. 已知13x x -+=,则22x x -+值为 ( )A 5B 6 C. 7 D. 812. 三个数60.70.70.76log 6,,的大小关系为 ( )A. 60.70.70.7log 66<<B. 60.70.70.76log 6<< C .0.760.7log 660.7<<D. 60.70.7log 60.76<<13. 在统一平面直角坐标系中,函数ax x f =)(与x a x g =)(的图像可能是 ( )14. 已知偶函数f (x )在区间(-∞,0]上为增函数,下列不等式一定成立的是( )A .f (-3)>f (2) B .f (-π)>f (3)C .f (1)>f (a 2+2a +3)D .f (a 2+2)>f (a 2+1)15. 函数log a y x =,log b y x =,log c y x =,log d y x =的图象如图所示,则a ,b ,c ,d 的大小顺序是 ( ).A .1<d <c <a <bB .c <d <1<a <bC .c <d <1<b <aD .d <c <1<a <b二、填空题16,已知函数f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧,≤ ,,>,020log 3x x x x 则⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛91f f 的值为___ __17,不论a 为何正实数,函数12x y a +=-的图象一定通过一定点,则该定点的坐标是_____ 18,函数log (1)a y x =-恒过 点19.计算:459log 27log 8log 625⨯⨯= .20.若函数()log (01)f x ax a =<<在区间[,2]a a 上的最大值是最小值的3倍,a = .21,已知函数f (x )=a -121+x ,若f (x )为奇函数,则a =___ _____三、解答题22. 计算(1)4160.253216(24()849-+-⨯.(2)125552log 2log log 34e ++21log32-⨯23,函数()(0,1)x f x a a a =>≠在区间[1,2]上的最大值比最小值大2a,求a 的值为25, 设函数421()log 1x x f x x x -⎧<=⎨≥⎩.(Ⅰ)求方程1()4f x =的解. (Ⅱ)求不等式()2f x ≤的解集.26.解不等式2121()x x a a--> (01)a a >≠且.27.设集合2{|log (2)2}S x x =+≤,集合1{|()1,2}2xT y y x ==-≥-求S T ,S T .。
基本初等函数-人教A版高中数学必修1课时训练(含答案)
解析 令 x-1=0,得 x=1, 此时 y=2+1=3,∴图象恒过定点(1,3). 答案 C 8.函数 f(x)= 1-2x的定义域是( A.(-∞,0] B.[0,+∞) ).
C.(-∞,0) D.(-∞,+∞) 解析 要使函数有意义,则 1-2x≥0,即 2x≤1,∴x≤0.
答案 A 5 3 9.已知函数 f(x)是指数函数,且 f-2= 25 ,则 f(3)=________.
1 2x+1x<-1, = + x≥-1. 2x 1 1 其图象分成两部分,一部分是将 y1=2x+1(x<-1)的图象作出,而它的图象可以 1 看作将 y=2x 的图象沿 x 轴的负方向平移一个单位而得到, 另一部分是将 y=2x
解析 原式= 答案 0
综合提高
7.下列说法中,正确说法的个数为(
限时25分钟
).
n ① an=a;②若 a∈R,则(a2-a+1)0=1; 3 ③ x4+y3= 3 6 +y;④ -5= -52. D.3
A.0 B.1 C.2
解析 ①中,若 n 为偶数,则不一定成立,故①是错误的;②中,因为 a2-a+1 1 3 =a-22+4≠0,所以(a2-a+1)0=1 是正确的;③是错误的;④左边为负数, 而右边为正数,是错误的,故选 B. 答案 B
+1
(x≥-1)的图象作出, 而它的图象可以看作将 y=2x 的图象沿 x 轴的负方向平移
一个单位而得到,如图所示.
法二 先作出 y=2x(x≥0)的图象,再关于 y 轴对称即得 y=2|x|的图象,再将 y= 2|x|的图象左移一个单位即可得到 y=2|x+1|的图象,如法一中图所示.
2.1.2 指数函数的性质的应用 双基达标
人教版高中数学必修1数学第二章课后习题(共10页)Word版
新课程标准数学必修1第二章课后习题解答第二章 基本初等函数(I ) 2.1指数函数 练习(P54)1. a 21=a ,a 43=43a ,a53-=531a,a32-=321a.2. (1)32x =x 32, (2)43)(b a +=(a +b )43, (3)32n)-(m =(m -n )32, (4)4n)-(m =(m -n )2,(5)56q p =p 3q 25,(6)mm 3=m213-=m 25.3. (1)(4936)23=[(76)2]23=(76)3=343216;(2)23×35.1×612=2×321×(23)31×(3×22)61=231311--×3613121++=2×3=6;(3)a 21a 41a 81-=a814121-+=a 85; (4)2x31-(21x 31-2x 32-)=x 3131+--4x 3221--=1-4x -1=1x4-. 练习(P58)1.如图图2-1-2-142.(1)要使函数有意义,需x -2≥0,即x ≥2,所以函数y =32-x 的定义域为{x |x ≥2};(2)要使函数有意义,需x ≠0,即函数y =(21)x 1的定义域是{x ∣x ≠0}.3.y =2x (x ∈N *)习题2.1 A 组(P59)1.(1)100;(2)-0.1;(3)4-π;(4)x -y .2解:(1)623b a ab=212162122123)(⨯⨯⨯b a a b =23232121--⨯b a =a 0b 0=1. (2)a aa2121=212121a a a⨯=2121a a ⨯=a 21.(3)415643)(mm m m m •••=4165413121mm m m m ••=4165413121+++mm=m 0=1.点评:遇到多重根号的式子,可以由里向外依次去掉根号,也可根据幂的运算性质来进行. 3.解:对于(1),可先按底数5,再按键,再按12,最后按,即可求得它的值.答案:1.710 0; 对于(2),先按底数8.31,再按键,再按12,最后按即可. 答案:2.881 0; 对于(3)这种无理指数幂,先按底数3,再按键,再按键,再按2,最后按即可.答案:4.728 8;对于(4)这种无理指数幂,可先按底数2,其次按键,再按π键,最后按即可.答案:8.825 0.4.解:(1)a 31a 43a127=a 1274331++=a 35; (2)a 32a 43÷a 65=a654332-+=a 127;(3)(x 31y43-)12=12431231⨯-⨯yx =x 4y -9;(4)4a 32b 31-÷(32-a 31-b 31-)=(32-×4)31313132+-+b a =-6ab 0=-6a ;(5))2516(462r t s -23-=)23(4)23(2)23(6)23(2)23(452-⨯-⨯-⨯--⨯-⨯rts=6393652----rt s =36964125s r r ;(6)(-2x 41y31-)(3x21-y 32)(-4x 41y 32)=[-2×3×(-4)]x 323231412141++-+-yx=24y ;(7)(2x 21+3y41-)(2x 21-3y41-)=(2x 21)2-(3y 41-)2=4x -9y 21-;(8)4x 41 (-3x 41y31-)÷(-6x21-y32-)=3231214141643+-++-⨯-y x =2xy 31. 点评:进行有理数指数幂的运算时,要严格按法则和运算顺序,同时注意运算结果的形式,但结果不能既有分数指数又有根式,也不能既有分母又有负指数.5.(1)要使函数有意义,需3-x ∈R ,即x ∈R ,所以函数y =23-x 的定义域为R . (2)要使函数有意义,需2x +1∈R ,即x ∈R ,所以函数y =32x +1的定义域为R .(3)要使函数有意义,需5x ∈R,即x ∈R,所以函数y =(21)5x的定义域为R . (4)要使函数有意义,需x ≠0,所以函数y =0.7x1的定义域为{x |x ≠0}.点评:求函数的定义域一是分式的分母不为零,二是偶次根号的被开方数大于零,0的0次幂没有意义.6.解:设经过x 年的产量为y ,一年内的产量是a (1+100p ),两年内产量是a (1+100p )2,…,x 年内的产量是a (1+100p )x ,则y =a (1+100p )x(x ∈N *,x ≤m ). 点评:根据实际问题,归纳是关键,注意x 的取值范围.7.(1)30.8与30.7的底数都是3,它们可以看成函数y =3x ,当x =0.8和0.7时的函数值;因为3>1,所以函数y =3x 在R 上是增函数.而0.7<0.8,所以30.7<30.8.(2)0.75-0.1与0.750.1的底数都是0.75,它们可以看成函数y =0.75x ,当x =-0.1和0.1时的函数值; 因为1>0.75,所以函数y =0.75x 在R 上是减函数.而-0.1<0.1,所以0.750.1<0.75-0.1.(3)1.012.7与1.013.5的底数都是1.01,它们可以看成函数y =1.01x ,当x =2.7和3.5时的函数值; 因为1.01>1,所以函数y =1.01x 在R 上是增函数.而2.7<3.5,所以1.012.7<1.013.5.(4)0.993.3与0.994.5的底数都是0.99,它们可以看成函数y =0.99x ,当x =3.3和4.5时的函数值; 因为0.99<1,所以函数y =0.99x 在R 上是减函数.而3.3<4.5,所以0.994.5<0.993.3.8.(1)2m ,2n 可以看成函数y =2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为2>1,所以函数y =2x 在R 上是增函数.因为2m <2n ,所以m <n .(2)0.2m ,0.2n 可以看成函数y =0.2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0.2<1, 所以函数y =0.2x 在R 上是减函数.因为0.2m <0.2n ,所以m >n . (3)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0<a <1, 所以函数y =a x 在R 上是减函数.因为a m <a n ,所以m >n . (4)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为a >1, 所以函数y =a x 在R 上是增函数.因为a m >a n ,所以m >n .点评:利用指数函数的单调性是解题的关键.9.(1)死亡生物组织内碳14的剩余量P 与时间t 的函数解析式为P=(21)57301.当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量为P=(21)573057309⨯=(21)9≈0.002. 答:当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量约为死亡前含量的2‰, 因此,还能用一般的放射性探测器测到碳14的存在.(2)设大约经过t 万年后,用一般的放射性探测器测不到碳14,那么(21)537010000t <0.001,解得t >5.7.答:大约经过6万年后,用一般的放射性探测器是测不到碳14的.B 组1. 当0<a <1时,a 2x -7>a 4x -12⇒x -7<4x -1⇒x >-3;当a >1时,a 2x -7>a 4x -1⇒2x -7>4x -1⇒x <-3. 综上,当0<a <1时,不等式的解集是{x |x >-3};当a >1时,不等式的解集是{x |x <-3}.2.分析:像这种条件求值,一般考虑整体的思想,同时观察指数的特点,要注重完全平方公式的运用. 解:(1)设y =x 21+x21-,那么y 2=(x 21+x21-)2=x +x -1+2.由于x +x -1=3,所以y =5.(2)设y =x 2+x -2,那么y =(x +x -1)2-2.由于x +x -1=3,所以y =7.(3)设y =x 2-x -2,那么y =(x +x -1)(x -x -1),而(x -x -1)2=x 2-2+x -2=5,所以y =±35. 点评:整体代入和平方差,完全平方公式的灵活运用是解题的突破口. 3.解:已知本金为a 元.1期后的本利和为y 1=a +a ×r =a (1+r ),2期后的本利和为y 2=a (1+r )+a (1+r )×r =a (1+r )2, 3期后的本利和为y 3=a (1+r )3, …x 期后的本利和为y =a (1+r )x .将a =1 000,r =0.022 5,x =5代入上式得y =a (1+r )x =1 000×(1+0.022 5)5=1 000×1.02255≈1118. 答:本利和y 随存期x 变化的函数关系式为y =a (1+r )x ,5期后的本利和约为1 118元. 4.解:(1)因为y 1=y 2,所以a 3x +1=a -2x .所以3x +1=-2x .所以x =51-. (2)因为y 1>y 2,所以a 3x +1>a -2x . 所以当a >1时,3x +1>-2x .所以x >51-. 当0<a <1时,3x +1<-2x .所以x <51-.2.2对数函数 练习(P64)1.(1)2log 83=; (2)2log 325=; (3)21log 12=-; (4)2711log 33=- 2.(1)239=; (2)35125=; (3)2124-=; (4)41381-=3.(1)设5log 25x =,则25255x ==,所以2x =;(2)设21log 16x =,则412216x -==,所以4x =-; (3)设lg1000x =,则310100010x==,所以3x =; (4)设lg 0.001x =,则3100.00110x-==,所以3x =-;4.(1)1; (2)0; (3)2; (4)2; (5)3; (6)5.练习(P68)1.(1)lg()lg lg lg xyz x y z =++;(2)222lg lg()lg lg lg lg lg 2lg lg xy xy z x y z x y z z =-=++=++;(3)33311lg()lg lg lg lg 3lg lg22xy x y z x y z =-=+-=+-;(4)2211lg()lg (lg lg )lg 2lg lg 22y z x y z x y z ==-+=--. 2.(1)223433333log (279)log 27log 9log 3log 3347⨯=+=+=+=;(2)22lg1002lg1002lg104lg104====;(3)5lg 0.00001lg105lg105-==-=-; (4)11ln 22e ==3. (1)22226log 6log 3log log 213-===; (2)lg5lg 2lg101+==; (3)555511log 3log log (3)log 1033+=⨯==;(4)13333351log 5log 15log log log 31153--====-.4.(1)1; (2)1; (3)54练习(P73)1.函数3log y x =及13log y x =的图象如右图所示.相同点:图象都在y 轴的右侧,都过点(1,0) 不同点:3log y x =的图象是上升的,13log y x =的图象是下降的关系:3log y x =和13log y x =的图象是关于x 轴对称的.2. (1)(,1)-∞; (2)(0,1)(1,)+∞; (3)1(,)3-∞; (4)[1,)+∞3. (1)1010log 6log 8< (2)0.50.5log 6log 4< (3)2233log 0.5log 0.6> (4) 1.5 1.5log 1.6log 1.4>习题2.2 A 组(P74) 1. (1)3log 1x =; (2)41log 6x =; (3)4log 2x =; (4)2log 0.5x = (5) lg 25x = (6)5log 6x =2. (1)527x = (2) 87x = (3) 43x = (4)173x=(5) 100.3x= (6) 3xe =3. (1)0; (2) 2; (3) 2-; (4)2; (5) 14-; (6) 2. 4. (1)lg6lg 2lg3a b =+=+; (2) 3lg 42lg 22log 4lg3lg3ab===; (3) 2lg122lg 2lg3lg3log 1222lg 2lg 2lg 2b a +===+=+; (4)3lg lg3lg 22b a =-=- 5. (1)x ab =; (2) mx n=; (3) 3n x m =; (4)b x =.6. 设x 年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番,则(10.073)4x+=解得 1.073log 420x =≈. 答:设20年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番.7. (1)(0,)+∞; (2) 3(,1]4.8. (1)m n <; (2) m n <; (3) m n >; (4)m n >. 9. 若火箭的最大速度12000v =,那么62000ln 112000ln(1)61402M M M M e mm m m ⎛⎫+=⇒+=⇒+=⇒≈ ⎪⎝⎭答:当燃料质量约为火箭质量的402倍时,火箭的最大速度可达12km/s.10. (1)当底数全大于1时,在1x =的右侧,底数越大的图象越在下方.所以,①对应函数lg y x =,②对应函数5log y x =,③对应函数2log y x =. (2)略. (3)与原函数关于x 轴对称. 11. (1)235lg 25lg 4lg92lg52lg 22lg3log 25log 4log 98lg 2lg3lg5lg 2lg3lg5⋅⋅=⨯⨯=⨯⨯= (2)lg lg lg log log log 1lg lg lg a b c b c a b c a a b c⋅⋅=⨯⨯= 12. (1)令2700O =,则312700log 2100v =,解得 1.5v =. 答:鲑鱼的游速为1.5米/秒. (2)令0v =,则31log 02100O=,解得100O =. 答:一条鱼静止时的耗氧量为100个单位.B 组1. 由3log 41x =得:143,43xx-==,于是11044333x x -+=+= 2. ①当1a >时,3log 14a<恒成立; ②当01a <<时,由3log 1log 4a a a <=,得34a <,所以304a <<.综上所述:实数a 的取值范围是3{04a a <<或1}a >3. (1)当1I = W/m 2时,112110lg 12010L -==;(2)当1210I -= W/m 2时,121121010lg 010L --==答:常人听觉的声强级范围为0120dB .4. (1)由10x +>,10x ->得11x -<<,∴函数()()f x g x +的定义域为(1,1)- (2)根据(1)知:函数()()f x g x +的定义域为(1,1)-∴ 函数()()f x g x +的定义域关于原点对称又∵ ()()log (1)log (1)()()a a f x g x x x f x g x -+-=-++=+ ∴()()f x g x +是(1,1)-上的偶函数.5. (1)2log y x =,0.3log y x =; (2)3xy =,0.1x y =.习题2.3 A 组(P79) 1.函数y =21x是幂函数. 2.解析:设幂函数的解析式为f (x )=x α,因为点(2,2)在图象上,所以2=2α.所以α=21,即幂函数的解析式为f (x )=x 21,x ≥0.3.(1)因为流量速率v 与管道半径r 的四次方成正比,所以v =k ·r 4; (2)把r =3,v =400代入v =k ·r 4中,得k =43400=81400,即v =81400r 4; (3)把r =5代入v =81400r 4,得v =81400×54≈3 086(cm 3/s ), 即r =5 cm 时,该气体的流量速率为3 086 cm 3/s .第二章 复习参考题A 组(P82)1.(1)11; (2)87; (3)10001; (4)259. 2.(1)原式=))(()()(212121212212122121b a b a b a b a -+++-=b a b b a a b b a a -++++-2121212122=ba b a -+)(2;(2)原式=))(()(1121----+-a a a a a a =aa a a 11+-=1122+-a a . 3.(1)因为lg 2=a ,lg 3=b ,log 125=12lg 5lg =32lg 210lg2•=3lg 2lg 22lg 1+-,所以log 125=ba a +-21. (2)因为2log 3a =,3log 7b =37147log 27log 56log 27⨯=⨯=2log 112log 377++=7log 2log 11)7log 2(log 33333÷++÷=b ab a ÷++÷111)1(3=13++ab ab . 4.(1)(-∞,21)∪(21,+∞);(2)[0,+∞).5.(32,1)∪(1,+∞);(2)(-∞,2);(3)(-∞,1)∪(1,+∞).6.(1)因为log 67>log 66=1,所以log 67>1.又因为log 76<log 77=1,所以log 76<1.所以log 67>log 76. (2)因为log 3π>log 33=1,所以log 3π>1.又因为log 20.8<0,所以log 3π>log 20.8.7.证明:(1)因为f (x )=3x ,所以f (x )·f (y )=3x ×3y =3x +y .又因为f (x +y )=3x +y ,所以f (x )·f (y )=f (x +y ). (2)因为f (x )=3x ,所以f (x )÷f (y )=3x ÷3y =3x -y . 又因为f (x -y )=3x -y ,所以f (x )÷f (y )=f (x -y ).8.证明:因为f (x )=lgxx+-11,a 、b ∈(-1,1), 所以f (a )+f (b )=lgbb a a +-++-11lg11=lg )1)(1()1)(1(b a b a ++--, f (ab b a ++1)=lg (ab b a ab ba +++++-1111)=lg b a ab b a ab +++--+11=lg )1)(1()1)(1(b a b a ++--. 所以f (a )+f (b )=f (abba ++1).9.(1)设保鲜时间y 关于储藏温度x 的函数解析式为y =k ·a x (a >0,且a ≠1).因为点(0,192)、(22,42)在函数图象上,所以022192,42,k a k a ⎧=⋅⎪⎨=⋅⎪⎩解得⎪⎩⎪⎨⎧≈==.93.0327,19222a k 所以y =192×0.93x ,即所求函数解析式为y =192×0.93x . (2)当x =30 ℃时,y ≈22(小时);当x =16 ℃时,y ≈60(小时),即温度在30 ℃和16 ℃的保鲜时间约为22小时和60小时. (3)图象如图:图2-210.解析:设所求幂函数的解析式为f (x )=x α,因为f (x )的图象过点(2,22), 所以22=2α,即221-=2α.所以α=21-.所以f (x )=x 21-(x >0).图略,f (x )为非奇非偶函数;同时它在(0,+∞)上是减函数.B 组1.A2.因为2a =5b =10,所以a =log 210,b =log 510,所以a 1+b 1=10log 12+10log 15=lg 2+lg 5=lg 10=1. 3.(1)f (x )=a 122+-x在x ∈(-∞,+∞)上是增函数.证明:任取x 1,x 2∈(-∞,+∞),且x 1<x 2.f (x 1)-f (x 2)=a 122+-x -a +1222+x =1222+x -1221+x =)12)(12()22(21221++-x x x x . 因为x 1,x 2∈(-∞,+∞), 所以.012.01212>+>+x x又因为x 1<x 2, 所以2122x x <即2122x x <<0.所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2).所以函数f (x )=a 122+-x在(-∞,+∞)上是增函数. (2)假设存在实数a 使f (x )为奇函数,则f (-x )+f (x )=0,即a 121+--x +a 122+-x =0⇒a =121+-x +121+x =122+x +121+x=1, 即存在实数a =1使f (x )=121+--x 为奇函数.4.证明:(1)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以[g (x )]2-[f (x )]2=[g (x )+f (x )][g (x )-f (x )]=)22)(22(xx x x x x x x e e e e e e e e -----++++ =e x ·e -x =e x -x =e 0=1, 即原式得证.(2)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以f (2x )=222x x e e -+,2f (x )·g (x )=2·2x x e e --·2x x e e -+=222xx e e --.所以f (2x )=2f (x )·g (x ).(3)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以g (2x )=222x x e e -+,[g (x )]2+[f (x )]2=(2x x ee -+)2+(2xx e e --)2=4222222x x x x e e e e --+-+++=222xx e e -+.所以g (2x )=[f (x )]2+[g (x )]2.5.由题意可知,θ1=62,θ0=15,当t =1时,θ=52,于是52=15+(62-15)e -k ,解得k ≈0.24,那么θ=15+47e -0.24t . 所以,当θ=42时,t ≈2.3;当θ=32时,t ≈4.2.答:开始冷却2.3和4.2小时后,物体的温度分别为42 ℃和32 ℃.物体不会冷却到12 ℃.6.(1)由P=P 0e -k t 可知,当t =0时,P=P 0;当t =5时,P=(1-10%)P 0.于是有(1-10%)P 0=P 0e -5k ,解得k =51-ln 0.9,那么P=P 0e t )9.0ln 51(.所以,当t =10时,P=P 0e 9.01051n I ⨯⨯=P 0e ln 0.81=81%P 0.答:10小时后还剩81%的污染物. (2)当P=50%P 0时,有50%P 0=P 0et )9.0ln 51(,解得t =9.0ln 515.0ln ≈33.答:污染减少50%需要花大约33h . (3)其图象大致如下:图2-3。
高中数学必修一第二章 基本初等函数 2-1 指数函数课时提升作业及解析
a>0 且 a≠1.
(1)求 a 的值.
(2)求函数 y=f (x≥0)的值域.
【解析】(1)函数图象经过点
,所以 a2-1= ,则 a= .
,其中
(2)由(1)知函数为 f(x)=
(x≥0),由 x≥0,得 x-1≥-1.于是 0<
≤
=2,所以函数的值域为(0,2].
(20 分钟 40 分) 一、选择题(每小题 5 分,共 10 分) 1.(2015·南昌高一检测)函数 f(x)=ax-b 的图象如图所示,其中 a,b 均为常数,则 下列结论正确的是 ( )
【解题指南】从直线位置得出 b 与 1 的大小及 a 的正负,从而判断 y=bax 的增减性. 【解析】选 A.选项 A 中,由直线位置可知 a>0,0<b<1,所以 y=bax 为减函数,故 A 正确.选项 B 中 a>0,b>1,所以 y=bax 为增函数,故 B 项不正确.选项 C 中,a<0,b>1,
2.(2015·昆明高一检测)化简[
的结果为 ( )
A.5
B.
C.-
D.-5
【解析】选 B.[
=(
= == .
【补偿训练】计算[(- )2 的结果是 ( )
A.
B.-
C.
D.-
【解析】选 C.[(- )2 =(
=( )-1= = ,故选 C.
3.
+(-1)-1÷0.75-2+
=( )
A.
B.
C.-
D.-
所以
= =.
的值.
课时提升作业(2)
指数幂及运算
(15 分钟 30 分) 一、选择题(每小题 4 分,共 12 分)
高中数学【基本初等函数、函数的应用】专题练习
高中数学【基本初等函数、函数的应用】专题练习1.已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( ) A.a <b <c B.b <a <c C.b <c <a D.c <a <b答案 A解析 ∵log 53-log 85=log 53-1log 58=log 53·log 58-1log 58<⎝ ⎛⎭⎪⎫log 53+log 5822-1log 58=⎝ ⎛⎭⎪⎫log 52422-1log 58<⎝ ⎛⎭⎪⎫log 52522-1log 58=0,∴log 53<log 85.∵55<84,134<85,∴5log 85<4log 88=4=4log 1313<5log 138, ∴log 85<log 138,∴log 53<log 85<log 138, 即a <b <c .故选A.2.若2x -2y <3-x -3-y ,则( ) A.ln(y -x +1)>0 B.ln(y -x +1)<0 C.ln|x -y |>0 D.ln|x -y |<0 答案 A解析 设函数f (x )=2x -3-x .因为函数y =2x 与y =-3-x 在R 上均单调递增, 所以f (x )在R 上单调递增.原已知条件等价于2x -3-x <2y -3-y ,即f (x )<f (y ),所以x <y ,即y -x >0,y -x +1>1,所以A 正确,B 不正确. 因为|x -y |与1的大小不能确定,所以C ,D 不正确.3.设a ∈R ,函数f (x )=⎩⎨⎧cos (2πx -2πa ),x <a ,x 2-2(a +1)x +a 2+5,x ≥a ,若f (x )在区间(0,+∞)内恰有6个零点,则a 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎤2,94∪⎝ ⎛⎦⎥⎤52,114 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫74,2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫52,114 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤2,94∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫114,3 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫74,2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫114,3 答案 A解析 因为x 2-2(a +1)x +a 2+5=0最多有2个根, 所以c os (2πx -2πa )=0至少有4个根.由2πx -2πa =π2+k π,k ∈Z 可得x =k 2+14+a ,k ∈Z .由0<k 2+14+a <a 可得-2a -12<k <-12.①当x <a 时,当-5≤-2a -12<-4时,f (x )有4个零点,即74<a ≤94;当-6≤-2a -12<-5时,f (x )有5个零点, 即94<a ≤114;当-7≤-2a -12<-6时,f (x )有6个零点, 即114<a ≤134;②当x ≥a 时,f (x )=x 2-2(a +1)x +a 2+5, Δ=4(a +1)2-4(a 2+5)=8(a -2), 当a <2时,Δ<0,f (x )无零点;当a =2时,Δ=0,f (x )有1个零点x =3;当a >2时,令f (a )=a 2-2a (a +1)+a 2+5=-2a +5≥0,则2<a ≤52,此时f (x )有2个零点;所以当a >52时,f (x )有1个零点.综上,要使f (x )在区间(0,+∞)内恰有6个零点,则应满足⎩⎪⎨⎪⎧74<a ≤94,2<a ≤52或⎩⎪⎨⎪⎧94<a ≤114,a =2或a >52或⎩⎨⎧114<a ≤134,a <2.则可解得a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤2,94∪⎝ ⎛⎦⎥⎤52,114.4.已知f (x )=|lg x |-kx -2,给出下列四个结论: (1)若k =0,则f (x )有两个零点; (2)∃k <0,使得f (x )有一个零点; (3)∃k <0,使得f (x )有三个零点; (4)∃k >0,使得f (x )有三个零点. 以上正确结论的序号是________. 答案 (1)(2)(4)解析 令f (x )=|lg x |-kx -2=0,可转化成两个函数y 1=|lg x |,y 2=kx +2的图象的交点个数问题. 对于(1),当k =0时,y 2=2与y 1=|lg x |的图象有两个交点,(1)正确; 对于(2),存在k <0,使y 2=kx +2与y 1=|lg x |的图象相切,(2)正确;对于(3),若k <0,则y 1=|lg x |与y 2=kx +2的图象最多有2个交点,(3)错误; 对于(4),当k >0时,过点(0,2)存在函数g (x )=lg x (x >1)图象的切线,此时共有两个交点,当直线斜率稍微小于相切时的斜率时,就会有3个交点,故(4)正确.1.指数式与对数式的七个运算公式 (1)a m ·a n =a m +n ; (2)(a m )n =a mn ;(3)log a (MN )=log a M +log a N ; (4)log a MN =log a M -log a N ;(5)log a M n =n log a M ; (6)a log a N =N ;(7)log a N =log b Nlog ba (注:a ,b >0且a ,b ≠1,M >0,N >0).2.指数函数与对数函数的图象和性质指数函数y =a x (a >0,a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0,a ≠1)的图象和性质,分0<a <1,a >1两种情况,当a >1时,两函数在定义域内都为增函数,当0<a <1时,两函数在定义域内都为减函数. 3.函数的零点问题(1)函数F (x )=f (x )-g (x )的零点就是方程f (x )=g (x )的根,即函数y =f (x )的图象与函数y =g (x )的图象交点的横坐标.(2)确定函数零点的常用方法:①直接解方程法;②利用零点存在性定理;③数形结合,利用两个函数图象的交点求解. 4.应用函数模型解决实际问题的一般程序 读题文字语言⇒建模数学语言⇒求解数学应用⇒反馈检验作答.热点一 基本初等函数的图象与性质 【例1】 (1)(多选)下列命题中正确的是( ) A.∃x ∈(0,+∞),⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >⎝ ⎛⎭⎪⎫13xB.∀x ∈(0,1),log 12x >log 13xC.∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >x 12D.∃x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >log 13x(2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧log a x ,x >0,|x +2|,-3≤x ≤0(a >0且a ≠1),若函数f (x )的图象上有且仅有两个点关于y 轴对称,则a 的取值范围是( )A.(0,1)B.(1,3)C.(0,1)∪(3,+∞)D.(0,1)∪(1,3)答案 (1)ABC (2)D解析 (1)对于A ,分别作出y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x的图象,如图(1),由图可知,当x ∈(0,+∞)时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,故A 正确;对于B ,分别作出y =log 12x ,y =log 13x 的图象,如图(2),由图可知,当x ∈(0,1)时,log 12x >log 13x ,故B 正确;对于C ,分别作出y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,y =x 12的图象,如图(3),由图可知,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >x 12,故C 正确;对于D ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫120=1,log 13x >log 1313=1,所以D 错误.故选ABC.(2)y =log a x 的图象关于y 轴对称的图象对应的函数为y =log a (-x ),函数f (x )的图象上有且仅有两个点关于y 轴对称,等价于y =log a (-x )与y =|x +2|,-3≤x ≤0的图象有且仅有一个交点.当0<a <1时,显然符合题意(图略).当a >1时,只需log a 3>1,∴1<a <3. 综上所述,a 的取值范围是(0,1)∪(1,3).探究提高 1.指数函数、对数函数的图象和性质受底数a 的影响,解决与指数、对数函数特别是与单调性有关的问题时,首先要看底数a 的范围. 2.基本初等函数的图象和性质是统一的,在解题中可相互转化. 【训练1】 (1)函数f (x )=x 2-1e x 的图象大致为( )(2)(多选)已知函数f (x )=log 2(1+4x )-x ,则下列说法正确的是( ) A.函数f (x )是偶函数 B.函数f (x )是奇函数C.函数f (x )在(-∞,0]上单调递增D.函数f (x )的值域为[1,+∞) 答案 (1)A (2)AD解析 (1)易知f (x )在定义域R 上为非奇非偶函数,B 不合题意. 当x <0且x →-∞时,f (x )>0,且f (x )→+∞,C 不合题意. 当x >0且x →+∞时,f (x )→0,知D 不合题意,只有A 满足.(2)因为f (x )的定义域为R ,且f (-x )=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+14x -(-x )=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +14x +x =log 2(4x +1)-log 24x +x =log 2(1+4x )-2x +x =log 2(1+4x )-x =f (x ), 所以函数f (x )为偶函数,故A 正确,B 不正确;f ′(x )=4x ln 4(1+4x)ln 2-1=2×4x 4x +1-1=4x -14x +1, 则当x <0时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,当x >0时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增,故C 不正确;由以上分析知,f (x )min =f (0)=1,所以函数f (x )的值域为[1,+∞),故D 正确.综上所述,选AD. 热点二 函数的零点与方程 考向1 确定函数零点个数【例2】 (1)设函数f (x )=2|x |+x 2-3,则函数y =f (x )的零点个数是( ) A.4 B.3 C.2D.1(2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧e x ,x <0,4x 3-6x 2+1,x ≥0,其中e 为自然对数的底数,则函数g (x )=3[f (x )]2-10f (x )+3的零点个数为( ) A.4 B.5 C.6D.3答案 (1)C (2)A解析 (1)易知f (x )是偶函数,当x ≥0时,f (x )=2x +x 2-3,所以x ≥0时,f (x )在[0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,所以x =1是函数y =f (x )在[0,+∞)上的唯一零点.根据奇偶性,知x =-1是y =f (x )在(-∞,0)内的零点, 因此y =f (x )有两个零点.(2)当x ≥0时,f (x )=4x 3-6x 2+1的导数为f ′(x )=12x 2-12x , 当0<x <1时,f (x )单调递减,x >1时,f (x )单调递增,可得f (x )在x =1处取得最小值,最小值为-1,且f (0)=1, 作出函数f (x )的图象,如图. g (x )=3[f (x )]2-10f (x )+3,可令g (x )=0,t =f (x ),可得3t 2-10t +3=0, 解得t =3或13.当t =13时,可得f (x )=13有三个实根,即g (x )有三个零点; 当t =3时,可得f (x )=3有一个实根,即g (x )有一个零点. 综上,g (x )共有四个零点.探究提高 判断函数零点个数的主要方法(1)解方程f (x )=0,直接求零点;(2)利用零点存在性定理;(3)数形结合法:对于给定的函数不能直接求解或画出图象,常会通过分解转化为两个能画出图象的函数,求其图象交点问题.【训练2】 (1)函数f (x )=2sin x -sin 2x 在[0,2π]的零点个数为( ) A.2 B.3 C.4D.5(2)设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R ,都有f (x +2)=f (2-x ),当x ∈[-2,0]时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫22x-1,则关于x 的方程为f (x )-log 8(x +2)=0在区间(-2,6)上根的个数为( ) A.1 B.2 C.3D.4答案 (1)B (2)C解析 (1)令f (x )=0,得2sin x -sin 2x =0, 即2sin x -2sin x cos x =0,∴2sin x (1-cos x )=0,∴sin x =0或cos x =1. 又x ∈[0,2π],∴由sin x =0得x =0,π或2π,由cos x =1得x =0或2π. 故函数f (x )的零点为0,π,2π,共3个. (2)对于任意的x ∈R ,都有f (2+x )=f (2-x ), ∴f (x +4)=f [2+(x +2)]=f [2-(x +2)]=f (-x )=f (x ), ∴函数f (x )是一个周期函数,且T =4.又∵当x ∈[-2,0]时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫22x-1,函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (6)=f (-2)=1,则函数y =f (x )与y =log 8(x +2)在区间(-2,6)上的图象如图所示,根据图象可得y =f (x )与y =log 8(x +2)在区间(-2,6)上有3个不同的交点,即f (x )-log 8(x +2)=0在区间(-2,6)上有3个根. 考向2 根据函数的零点求参数的值或范围 【例3】 (1)已知函数f (x )=x 2-2x +a (e x -1+e-x +1)有唯一零点,则a =( )A.-12B.13C.12D.1(2)设a ,b ∈R ,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x <0,13x 3-12(a +1)x 2+ax ,x ≥0.若函数y =f (x )-ax -b恰有3个零点,则( ) A.a <-1,b <0 B.a <-1,b >0 C.a >-1,b <0 D.a >-1,b >0答案 (1)C (2)C解析 (1)f (x )=(x -1)2+a (e x -1+e 1-x )-1, 令t =x -1,则g (t )=f (t +1)=t 2+a (e t +e -t )-1. ∵g (-t )=(-t )2+a (e -t +e t )-1=g (t ),且t ∈R , ∴函数g (t )为偶函数.∵f (x )有唯一零点,∴g (t )也有唯一零点. 又g (t )为偶函数,由偶函数的性质知g (0)=0, ∴2a -1=0,解得a =12.(2)由题意,令y =f (x )-ax -b =0,得b =f (x )-ax =⎩⎨⎧(1-a )x ,x <0,13x 3-12(a +1)x 2,x ≥0. 设y =b ,g (x )=⎩⎨⎧(1-a )x ,x <0,13x 3-12(a +1)x 2,x ≥0,则以上两个函数的图象恰有3个交点,根据选项进行讨论.①当a <-1时,1-a >0,可知在x ∈(-∞,0)上,g (x )单调递增,且g (x )<0; 由g ′(x )=x 2-(a +1)x =x [x -(a +1)](x ≥0),a +1<0, 可知在x ∈[0,+∞)上,g (x )单调递增,且g (x )≥0.此时直线y =b 与g (x )的图象只有1个交点,不符合题意,故排除A ,B. ②当a >-1,即a +1>0时.因为g ′(x )=x [x -(a +1)](x ≥0),所以当x ≥0时,由g ′(x )<0可得0<x <a +1,由g ′(x )>0可得x >a +1,所以当x ≥0时,g (x )在(0,a +1)上单调递减,g (x )在(a +1,+∞)上单调递增.如图,y =b 与y =g (x )(x ≥0)的图象至多有2个交点.当1-a >0,即-1<a <1时,由图象可得,若要y =g (x )与y =b 的图象有3个交点,必有b <0;当1-a =0时,y =g (x )与y =b 的图象可以有1个、2个或无数个交点,但不存在恰有3个交点的情况,不符合题意,舍去;当1-a <0,即a >1时,y =g (x )与y =b 的图象可以有1个或2个交点,但不存在恰有3个交点的情况,不符合题意,舍去. 综上,-1<a <1,b <0.故选C.探究提高 1.求解第(1)题关键是利用函数f (x )有唯一零点找到解题思路.借助换元法,构造函数g (t )=f (t +1)=t 2+a (e t +e -t )-1,利用函数的性质求解. 2.解决由函数零点的存在情况求参数的值或取值范围问题,关键是利用函数方程思想或数形结合思想,构建关于参数的方程或不等式求解.【训练3】 设函数f (x )=e x (2x -1)-ax +a (a <1)有两个零点,则实数a 的取值范围是( ) A.(0,1) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,43e -0.5 C.(-∞,1) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,43e -0.5 答案 A解析 依题设,f (x )=e x (2x -1)-ax +a 有两个零点,∴函数y =e x (2x -1)的图象与直线y =a (x -1)有两个交点. 令y ′=[e x (2x -1)]′=e x (2x +1)=0,得x =-12.当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12时,y ′<0,故y =e x(2x -1)为减函数; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞时,y ′>0,故y =e x (2x -1)为增函数,如图.设直线y =a (x -1)与y =e x (2x -1)相切于点P (x 0,y 0), ∴y 0=e x 0(2x 0-1). 则过点P (x 0,y 0)的切线为 y -e x 0(2x 0-1)=e x 0(2x 0+1)(x -x 0).将点(1,0)代入上式,得x 0=0或x 0=32(舍去). 此时,直线y =a (x -1)的斜率为1.故若直线y =a (x -1)与函数y =e x (2x -1)的图象有两个交点,应有0<a <1. 热点三 函数的实际应用【例4】某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O 在水平线MN 上,桥AB 与MN 平行,OO ′为铅垂线(O ′在AB 上).经测量,左侧曲线AO 上任一点D 到MN 的距离h 1(米)与D 到OO ′的距离a (米)之间满足关系式h 1=140a 2;右侧曲线BO 上任一点F 到MN 的距离h 2(米)与F 到OO ′的距离b (米)之间满足关系式h 2=-1800b 3+6b .已知点B 到OO ′的距离为40米.(1)求桥AB的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO′的桥墩CD和EF,且CE为80米,其中C,E在AB上(不包括端点).桥墩EF每米造价k(万元),桥墩CD每米造价32k(万元)(k>0),问O′E为多少米时,桥墩CD与EF的总造价最低?解(1)如图,设AA1,BB1,CD1,EF1都与MN垂直,A1,B1,D1,F1是相应垂足.由条件知,当O′B=40时,BB1=-1800×403+6×40=160,则AA1=160.由140O′A2=160,得O′A=80.所以AB=O′A+O′B=80+40=120(米).(2)以O为原点,OO′所在直线为y轴建立平面直角坐标系xOy(如图所示).设F(x,y2),x∈(0,40),则y2=-1800x3+6x,EF=160-y2=160+1800x3-6x.因为CE=80,所以O′C=80-x.设D(x-80,y1),则y1=140(80-x)2,所以CD =160-y 1=160-140(80-x )2=-140x 2+4x . 记桥墩CD 和EF 的总造价为f (x )万元, 则f (x )=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫160+1800x 3-6x +32k ⎝ ⎛⎭⎪⎫-140x 2+4x=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1800x 3-380x 2+160(0<x <40). f ′(x )=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫3800x 2-340x =3k 800x (x -20),令f ′(x )=0,得x =20或x =0(舍去). 列表如下:所以当x =20时,f (x )取得最小值. 答:(1)桥AB 的长度为120米;(2)当O ′E 为20米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低.探究提高 1.解决函数的实际应用问题时,首先要耐心、细心地审清题意,弄清各量之间的关系,再建立函数关系式,然后借助函数的知识求解,解答后再回到实际问题中去.2.对函数模型求最值的常用方法:单调性法、基本不等式法及导数法.【训练4】 “一骑红尘妃子笑,无人知是荔枝来”描述了封建统治者的骄奢生活,同时也讲述了古代资源流通的不便利.如今我国物流行业蓬勃发展,极大地促进了社会经济发展和资源整合.已知某类果蔬的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系y =e ax +b (a ,b 为常数),若该果蔬在6 ℃的保鲜时间为216小时,在24 ℃的保鲜时间为8小时,且该果蔬所需物流时间为3天,则物流过程中果蔬的储藏温度(假设物流过程中恒温)最高不能超过( ) A.9 ℃ B.12 ℃ C.18 ℃ D.20 ℃答案 B解析 当x =6时,e 6a +b =216;当x =24时,e 24a +b =8, ∴e 6a +be 24a +b =2168=27,则e 6a =13. 若果蔬保鲜3天,则72=13×216=e 6a ·e 6a +b =e 12a +b , 故物流过程中果蔬的储藏温度最高不能超过12 ℃.一、选择题1.设a =log 2 0.3,b =log 120.4,c =0.40.3,则a ,b ,c 的大小关系为( )A.a <b <cB.c <a <bC.b <c <aD.a <c <b答案 D解析 ∵log 20.3<log 21=0,∴a <0.∵log 120.4=-log 20.4=log 252>log 22=1,∴b >1.∵0<0.40.3<0.40=1,∴0<c <1, ∴a <c <b .2.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,满足f (x +1)=-f (x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=cos π2x ,则函数y =f (x )-|x |的零点个数是( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案 A解析 由f (x +1)=-f (x ),得f (x +2)=f (x ),知周期T =2. 令f (x )-|x |=0,得f (x )=|x |.作出函数y =f (x )与g (x )=|x |的图象如图所示.由图象知,函数y =f (x )-|x |有两个零点.3.Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I (t )(t 的单位:天)的Logistic 模型:I (t )=K 1+e-0.23(t -53),其中K 为最大确诊病例数.当I (t *)=0.95K 时,标志着已初步遏制疫情,则t *约为(ln 19≈3)( ) A.60 B.63 C.66 D.69答案 C 解析 ∵I (t )=K 1+e -0.23(t -53), ∴当I (t *)=0.95K 时,K1+e -0.23(t *-53)=0.95K ,则11+e -0.23(t *-53)=0.95⇒1+e -0.23(t *-53)=10.95⇒e -0.23(t *-53)=10.95-1⇒e0.23(t *-53)=19. ∴0.23(t *-53)=ln 19,∴t *=ln 190.23+53≈30.23+53≈66.4.已知函数f (x )=[x ]([x ]表示不超过实数x 的最大整数),若函数g (x )=e x -1e x -2的零点为x 0,则g [f (x 0)]等于( ) A.1e -e -2B.-2C.e -1e -2 D.e 2-1e 2-2答案 B解析 因为g (x )=e x -1e x -2, 所以g ′(x )=e x +1e x >0在R 上恒成立, 即函数g (x )=e x -1e x -2在R 上单调递增.又g(0)=e0-1e0-2=-2<0,g(1)=e1-1e1-2>0,所以g(x)在(0,1)上必然存在零点,即x0∈(0,1),因此f(x0)=[x0]=0,所以g[f(x0)]=g(0)=-2.5.(多选)若0<c<1,a>b>1,则()A.log a c>log b cB.ab c>ba cC.a log b c>b log a cD.a(b-c)>b(a-c) 答案AB解析对于A,因为0<c<1,a>b>1,所以log c a<log c b<0,所以log a alog a c<log b blog b c<0,即1 log a c<1log b c<0,所以0>log a c>log b c,故A正确;对于B,因为0<c<1,所以-1<c-1<0,所以当x>1时,函数y=x c-1单调递减,所以b c-1>a c-1,又ab>0,所以由不等式的基本性质得ab c>ba c,故B正确;对于C,由A知log b c<log a c<0,又a>b>1,所以a log b c<b log b c,b log b c<b log a c,所以a log b c<b log a c,故C不正确;对于D,因为0<c<1,a>b>1,所以ac>bc,所以-ac<-bc,所以ab-ac<ab-bc,即a(b-c)<b(a-c),故D不正确.综上所述,选AB.6.(多选)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 AD解析 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,当0≤x ≤1时,f (x )=x ,所以f (x )是周期为4的函数,其部分图象如图所示,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]上有无数个零点,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. 二、填空题7.已知λ∈R ,函数f (x )=⎩⎨⎧x -4,x ≥λ,x 2-4x +3,x <λ.若函数f (x )恰有2个零点,则λ的取值范围是________. 答案 (1,3]∪(4,+∞)解析 令f (x )=0,当x ≥λ时,x =4.当x <λ时,x 2-4x +3=0,则x =1或x =3.若函数f (x )恰有2个零点,结合图1与图2知,1<λ≤3或λ>4.8.为了预防某种病毒,某商场需要通过喷洒药物对内部空间进行全面消毒,出于对顾客身体健康的考虑,相关部门规定空气中这种药物的浓度不超过0.25 mg/m 3时,顾客方可进入商场.已知从喷洒药物开始,商场内部的药物浓度y (单位:mg/m 3)与经过的时间t (单位:min)之间的函数关系为y =⎩⎪⎨⎪⎧0.1t ,0≤t <10,⎝ ⎛⎭⎪⎫12t10-a,t ≥10(a 为常数),函数图象如图所示.如果商场规定10:00顾客可以进入商场,那么开始喷洒药物的时间最迟是________.答案 9:30解析 由题图可得函数图象过点(10,1), 代入函数的解析式,可得⎝ ⎛⎭⎪⎫121-a=1,解得a =1,所以y =⎩⎪⎨⎪⎧0.1t ,0≤t <10,⎝ ⎛⎭⎪⎫12t 10-1,t ≥10. 设从喷洒药物开始经过t min 顾客方可进入商场,易知t >10, 则⎝ ⎛⎭⎪⎫12t10-1≤0.25,解得t ≥30,所以如果商场规定10:00顾客可以进入商场,那么开始喷洒药物的时间最迟是9:30.9.已知a ,b ,c 为正实数,且ln a =a -1,b ln b =1,c e c =1,则a ,b ,c 的大小关系是________. 答案 c <a <b解析 ln a =a -1,ln b =1b ,e c =1c .依次作出y =e x ,y =ln x ,y =x -1,y =1x 这四个函数的图象,如下图所示.由图象可知0<c <1,a =1,b >1,∴c <a <b . 三、解答题10.设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x (x >0).(1)作出函数f (x )的图象;(2)当0<a <b 且f (a )=f (b )时,求1a +1b 的值;(3)若方程f (x )=m 有两个不相等的正根,求实数m 的取值范围. 解 (1)函数f (x )的图象如图所示.(2)因为f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x=⎩⎪⎨⎪⎧1x -1,x ∈(0,1],1-1x ,x ∈(1,+∞),故f (x )在(0,1]上是减函数,在(1,+∞)上是增函数,由0<a <b 且f (a )=f (b ),得0<a <1<b , 且1a -1=1-1b ,所以1a +1b =2.(3)由函数f (x )的图象可知,当0<m <1时,方程f (x )=m 有两个不相等的正根. 故实数m 的取值范围为(0,1).11.随着中国经济的快速发展,节能减耗刻不容缓.某市环保部门为了提高对所辖水域生态环境的巡查效率,引进了一种新型生态环保探测器,该探测器消耗能量由公式E n =M v n T 给出,其中M 是质量(常数),v 是设定速度(单位:km/h),T 是行进时间(单位:h),n 为参数.某次巡查为逆水行进,水流速度为4 km/h ,行进路程为100 km.(逆水行进中,实际速度=设定速度-水流速度,顺水行进中,实际速度=设定速度+水流速度)(1)求T 关于v 的函数关系式,并指出v 的取值范围;(2)①当参数n =2时,求探测器最低消耗能量;②当参数n =3时,试确定使该探测器消耗的能量最低的设定速度.解 (1)由题意得,探测器实际速度为100T =v -4,则T =100v -4(v >4). (2)①当参数n =2时,E 2=100·M ·v 2v -4=100M ⎣⎢⎡⎦⎥⎤v -4+16v -4+8 ≥100M ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(v -4)·16v -4+8 =1 600M ⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当v -4=16v -4,即v =8时取等号. 因此,当参数n =2时,该探测器最低消耗能量为1 600M .②当参数n =3时,E 3=100·M ·v 3v -4(v >4). 令f (v )=v 3v -4(v >4),则f ′(v )=2v 2(v -6)(v -4)2, 当4<v <6时,f ′(v )<0,f (v )单调递减,当v >6时,f ′(v )>0,f (v )单调递增.故当设定速度为6 km/h 时,该探测器消耗的能量最低.12.基本再生数R 0与世代间隔T 是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:I (t )=e rt 描述累计感染病例数I (t )随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与R 0,T 近似满足R 0=1+rT .有学者基于已有数据估计出R 0=3.28,T =6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln 2≈0.69)( )A.1.2天B.1.8天C.2.5天D.3.5天答案 B解析 由R 0=1+rT ,R 0=3.28,T =6,得r =R 0-1T =3.28-16=0.38.由题意,累计感染病例数增加1倍,则I (t 2)=2I (t 1),即e0.38t 2=2e0.38t 1,所以e0.38(t 2-t 1)=2,即0.38(t 2-t 1)=ln 2,∴t 2-t 1=ln 20.38≈0.690.38≈1.8. 13.(多选)方程e x +x -2=0的根为x 1,ln x +x -2=0的根为x 2,则( ) A.x 1x 2>12 B.x 1ln x 2+x 2ln x 1<0 C.e x 1+e x 2<2eD.x 1x 2<e 2 答案 BD解析 令f (x )=e x +x -2,g (x )=ln x +x -2,作出函数y =-x +2,y =e x ,y =ln x 的图象,其中y =e x 与y =ln x 互为反函数,其图象关于直线y =x 对称,如图,则A (x 1,e x 1),B (x 2,ln x 2).设直线y =x 与y =-x +2的交点为C ,则C (1,1),且A ,B 关于点C 对称,∴e x 1=x 2,x 1+x 2=2.∵f (0)=-1<0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=e -32>0,g (1)=-1<0,g (2)=ln 2>0, ∴0<x 1<12<1<x 2<2,∴x 1x 2<12,故A 错误; ∵x 1ln x 2+x 2ln x 1<0等价于ln x 1x 1+ln x 2x 2<0,易知h (x )=ln x x 在(0,e)上单调递增, ∴h (x 1)<h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-2ln 2,h (x 2)<h (2)=12ln 2, ∴h (x 1)+h (x 2)<-32ln 2<0,即ln x 1x 1+ln x 2x 2<0,故B 正确; ∵x 1+x 2=2且x 1≠x 2,∴e x 1+e x 2>2e x 1+x 2=2e ,故C 错误;∵e x 1=x 2,∴x 1x 2=x 1e x 1.易知φ(x )=x e x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上单调递增, ∴φ(x 1)<φ⎝ ⎛⎭⎪⎫12, 即x 1e x 1<e 2,即x 1x 2<e 2,故D 正确. 故选BD.14.记f ′(x ),g ′(x )分别为函数f (x ),g (x )的导函数.若存在x 0∈R ,满足f (x 0)=g (x 0)且f ′(x 0)=g ′(x 0),则称x 0为函数f (x )与g (x )的一个“S 点”.(1)证明:函数f (x )=x 与g (x )=x 2+2x -2不存在“S 点”;(2)若函数f (x )=ax 2-1与g (x )=ln x 存在“S 点”,求实数a 的值.(1)证明 函数f (x )=x ,g (x )=x 2+2x -2,则f ′(x )=1,g ′(x )=2x +2.由f (x )=g (x )且f ′(x )=g ′(x ),得⎩⎨⎧x =x 2+2x -2,1=2x +2,此方程组无解, 因此,f (x )与g (x )不存在“S 点”.(2)解 函数f (x )=ax 2-1,g (x )=ln x ,则f ′(x )=2ax ,g ′(x )=1x .设x 0为f (x )与g (x )的“S 点”, 由f (x 0)=g (x 0)且f ′(x 0)=g ′(x 0),得 ⎩⎪⎨⎪⎧ax 20-1=ln x 0,2ax 0=1x 0,即⎩⎨⎧ax 20-1=ln x 0,2ax 20=1, (*) 得ln x 0=-12,即x 0=e -12,则a =12⎝ ⎛⎭⎪⎫e -122=e 2. 当a =e 2时,x 0=e -12满足方程组(*),即x 0为f (x )与g (x )的“S 点”.因此,a 的值为e 2.。
高中数学人教版必修1第二章基本初等函数单元测试卷(B)Word版含答案
第二章 基本初等函数 单元测试卷(B )时间:120分钟 分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)1.有下列各式:①na n=a ;②若a ∈R ,则(a 2-a +1)0=1;③3x 4+y 3=x 43 +y ;④3-5=6(-5)2.其中正确的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .32.三个数log 215,20.1,20.2的大小关系是( ) A .log 215<20.1<20.2B .log 215<20.2<20.1C .20.1<20.2<log 215D .20.1<log 215<20.23.(2016·山东理,2)设集合A ={y |y =2x ,x ∈R },B ={x |x 2-1<0},则A ∪B =( ) A .(-1,1) B .(0,1) C .(-1,+∞)D .(0,+∞)4.已知2x=3y,则xy =( )A.lg2lg3B.lg3lg2 C .lg 23 D .lg 325.函数f (x )=x ln|x |的图象大致是( )6.若函数f (x )=3x +3-x 与g (x )=3x -3-x 的定义域均为R ,则( ) A .f (x )与g (x )均为偶函数 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7.函数y =(m 2+2m -2)x 1m -1 是幂函数,则m =( ) A .1 B .-3 C .-3或1D .28.下列各函数中,值域为(0,+∞)的是( ) A .y =2-x2B .y =1-2xC .y =x 2+x +1D .y =31x +19.已知函数:①y =2x;②y =log 2x ;③y =x -1;④y =x 12 ;则下列函数图象(第一象限部分)从左到右依次与函数序号的对应顺序是( )A .②①③④B .②③①④C .④①③②D .④③①②10.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 .1211.已知函数f (x )=⎩⎨⎧(a -2)x ,x ≥2,(12)x-1,x <2满足对任意的实数x 1≠x 2都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则实数a 的取值范围为( ) A .(-∞,2) B .(-∞,138] C .(-∞,2]D .[138,2)12.(2016·汉中高一检测)如果一个点是一个指数函数与一个对数函数的图象的公共点,那么称这个点为“好点”.在下面的五个点M (1,1),N (1,2),P (2,1),Q (2,2),G (2,12)中,可以是“好点”的个数为( ) A .0个 B .1个 C .2个D .3个第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分)13.已知a 12 =49(a >0),则log 23a =________.14.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,则f (f (14))=________. 15.若函数y =log 12 (3x 2-ax +5)在[-1,+∞)上是减函数,则实数a 的取值范围是________.16.(2016·邵阳高一检测)如图,矩形ABCD 的三个顶点A ,B ,C 分别在函数y =log 22 x ,y =x 12 ,y =(22)x 的图象上,且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2,则点D 的坐标为________.三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分)17.(本小题满分10分)计算:10.25+(127)-13 +(lg3)2-lg9+1-lg 13+810.5log 35.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=(12)ax,a 为常数,且函数的图象过点(-1,2). (1)求a 的值;(2)若g (x )=4-x -2,且g (x )=f (x ),求满足条件的x 的值.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=log a (1+x ),g (x )=log a (1-x ),(a >0,a ≠1). (1)设a =2,函数f (x )的定义域为[3,63],求f (x )的最值; (2)求使f (x )-g (x )>0的x 的取值范围.20.(本小题满分12分)求使不等式(1a )x 2-8>a -2x 成立的x 的集合(其中a >0,且a ≠1).21.(本小题满分12分)(2016·雅安高一检测)已知函数f (x )=2x 的定义域是[0,3],设g (x )=f (2x )-f (x +2), (1)求g (x )的解析式及定义域; (2)求函数g (x )的最大值和最小值.22.(本小题满分12分)若函数f (x )满足f (log a x )=a a 2-1·(x -1x )(其中a >0且a ≠1).(1)求函数f (x )的解析式,并判断其奇偶性和单调性;(2)当x ∈(-∞,2)时,f (x )-4的值恒为负数,求a 的取值范围.第二章 基本初等函数 单元综合测试二 答案第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(每小题5分,共60分) 1.[答案] B [解析] ①na n=⎩⎪⎨⎪⎧|a |,n 为偶数,a ,n 为奇数(n >1,且n ∈N *),故①不正确.②a 2-a +1=(a -12)2+34>0,所以(a 2-a +1)0=1成立.③3x 4+y 3无法化简.④3-5<0,6(-5)2>0,故不相等.因此选B. 2.[答案] A[解析] ∵log 215<0,0<20.1<20.2, ∴log 215<20.1<20.2,选A. 3.[答案] C[解析] A ={y |y =2x ,x ∈R }={y |y >0}.B ={x |x 2-1<0}={x |-1<x <1},∴A ∪B ={x |x >0}∪{x |-1<x <1}={x |x >-1},故选C. 4.[答案] B[解析] 由2x =3y 得lg2x =lg3y ,∴x lg2=y lg3, ∴x y =lg3lg2. 5.[答案] A[解析] 由f (-x )=-x ln|-x |=-x ln|x |=-f (x )知,函数f (x )是奇函数,故排除C ,D ,又f (1e )=-1e <0,从而排除B ,故选A.6.[答案] D[解析]因为f(-x)=3-x+3x=f(x),g(-x)=3-x-3x=-g(x),所以f(x)是偶函数,g(x)为奇函数,故选D.7.[答案] B[解析]因为函数y=(m2+2m-2)x 1m-1是幂函数,所以m2+2m-2=1且m≠1,解得m=-3.8.[答案] A[解析]A,y=2-x2=(22)x的值域为(0,+∞).B,因为1-2x≥0,所以2x≤1,x≤0,y=1-2x的定义域是(-∞,0],所以0<2x≤1,所以0≤1-2x<1,所以y=1-2x的值域是[0,1).C,y=x2+x+1=(x+12)2+34的值域是[34,+∞),D,因为1x+1∈(-∞,0)∪(0,+∞),所以y=31x+1的值域是(0,1)∪(1,+∞).9.[答案] D[解析]根据幂函数、指数函数、对数函数的图象可知选D. 10.[答案] C[解析]f(-2)=1+log2(2-(-2))=3,f(log212)=2log212-1=2log26=6,∴f(-2)+f(log212)=9,故选C.11.[答案] B[解析]由题意知函数f(x)是R上的减函数,于是有⎩⎨⎧a -2<0,(a -2)×2≤(12)2-1,由此解得a ≤138,即实数a 的取值范围是(-∞,138],选B. 12.[答案] C[解析] 设指数函数为y =a x (a >0,a ≠1),显然不过点M 、P ,若设对数函数为y =log b x (b >0,b ≠1),显然不过N 点,选C.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分) 13.[答案] 4[解析] ∵a 12 =49(a >0), ∴(a 12)2=[(23)2]2,即a =(23)4, ∴log 23 a =log 23 (23)4=4.14.[答案] 19[解析] ∵14>0,∴f (14)=log 214=-2. 则f (14)<0,∴f (f (14))=3-2=19. 15.[答案] (-8,-6][解析] 令g (x )=3x 2-ax +5,其对称轴为直线x =a6,依题意,有⎩⎨⎧a 6≤-1,g (-1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-6,a >-8.∴a ∈(-8,-6]. 16.[答案] (12,14)[解析] 由图象可知,点A (x A,2)在函数y =log 22 x 的图象上,所以2=log 22 x A ,x A =(22)2=12. 点B (x B,2)在函数y =x 12 的图象上, 所以2=x B 12 ,x B =4.点C (4,y C )在函数y =(22)x的图象上, 所以y C =(22)4=14. 又x D =x A =12,y D =y C =14, 所以点D 的坐标为(12,14).三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分) 17.[解析] 原式=10.5+(3-1)-13 +(lg3-1)2-lg3-1+(34)0.5log 35 =2+3+(1-lg3)+lg3+32log 35 =6+3log 325=6+25=31.18.[解析] (1)由已知得(12)-a=2,解得a =1. (2)由(1)知f (x )=(12)x,又g (x )=f (x ),则4-x-2=(12)x ,即(14)x -(12)x-2=0,即[(12)x ]2-(12)x-2=0,令(12)x =t ,则t 2-t -2=0,即(t -2)(t +1)=0, 又t >0,故t =2,即(12)x =2,解得x =-1. 19.[解析] (1)当a =2时,f (x )=log 2(1+x ), 在[3,63]上为增函数,因此当x =3时,f (x )最小值为2. 当x =63时f (x )最大值为6. (2)f (x )-g (x )>0即f (x )>g (x ) 当a >1时,log a (1+x )>log a (1-x ) 满足⎩⎪⎨⎪⎧ 1+x >1-x 1+x >01-x >0∴0<x <1当0<a <1时,log a (1+x )>log a (1-x ) 满足⎩⎪⎨⎪⎧1+x <1-x 1+x >01-x >0∴-1<x <0综上a >1时,解集为{x |0<x <1} 0<a <1时解集为{x |-1<x <0}. 20.[解析] ∵(1a )x 2-8=a 8-x 2, ∴原不等式化为a 8-x 2>a -2x . 当a >1时,函数y =a x 是增函数, ∴8-x 2>-2x ,解得-2<x <4; 当0<a <1时,函数y =a x 是减函数,∴8-x2<-2x,解得x<-2或x>4.故当a>1时,x的集合是{x|-2<x<4};当0<a<1时,x的集合是{x|x<-2或x>4}.21.[解析](1)∵f(x)=2x,∴g(x)=f(2x)-f(x+2)=22x-2x+2.因为f(x)的定义域是[0,3],所以0≤2x≤3,0≤x+2≤3,解得0≤x≤1.于是g(x)的定义域为{x|0≤x≤1}.(2)设g(x)=(2x)2-4×2x=(2x-2)2-4.∵x∈[0,1],∴2x∈[1,2],∴当2x=2,即x=1时,g(x)取得最小值-4;当2x=1,即x=0时,g(x)取得最大值-3.22.[解析](1)令log a x=t(t∈R),则x=a t,∴f(t)=aa2-1(a t-a-t).∴f(x)=aa2-1(a x-a-x)(x∈R).∵f(-x)=aa2-1(a-x-a x)=-aa2-1(a x-a-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数.当a>1时,y=a x为增函数,y=-a-x为增函数,且a2a2-1>0,∴f(x)为增函数.当0<a<1时,y=a x为减函数,y=-a-x为减函数,且a2a2-1<0,∴f(x)为增函数.∴f(x)在R上为增函数.(2)∵f(x)是R上的增函数,∴y=f(x)-4也是R上的增函数.由x<2,得f(x)<f(2),要使f(x)-4在(-∞,2)上恒为负数,只需f(2)-4≤0,即aa2-1(a2-a-2)≤4.∴aa2-1(a4-1a2)≤4,∴a2+1≤4a,∴a2-4a+1≤0,∴2-3≤a≤2+ 3.又a≠1,∴a的取值范围为[2-3,1)∪(1,2+3].。
第2章 函数概念与基本初等函数单元检测(苏教版必修1)(有答案,含部分试题解析)
第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ单元测验(本卷满分160分)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.........1.(2012•诸城市)已知函数y=f(x)是定义在R上的增函数,函数y=f(x﹣1)图象关于点(1,0)对称,若对任意的x,y∈R,不等式f(x2﹣6x+21)+f(y2﹣8y)<0恒成立,则当x>3时,x2+y2的取值范围是_________.2.(2008•浙江)已知t为常数,函数y=|x2﹣2x﹣t|在区间[0,3]上的最大值为2,则t=_________.3.已知图象变换:①关于y轴对称;②关于x轴对称;③右移1个单位;④左移一个单位;⑤右移个单位;⑥左移个单位;⑦横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变;⑧横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变.由y=e x的图象经过上述某些变换可得y=e1﹣2x 的图象,这些变换可以依次是_________(请填上变换的序号).4.(2010•天津)设函数f(x)=x﹣,对任意x∈[1,+∞),f(mx)+mf(x)<0恒成立,则实数m的取值范围是_________.5.已知函数f(x)=x2,x∈[﹣1,2],g(x)=ax+2,x∈[﹣1,2],若对任意x1∈[﹣1,2],总存在x2∈[﹣1,2],使f(x1)=g(x2)成立,则a的取值范围是_________.6.设定义域为R的函数f(x),若关于x的方程2f2(x)+2bf(x)+1=0有8个不同的实数根,则b的取值范围是_________.7.设函数f(x)=x3+x,若时,f(mcosθ)+f(1﹣m)>0恒成立,则m取值范围是_________.8.若不等式对于一切实数x∈(0,2)都成立,则实数λ的取值范围是_________.9.(2010•天津)设函数f(x)=x2﹣1,对任意,恒成立,则实数m的取值范围是_________.10.已知函数,,设F (x )=f (x+3)•g (x ﹣3),且函数F (x )的零点均在区间[a ,b](a <b ,a ,b ∈Z )内,则b ﹣a 的最小值为 _________ .11.不等式a >2x ﹣1对于x ∈[1,2恒成立,则实数的取值范围是 _________ .12.若函数y=f (x )存在反函数y=f ﹣1(x ),且函数y=2x ﹣f (x )的图象过点(2,1),则函数y=f ﹣1(x )﹣2x 的图象一定过点 _________ .13.定义在R 上的函数满足f (0)=0,f (x )+f (1﹣x )=1,,且当0≤x 1<x 2≤1时,f (x 1)≤f (x 2),则= _________ .14.(2010•福建)已知定义域为(0,+∞)的函数f (x )满足: (1)对任意x ∈(0,+∞),恒有f (2x )=2f (x )成立; (2)当x ∈(1,2]时f (x )=2﹣x 给出结论如下:①任意m ∈Z ,有f (2m)=0; ②函数f (x )的值域为[0,+∞);③存在n ∈Z ,使得f (2n+1)=9;④“函数f (x )在区间(a ,b )上单调递减”的充要条件是“存在k ∈Z ,使得(a ,b )⊆(2k,2k ﹣1).其中所有正确结论的序号是 _________二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)(2012年高考(上海文理))已知函数)1lg()(+=x x f .(1)若1)()21(0<--<x f x f ,求x 的取值范围;(2)若)(x g 是以2为周期的偶函数,且当10≤≤x 时,有)()(x f x g =,求函数)(x g y =])2,1[(∈x 的反函数.16.(本小题满分14分)已知函数()21f x x =-,2,0()1,0x x g x x ⎧≥=⎨-<⎩,求[()]f g x 和[()]g f x 的解析式.17.(本小题满分14分)设函数.)2(,2)2(,2)(2⎩⎨⎧>≤+=x x x x x f(1)求)9(f 的值; (2)若8)(0=x f ,求.0x18. (本题满分16分)已知函数32)(2-+-=mx x x f 为)3,5(n +--上的偶函数, (1)求实数n m ,的值; (2)证明:)(x f 在]0,5(-上是单调增函数19. (本题满分16分)(2012年高考(江苏))如图,建立平面直角坐标系xoy ,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1千米.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程221(1)(0)20y kx k x k =-+>表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标. (1)求炮的最大射程;(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a 不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.20.(本小题满分16分)已知函数()log (1)log (3)a a f x x x =-++,其中01a <<,记函数)(x f 的定义域为D . (1)求函数)(x f 的定义域D ;(2)若函数()f x 的最小值为4-,求a 的值;(3)若对于D 内的任意实数x ,不等式2222x mx m m -+-+<1恒成立,求实数m 的取值范围.第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ单元测验参考答案与试题解析一、填空题(共14小题)(除非特别说明,请填准确值)1.(2012•诸城市)已知函数y=f(x)是定义在R上的增函数,函数y=f(x﹣1)图象关于点(1,0)对称,若对任意的x,y∈R,不等式f(x2﹣6x+21)+f(y2﹣8y)<0恒成立,则当x>3时,x2+y2的取值范围是(13,49).﹣1)的图象关于点(1,0)对称,)的图象关于点(0,0)对称,)为奇函数,则f(﹣x)=﹣f(x),)是定义在R上的增函数且f(x2﹣6x+21)+f(y2﹣)<﹣f(y2﹣8y)=f(8y﹣y2)恒成立,y2,4)2<4恒成立,,则当x>3时,M表示以(3,4)为圆心2为半径的右半圆内的任意d=表示区域内的点和原点的距离.,2.(2008•浙江)已知t为常数,函数y=|x2﹣2x﹣t|在区间[0,3]上的最大值为2,则t=1.3.已知图象变换:①关于y轴对称;②关于x轴对称;③右移1个单位;④左移一个单位;⑤右移个单位;⑥左移个单位;⑦横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变;⑧横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变.由y=e x的图象经过上述某些变换可得y=e1﹣2x 的图象,这些变换可以依次是①⑧⑤或①③⑧或⑧①⑤或⑧⑥①或④⑧①或④①⑧(请填上变换的序号).的图象与函数y=e的图象,均在x轴上方,关于x轴对称变换,但观察到两个解析式,底数相同,指数部分含x项符号相反,故一定要进行)若第一步进行对称变换,第二步进行伸缩变换,第三步进行平移变换,平移变换为:右移个单位,即①⑧⑤;)若第一步进行对称变换,第二步进行平移变换,第三步进行伸缩变换,1个单位,即①③⑧;)若第一步进行伸缩变换,第二步进行对称变换,第三步进行平移变换,则平移变换为:右移个单位,即⑧①⑤;则平移变换为:左移个单位,即4.(2010•天津)设函数f(x)=x﹣,对任意x∈[1,+∞),f(mx)+mf(x)<0恒成立,则实数m的取值范围是m<﹣1.时,有1+5.已知函数f(x)=x2,x∈[﹣1,2],g(x)=ax+2,x∈[﹣1,2],若对任意x1∈[﹣1,2],总存在x2∈[﹣1,2],使f(x1)=g(x2)成立,则a的取值范围是(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞).,解得6.设定义域为R的函数f(x),若关于x的方程2f2(x)+2bf(x)+1=0有8个不同的实数根,则b的取值范围是﹣1.5<b<﹣.)∈(0,1)时,有四个不同的x与f(x)对应.再结合题中+1=0有8个不同实数解“,可以分解为形如关于有两个不同的实数根K1、K2,且K1和K2均为大于0且小于列式如下:,即<﹣<﹣7.设函数f(x)=x3+x,若时,f(mcosθ)+f(1﹣m)>0恒成立,则m取值范围是(﹣∞,1).时,,解得:8.若不等式对于一切实数x∈(0,2)都成立,则实数λ的取值范围是[4,+∞).+8)(8﹣x),y1=f(x),y2=λ(x+1).利用导数工具得出)单调增,原不等式对于一切实数x∈(0,2)都成立转化为:y1<f(x)都成立,从而得出实数λ的取值范围.x2+8)(8﹣x),y1=f(x),y2=λ(x+1(x)=24x2﹣4x3+64﹣16x>0.)时,f(x)单调增,=12 9.(2010•天津)设函数f(x)=x2﹣1,对任意,恒成立,则实数m的取值范围是.依据题意得上恒定成立,即在立,求出函数函数的最小值即可求出解:依据题意得在时,函数取得最小值,所以解得,﹣[,10.已知函数,,设F(x)=f(x+3)•g(x﹣3),且函数F(x)的零点均在区间[a,b](a<b,a,b∈Z)内,则b﹣a的最小值为9.﹣﹣,=+…11.不等式a>2x﹣1对于x∈[1,2恒成立,则实数的取值范围是a≥3.12.若函数y=f(x)存在反函数y=f﹣1(x),且函数y=2x﹣f(x)的图象过点(2,1),则函数y=f﹣1(x)﹣2x的图象一定过点(3,﹣4).13.定义在R上的函数满足f(0)=0,f(x)+f(1﹣x)=1,,且当0≤x1<x2≤1时,f(x1)≤f(x2),则=.求出一些特值,),(,再利用条件将逐步转化到内,代入求解即可.)的图象关于中令),=可得因为所以所以故答案为:14.(2010•福建)已知定义域为(0,+∞)的函数f(x)满足:(1)对任意x∈(0,+∞),恒有f(2x)=2f(x)成立;(2)当x∈(1,2]时f(x)=2﹣x给出结论如下:①任意m∈Z,有f(2m)=0;②函数f(x)的值域为[0,+∞);③存在n∈Z,使得f(2n+1)=9;④“函数f(x)在区间(a,b)上单调递减”的充要条件是“存在k∈Z,使得(a,b)⊆(2k,2k﹣1).其中所有正确结论的序号是①②④,则)﹣((,﹣17. 解:(1)因为29>,所以1892)9(=⨯=f(2) ⅰ)若8220=+x ,则620=x ,即660-=或x ,而20≤x ,所以0x 的值不存在;ⅱ)若2,24,82000=>==x x x 所以则 综上得20=x 18. 解:(1)8,0==n m(2)由(1)知,32)(2--=x x f设215x x <<-,22212122)()(x x x f x f +-=- =))((22112x x x x +- 因为215x x <<-,所以0,02112<+>-x x x x所以0)()(21<-x f x f ,即)(x f 在]0,5(-上是单调增函数. 19. 解:(1)在221(1)(0)20y kx k x k =-+>中,令0y =,得221(1)=020kx k x -+.由实际意义和题设条件知00x>k >,. ∴2202020===10112k x k k k≤++,当且仅当=1k 时取等号. ∴炮的最大射程是10千米.(2)∵0a >,∴炮弹可以击中目标等价于存在0k >,使221(1)=3.220ka k a -+成立, 即关于k 的方程2222064=0a k ak a -++有正根. 由()()222=204640a a a ∆--+≥得6a ≤.此时,0k (不考虑另一根).∴当a 不超过6千米时,炮弹可以击中目标.20. 解:(1)要使函数有意义:则有1030x x ->⎧⎨+>⎩,解得13<<-x∴ 函数的定义域D 为)1,3(- ………………………………………2分(2)22()log (1)(3)log (23)log (1)4a a a f x x x x x x ⎡⎤=-+=--+=-++⎣⎦13<<-x 201)44x ++≤∴<-(10<<a ,2log (1)4log 4a a x ⎡⎤-++≥⎣⎦∴,即min ()log 4a f x =, ……5分由log 44a =-,得44a-=,1424a -==∴. ………………………7分 (注:14242a -==∴不化简为14242a -==∴扣1分)(3)由题知-x 2+2mx -m 2+2m <1在x ∈)1,3(-上恒成立,2x ⇔-2mx +m 2-2m +1>0在x ∈)1,3(-上恒成立, ……………………9分令g (x )=x 2-2mx+m 2-2m+1,x ∈)1,3(-,配方得g (x )=(x -m )2-2m +1,其对称轴为x =m , ①当m ≤-3时, g (x )在)1,3(-为增函数,∴g (-3)= (-3-m )2-2m +1= m 2+4m +10≥0, 而m 2+4m +10≥0对任意实数m 恒成立,∴m ≤-3. ………………11分 ②当-3<m <1时,函数g (x )在(-3,-1)为减函数,在(-1, 1)为增函数, ∴g (m )=-2m +1>0,解得m <.21 ∴-3<m <21…………13分 ③当m ≥1时,函数g (x )在)1,3(-为减函数,∴g (1)= (1-m )2-2m +1= m 2-4m+2≥0, 解得m ≥2m ≤2 ∴-3<m <21………………15分 综上可得,实数m 的取值范围是 (-∞,21)∪[2+∞) ……………16分。
人教版高中数学必修一《基本初等函数》同步变式练习及解析
新课标人教版数学•必修高一(上)同步变式练习第二章基本初等函数(I)变式练习1一、选择题1. y= f (x)(x€ R)是奇函数,则它的图象必经过点( )A •(—a,—f(—a)) B.( a,— f (a))C.( a, f (丄)) D •(—a,—f (a)) 答案:Da2•设定义在R上的函数f (x)=| x I,则f (x)( )A •既是奇函数,又是增函数B.既是偶函数,又是增函数C.既是奇函数,又是减函数D.既是偶函数,又是减函数解析:本题可以作出函数图象,由图象可知该函数为偶函数,又是R上的增函数.答案:B3•设f (x)是R上的偶函数,且在(0,+^)上是减函数,若x i v 0且x i + x2 >0,贝U( )A • f ( —x i)> f (—x2) B. f ( —X1)= f ( —X2)C. f ( —X1)v f ( —x2)D. f ( —X i)与f ( —x2)大小不确疋解析:x2> —x i> 0, f (X)是R 上的偶函数,••• f ( —x i)= f (x i).又f (x) 在(0,+x)上是减函数,• f ( —X2)= f (X2)V f ( —x i).答案:A二、填空题4. ______________________________________________________ 已知f(x)= x5+ ax3+ bx—8, f ( —2)= i0,贝U f (2): __________________ .解析:f ( —2) = ( —2) 5+ a ( —2) 3—2b —8= i0, •(—2) 5+ a ( —2) 3—2b= i8, f (2)= 25+ 23a+ 2b —8=—i8—8= —26.答案:-265. 若f (x)是偶函数,其定义域为R且在[0, +^)上是减函数,贝U f (—3)与f (a2—a+ i)的大小关系是43解析:a2—a+ 1 > ,:f (x)在[0,+x ]上是减函数,4••• f (a2—a+ 1)< f ( - ) •又f (x)是偶函数,.f (— - )= f (-).4 4 4••• f (a2—a+ 1)< f (—-).4答案:f (a2一a+1 )< f ( 3)4三、解答题6. 已知函数f (x)= x+三,且f (1)= 2.(1)求m;(2)判断f (x)的奇偶性;(3)函数f (幻在(1,+x)上是增函数还是减函数?并证明.解:(1) f (1): 1 + m= 2, m= 1.1 1(2) f (x)= x+ —, f ( —x)二一x—— = —f (x),A f (x)是奇函数.x x(3)设X1、X2是(1,+x)上的任意两个实数,且X1V X2,贝U11 1 1f ( X1 ) —f ( X2)= X1 + —( x2+ )= X1 —X2+( —一——)x1X2X1x2、,X1—*2、、X1X2—1=X1 —X2 —=( X1 —X2)X1X2X1X2当1v X1V X2 时,X1X2> 1 , X1X2 —1> 0,从而 f ( X1)— f ( X2)V 0, 即 f (X1)V f ( X2).1•••函数f (x)=丄+ X在(1,+x)上为增函数.X变式练习2一、选择题1.如果函数f (x) = ( a2—1) x在R上是减函数,那么实数a的取值范围是( )A. | a |> 1B.| a |v2C.| a |>3D. 1v| a |v • 2a2- 1v 1,解得1v| a |v 2 .答案:D2. 函数y= a x-2+ 1 (a>0, a^ 1)的图象必经过点()A. (0, 1)B.(1, 1)C.(2, 0)D.(2, 2)解析:由于函数y= a x经过定点(0, 1),所以函数y= a x-2经过定点(2, 1),于是函数y= a x-2+ 1经过定点(2, 2).答案:D3. 函数y= a x在]0, 1]上的最大值与最小值和为3,则函数y= 3ax- 1在[0, 1]上的最大值是()3A. 6B. 1C. 3D.-2解析:由于函数y= a x在]0, 1]上是单调的,因此最大值与最小值都在端点处取到,故有a0+ a1二3,解得a = 2,因此函数y= 3a x-1在]0, 1]上是单调递增函数,最大值当x= 1时取到,即为3.答案:C4. 设f (x)=, x€ R,那么f (乂)是()A. 奇函数且在(0,+x)上是增函数B. 偶函数且在(0,+^)上是增函数C. 函数且在(0,+^)上是减函数D. 偶函数且在(0,+^)上是减函数解析: 因为函数f (x)/ 1\X /(2)(x0)图象如下图.由图象可知答案显然是D . 答案:D5.下列函数中值域为正实数的是()B. y =(1)1X答案是B .答案:B 6. 函数y = 2—x +1+ 2的图象可以由函数y =( 1) x 的图象经过怎样的平移2得到()答案:C解析:本题是一个图形分析型综合题,重在寻找突破口,因为 y =( -) xa是一指数函数,故有b >0,即a 、b 同号,于是二次函数y = ax 2 + bx 的对称轴xa1y = 52 xC . y =D . y = . 1— 2X解析: A 中指数取不到零,因此值域为(一0, i )U( 1,+^); B 的指数可以取到所有实数,故值域是正实数;C 和D 的值域都是]0,+^).因此A .先向左平移 i 个单位, 再向上平移 2个单位B .先向左平移 i 个单位, 再向下平移 2个单位C .先向右平移 i 个单位, 再向上平移 2个单位D .先向右平移 再向下平移 解析:函数y = 2—x +1+ 2可变形为y =( 1)2i 个单位, 2个单位 x —1+ 2.7.在图中,二次函数y = ax 2+ bx 与指数函数 y = ( —)x 的图象只可为( )—v0,故B、D均错;又由指数函数的图象,得0v b v 1,则0>—— >2a a 2a1 1—1 2,即二次函数的顶点横坐标在区间(一 丄,0)内,显然C 错.因此答案为 2 2A .答案:A8.若一1v x v 0,则不等式中成立的是()A . 5—x v 5X v 0.5XB . 5X v 0.5X v 5—xC . 5X v 5 — x v 0.5XD . 0.5X v 5—x v 5X解析:根据指数函数图象可观察答案是 B . 答案:B 二、填空题9 .函数尸一2—x 的图象一定过 _______ 象限.解析:y = — 2—X =—( 1) x ,它可以看作是指数函数y =( - ) x 的图象作22 关于x 轴对称的图象,因此一定过第三象限和第四象限.答案:三、四10. ___________________________________________________________ 函数f(x ) = a x —1 + 3的图象一定过定点P,则P 点的坐标是 ________________ .解析:f (x )=a X —1 + 3的图象可以看作把f (x )=a X 的图象向右平移一个单位再向上平移3个单位而得到,且f (x )二a x 一定过点(0, 1),则f (x )二a x —1+ 3 应过点(1, 4).答案:(1, 4)11. ______________________ 函数y =3—x 与 的图象关于y 轴对称. 解析:图象与y =3—x 关于y 轴对称的函数为y =3X .答案:y = 3X1212. _______________________________________已知函数f (x )=(丄)山x ,其定义域是 __________________3[—1,1],由 0W 1—x 2 < 1 及函数 y = Q)的单调性可知(新 <(》1 ” <(2)。
高中数学基本初等函数课后练习题(含答案)-精选教育文档
高中数学基本初等函数课后练习题(含答案)人教必修一第二章基本初等函数课后练习题(含答案)2.1 指数函数2.1.1 根式与分数指数幂1.27的平方根与立方根分别是()A.3 3,3 B.3 3,3C.3 3,3 D.3 3,32. 的运算结果是()A.2 B.-2C.2 D.不确定3.若a2-2a+1=a-1,则实数a的取值范围是() A.[1,+) B.(-,1)C.(1,+) D.(-,1]4.下列式子中,正确的是()A. =2B. =-4C. =-3D.=25.下列根式与分数指数幂的互化中,正确的是()A.-x= (x0)B. = (y0)C.= (x0)D.=- (x0)6.设a,bR,下列各式总能成立的是()A.( - )3=a-bB. =a2+b2C. -=a-bD. =a+b7.计算:+ (a0,n1,nN*).8.化简:6+4 2+6-4 2=__________.9.化简:++=()A.1 B.-1 C.3 D.-310.已知a,b是方程x2-6x+4=0的两根,且a>b>0,求a-ba+b的值.2.1.2 指数幂的运算1.化简的结果是()A.35B.53C.3 D.52.计算[(-2)2] 的值为()A.2 B.-2C.22 D.-223.若(1-2x) 有意义,则x的取值范围是()A.xR B.xR,且x12C.x D.x124.设a0,计算( )2( )2的结果是()A.a8 B.a4C.a2 D.a5.的值为()A.103 B.3C.-13 D.66.计算:(-1.8)0+(1.5)-2 +=________.7.化简: .8.化简:ab3 ba3 a2b=__________.9.若x0,则(2x +3 )(2x -3 )-4x (x-x )=__________. 10.已知f(x)=ex-e-x,g(x)=ex+e-x(e=2.718…).(1)求[f(x)]2-[g(x)]2的值;(2)设f(x)f(y)=4,g(x)g(y)=8,求gx+ygx-y的值.2.1.3 指数函数及其图象1.下列以x为自变量的函数中,是指数函数的是()A.y=(-4)x B.y=x(1)C.y=-4x D.y=ax+2(a0,且a1)2.y=2x+2-x的奇偶性为()A.奇函数B.偶函数C.既是偶函数又是奇函数D.既不是奇函数也不是偶函数3.函数f(x)=1-2x的定义域是()A.(-,0] B.[0,+)C.(-,0) D.(-,+)4.已知0<a<1,b<-1,则函数f(x)=ax+b的图象不经过()A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限5.如图K21所示的韦恩图中,A,B是非空集合,定义集合A#B为阴影部分所表示的集合.若x,yR,A={x|y=2x-x2},B={y|y=3x(x0)},则A#B为()图K21A.{x|02}B.{x|12}C.{x|01或x2}D.{x|01或x2}6.函数y=a|x|(a1)的图象是()A B C D7.求函数y=16-4x的值域.8.已知f(x)是偶函数,且当x0时,f(x)=10x,则当x0时,f(x)=()A.10x B.10-xC.-10x D.-10-x9.对于函数f(x)定义域中任意的x1,x2(x1x2),有如下结论:①f(x1+x2)=f(x1)f(x2);②f(x1x2)=f(x1)+f(x2);③fx1-fx2x1-x20;④fx1-1x10);⑤f(-x1)=1fx1.当f(x)=12x时,上述结论中,正确结论的序号是____________.10.(1)当x>0时,函数f(x)=(a2-1)x的值总大于1,求实数a的取值范围;(2)对于任意实数a,函数y=ax-3+3的图象恒过哪一点?2.1.4 指数函数的性质及其应用1.13 ,34,13-2的大小关系是()A.13 13-2B.13 -132C.13-234D.13-2132.若122a+1123-2a,则实数a的取值范围为() A.(1,+) B.12,+C.(-,1) D.-,123.下列选项中,函数y=|2x-2|的图象是()4.函数y=ax在[0,1]上的最大值与最小值之和为3,则函数y=3ax-1在[0,1]上的最大值为()A.6 B.1 C.3 D.325.(2019年四川泸州二模)已知在同一直角坐标系中,指数函数y=ax和y=bx的图象如图K22,则下列关系中正确的是()图K22A.a<b<1 B.b<a<1C.a>b>1 D.b>a>16.下列函数中,既是偶函数,又在(0,+)上单调递增的函数是()A.y=x3 B.y=|x|+1C.y=-x2+1 D.y=2-|x|7.已知函数f(x)=12xx4,fx+1 x<4,求f(3)的值.8.设函数f(x)=2-x, x-,1,x2,x[1,+.若f(x)4,则x的取值范围是________________.9.函数f(x)=的值域为__________.10.已知f(x)=10x-10-x10x+10-x.(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)证明f(x)是定义域内的增函数;(3)求f(x)的值域.2.2 对数函数2.2.1 对数与对数运算1.下列各组指数式与对数式互化,不正确的是()A.23=8与log28=3B.=13与log2713=-13C.(-2)5=-32与log-2(-32)=5D.100=1与lg1=02.已知函数f(x)=log2(x+1),若f(a)=1,则a=() A.0 B.1C.2 D.33.以下四个命题:①若logx3=3,则x=9;②若log4x=12,则x=2;③若=0,则x=3;④若=-3,则x=125.其中是真命题的个数是()A.1个 B.2个C.3个 D.4个4.方程=14的解是()A.x=19 B.x=33C.x=3 D.x=95.若f(ex)=x,则f(e)=()A.1 B.eeC.2e D.06.设集合P={3,log2a},Q={a,b},若PQ={0},则PQ =()A.{3,0} B.{3,0,1}C.{3,0,2} D.{3,0,1,2}7.求下列各式中x的取值范围:(1)log(x-1)(x+2);(2)log(x+3)(x+3).8.设f(x)=lgx,x0,10x,x0,则f[f(-2)]=__________. 9.已知=49(a0) ,则=__________.10.(1)若f(log2x)=x,求f12的值;(2)若log2[log3(log4x)]=0,log3[log4(log2y)]=0,求x+y的值.2.2.2 对数的性质及其应用1.计算log23log32的结果为()A.1 B.-1C.2 D.-22.(2019年陕西)设a,b,c均为不等于1的正实数,则下列等式中恒成立的是()A.logablogcb=logcaB.logablogca=logcbC.logabc=logablogacD.loga(b+c)=logab+logac3.(2019年四川泸州一模)2lg2-lg125的值为()A.1 B.2C.3 D.44.lg12.5-lg58+lg0.5=()A.-1 B.1C.2 D.-25.若log513log36log6x=2,则x=()A.9 B.19C.25 D.1256.设2a=5b=m,且1a+1b=2,则m=()A.10 B.10C.20 D.1007.计算:lg2lg52+lg0.2lg40.8.已知lg2=a,lg3=b,用a,b表示log1245=______________.9.已知log83=p,log35=q,以含p,q的式子表示lg2. 10.已知lga和lgb是关于x的方程x2-x+m=0的两个根,而关于x的方程x2-(lga)x-(1+lga)=0有两个相等的实根.求实数a,b和m的值.2.2.3 对数函数及其性质(1)1.若log2a<0,12b>1,则()A.a>1,b>0 B.a>1,b<0C.0<a<1, b>0 D.0<a<1, b<02.(2019年广东揭阳一模)已知集合A={x|y=lg(x+3)},B={x|x2},则下列结论正确的是()A.-3A B.3BC.AB=B D.AB=B3.函数y=log2x与y=log x的图象关于()A.x轴对称 B.y轴对称B.原点对称 D.直线y=x对称4.函数y=1log0.54x-3的定义域为()A.34,1B.34,+C.(1,+)D.34,1(1,+)5.若函数f(x)=loga(x+1)(a0,a1)的定义域和值域都是[0,1],则a=()A.13B.2C.22 D.26.已知a0,且a1,函数y=ax与y=loga(-x)的图象只能是图中的()7.若函数y=loga(x+b)(a0,a1)的图象过点(-1,0)和(0,1),求a,b的值.8.已知A={x|2},定义在A上的函数y=logax(a>0,且a1)的最大值比最小值大1,则底数a的值为()A.2B.2C.-2 D.2或29.设a=log54,b=(log53)2,c=log45,则()A.ab B.baC.ac D.bc10.已知函数f(x)=lnkx-1x-1(k0).(1)求函数f(x)的定义域;(2)若函数f(x)在区间[10,+)上是增函数,求实数k的取值范围.2.2.4 对数函数及其性质(2)1.已知函数y=ax与y=logax(a>0,且a1),下列说法不正确的是()A.两者的图象都关于直线y=x对称B.前者的定义域、值域分别是后者的值域、定义域C.两函数在各自的定义域内的增减性相同D.y=ax的图象经过平移可得到y=logax的图象2.若函数y=f(x)的反函数图象过点(1,5),则函数y=f(x)的图象必过点()A.(1,1) B.(1,5)C.(5,1) D.(5,5)3.点(4,16)在函数y=logax的反函数的图象上,则a=() A.2 B.4C.8 D.164.已知a=log23.6,b=log43.2,c=log43.6,则() A.ac B.abC.bc D.cb5.若0y1,则()A.3y B.logx3logy3C.log4xlog4y D.14x14y6.设loga23<1,则实数a的取值范围是()A.0<a<23 B.23<a<1C.0<a<23或a>1 D.a>237.在下面函数中,与函数f(x)=lg1+x1-x有相同奇偶性的是()A.y=x3+1B.y=e0-1e0+1C.y=|2x+1|+|2x-1|D.y=x+1x8.函数y=ln(4+3x-x2)的单调递增区间是___________.9.对于函数f(x)定义域中的任意x1,x2(x1x2),有如下结论:①f(x1+x2)=f(x1)② f(x1x2)=f(x1)+f(x2);③fx1-fx2x1-x20;④fx1+x22fx1+fx22.当f(x)=lgx时,上述结论中,正确结论的序号是____________.10.设f(x)=log 1-axx-1为奇函数,a为常数,(1)求a的值;(2)证明f(x)在(1,+)上单调递增;(3)若对于[3,4]上的每一个x值,不等式f(x)>12x+m恒成立,求实数m的取值范围.2.2.5 对数函数及其性质(3)1.设a=log 2,b=log 3,c=120.3,则()A.ac B.abC.ba D.bc2.将函数y=3x-2的图象向左平移2个单位,再将所得图象关于直线y=x对称后,所得图象的函数解析式为() A.y=4+log3x B.y=log3(x-4)C.y=log3x D.y=2+log3x3.方程log2x=x2-2的实根有()A.3个 B.2个C.1个 D.0个4.设函数f(x)=loga(x+b)(a0,a1)的图象过点(2,1),其反函数的图象过点(2,8),则a+b=()A.3 B.4C.5 D.65.如图K21,给出函数y=ax,y=logax,y=log(a+1)x,y=(a-1)x2的图象,则与函数y=ax,y=logax,y=log(a +1)x,y=(a-1)x2依次对应的图象是()图K21A.①②③④ B.①③②④C.②③①④ D.①④③②6.函数y=e|lnx|-|x-1|的图象大致是()7.已知函数f(x)=loga(2x+b-1)(a0,a1)的图象如图K22,则a,b满足的关系是()图K22A.0a-11B.0a-11C.0b-11D.0a-1b-118.下列函数的图象中,经过平移或翻折后不能与函数y=log2x的图象重合的函数是()A.y=2x B.y=log xC.y=4x2 D.y=log21x+19.若函数f(x)=loga(x+x2+2a2)是奇函数,求a的值.10.已知函数f(x)=loga(1-x)+loga(x+3)(01).(1)求函数f(x)的定义域;(2)求方程f(x)=0的解;(3)若函数f(x)的最小值为-4,求a的值.2.3 幂函数1.所有幂函数的图象都经过的定点的坐标是()A.(0,0) B.(0,1)C.(1,1) D.(-1,-1)2.下列说法正确的是()A.y=x4是幂函数,也是偶函数B.y=-x3是幂函数,也是减函数C.y=x是增函数,也是偶函数D.y=x0不是偶函数3.已知幂函数f(x)的图象经过点2,22,则f(4)的值为() A.16 B.116C.12 D.24.下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,+)上单调递减的函数为()A.y=x-2 B.y=x-1C.y=x2 D.y=x5.当x(1,+)时,下列函数的图象全在直线y=x下方的偶函数是()A.y=x B.y=x-2C.y=x2 D.y=x-16.设a=0.7 ,b=0.8 ,c=log30.7,则()A.ca B.cbC.ac D.bc7.若幂函数y=(m2-3m+3)x 的图象不经过坐标原点,求实数m的取值范围.8.给出函数的一组解析式如下:①y=;②y=;③y=;④y=;⑤y=;⑥y=;⑦y=;⑧y=x3;⑨y=x-3;⑩y= .回答下列问题:(1)图象关于y轴对称的函数有__________;(2)图象关于原点对称的函数有__________.9.请把相应的幂函数图象代号填入表格.①y=;②y=x-2;③y=;④y=x-1;⑤y=;⑥y=;⑦y=;⑧y= .函数代号① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧图象代号10.已知函数f(x)=(m2-m-1)x-5m-3,当m为何值时,f(x)是:(1)幂函数;(2)幂函数,且是(0,+)上的增函数;(3)正比例函数;(4)反比例函数;(5)二次函数.第二章基本初等函数(Ⅰ)2.1 指数函数2.1.1 根式与分数指数幂1.B 2.A 3.A4.B 解析:A错,=2;C错,=|-3|=3;D错,( )5=-2.5.C 解析:A错,-x=-x (x0);B错,=(-y) (y0);D错,x = (x0).6.B7.解:当n为奇数时,原式=a-b+a+b=2a;当n为偶数时,原式=b-a-a-b=-2a.8.4 解析:原式=22+222+22+22-222+22=2+22+2-22=2+2+2-2=4.9.B 解析:∵3.1410,=-3.143.14-=-1,=10--10=-1,而=1.故原式=-1+1-1=-1.10.解:∵a,b是方程x2-6x+4=0的两根,a+b=6,ab=4.∵a>b>0,a-ba+b2=a+b2-4aba+b+2ab=2019=2.a-ba+b=2.2.1.2 指数幂的运算1.B2.C 解析:[(-2)2] =(2) =(2)-1=22.3.D4.C 解析:原式==a2.5.A 解析:原式=310 =103.6.29 解析:原式=1+23232 +=1+1+27=29. 7.解:原式=== .8. 解析:原式=ab3 ba3 a2b=a b ba3 a2b =a b b a a2b=a b a b =a b=a0b = .9.-23 解析:(2x +3 )(2x -3 )-4x (x-x )=4x -33-4x +4=-23.10.解:(1)[f(x)]2-[g(x)]2=[f(x)+g(x)][f(x)-g(x)]=2ex(-2e-x)=-4e0=-4.(2)f(x)f(y)=(ex-e-x)(ey-e-y)=ex+y+e-(x+y)-ex-y-e-(x-y)=g(x+y)-g(x-y)=4,①同法可得g(x)g(y)=g(x+y)+g(x-y)=8. ②由①②解方程组gx+y-gx-y=4,gx+y+gx-y=8.解得g(x+y)=6,g(x-y)=2,gx+ygx-y=62=3.2.1.3 指数函数及其图象1.B 2.B 3.A4.A 解析:g(x)=ax的图象经过一、二象限,f(x)=ax+b是将g(x)=ax的图象向下平移|b|(b<-1)个单位而得,因而图象不经过第一象限.5.D 解析:A={x|y=2x-x2}={x|2x-x20}={x|02},B ={y|y=3x(x0)}={y|y1},则AB={x|x0},AB={x|12},根据新运算,得A#B=AB(AB)={x|01或x2}.故选D. 6.B 解析:函数关于y轴对称.7.解:∵4x0,016-4x16,016-4x4.8.B 解析:设x0,则-x0,f(-x)=10-x,∵f(x)为偶函数.f(x)=f(-x)=10-x.9.①③④⑤解析:因为f(x)=12x,f(x1+x2)===f(x1)f(x2),所以①成立,②不成立;显然函数f(x)=12x单调递减,即fx1-fx2x1-x20,故③成立;当x10时,f(x1)1,fx1-1x10,当x10时,0f(x1)1,fx1-1x10,故④成立;f(-x1)=12 ==1fx1,故⑤成立.10.解:(1)∵当x>0时,f(x)=(a2-1)x的值总大于1,a2-1>1.a2>2.a>2或a<-2.(2)∵函数y=ax-3的图象恒过定点(3,1),函数y=ax-3+3的图象恒过定点(3,4).2.1.4 指数函数的性质及其应用1.A 2.B3.B 解析:由y=|2x-2|=2x-2, x1,-2x+2, x1,分两部分:一部分为y1=2x-2(x1),只须将y=2x的图象沿y轴的负半轴平移2个单位即可,另一部分为y2=-2x+2(x1),只须将y=2x的图象对称于x轴的图象y=-2x,然后再沿y轴的正半轴平移2个单位,即可得到y=-2x+2的图象.故选B.4.C 解析:由于函数y=ax在[0,1]上是单调的,因此最大值与最小值都在端点处取到,故有a0+a1=3,解得a=2,因此函数y=3ax-1在[0,1]上是单调递增函数,最大值当x =1时取到,即为3.5.C 解析:很显然a,b均大于1;且y=bx函数图象比y =ax变化趋势小,故b<a,综上所述,a>b>1.6.B7.解:f(3)=f(3+1)=f(4)=124=116.8.(-,-2)(2,+)9.(0,3] 解析:设y=13u,u=x2-2x,∵函数y=13u是单调减函数,函数y=f(x)与u=x2-2x增减性相反.∵u有最小值-1,无最大值,y有最大值13-1=3,无最小值.又由指数函数值域y0知所求函数的值域为(0,3].10.(1)解:∵f(x)的定义域是R,且f(-x)=10-x-10x10-x+10x=-f(x),f(x)是奇函数.(2)证法一:f(x)=10x-10-x10x+10-x=102x-1102x+1=1-2102x+1.令x2>x1,则f(x2)-f(x1)=-∵y=10x为增函数,当x2>x1时,->0.又∵ +1>0, +1>0,故当x2>x1时,f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1).f(x)是增函数.证法二:考虑复合函数的增减性.由f(x)=10x-10-x10x+10-x=1-2102x+1.∵y=10x为增函数,y=102x+1为增函数,y=2102x+1为减函数,y=-2102x+1为增函数,y=1-2102x+1为增函数.f(x)=10x-10-x10x+10-x在定义域内是增函数.(3)解:令y=f(x).由y=102x-1102x+1,解得102x=1+y1-y.∵102x>0,1+y1-y>0,解得-1<y<1.即f(x)的值域为(-1,1).2.2 对数函数2.2.1 对数与对数运算1.C 2.B 3.B 4.A5.A 解析:令ex=t,则x=lnt,f(t)=lnt.f(e)=lne =1.6.B 解析:log2a=0,a=1.从而b=0,PQ={3,0,1}.7.解:(1)由题意知x+20,x-10,x-11,解得x1,且x2. 故x的取值范围为(1,2)(2,+).(2)由题意知x+30,x+31,解得x-3,且x-2.故x的取值范围为(-3,-2)(-2,+).8.-2 解析:∵x=-20,f(-2)=10-2=11000,f(10-2)=lg10-2=-2,即f[f(-2)]=-2.9.3 解析:(a ) =232 a=233log a=log 233=3. 10.解:(1)令log2x=t,则2t=x.因为f(log2x)=x,所以f(t)=2t.所以f12=2 =2.(2)因为log2[log3(log4x)]=0,所以log3(log4x)=1.所以log4x=3,所以x=43=64.又因为log3[log4(log2y)]=0.所以log4(log2y)=1.所以log2y=4.所以y=24=16.所以x+y=64+16=80.2.2.2 对数的性质及其应用1.A 2.B 3.B4.B 解析:方法一:原式=lg10023-lg1024+lg12=lg100-lg23-lg10+lg24+lg1-lg2=lg102-3lg2-1+4lg2-lg2=2-1=1.方法二:原式=lg12.51258=lg10=1.5.D6.A 解析:∵1a+1b=logm2+logm5=logm10=2,m2=10.又∵m0,m=10.7.解:原式=lg2lg1022+lg210lg(2210)=lg2(1-2lg2)+(lg2-1)(2lg2+1)=lg2-2(lg2)2+2(lg2)2-2lg2+lg2-1=-1.8.2b+1-a2a+b 解析:log1245=lg45lg12=2lg3+lg52lg2+lg3=2b+1-a2a+b.9.解:由log83=p,得lg3lg8=p,即lg3=3lg2p.①由log35=q,得lg5lg3=q,即1-lg2=lg3q.②①代入②中,得1-lg2=3lg2pq.(3pq+1)lg2=1.∵3pq+10,lg2=13pq+1.10.解:∵lga和lgb是关于x的方程x2-x+m=0的两个根,lga+lgb=1,①lgalgb=m. ②∵关于x的方程x2-(lga)x-(1+lga)=0有两个相等的实根,=(lga)2+4(1+lga)=0.lga=-2,即a=1100.将lga=-2代入①,得lgb=3.b=1000.再将lga=-2,lgb=3代入②,得m=-6.综上所述,a=1100,b=1000,m=-6.2.2.3 对数函数及其性质(1)1.D 解析:由log2a0,得01.由12b1,得b0.故选D. 2.D3.A 解析:y=log x=-log2x.4.A 解析:由log0.54x-30,4x-30,解得341.5.D6.B 解析:y=loga(-x)与y=logax关于y轴对称.7.a=2,b=28.D9.D 解析:∵log45log54log531,(log53)2log54log45.bc.故选D.10.解:(1)由kx-1x-10,得(kx-1)(x-1)0.又∵k0,x-1k(x-1)0.当k=1时,函数f(x)的定义域为{x|x1};由01时,函数f(x)的定义域为xx1或x1k,当k1时,函数f(x)的定义域为xx1k或x1.(2)f(x)=lnkx-1+k-1x-1=lnk+k-1x-1,∵函数f(x)在区间[10,+)上是增函数,k-10,即k1.又由10k-110-10,得k110.综上所述,实数k的取值范围为1101.2.2.4 对数函数及其性质(2)1.D 2.C 3.A4.B 解析:∵a=log23.6log22=1.又∵y=log4x,x(0,+)为单调递增函数,log43.2log43.6log44=1,ba.5.C6.C 解析:由loga23<1=logaa,得(1)当0<a<1时,由y=logax是减函数,得0<a<23;(2)当a>1时,由y=logax是增函数,得a>23,a>1.综合(1)(2),得0<a<23或a>1.7.D 解析:f(x)的定义域为(-1,1),且对定义域内任意x,f(-x)=lg1-x1+x=lg1+x1-x-1=-lg1+x1-x=-f(x);又可以验证f-12f12,因此,f(x)是奇函数但不是偶函数.用同样的方法可有:y=x3+1既不是奇函数又不是偶函数;y=e0-1e0+1=0(xR)既是奇函数又是偶函数;y=|2x+1|+|2x-1|是偶函数而不是奇函数,只有y=12x-1+12是奇函数但不是偶函数.故选D.8.-1,32 解析:令u(x)=4+3x-x2,又∵4+3x-x2>0x2-3x-4<0,解得-1<x<4.又u(x)=-x2+3x+4=-x-322+254,对称轴为x=32,开口向下的抛物线;u(x)在-1, 32上是增函数,在32,4上是减函数,又y=lnu(x)是定义域上的增函数,根据复合函数的单调性,y=ln(4+3x-x2)在-1, 32上是增函数.9.②③10.(1)解:∵f(x)是奇函数,f(-x)=-f(x).log 1+ax-x-1=-log 1-axx-11+ax-x-1=x-11-ax>01-a2x2=1-x2a=1.检验a=1(舍),a=-1.(2)证明:任取x1>x2>1,x1-1>x2-1>0.0<2x1-1<2x2-10<1+2x1-1<1+2x2-10<x1+1x1-1<x2+1x2-1log x1+1x1-1>log x2+1x2-1,即f(x1)>f(x2).f(x)在(1,+)内单调递增.(3)解:f(x)-12x>m恒成立.令g(x)=f(x)-12x.只需g(x)min>m,用定义可以证g(x)在[3,4]上是增函数,g(x)min=g(3)=-98.当m<-98时原式恒成立.2.2.5 对数函数及其性质(3)1.D 解析:c=120.30,a=log 20,b=log 30,并且log 2log 3,所以cb.2.C 解析:y=3x-2的图象向左平移2个单位得到y=3x 的图象,其反函数为y=log3x.3.B 4.B 5.B 6.D 7.A8.C 解析:将A项函数沿着直线y=x对折即可得到函数y =log2x.将B沿着x轴对折,将D向下平移1个单位再沿x 轴对折即可.9.22 提示:利用奇函数的定义或f(0)=0.10.解:(1)要使函数有意义,则有1-x0,x+30,解得-31.所以函数f(x)的定义域为(-3,1).(2)函数可化为f(x)=loga(1-x)(x+3)=loga(-x2-2x+3),由f(x)=0,得-x2-2x+3=1,即x2+2x-2=0,x=-13.∵-13(-3,1),方程f(x)=0的解为-13.(3)函数可化为f(x)=loga(-x2-2x+3)=loga[-(x+1)2+4],∵-31,0-(x+1)2+44.∵01,loga[-(x+1)2+4]loga4,即f(x)min=loga4.由loga4=-4,得a-4=4.a=4-14=22.2.3 幂函数1.C 2.A3.C 解析:设f(x)=x,则有2=22,解得=-12,即f(x)=x ,所以f(4)=4 =12.4.A 5.B 6.B7.解:m2-3m+3=1,m2-m-20,解得m=1或m=2. 8.(1)②④(2)①⑤⑧⑨9.依次是E,C,A,G,B,D,H,F10.解:(1)若f(x)是幂函数,故m2-m-1=1,即m2-m-2=0.解得m=2或m=-1.(2)若f(x)是幂函数且又是(0,+)上的增函数,则m2-m-1=1,-5m-30.所以m=-1.(3)若f(x)是正比例函数,则-5m-3=1,解得m=-45.此时m2-m-10,故m=-45.(4)若f(x)是反比例函数,则-5m-3=-1,则m=-25,此时m2-m-10,故m=-25.(5)若f(x)是二次函数,则-5m-3=2,即m=-1,此时m2-m-10,故m=-1.综上所述,当m=2或m=-1时,f(x)是幂函数;当m=-1时,f(x)既是幂函数,又是(0,+)上的增函数;当m=-45时,f(x)是正比例函数;当m=-25时,f(x)是反比例函数;当m=-1时,f(x)是二次函数.。
基本初等函数经典复习题答案
())1,,,0(.4*>∈>=n N n m a a a n m n mxN N a a x =⇔=log 必修1基本初等函数 复习题1、幂的运算性质(1)s r s r a a a +=⋅),(R s r ∈; (2)rs s r a a =)(;),(R s r ∈ (3)()r r r ab b a =⋅)(R r ∈ 2、对数的运算性质如果0>a ,且1≠a ,0>M ,0>N ,那么: ○1()N M N M a a a log log log +=⋅; ○2 N M NM a a a log log log -=; ○3()R n M n M a n a ∈=,log log . ④1log ,01log ==a a a换底公式:abb c c a log log log = (0>a ,且1≠a ;0>c ,且1≠c ;0>b ) (1)b mnb a n a m log log =;(2)a b b a log 1log =.求函数的定义域时列不等式组的主要依据是:(1)偶次方根的被开方数不小于零; (2)对数式的真数必须大于零; (3)分式的分母不等于零;(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1. 4、函数单调区间与单调性的判定方法(A) 定义法:○1 任取x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2;○2 作差f(x 1)-f(x 2); ○3 变形(通常是因式分解和配方);○4 定号(即判断差f(x 1)-f(x 2)的正负); ○5 下结论(指出函数f(x)在给定的区间D 上的单调性). (B)图象法(从图象上看升降)(C)复合函数的单调性:复合函数f [g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关,其规律:“同增异减”1、 下列函数中,在区间()0,+∞不是增函数的是( ) A.x y 2= B. x y lg = C. 3x y = D. 1y x= 2、函数y =log 2x +3(x≥1)的值域是( )A.[)+∞,2B.(3,+∞)C.[)+∞,3D.(-∞,+∞) 3、若{|2},{|x M y y P y y ====,则M∩P ( ) A.{|1}y y > B. {|1}y y ≥ C. {|0}y y > D. {|0}y y ≥ 4、对数式2log (5)a b a -=-中,实数a 的取值范围是( ) A.a>5,或a<2 B.2<a<5 C.2<a<3,或3<a<5 D.3<a<45、 已知x a x f -=)( )10(≠>a a 且,且)3()2(->-f f ,则a 的取值范围是( )A. 0>aB. 1>aC. 1<aD. 10<<a 6、函数|log |)(21x x f =的单调递增区间是 ( )A 、]21,0( B 、]1,0( C 、(0,+∞) D 、),1[+∞7、图中曲线分别表示l g a y o x =,l g b y o x =,l g c y o x =,l g d y o x =的图象,,,,a b c d 的关系是( ) A 、0<a<b<1<d<c B 、0<b<a<1<c<d C 、0<d<c<1<a<b D 、0<c<d<1<a<b 8、已知幂函数f(x)过点(2,22),则f(4)的值为 ( )A 、21 B 、 1 C 、2 D 、8 9、6.0log 5.0=a ,5.0log 2=b ,5log3=c ,则( )A.a <b <cB.b <a <cC.a <c <bD.c <a <b 10、已知)2(log ax y a -=在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是1.a 0a ,1)2(212≠>⎪⎭⎫⎝⎛>--且其中x x a a A.(0,1) B.(1,2) C.(0,2) D.[2,+∞] 11、函数)1(log 21-=x y 的定义域为 .12. 设函数()()()()4242xx f x x f x ⎧≥⎪=⎨<+⎪⎩,则()2log 3f =13、计算机的成本不断降低,如果每隔5年计算机的价格降低31,现在价格为8100元的计算机,15年后的价格可降为 14、函数2)23x (lg )x (f +-=恒过定点15、求下列各式中的x 的值1)1x (ln )1(<-16.点(2,1)与(1,2)在函数()2ax bf x +=的图象上,求()f x 的解析式。
基本初等函数练习题与答案
5.
1
3x 3x 3x 3x 3, x 1 1 3x
6.
x
|
x
1
,y
|
y
0,
且y
1
2x
1
0,
x
1
;
y
1
8 2 x 1
0, 且y
1
2
2
7. 奇函数 f (x) x2 lg(x x2 1) x2 lg(x x2 1) f (x)
84 411
212 222
212 (1 210 )
3. 2 原式 log2 5 2 log2 51 log2 5 2 log2 5 2
4. 0 (x 2)2 ( y 1)2 0, x 2且y 1, logx ( yx ) log2 (12 ) 0
4.若函数
f
(x)
1
m ax 1
是奇函数,则 m
为__________。
5.求值:
2
27 3
2log2 3
log2
1 8
2 lg(
3
5
3
5 ) __________。
三、解答题
1.解方程:(1) log4 (3 x) log0.25 (3 x) log4 (1 x) log0.25 (2x 1)
log a
(1
1 a
)
②
log a
(1
a)
log a
(1
1 a
)
③ a1a
必修1第二章_基本初等函数练习题
必修1第二章_基本初等函数练习题§2.1.1 指数与指数幂的运算(1)1. 44(3)-的值是( ).A. 3B. -3C. ±3D. 81 2. 625的4次方根是( ).A. 5B. -5C. ±5D. 25 3. 化简22()b -是( ).A. b -B. bC. b ±D. 1b4. 化简66()a b -= .5. 计算:33(5)-= ;243 . 做一做1. 计算:(1)510a ; (2) 397.2. 计算34a a -⨯和3(8)a +-,它们之间有什么关系? 你能得到什么结论?3. 对比()nnnab a b =与()n nna a bb=,你能把后者归入前者吗?§2.1.1 指数与指数幂的运算(2)1. 若0a >,且,m n 为整数,则下列各式中正确的是( ).A. mmnn a a a ÷= B. m n mn a a a ⋅=C. ()nm m n a a += D. 01n n a a -÷=2. 化简3225的结果是( ).A. 5B. 15C. 25D. 125 3. 计算()1222--⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的结果是( ).A .2B .2- C.22D .22-4. 化简2327-= .5. 若102,104mn==,则3210m n-= .做一做1. 化简下列各式: (1)3236()49; (2)233aba b ab.2. 计算:34333324381224a abb a a ab a⎛⎫-÷- ⎪ ⎪++⎝⎭. §2.1.1 指数与指数幂的运算(练习)1. 329的值为( ).A. 3B. 33C. 3D. 729 2.354aa a(a >0)的值是( ).A. 1B. aC. 15aD. 1710a3. 下列各式中成立的是( ).A .1777()nn m m= B .4312(3)3-=-C .33344()x y x y +=+ D .3393=4. 化简3225()4-= .5. 化简2115113366221()(3)()3a b a b a b -÷= .做一做1. 已知32x a b --=+, 求42362x a x a ---+的值.2. 探究:()2n n n n a a a +=时, 实数a 和整数n 所应满足的条件.§2.1.2 指数函数及其性质(1)1. 函数2(33)xy a a a =-+是指数函数,则a 的值为( ). A. 1 B. 2 C. 1或2 D. 任意值 2. 函数f (x )=21x a -+ (a >0,a ≠1)的图象恒过定点( ).A. (0,1) B. (0,2) C. (2,1) D. (2,2) 3. 指数函数①()x f x m =,②()x g x n =满足不等式 01m n <<<,则它们的图象是().4. 比较大小:23( 2.5)- 45( 2.5)-.5. 函数1()19x y =-的定义域为 .做一做 1. 求函数y =1151xx --的定义域2. 探究:在[m ,n ]上,()(01)x f x a a a =>≠且值域?§2.1.2 指数函数及其性质(2)1. 如果函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象与函数y =b x(b >0,b ≠1)的图象关于y 轴对称,则有( ). A. a >b B. a <bC. ab =1D. a 与b 无确定关系2. 函数f (x )=3-x-1的定义域、值域分别是( ). A. R , R B. R ,(0,)+∞ C. R ,(1,)-+∞ D.以上都不对3. 设a 、b 均为大于零且不等于1的常数,则下列说法错误的是( ).A. y =a x 的图象与y =a -x 的图象关于y 轴对称B. 函数f (x )=a 1-x (a >1)在R 上递减C. 若a2>a21-,则a >1 D. 若2x >1,则1x >4. 比较下列各组数的大小:122()5- 320.4-();0.7633()0.753-().5. 在同一坐标系下,函数y =a x , y =b x , y =c x , y =d x 的图象如右图,则a 、b 、c 、d 、1之间从小到大的顺序是 . 做一做1. 已知函数f (x )=a -221x+(a ∈R),求证:对任何a R∈, f (x )为增函数.2. 求函数2121xxy -=+的定义域和值域,并讨论函数的单调性、奇偶性.§2.2.1 对数与对数运算(1)1. 若2log 3x =,则x =( ). A. 4 B. 6 C. 8 D. 92. (1)log (1)n n n n +-++= ( ).A. 1B. -1C. 2D. -23. 对数式2lo g (5)a a b --=中,实数a 的取值范围是( ).A .(,5)-∞B .(2,5)C .(2,)+∞D . (2,3)(3,5) 4. 计算:21log(322)++= .5. 若log (21)1x +=-,则x =________,若2l og 8y =,则y =___________.做一做1. 将下列指数式化成对数式,对数式化成指数式. (1)53243=; (2)51232-=; (3)430a=(4)1() 1.032m=; (5)12log 164=-;(6)2log 1287=; (7)3log 27a =. 2. 计算:(1)9log 27; (2)3log 243; (3)43log 81;(3)(23)log (23)+-; (4)345log 625.§§2.2.1 对数与对数运算(2)1. 下列等式成立的是( ) A .222log (35)log 3log 5÷=- B .222log (10)2log (10)-=- C .222log (35)log 3log 5+= D .3322log (5)log 5-=-2. 如果lgx =lga +3lgb -5lgc ,那么( ). A .x =a +3b -c B .35ab x c=C .35ab x c=D .x =a +b 3-c 33. 若()2lg 2lg lg y x x y -=+,那么( ).A .y x =B .2y x =C .3y x =D .4y x = 4. 计算:(1)99log 3log 27+= ; (2)2121log log 22+=.5. 计算:315lg lg523+=.做一做 1. 计算: (1)lg27lg 83lg 10lg 1.2+-;(2)2lg 2lg 2lg 5lg 5+⋅+.2. 设a 、b 、c 为正数,且346a b c ==,求证:1112c a b-=.§2.2.1 对数与对数运算(3)1. 25log ()5a -(a ≠0)化简得结果是( ). A .-aB .a 2C .|a |D .a2. 若 log 7[log 3(log 2x )]=0,则12x =( ). A. 3 B. 23 C. 22 D. 32 3. 已知35a b m ==,且112a b +=,则m 之值为( ).A .15B .15C .±15D .2254. 若3a =2,则log 38-2log 36用a 表示为 .5. 已知lg 20.3010=,lg1.07180.0301=,则lg 2.5= ;1102= .做一做 1. 化简: (1)222lg 5lg 8lg 5lg 20(lg 2)3+++;(2)()()24525log 5+log 0.2log 2+log 0.5. 2. 若()()lg lg 2lg 2lg lg x y x y x y -++=++,求x y的值.§2.2.2 对数函数及其性质(1)1. 当a >1时,在同一坐标系中,函数x y a -=与log a y x =的图象是().2. 函数22log (1)y x x =+≥的值域为( ). A. (2,)+∞ B. (,2)-∞ C. [)2,+∞ D. [)3,+∞3. 不等式的41log 2x >解集是().A. (2,)+∞B. (0,2) B. 1(,)2+∞ D. 1(0,)24. 比大小: (1)log 67 log 7 6 ; (2)log 31.5 log 2 0.8.5. 函数(-1)log (3-)x y x =的定义域是 . 做一做1. 已知下列不等式,比较正数m 、n 的大小: (1)3log m <3log n ; (2)0.3log m >0.3log n ; (3)log a m >log a n (a >1)2. 求下列函数的定义域: (1)2log (35)y x =-;(2)0.5log 43y x =-.§2.2.2 对数函数及其性质(2)1. 函数0.5log y x =的反函数是( ).A.0.5log y x =-B. 2log y x =C. 2x y =D. 1()2x y =2. 函数2x y =的反函数的单调性是( ). A. 在R 上单调递增 B. 在R 上单调递减C. 在(0,)+∞上单调递增D. 在(0,)+∞上单调递减 3. 函数2(0)y x x =<的反函数是( ). A. (0)y x x =±> B. (0)y x x =>C. (0)y x x =->D. y x =±4. 函数x y a =的反函数的图象过点(9,2),则a 的值为 .5. 右图是函数1log a y x =,2log a y x =3log a y x=,4log a y x =的图象,则底数之间的关系为 .做一做1. 现有某种细胞100个,其中有占总数12的细胞每小时分裂一次,即由1个细胞分裂成2个细胞,按这种规律发展下去,经过多少小时,细胞总数可以超过1010个?(参考数据:lg 30.477,lg 20.301==). 2. 探究:求(0)ax b y ac cx d +=≠+的反函数,并求出两个函数的定义域与值域,通过对定义域与值域的比较,你能得出一些什么结论? §2.2 对数函数(练习) 1. 下列函数与y x =有相同图象的一个函数是( ) A. 2y x= B. 2xy x=C. log (01)a xy aa a =>≠且 D. log xa y a =2. 函数12log (32)y x =-的定义域是( ). A. [1,)+∞ B. 2(,)3+∞ C. 2[,1]3D. 2(,1]33. 若(ln )34f x x =+,则()f x 的表达式为( ) A. 3ln x B. 3ln 4x + C. 3x e D. 34x e +4.函数2()lg (8)f x x =+的定义域为 ,值域为 .5. 将20.3,2log 0.5,0.5log 1.5由小到大排列的顺序是 . 做一做1. 若定义在区间(1,0)-内的函数2()lo g (1)a f x x =+满足()0f x >,则实数a 的取值范围.2. 已知函数211()log 1x f x x x+=--,求函数()f x 的定义域,并讨论它的奇偶性和单调性.§2.3 幂函数1. 若幂函数()f x x α=在(0,)+∞上是增函数,则( ).A .α>0 B .α<0 C .α=0 D .不能确定2. 函数43y x =的图象是().A. B. C. D.3. 若11221.1,0.9a b -==,那么下列不等式成立的是( ).A .a <l<bB .1<a <bC .b <l<aD .1<b <a4. 比大小:(1)11221.3_____1.5;(2)225.1______5.09--.5. 已知幂函数()y f x =的图象过点(2,2),则它的解析式为 . 做一做1. 已知幂函数f (x )=13222pp x -++(p ∈Z )在(0,)+∞上是增函数,且在其定义域内是偶函数,求p 的值,并写出相应的函数f (x ). 2. 在固定压力差(压力差为常数)下,当气体通过圆形管道时,其流量速率R 与管道半径r 的四次方成正比. (1)写出函数解析式;(2)若气体在半径为3cm 的管道中,流量速率为400cm 3/s ,求该气体通过半径为r 的管道时,其流量速率R 的表达式;(3)已知(2)中的气体通过的管道半径为5cm ,计算该气体的流量速率. 第二章 基本初等函数复习 1. 函数2322x x y --+=的单调递增区间为( ).A. 3(,)2-∞ B. 3(,)2+∞ C. 3(,)2-∞- D. 3(,)2-+∞2. 设2(log )2(0)xf x x =>,则(3)f 的值是( ).A. 128B. 256C. 512D. 8 3. 函数22log (1)y x x =++的奇偶性为( ).A .奇函数而非偶函数B .偶函数而非奇函数C .非奇非偶函数D .既奇且偶函数4. 函数2y x -=在区间1[,2]2上的最大值是 .5. 若函数12(lo g )x y a =为减函数,则a 的取值范围是 .做一做1. 按复利计算利息的一种储蓄,本金为a 元,每期利率为r ,设本利和为y 元,存期为x ,写出本利和y 随存期x 变化的函数解析式. 如果存入本金1000元,每期利率为2.25%,试计算5期后的本利和是多少(精确到1元)? 2. 某公司经过市场调查,某种商品在最初上市的几个月内销路很好,几乎能将所生产的产品全部销售出去. 为了追求最大的利润,该公司计划从当月开始,每月让产品生产量递增,且10个月后设法将该商品的生产量翻两番,求平均每月生产量的增长率.课堂练习 1.指数函数y=a x 的图像经过点(2,16)则a 的值是 ( ) A .41B .21C .2D .42.下列函数是幂函数的是( )A、22y x = B 、3y x x =+ C 、3xy = D 、12y x = 3.计算331log 12log 22-=( )A. 3B. 23C.21 D.34.在区间),0(+∞上不是增函数的是( ) A.2xy = B x y log2=C.xy 2=D.122++=x x y5.方程lg lg(3)1x x +-=的解为 ( ) A 、5或-2 B 、5 C 、-2 D 、无解 6.函数)1(log )(++=x a x f a x在]1,0[上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值为 ( )A. 41B. 21C. 2D. 47函数22()log (2)x f x x =-的定义域是 .8.若lg2=a ,lg3=b ,则log 512=_____.9.已知函数)]91(f [f ,)0x (20)(x x log )x (f x3则,,⎩⎨⎧≤>=的值为10.函数(2)x y a =-在定义域内是减函数,则a 的取值范围是 11.计算:4160.2503432162322428200549-⨯+--⨯--()()()()12.设函数421()log 1x x f x x x -⎧<=⎨>⎩, 求满足()f x =41的x 的值. 13.已知()2x f x =,()g x 是一次函数,并且点(2,2)在函数[()]f g x 的图象上,点(2,5)在函数[()]g f x 的图象上,求()g x 的解析式.14.画出函数|13|-=x y 的图象,并利用图象回答:k 为何值时,方程|3x -1|=k 无解?有一解?有两解?15.已知定义域为R 的函数12()22xx b f x +-+=+是奇函数。
高中数学-基本初等函数练习题
高中数学-基本初等函数练习题第I卷(选择题)一、选择题1.如果指数函数y=(a﹣2)x在x∈R上是减函数,则a的取值范围是( )A.a>2 B.0<a<1 C.2<a<3 D.a>32.已知函数f(x)=,若f(2a+1)>f(3),则实数a的取值范围是( ) A.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞) B.(﹣∞,﹣1)∪(﹣,+∞)C.(1,+∞)D.(﹣∞,1)3.设f(x)=,则f[f(﹣3)]=( )A.1 B.2 C.4 D.84.如果指数函数y=(a﹣1)x是增函数,则a的取值范围是( )A.a>2 B.a<2 C. a>1 D.1<a<25.若,则f[f(﹣2)]=( )A.2 B.3 C.4 D.56.二次函数y=4x2﹣mx+5的对称轴为x=﹣2,则当x=1时,y的值为( )A.﹣7 B.1 C.17 D.257.用分数指数幂的形式表示a3•(a>0)的结果是( )A.B.C.a4D.8.函数f(x)=x2﹣2mx+5在区间[﹣2,+∞)上是增函数,则m的取值范围是( ) A.(﹣∞,﹣2] B.[﹣2,+∞)C.(﹣∞,﹣1] D.[﹣1,+∞)9.已知幂函数y=f(x)的图象经过点(2,),则f(4)的值为( )A.16 B.2 C.D.10.若函数f(x)=x2+bx+c的对称轴方程为x=2,则( )A.f(2)<f(1)<f(4)B.f(1)<f(2)<f(4)C.f(2)<f(4)<f(1)D.f(4)<f(2)<f(1)第II卷(非选择题)二、填空题(本题共8道小题,每小题0分,共0分)11.若函数f(x)=a x(a>0,a≠1)在[﹣2,1]上的最大值为4,最小值为m,则m的值是.12.已知函数,则f(1)的值是.13.设函数,则使f(a)<0的实数a的取值范围是.14.如果函数f(x)满足:对任意实数a,b都有f(a+b)=f(a)f(b),且f(1)=1,则= .15.已知函数f(x)满足:f(1)=,4f(x)f(y)=f(x+y)+f(x﹣y)(x,y∈R),则f(814)= .16.已知幂函数的图象经过点(2,32)则它的解析式f(x)= .17.设函数f(x)=x2+(2a﹣1)x+4,若x1<x2,x1+x2=0时,有f(x1)>f(x2),则实数a的取值范围是.18.设常数a∈R,函数f(x)=|x﹣1|+|x2﹣a|,若f(2)=1,则f(1)= .三、解答题(本题共3道小题,第1题0分,第2题0分,第3题0分,共0分)19.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)满足条件:f(0)=1,f(x+1)﹣f(x)=2x.(1)求f(x);(2)求f(x)在区间[﹣1,1]上的最大值和最小值.20.(14分)已知函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),满足f(0)=2,f(x+1)﹣f(x)=2x﹣1(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)当x∈[﹣1,2]时,求函数的最大值和最小值.(Ⅲ)若函数g(x)=f(x)﹣mx的两个零点分别在区间(﹣1,2)和(2,4)内,求m的取值范围.21.(14分)已知指数函数y=g(x)满足:g(3)=8,定义域为R的函数f(x)=是奇函数.(Ⅰ)确定y=g(x),y=f(x)的解析式;(Ⅱ)若h(x)=f(x)+a在(﹣1,1)上有零点,求a的取值范围;(Ⅲ)若对任意的t∈(1,4),不等式f(2t﹣3)+f(t﹣k)>0恒成立,求实数k的取值范围.试卷答案1.C【考点】指数函数的单调性与特殊点.【专题】计算题.【分析】利用底数大于0小于1时指数函数为减函数,直接求a的取值范围.【解答】解:∵指数函数y=(a﹣2)x在x∈R上是减函数∴0<a﹣2<1⇒2<a<3故答案为:(2,3).故选C.【点评】本题考查指数函数的单调性.指数函数的单调性与底数的取值有关,当底数大于1时指数函数为增函数,当底数大于0小于1时指数函数为减函数.2.A【考点】分段函数的应用.【专题】作图题;数形结合;函数的性质及应用.【分析】作函数f(x)=的图象,从而结合图象可化不等式为|2a+1|>3,从而解得.【解答】解:作函数f(x)=的图象如下,,分段函数f(x)的图象开口向上,且关于y轴对称;f(2a+1)>f(3)可化为|2a+1|>3,解得,a>1或a<﹣2;故选A.【点评】本题考查了分段函数的图象与性质的应用及数形结合的思想应用.3.B【考点】函数的值.【专题】计算题;函数思想;函数的性质及应用.【分析】利用函数的解析式,求解函数值即可.【解答】解:f(x)=,f[f(﹣3)]=f[4]=log24=2.故选:B.【点评】本题考查函数值的求法,考查计算能力.4.A【考点】指数函数的图像与性质.【专题】函数的性质及应用.【分析】由指数函数的单调性可得a﹣1>1,解不等式可得.【解答】解:∵指数函数y=(a﹣1)x是增函数,∴a﹣1>1,解得a>2故选:A【点评】本题考查指数函数的单调性,属基础题.5.C【考点】分段函数的解析式求法及其图象的作法.【专题】计算题.【分析】在解答时,可以分层逐一求解.先求f(﹣2),再根据f(﹣2)的范围求解f[f(﹣2)]的值.从而获得答案.【解答】解:∵﹣2<0,∴f(﹣2)=﹣(﹣2)=2;又∵2>0,∴f[f(﹣2)]=f(2)=22=4故选C.【点评】本题考查的是分段函数求值问题.在解答中充分体现了分类讨论思想、函数求值知识以及问题转化思想的应用.属于常规题型,值得同学们总结反思.6.D【考点】二次函数的性质.【专题】计算题.【分析】根据已知中二次函数y=4x2﹣mx+5的对称轴为x=﹣2,我们可以构造关于m的方程,解方程后,即可求出函数的解析式,代入x=1后,即可得到答案.【解答】解:∵二次函数y=4x2﹣mx+5的对称轴为x=﹣2,∴=﹣2∴m=﹣16则二次函数y=4x2+16x+5当x=1时,y=25故选D【点评】本题考查的知识点是二次函数的性质,其中根据已知及二次函数的性质求出m的值,进而得到函数的解析式是解答本题的关键.7.B【考点】有理数指数幂的化简求值.【专题】转化思想;数学模型法;函数的性质及应用.【分析】利用指数的运算法则即可得出.【解答】解:∵a>0,∴示a3•===.故选:B.【点评】本题考查了指数的运算法则,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.8.A【考点】二次函数的性质.【专题】计算题;函数思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】先求出对称轴,再根据二次函数的图象性质和单调性得m≤﹣2即可.【解答】解:由y=f(x)的对称轴是x=m,可知f(x)在[m,+∞)上递增,由题设只需m≤﹣2,所以m的取值范围(﹣∞,﹣2].故选:A.【点评】本题主要考查了二次函数的对称轴,根据单调性判对称轴满足的条件,同时考查了运算求解的能力,属于基础题.9.C【考点】幂函数的概念、解析式、定义域、值域.【专题】函数的性质及应用.【分析】求出幂函数的解析式,然后求解函数值即可.【解答】解:设幂函数为y=xα,∵幂函数y=f(x)的图象经过点(2,),∴=2α,解得α=.y=x.f(4)==.故选:C.【点评】本题考查幂函数的解析式的求法,基本知识的考查.10.A【考点】二次函数的性质.【专题】计算题.【分析】先判定二次函数的开口方向,然后根据开口向上,离对称轴越远,函数值就越大即可得到f(1)、f(2)、f(4)三者大小.【解答】解:函数f(x)=x2+bx+c开口向上,在对称轴处取最小值且离对称轴越远,函数值就越大∵函数f(x)=x2+bx+c的对称轴方程为x=2,4利用对称轴远∴f(2)<f(1)<f(4)故选A.【点评】本题主要考查了二次函数的性质,一般的开口向上,离对称轴越远,函数值就越大,开口向下,离对称轴越远,函数值就越小,属于基础题.11.或【考点】指数函数的单调性与特殊点.【专题】函数的性质及应用.【分析】按a>1,0<a<1两种情况进行讨论:借助f(x)的单调性及最大值先求出a值,再求出其最小值即可.【解答】解:①当a>1时,f(x)在[﹣2,1]上单调递增,则f(x)的最大值为f(1)=a=4,最小值m=f(﹣2)=a﹣2=4﹣2=;②当0<a<1时,f(x)在[﹣2,1]上单调递减,则f(x)的最大值为f(﹣2)=a﹣2=4,解得a=,此时最小值m=f(1)=a=,故答案为:或.【点评】本题考查指数函数的单调性及其应用,考查分类讨论思想,对指数函数f(x)=a x (a>0,a≠1),当a>1时f(x)递增;当0<a<1时f(x)递减.12.【考点】函数的值;分段函数的应用.【专题】计算题;函数思想;函数的性质及应用.【分析】直接利用分段函数化简求解即可.【解答】解:函数,则f(1)=f(2)=f(3)==.故答案为:.【点评】本题考查分段函数的应用,函数值的求法,考查计算能力.13.(0,1)【考点】分段函数的应用.【专题】计算题;分类讨论;函数的性质及应用.【分析】按分段函数的分类讨论f(a)的表达式,从而分别解不等式即可.【解答】解:若a≤0,则f(a)=≥1,故f(a)<0无解;若a>0,则f(a)=log2a<0,解得,0<a<1;综上所述,实数a的取值范围是(0,1).故答案为:(0,1).【点评】本题考查了分段函数的简单解法及分类讨论的思想应用.14.2014【考点】函数的值;抽象函数及其应用.【专题】计算题;转化思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】由已知得,由此能求出结果.【解答】解:∵函数f(x)满足:对任意实数a,b都有f(a+b)=f(a)f(b),且f(1)=1,∴===1×2014=2014.故答案为:2014.【点评】本题考查函数值的求法,是基础题,解题的关键是得到.15.【考点】抽象函数及其应用.【专题】函数的性质及应用.【分析】利用赋值法,分别求出f(1)…f(9)得出f(x)的周期是6,故求出答案.【解答】解:∵4f(x)f(y)=f(x+y)+f(x﹣y),令x=1,y=0,则4f(1)f(0)=f(1)+f(1),∴f(0)=,再令x=y=1,得f(2)=﹣,再令x=2,y=1,得f(3)=﹣,再令x=2,y=2,得f(4)=﹣,再令x=3,y=2,得f(5)=,再令x=3,y=3,得f(6)=,再令x=4,y=3,得f(7)=,再令x=4,y=4,得f(8)=,再令x=5,y=4,得f(9)=﹣,由此可以发现f(x)的周期是6,∵2014÷6=135余4,.∴f(814)=f(135×6+4)=f(4)=.故答案为:﹣.【点评】本题主要考查了抽象函数及其应用,考查分析问题和解决问题的能力,属于中档题16.x5【考点】幂函数的概念、解析式、定义域、值域.【专题】函数的性质及应用.【分析】设出幂函数,通过幂函数经过的点,即可求解幂函数的解析式.【解答】解:设幂函数为y=x a,因为幂函数图象过点(2,32),所以32=2a,解得a=5,所以幂函数的解析式为y=x5.故答案为:x5【点评】本题考查幂函数的函数解析式的求法,幂函数的基本知识的应用.17.(﹣∞,)【考点】二次函数的性质.【专题】转化思想;数学模型法;函数的性质及应用.【分析】若x1<x2,x1+x2=0时,有f(x1)>f(x2),函数图象的对称轴在y轴右侧,即>0,解得答案.【解答】解:∵函数f(x)=x2+(2a﹣1)x+4的图象是开口朝上,且以直线x=为对称轴的抛物线,若x1<x2,x1+x2=0时,有f(x1)>f(x2),则>0,解得:a∈(﹣∞,);故答案为:(﹣∞,)【点评】本题考查的知识点是二次函数的性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,是解答的关键.18.3【考点】函数的值.【专题】函数的性质及应用.【分析】利用f(x)=|x﹣1|+|x2﹣a|,f(2)=1,求出a,然后求解f(1)即可.【解答】解:常数a∈R,函数f(x)=|x﹣1|+|x2﹣a|,若f(2)=1,∴1=|2﹣1|+|22﹣a|,∴a=4,函数f(x)=|x﹣1|+|x2﹣4|,∴f(1)=|1﹣1|+|12﹣4|=3,故答案为:3.【点评】本题考查函数值的求法,基本知识的考查.19.【考点】二次函数的性质.【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】(1)设f(x)=ax2+bx+c,则f(x+1)﹣f(x)=a(x+1)2+b(x+1)+c﹣(ax2+bx+c)=2ax+a+b,根据对应项的系数相等可分别求a,b,c.(2)对函数进行配方,结合二次函数在[﹣1,1]上的单调性可分别求解函数的最值.【解答】解:(1)由f(x)=ax2+bx+c,则f(x+1)﹣f(x)=a(x+1)2+b(x+1)+c﹣(ax2+bx+c)=2ax+a+b∴由题意得恒成立,∴,得,∴f(x)=x2﹣x+1;(2)f(x)=x2﹣x+1=(x﹣)2+在[﹣1,]单调递减,在[,1]单调递增∴f(x)min=f()=,f(x)max=f(﹣1)=3.【点评】本题主要考查了利用待定系数法求解二次函数的解析式,及二次函数在闭区间上的最值的求解,要注意函数在所给区间上的单调性,一定不能直接把区间的端点值代入当作函数的最值.20.【考点】函数的最值及其几何意义;函数零点的判定定理.【专题】计算题;函数思想;转化思想;解题方法;函数的性质及应用.【分析】(Ⅰ)利用f(0)=2,f(x+1)﹣f(x)=2x﹣1,直接求出a、b、c,然后求出函数的解析式.(Ⅱ)利用二次函数的对称轴与区间的关系,直接求解函数的最值.(Ⅲ)利用g(x)的两个零点分别在区间(﹣1,2)和(2,4)内,列出不等式组,即可求出M的范围.【解答】(本小题满分14分)解:(Ⅰ)由f(0)=2,得c=2,又f(x+1)﹣f(x)=2x﹣1得2ax+a+b=2x﹣1,故解得:a=1,b=﹣2,所以f(x)=x2﹣2x+2.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(a,b,c各,解析式1分)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(Ⅱ)f(x)=x2﹣2x+2=(x﹣1)2+1,对称轴为x=1∈[﹣1,2],故f min(x)=f(1)=1,又f(﹣1)=5,f(2)=2,所以f max(x)=f(﹣1)=5.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(Ⅲ)g(x)=x2﹣(2+m)x+2,若g(x)的两个零点分别在区间(﹣1,2)和(2,4)内,则满足﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣解得:.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(14分)【点评】本题考查二次函数的解析式的求法,二次函数的性质与最值的求法,零点判定定理的应用,考查计算能力.21.【考点】函数的零点;函数解析式的求解及常用方法;函数恒成立问题.【专题】综合题;函数思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】(Ⅰ)设g(x)=a x(a>0且a≠1),由a3=8解得a=2.故g(x)=2x.再根据函数是奇函数,求出m、n的值,得到f(x)的解析式;(Ⅱ)根据零点存在定理得到h(﹣1)h(1)<0,解得即可;(Ⅲ)根据函数为奇函数和减函数,转化为即对一切t∈(1,4),有3t﹣3<k恒成立,再利用函数的单调性求出函数的最值即可.【解答】解:(Ⅰ)设g(x)=a x(a>0且a≠1),∵g(3)=8,∴a3=8,解得a=2.∴g(x)=2x.∴f(x)=,∵函数f(x)是定义域为R的奇函数,∴f(0)=0,∴=0,∴n=1,∴f(x)=又f(﹣1)=f(1),∴=﹣,解得m=2∴f(x)=,(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)==﹣+,又h(x)=f(x)+a在(﹣1,1)上有零点,从而h(﹣1)h(1)<0,即(﹣++a)(++a)<0,∴(a+)(a﹣)<0,∴﹣<a<,∴a的取值范围为(﹣,);(Ⅲ)由(Ⅰ)知f(x)==﹣+,易知f(x)在R上为减函数,又f(x)是奇函数,∴f(2t﹣3)+f(t﹣k)>0,∴f(2t﹣3)>﹣f(t﹣k)=f(k﹣t),∵f(x)在R上为减函数,由上式得2t﹣3<k﹣t,即对一切t∈(1,4),有3t﹣3<k恒成立,令m(t)=3t﹣3,t∈(1,4),易知m(t)在(1,4)上递增,m(t)<3×4﹣3=9,∴k≥9,即实数k的取值范围是[9,+∞).【点评】本题综合考查了指数函数的定义及其性质、函数的奇偶性、单调性、恒成立问题的等价转化、属于中档题.。
高三数学函数的概念与基本初等函数多选题测试试题及答案
高三数学函数的概念与基本初等函数多选题测试试题及答案一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知函数()sin()(0)f x x ωϕω=+>满足()()00112f x f x =+=-,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值.则( )A .0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭B .若00x =,则()sin 26f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 的最小正周期为3D .()f x 在(0,2019)上的零点个数最少为1346个 【答案】AC 【分析】根据正弦函数图象的对称性可判断A ;根据已知三角函数值求角的方法,可得052,6x k k Z ωϕππ+=-∈,0(1)2,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减可求出ω,进而求得周期,从而可判断B 和C 选项;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期,为了算出零点“至少”有多少个,可取(0)0f =,进而可判断D . 【详解】解:由题意得,()f x 在()00,1x x +的区间中点处取得最小值, 即0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以A 正确; 因为()()00112f x f x =+=-, 且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值, 所以不妨令052,6k k Z ωϕππ+=-∈, ()012,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减得,23πω=, 所以23T πω==,即B 错误,C 正确;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期, 当(0)0f =,即k ϕπ=时,()f x 在区间(0,2019)上的零点个数至少为673211345⨯-=个,即D 错误.故选:AC . 【点睛】本题考查与三角函数有关的命题的真假关系,结合三角函数的图象与性质,利用特殊值法以及三角函数的性质是解题的关键,综合性较强.2.已知函数()()()sin 0f x x ωϕω=+>满足()01()12f x f x +=-=0,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值.则下列说法正确的是()A .01()12f x +=- B .若00x =,则()sin 26f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 的最小正周期为3D .()f x 在()0,303上的零点个数最少为202个 【答案】AC 【分析】由题意知()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,有01()12f x +=-且23πω=,进而可判断A 、B 、C 的正误,又[0,303]上共有101个周期,最多有203个零点,最少有202个零点,进而可知()0,303零点个数最少个数,即知D 的正误. 【详解】由()01()12f x f x +=-=0,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值,∴()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,即01()12f x +=-,002(1)()3x x πωϕωϕω++-+==, ∴()f x 的最小正周期为23T πω==,故A 、C 正确,B 错误;在[0,303]上共有101个周期,若每个周期有两个零点时,共有202个零点,此时区间端点不为零点;若每个周期有三个零点时,共有203个零点,此时区间端点为零点; ∴()0,303上零点个数最少为201个,即每个周期有三个零点时,去掉区间的两个端点,故D 错误. 故选:AC. 【点睛】关键点点睛:由条件推出()00,1x x +在一个波谷的位置且有对称性,可确定01()2f x +及最小正周期,再由正弦函数的性质判断()0,303上零点个数,进而确定最少有多少个零点.3.设函数ln(2),2()1,2x x f x x x ->⎧=⎨+≤⎩,g (x )=x 2-(m +1)x +m 2-2,下列选项正确的有( )A .当m >3时,f [f (x )]=m 有5个不相等的实根B .当m =0时,g [g (x )]=m 有4个不相等的实根C .当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根D .当m =2时,g [f (x )]=m 有5个不相等的实根 【答案】BCD 【分析】作出函数()f x 的图象,利用函数()f x 的图象和函数()g x 的图象分析可解得结果. 【详解】作出函数()f x 的图象:令()f x t =,得[()]()f f x f t m ==;当3m >时,()f x m =有两个根:31242e t t <->+,,方程1()f x t =有1个根,方程2()f x t =有2个根,所以A 错误;②当0m =时,2 ()2g x x x =--,[()]0g g x =,令()g x t =,由()0g t =,得1221t t ==-,, 由2122t x x ==--12117117x x -+⇒=由2234151512t x x x x -+=-=--⇒==所以B 正确; ③令()g x t =,()f t m =∴,因为01m <<,所以()f t m =有3个实根根123,,t t t ,设123t t t <<,所以12311ln(2)t m t m t m --=+=-=,,, 22()(1)2g x x m x m =-++-221329()24m m m x +--=-+23294m m --≥, 221329329144m m m m t m -----=---23254m m --+=, 因为2325m m --+在(0,1)上递减,所以23253250m m --+>--+=, 所以2132504m m t --+->,所以213254m m t --+>, 即方程()f t m =的最小根1t 大于()g x 的最小值,所以1()g x t =、2()g x t =、3()g x t =都有2个不等实根,且这6个实根互不相等, 所以当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根,所以C 正确;④令()f x t =,则()g t m =,当2m =时,方程()2g t =化为230t t -=,得1230t t ==,;当20()t f x ==,得1213x x =-=,; 当13()t f x ==,得3442x x =-=,,352e x =+符合题意,所以D 正确. 故选:BCD. 【点睛】关键点点睛:作出函数的图象,利用数形结合法求解是解题关键.4.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,(1)f x +是偶函数,且当(]0,1x ∈时,()(2)f x x x =--,则( )A .()f x 是周期为2的函数B .()()201920201f f +=-C .()f x 的值域为[]1,1-D .()y f x =在[]0,2π上有4个零点【答案】BCD 【分析】对于A ,由()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,得(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数,可判断A.对于B ,由()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==,()()()2019111f f f =-=-=-,可判断B .对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<,可判断C . 对于D ,根据函数的周期性和对称性,可以求出函数在各段上的解析式,从而求出函数的零点,可判断D . 【详解】 解:对于A ,()1f x +为偶函数,其图像关于x 轴对称,把()1f x +的图像向右平移1个单位得到()f x 的图像,所以()f x 图象关于1x =对称, 即(1)(1)f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=-,()f x 为R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以(2)()f x f x +=-,用2x +替换上式中的x 得, (4)(2)f x f x +=-+,所以,(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数.故A 错误. 对于B ,()f x 定义域为R 的奇函数,则()00f =,()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==;当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则()()11121f =-⨯-=,则()()()()201912020111f f f f =-+=-=-=-, 则()()201920201f f +=-.故B 正确.对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,此时有()01f x <≤, 又由()f x 为R 上的奇函数,则[)1,0x ∈-时,()10f x -≤<,(0)0f =,函数关于1x =对称,所以函数()f x 的值域[]1,1-.故C 正确.对于D ,(0)0f =,且(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,[0,1]x ∴∈,()(2)f x x x =--,[1,2]x ∴∈,2[0,1]x -∈,()(2)(2)f x f x x x =-=--①[0,2]x ∴∈时,()(2)f x x x =--,此时函数的零点为0,2;()f x 是奇函数,[2,0],()(2)x f x x x ∴∈-=+,②(]2,4x ∴∈时,()f x 的周期为4,[]42,0x ∴-∈-,()()()()424f x f x x x =-=--,此时函数零点为4;③(]4,6x ∴∈时,[]40,2x ∴-∈,()()4(4)(6)f x f x x x =-=---,此时函数零点为6;④(]6,2x π∴∈时,(]42,4x ∴-∈,()()()()468f x f x x x =-=--,此时函数无零点;综合以上有,在(0,2)π上有4个零点.故D 正确; 故选:BCD 【点睛】关键点点睛:由(1)f x +是偶函数,通过平移得到()f x 关于1x =对称,再根据()f x 是奇函数,由此得到函数的周期,进一步把待求问题转化到函数的已知区间上,本题综合考查抽象函数的奇偶性、周期性.5.已知函数()()124,01,21,1,x x f x af x x ⎧--≤≤⎪=⎨⎪->⎩其中a R ∈,下列关于函数()f x 的判断正确的为( ) A .当2a =时,342f ⎛⎫=⎪⎝⎭B .当1a <时,函数()f x 的值域[]22-,C .当2a =且[]()*1,x n n n ∈-∈N时,()1212242n n f x x --⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ D .当0a >时,不等式()122x f x a-≤在[)0,+∞上恒成立【答案】AC 【分析】对于A 选项,直接代入计算即可;对于B 选项,由题得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()m f x a f x m =-,进而得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()2,2f x ∈-,故()f x 的值域(]2,2-;对于C 选项,结合B 选项得当2a =且[]()*1,x n n n ∈-∈N时,()()121n f x f x n -=-+进而得解析式;对于D 选项,取特殊值即可得答案.【详解】解:对于A 选项,当2a =时,3111222442222f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故A 选项正确; 对于B 选项,由于当01x ≤≤,函数的值域为[]0,2,所以当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()m f x a f x m =-,由于(]0,1x m -∈,所以()[]0,2f x m -∈,因为1a <,所以()1,1m a ∈-,所以当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()2,2f x ∈-,综上,当1a <时,函数()f x 的值域(]2,2-,故B 选项错误;对于C 选项,由B 选项得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()mf x a f x m =-,故当2a =且[]()*1,x n n n ∈-∈N时,()()1112122412n n f x f x n x n --⎛⎫=-+=--+- ⎪⎝⎭1112122422422n n n x n x --⎛⎫⎛-⎫=--+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故C 选项正确; 对于D 选项,取812a =,34x =,则331241442f ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,122x a-=()311142482488111222222222---⎛⎫⎛⎫==⨯=⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,不满足式()122x f x a -≤,故D选项错误. 故选:AC. 【点睛】本题考查函数的综合应用,考查分析能力与运算求解能力,是难题.本题解题的关键在于根据题意得当(]*,1,x m m m N ∈+∈时,()()mf x a f x m =-,且当01x ≤≤,函数的值域为[]0,2,进而利用函数平移与伸缩变换即可求解.6.已知定义在R 上的函数()f x 满足:()()0f x f x +-=,且当0x ≥时,()x f x e x b =+-.若((2sin ))(sin )0f k b x f x ++-≤.在x ∈R 上恒成立,则k 的可能取值为( ) A .1 B .0C .1-D .2-【答案】CD 【分析】先判断函数的奇偶性和单调性,得到sinx ≥k (2+sinx ), 再根据题意,利用检验法判断即可. 【详解】因为定义在R 上的函数()f x 满足:()()0f x f x +-=, 所以()f x 为奇函数,0x ≥时,()x f x e x b =+-,显然()f x 在[0,)+∞上单调递增, 所以()f x 在R 上单调递增,由((2sin ))(sin )0f k b x f x ++-≤恒成立, 可得(sin )((2sin ))f x f k x +在R 上恒成立, 即sin (2sin )x k x +, 整理得:(1)sin 2k x k -当1k =时,02≥,不恒成立,故A 错误; 当0k =时,sin 0x ≥,不恒成立,故B 错误; 当1k =-时,sin 1x ≥-,恒成立,故C 正确; 当2k =-时,4sin 3x ≥-,恒成立,故D 正确. 故选:CD 【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性和单调性,不等式恒成立问题,属于中档题.7.下列选项中a 的范围能使得关于x 的不等式220x x a +--<至少有一个负数解的是( )A .9,04⎛⎫- ⎪⎝⎭B .()2,3C .1,2D .0,1【答案】ACD 【分析】将不等式变形为22x a x -<-,作出函数2,2y x a y x =-=-的图象,根据恰有一个负数解时判断出临界位置,再通过平移图象得到a 的取值范围. 【详解】因为220x x a +--<,所以22x a x -<-且220x ,在同一坐标系中作出2,2y x a y x =-=-的图象如下图:当y x a =-与22y x =-在y 轴左侧相切时,22x a x -=-仅有一解,所以()1420a ∆=++=,所以94a =-,将y x a =-向右移动至第二次过点()0,2时,02a -=,此时2a =或2a =-(舍), 结合图象可知:9,24a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,所以ACD 满足要求. 故选:ACD. 【点睛】本题考查函数与方程的综合应用,着重考查数形结合的思想,难度较难.利用数形结合可解决的常见问题有:函数的零点或方程根的个数问题、求解参数范围或者解不等式、研究函数的性质等.8.若定义在R 上的函数()f x 满足()()0f x f x ,当0x <时,23()22f x x ax a =++(a ∈R ),则下列说法正确的是( )A .若方程()2af x ax =+有两个不同的实数根,则0a <或48a << B .若方程()2af x ax =+有两个不同的实数根,则48a << C .若方程()2af x ax =+有4个不同的实数根,则8a > D .若方程()2af x ax =+有4个不同的实数根,则4a > 【答案】AC 【分析】由题知()f x 是R 上的奇函数,则由0x <时的解析式可求出()f x 在R 上的解析式.先讨论特殊情况0x =为方程的根,则可求出0a =,此时方程化为()0f x =,而函数()f x 为R 上的减函数,则方程仅有一个根.当0x ≠时,由分段函数分类讨论得出0x <时,1(1)2(1)a x x =-+++-+,0x >时,4242a x x =-++-.利用数形结合思想,画出图象,则可得知方程()2af x ax =+不同的实数根个数分别为2个和4时,参数a 的取值范围. 【详解】 因为()()0f x f x 所以()()f x f x -=-,所以()f x 是R 上的奇函数,(0)0f =, 当0x >时,0x -<,23()22f x x ax a -=-+, 所以23()()22f x f x x ax a =--=-+-, 综上2232,02()0,032,02x ax a x f x x x ax a x ⎧++<⎪⎪==⎨⎪⎪-+->⎩,若0x =是方程()2af x ax =+的一个根, 则0a =,此时()2af x ax =+,即()0f x =, 而22,0()0,0,0x x f x x x x ⎧<⎪==⎨⎪->⎩,在R 上单调递减,当0a =时,原方程有一个实根. 当0x <时,23222a x ax a ax ++=+, 所以20x ax a ++=,当1x =-时不满足,所以21(1)21(1)x a x x x =-=-++++-+, 当0x >时,23222ax ax a ax -+-=+, 所以220x ax a -+=,当2x =时不满足,所以242422x a x x x ==-++--,如图:若方程()2af x ax =+有两个不同的实数根, 则0a <或48a <<;若方程()2af x ax =+有4个不同的实数根,则8a >. 故选:AC 【点睛】关键点点睛:本题的关键是将方程()2af x ax =+进行参数分离,再借助数形结合法,求出对应的参数的取值范围.二、导数及其应用多选题9.关于函数()sin ,(,)x f e x x x π∈-=+∞+,下列结论正确的有( ) A .()f x 在(0,)+∞上是增函数 B .()f x 存在唯一极小值点0x C .()f x 在(,)π-+∞上有一个零点 D .()f x 在(,)π-+∞上有两个零点 【答案】ABD 【分析】根据函数()f x 求得()'f x 与()f x '',再根据()0f x ''>在(,)π-+∞恒成立,确定()'f x 在(,)π-+∞上单调递增,及(0,)x ∈+∞()0f x '>,且存在唯一实数03(,)42x ππ∈--,使0()=0f x ',从而判断A ,B 选项正确;再据此判断函数()f x 的单调性,从而判断零点个数.【详解】由已知()sin ,(,)x f e x x x π∈-=+∞+得()cos x f x e x '=+,()sin xf x e x ''=-,(,)x π∈-+∞,()0f x ''>恒成立,()'f x 在(,)π-+∞上单调递增,又34232()0,()0,(0)20422f e f e f ππππ--'''-=-<-=>=>(0,)x ∴∈+∞时()(0)0f x f ''>>,且存在唯一实数03(,)42x ππ∈--,使0()=0f x ',即00cos x e x =-, 所以()f x 在(0,)+∞上是增函数,且()f x 存在唯一极小值点0x ,故A,B 选项正确. 且()f x 在0(,)x π-单调递减,0(,)x +∞单调递增,又()00f e ππ--=+>,000000()sin sin cos )04x f x e x x x x π=+=-=-<,(0)10=>f ,所以()f x 在(,)π-+∞上有两个零点,故D 选项正确,C 选项错误. 故选:ABD.【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系. (2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数. (3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题. (4)考查数形结合思想的应用.10.对于函数2ln ()x f x x =,下列说法正确的是( )A .()f x 在x =12eB .()f x 有两个不同的零点C .f f f <<D .若()21f x k x <-在()0,∞+上恒成立,则2e k > 【答案】ACD【分析】 求得函数的导数312ln ()-'=x f x x ,根据导数的符号,求得函数的单调区间和极值,可判定A 正确;根据函数的单调性和()10f =,且x >()0f x >,可判定B 不正确;由函数的单调性,得到f f >,再结合作差比较,得到f f >,可判定C 正确;分离参数得到()221ln 1x k f x x x+>+=在()0,∞+上恒成立,令()2ln 1x g x x+=,利用导数求得函数()g x 的单调性与最值,可判定D 正确. 【详解】 由题意,函数2ln ()x f x x =,可得312ln ()(0)x f x x x -'=>,令()0f x '=,即312ln 0x x -=,解得x =当0x <<()0f x '>,函数()f x 在上单调递增;当x >()0f x '<,函数()f x 在)+∞上单调递减,所以当x =()f x 取得极大值,极大值为12f e=,所以A 正确; 由当1x =时,()10f =,因为()f x 在上单调递增,所以函数()f x 在上只有一个零点,当x >()0f x >,所以函数在)+∞上没有零点,综上可得函数在(0,)+∞只有一个零点,所以B 不正确;由函数()f x 在)+∞上单调递减,可得f f >,由于ln ln 2ln ,242f f πππ====,则2ln ln 2ln ln 22444f f ππππππ-=-=-,因为22ππ>,所以0f f ->,即f f >,所以f f f <<,所以C 正确;由()21f x k x <-在()0,∞+上恒成立,即()221ln 1x k f x x x +>+=在()0,∞+上恒成立, 设()2ln 1x g x x +=,则()32ln 1x g x x --'=, 令()0g x '=,即32ln 10x x --=,解得x = 所以当0x<<()0g x '>,函数()g x 在上单调递增; 当x>()0g x '<,函数()g x 在)+∞上单调递减, 所以当x=()g x 取得最大值,最大值为22e e g e =-=, 所以2e k >,所以D 正确. 故选:ACD.【点睛】本题主要考查导数在函数中的综合应用,以及恒成立问题的求解,着重考查了转化与化归思想、逻辑推理能力与计算能力,对于恒成立问题,通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,从而求出参数的取值范围;也可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题.。
高一数学必修一第二章基本初等函数综合素能检测及答案
第二章基本初等函数综合素能检测本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符号题目要求的。
)1.函数y =log 12(x -1)的定义域是( )A .[2,+∞)B .(1,2]C .(-∞,2] D.⎣⎡⎭⎫32,+∞ [答案] B[解析] log 12(x -1)≥0,∴0<x -1≤1,∴1<x ≤2.故选B.2.(·浙江文,2)已知函数f (x )=log 2(x +1),若f (α)=1,则α=( ) A .0 B .1 C .1 D .3 [答案] B[解析] 由题意知,f (α)=log 2(α+1)=1,∴α+1=2,∴α=1.3.已知集合A ={y |y =log 2x ,x >1},B ={y |y =(12)x ,x >1},则A ∩B =( )A .{y |0<y <12} B .{y |0<y <1}C .{y |12<y <1} D .∅[答案] A[解析] A ={y |y >0},B ={y |0<y <12}∴A ∩B ={y |0<y <12},故选A.4.(·重庆理,5)函数f (x )=4x +12x 的图象( )A .关于原点对称B .关于直线y =x 对称C .关于x 轴对称D .关于y 轴对称 [答案] D[解析] ∵f (-x )=2-x +12-x =2x +12x =f (x )∴f (x )是偶函数,其图象关于y 轴对称.5.(·辽宁文,10)设2a =5b =m ,且1a +1b=2,则m =( )A.10 B .10 C .20 D .100 [答案] A[解析] ∵2a =5b =m ∴a =log 2m b =log 5m ∴1a +1b =1log 2m +1log 5m =log m 2+log m 5=log m 10=2 ∴m =10 选A.6.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x +2) x ≤0log 12x x >0,则f (-8)等于( )A .-1B .0C .1D .2[答案] A[解析] f (-8)=f (-6)=f (-4)=f (-2)=f (0)=f (2)=log 122=-1,选A.7.若定义域为区间(-2,-1)的函数f (x )=log (2a -3)(x +2),满足f (x )<0,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫32,2 B .(2,+∞) C.⎝⎛⎭⎫32,+∞ D.⎝⎛⎭⎫1,32 [答案] B[解析] ∵-2<x <-1,∴0<x +2<1, 又f (x )=log (2a -3)(x +2)<0, ∴2a -3>1,∴a >2.8.已知f (x )是偶函数,它在[0,+∞)上是减函数.若f (lg x )>f (1),则x 的取值范围是( )A .(110,1)B .(0,110)∪(1,+∞)C .(110,10) D .(0,1)∪(10,+∞)[答案] C[解析] ∵f (x )为偶函数, ∴f (lg x )>f (1)化为f (|lg x |)>f (1),又f (x )在[0,+∞)上为减函数,∴|lg x |<1,∴-1<lg x <1,∴110<x <10,选C.9.幂函数y =x m 2-3m -4(m ∈Z )的图象如下图所示,则m 的值为( )A .-1<m <4B .0或2C .1或3D .0,1,2或3[答案] D[解析] ∵y =x m 2-3m -4在第一象限为减函数 ∴m 2-3m -4<0即-1<m <4 又m ∈Z ∴m 的可能值为0,1,2,3. 代入函数解析式知都满足,∴选D.10.(09·北京理)为了得到函数y =lg x +310的图像,只需把函数y =lg x 的图像上所有的点( )A .向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度B .向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度C .向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度D .向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度 [答案] C[解析] y =lg x +310=lg(x +3)-1需将y =lg x 图像先向左平移3个单位得y =lg(x +13)的图象,再向下平移1个单位得y =lg(x +3)-1的图象,故选C.11.已知log 12b <log 12a <log 12c ,则( ) A .2b >2a >2c B .2a >2b >2c C .2c >2b >2aD .2c >2a >2b[答案] A[解析] ∵由log 12b <log 12a <log 12c ,∴b >a >c , 又y =2x 为增函数,∴2b >2a >2c .故选A.12.若0<a <1,则下列各式中正确的是( )A .log a (1-a )>0B .a 1-a >1 C .log a (1-a )<0 D .(1-a )2>a 2 [答案] A[解析] 当0<a <1时,log a x 单调减,∵0<1-a <1,∴log a (1-a )>log a 1=0.故选A.[点评] ①y =a x 单调减,0<1-a <1,∴a 1-a <a 0=1. y =x 2在(0,1)上为增函数.当1-a >a ,即a <12时,(1-a )2>a 2;当1-a =a ,即a =12时,(1-a )2=a 2;当1-a <a ,即12<a <1时,(1-a )2<a 2.②由于所给不等式在a ∈(0,1)上成立,故取a =12时有log a (1-a )=log 1212=1>0,a 1-a=⎝⎛⎭⎫1212=22<1,(1-a )2-a 2=⎝⎛⎭⎫122-⎝⎛⎭⎫122=0, ∴(1-a )2=a 2,排除B 、C 、D ,故选A.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上)13.函数y =a x (a >0,且a ≠1)在[1,3]上的最大值比最小值大a2,则a 的值是________.[答案] 22或62.[解析] 当a >1时,y =a x 在[1,3]上递增, 故a 3-a =a 2,∴a =62;当0<a <1时,y =a x 在[1,3]上单调递减,故a -a 3=a 2,∴a =22,∴a =22或62.[点评] 指数函数的最值问题一般都是用单调性解决.14.若函数f (2x )的定义域是[-1,1],则f (log 2x )的定义域是________. [答案] [2,4][解析] ∵y =f (2x )的定义域是[-1,1],∴12≤2x ≤2,∴y =f (x )的定义域是⎣⎡⎦⎤12,2,由12≤log 2x ≤2得,2≤x ≤4. 15.函数y =lg(4+3x -x 2)的单调增区间为________.[答案] (-1,32][解析] 函数y =lg(4+3x -x 2)的增区间即为函数y =4+3x -x 2的增区间且4+3x -x 2>0,因此所求区间为(-1,32].16.已知:a =x m,b =x m2,c =x 1m ,0<x <1,0<m <1,则a ,b ,c 的大小顺序(从小到大)依次是__________.[答案] c ,a ,b[解析] 将a =x m ,b =x m2,c =x 1m 看作指数函数y =x P (0<x <1为常数,P 为变量), 在P 1=m ,P 2=m 2,P 3=1m时的三个值,∵0<x <1,∴y =x P 关于变量P 是减函数,∵0<m <1,∴m 2<m <1m ,∴x m2>x m >x 1m ;∴c <a <b .三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本题满分12分)在同一坐标系中,画出函数f (x )=log 2(-x )和g (x )=x +1的图象.当f (x )<g (x )时,求x 的取值范围.[解析] f (x )与g (x )的图象如图所示;显然当x =-1时,f (x )=g (x ),由图可见,使f (x )<g (x )时,x 的取值范围是-1<x <0.18.(本题满分12分)把下列各数按从小到大顺序排列起来. ⎝⎛⎭⎫340,⎝⎛⎭⎫2334,⎝⎛⎭⎫-323,⎝⎛⎭⎫32-45,⎝⎛⎭⎫-433, log 2332,log 143,log 34,log 35,log 142.[分析] 先区分正负,正的找出大于1的,小于1的,再比较.[解析] 首先⎝⎛⎭⎫340=1;⎝⎛⎭⎫2334、⎝⎛⎭⎫32-45∈(0,1);log 35、log 34都大于1;log 2332=-1;⎝⎛⎭⎫-323,⎝⎛⎭⎫-433都小于-1,log 142=-12,-1<log 143<0. (1)⎝⎛⎭⎫32-45=⎝⎛⎭⎫2345,∵y =⎝⎛⎭⎫23x 为减函数,34<45,∴⎝⎛⎭⎫2334>⎝⎛⎭⎫2345=⎝⎛⎭⎫32-45;(2)∵y =x 3为增函数,-32<-43<-1,∴⎝⎛⎭⎫-323<⎝⎛⎭⎫-433<-1; (3)y =log 14x 为减函数,∴-12=log 142>log 143>log 144=-1;(4)y =log 3x 为增函数,∴log 35>log 34>log 33=1.综上可知,⎝⎛⎭⎫-323<⎝⎛⎭⎫-433<log 143<log 142<⎝⎛⎭⎫32-45<⎝⎛⎭⎫2334<⎝⎛⎭⎫340<log 34<log 35. 19.(本题满分12分)已知f (x ) 是偶函数,当x ≥0时,f (x )=a x (a >1),若不等式f (x )≤4的解集为[-2,2],求a 的值.[解析] 当x <0时,-x >0,f (-x )=a -x , ∵f (x )为偶函数,∴f (x )=a -x , ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x x ≥0⎝⎛⎭⎫1a x x <0,∴a >1,∴f (x )≤4化为⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥0,a x ≤4,或⎩⎪⎨⎪⎧x <0⎝⎛⎭⎫1a x ≤4,∴0≤x ≤log a 4或-log a 4≤x <0,由条件知log a 4=2,∴a =2.20.(本题满分12分)在已给出的坐标系中,绘出同时符合下列条件的一个函数f (x )的图象.(1)f (x )的定义域为[-2,2];(2)f (x )是奇函数; (3)f (x )在(0,2]上递减;(4)f (x )是既有最大值,也有最小值; (5)f (1)=0.[解析] ∵f (x )是奇函数, ∴f (x )的图象关于原点对称,∵f (x )的定义域为[-2,2],∴f (0)=0,由f (x )在(0,2]上递减知f (x )在[-2,0)上递减, 由f (1)=0知f (-1)=-f (1)=0,符合一个条件的一个函数的图象如图.[点评] 符合上述条件的函数不只一个,只要画出符合条件的一个即可,再结合学过的一次、二次、幂、指、对函数可知,最简单的为一次函数.下图都是符合要求的.21.(本题满分12分)设a >0,f (x )=e xa +aex 是R 上的偶函数.(1)求a 的值;(2)证明f (x )在(0,+∞)上是增函数.[解析] (1)依题意,对一切x ∈R 有f (-x )=f (x )成立,即e x a +a e x =1aex +ae x ,∴⎝⎛⎭⎫a -1a ⎝⎛⎭⎫e x -1e x =0,对一切x ∈R 成立,由此得到a -1a=0,∴a 2=1,又a >0,∴a =1.(2)设0<x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=ex 1-ex 2+1ex 1-1ex 2=(ex 2-ex 1)<0∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上为增函数.22.(本题满分14分)某民营企业生产A 、B 两种产品,根据市场调查与预测,A 产品的利润与成正比,其关系如图1,B 产品的利润与的算术平方根成正比,其关系如图2(注:利润与单位:万元)(1)分别将A 、B 两种产品的利润表示为的函数关系式;(2)该企业已筹集到10万元资金,并全部投入A 、B 两种产品的生产,问:怎样分配这10万元,才能使企业获得最大利润,其最大利润约为多少万元?(精确到1万元)[解析] (1)设各x 万元时,A 产品利润为f (x )万元,B 产品利润为g (x )万元,由题设f (x )=k 1x ,g (x )=k 2x ,由图知f (1)=14,∴k 1=14,又g (4)=52,∴k 2=54,从而:f (x )=14x (x ≥0),g (x )=54x (x ≥0).(2)设A 产品投入x 万元,则B 产品投入10-x 万元;设企业利润为y 万元.y =f (x )+g (10-x )=x 4+5410-x (0≤x ≤10),令10-x =t ,则0≤t ≤10,∴y =10-t 24+54t =-14(t -52)2+6516(0≤t ≤10),当t =52时,y max =6516≈4,此时x =10-254=3.75.∴当A 产品投入3.75万元,B 产品投入6.25万元时,企业获得最大利润约4万元.。
必修 基本初等函数练习题及答案
第二章 基本初等函数部分练习题(2)一、选择题:(只有一个答案正确,每小题5分共40分)1、若0a >,且,m n 为整数,则下列各式中正确的是 ( D )A 、m m n n a a a ÷=B 、n m n m a a a a =⋅C 、()n m m n aa += D 、01n n a a -÷= 2、已知(10)x f x =,则()100f = ( D )A 、100B 、10010C 、lg10D 、23、对于0,1a a >≠,下列说法中,正确的是 ( D )①若M N =则log log a a M N =;②若log log a a M N =则M N =;③若22log log a a M N =则M N =;④若M N =则22log log a a M N =。
A 、①②③④B 、①③C 、②④D 、②4、函数22log (1)y x x =+≥的值域为 ( C )A 、()2,+∞B 、(),2-∞C 、[)2,+∞D 、[)3,+∞5、设 1.50.90.4812314,8,2y y y -⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则 ( C )A 、312y y y >>B 、213y y y >>C 、132y y y >>D 、123y y y >>6、在(2)log (5)a b a -=-中,实数a 的取值范围是 ( B )A 、52a a ><或B 、2335a a <<<<或C 、25a <<D 、34a <<7、计算()()5lg 2lg 25lg 2lg 22⋅++等于 ( B ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、38、已知3log 2a =,那么33log 82log 6-用a 表示是( B )A 、52a -B 、2a -C 、23(1)a a -+D 、 231a a --二、填空题:(每小题4分,共20分)9、某企业生产总值的月平均增长率为p ,则年平均增长率为()1112-+p . 10、[]643log log (log 81)的值为 0 .11、若)log 11x =-,则x =12+.12.已知幂函数的图像经过点(2,32)则它的解析式是5x y =三.解答题 (共40分)13.求下列函数的定义域:(每小题5分,共10分)(1)3)1(log 1)(2-+=x x f (2)2312log )(--=x x x f 解:要使原函数有意义,须使: 解:要使原函数有意义,须使:()⎩⎨⎧≠-+>+,031log ,012x x 即⎩⎨⎧≠->,7,1x x ⎪⎩⎪⎨⎧≠->->-,112,012,023x x x 得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≠>>.1,21,32x x x 所以,原函数的定义域是: 所以,原函数的定义域是: (-1,7)Y (7,∞+). (32,1) Y (1, ∞+). 14、由于电子技术的飞速发展,计算机的成本不断降低,若每隔5年计算机的价格降低13,问现在价格为8100元的计算机经过15年后,价格应降为多少? (10 分)解:设15年后的价格为y 元,则依题意,得33118100⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=y =2400 (元) 答:15年后的价格为 2400元。
第2章函数与基本初等函数练习(苏教版必修1)
第二编 函数与基本初等函数Ⅰ§2.1 函数及其表示基础自测1.与函数f(x)=|x|是相同函数的有 (写出一个你认为正确的即可). 答案2x y =2.设M={x|0≤x ≤2},N={y|0≤y ≤3},给出下列四个图形(如图所示),其中能表示从集合M 到集合N 的函数关系的是 .(填序号).答案 ②③3.若对应关系f:A →B 是从集合A 到集合B 的一个映射,则下面说法正确的是 (填序号). ①A 中的每一个元素在集合B 中都有对应元素②A 中两个元素在B 中的对应元素必定不同③B 中两个元素若在A 中有对应元素,则它们必定不同④B 中的元素在A 中可能没有对应元素答案 ①③④4.如图所示,①②③三个图象各表示两个变量x,y 的对应关系,则能表示y 是x 的函数的图象是 (填序号).答案 ②③ 5.已知f (x 1)=x 2+5x,则f(x)= .答案 251xx +(x ≠0)例1给出下列两个条件:(1)f(x +1)=x+2x ;(2)f(x)为二次函数且f(0)=3,f(x+2)-f(x)=4x+2.试分别求出f(x)的解析式. 解 (1)令t =x +1,∴t ≥1,x =(t -1)2.则f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1,即f (x )=x 2-1,x ∈[1,+∞).(2)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),∴f (x +2)=a (x +2)2+b (x +2)+c ,则f (x +2)-f (x )=4ax +4a +2b =4x +2. ∴⎩⎨⎧=+=22444b a a ,∴⎩⎨⎧-==11b a ,又f (0)=3⇒c =3,∴f (x )=x 2-x +3.例2(1)求函数f(x)=229)2(1xx x g --的定义域;(2)已知函数f(2x)的定义域是[-1,1],求f(log 2x)的定义域.解 (1)要使函数有意义,则只需要:,3302,090222⎩⎨⎧<<-<>⎪⎩⎪⎨⎧>->-x x x x x x 或即解得-3<x <0或2<x <3.故函数的定义域是(-3,0)∪(2,3).(2)∵y =f (2x)的定义域是[-1,1],即-1≤x ≤1,∴21≤2x≤2.∴函数y =f (log 2x )中21≤log 2x ≤2.即log 22≤log 2x ≤log 24,∴2≤x ≤4.故函数f (log 2x )的定义域为[2,4]例3(14分)某摩托车生产企业,上年度生产摩托车的投入成本为1万元/辆,出厂价为1.2万元/辆,年销售量为1 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品档次,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x (0<x<1),则出厂价相应提高的比例为0.75x, 同时预计年销售量增加的比例为0.6x.已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量.(1)写出本年度预计的年利润y 与投入成本增加的比例x 的关系式;(2)为使本年度利润比上年有所增加,问投入成本增加的比例x 应在什么范围内?解 (1)依题意,本年度每辆摩托车的成本为1+x (万元),而出厂价为1.2×(1+0.75x ) (万元), 销售量为1 000×(1+0.6x )(辆).故利润y =[1.2×(1+0.75x )-(1+x )]×1 000×(1+0.6x ), 5分 整理得y =-60x 2+20x +200 (0<x <1). 7分(2)要保证本年度利润比上一年有所增加,则y -(1.2-1)×1 000>0, 10分即-60x 2+20x +200-200>0,即3x 2-x <0. 12分解得0<x <31,适合0<x <1.故为保证本年度利润比上年有所增加,投入成本增加的比例x 的取值范围是0<x <31. 13分答 (1)函数关系式为y =-60x 2+20x +200 (0<x <1). (2)投入成本增加的比例x 的范围是(0,31). 14分例4 已知函数f(x)=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-=>.0,1,0,1,0,2x xx x x (1)画出函数的图象;(2)求f(1),f(-1),f [f(-1)]的值.解 (1)分别作出f (x )在x >0,x =0, x <0段上的图象,如图所示,作法略. (2)f (1)=12=1,f (-1)=-11- =1,f [f (-1)]=f (1)=1.1.(1)已知f (12+x)=lgx ,求f (x );(2)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x+1)-2f (x-1)=2x+17,求f (x ); (3)已知f (x )满足2f (x )+f (x1)=3x ,求f (x ).解 (1)令x 2+1=t ,则x =12-t , ∴f (t )=lg 12-t ,∴f (x )=lg 12-x ,x ∈(1,+∞).(2)设f (x )=ax +b ,则3f (x +1)-2f (x -1)=3ax +3a +3b -2ax +2a -2b =ax +b +5a =2x +17,∴a =2,b =7,故f (x )=2x +7.(3)2f (x )+f (x 1)=3x , ① 把①中的x 换成x 1,得2f (x 1)+f (x )=x3②①×2-②得3f (x )=6x -x 3,∴f (x )=2x -x1.2. 求下列函数的定义域: (1)y=2)3(log 2+-x x +(2x-3)0;(2)y=log (2x+1)(32-4x).解 (1)由⎪⎩⎪⎨⎧≠-><⎪⎩⎪⎨⎧≠->+>-.3log 2,303202032x ,x x x x x ,得∴定义域为(-2,log 23)∪(log 23,3).(2)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≠-><⎪⎩⎪⎨⎧≠+>+>-021,251120120432x ,x x ,x x x 得∴定义域为(-21,0)∪(0,25).3.等腰梯形ABCD 的两底分别为AD=2a ,BC=a ,∠BAD=45°,作直线MN ⊥AD 交AD 于M ,交折线ABCD 于N ,记AM=x,试将梯形ABCD 位于直线MN 左侧的面积y 表示为x 的函数,并写出函数的定义域.解 作BH ⊥AD ,H 为垂足,CG ⊥AD ,G 为垂足,依题意,则有AH =2a ,AG =23a .(1) 当M 位于点H 的左侧时, N ∈AB ,由于AM =x ,∠BAD =45°. ∴MN =x . ∴y =S △AMN =21x 2(0≤x ≤2a ).(2)当M 位于HG 之间时,由于AM =x ,∴MN =2a ,BN =x -2a.∴y =S 直角梯形AMNB=2·21a [x +(x -2a )]=21ax -).232(82a x a a ≤<(3)当M 位于点G 的右侧时,由于AM =x ,MN =MD =2a -x .∴y =S 梯形ABCD -S △MDN=).223(45221)44(2143)2(21)2(2·21222222a x a a ax x x ax a a x a a a a ≤<-+-=+--=--+ 综上:y =⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎥⎦⎤ ⎝⎛∈-+-⎥⎦⎤ ⎝⎛∈-⎢⎣⎡⎥⎦⎤∈a a x a ax x a a x a ax a x x 2,2345221.23,28212,02122224.如右图所示,在直角坐标系的第一象限内,△AOB 是边长为2的等边三角形,设直线x=t(0≤t ≤2)截这个三角形可得位于此直线左方的图形的面积为f(t),则函数y=f(t)的图象(如下图所示)大致是 (填序号).答案④一、填空题1.设函数f 1(x)=x 21,f 2(x)=x -1,f 3(x)=x 2,则[]))0072((123f f f = .答案007212.(2008·安徽文,13)函数f(x)=)1(log 1|21|2---x 的定义域为 .答案[)+∞,33.若f(x)=⎩⎨⎧≥<+)6(log )6()3(2x xx x f ,则f(-1)的值为 .答案 34.已知f(2211)11x x x x +-=+-,则f(x)的解析式为 .答案 f(x)=212x x +5.函数f(x)=xx -132 +lg(3x+1)的定义域是 .答案 (-31,1) 6.(2008·陕西理,11)定义在R 上的函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy(x,y ∈R ),f(1)=2,则f(-3)= . 答案 67.已知函数f(x),g(x)分别由下表给出x 1 2 3 f(x) 131则f [g(1)]的值为 ,满足f [g(x)]>g [f(x)]的x 的值是 . 答案 1 2x1 2 3 g(x)3218.已知函数ϕ(x)=f(x)+g(x),其中f(x)是x 的正比例函数,g(x)是x 的反比例函数,且ϕ(31)=16, ϕ (1)=8,则 ϕ(x)= .答案 3x+x5二、解答题 9.求函数f(x)=21)|lg(|xx x --的定义域.解 由,110010||2⎩⎨⎧<<-<⎩⎨⎧>->-x x x x x ,得 ∴-1<x <0. ∴函数f (x )=21)|lg(|xx x --的定义域为(-1,0).10.(1)设f(x)是定义在实数集R 上的函数,满足f(0)=1,且对任意实数a 、b,有f(a-b)=f(a)-b(2a-b+1),求f(x); (2)函数f(x) (x ∈(-1,1))满足2f(x)-f(-x)=lg(x+1),求f(x). 解 (1)依题意令a =b =x ,则f (x -x )=f (x )-x (2x -x +1), 即f (0)=f (x )-x 2-x , 而f (0)=1,∴f (x )=x 2+x +1. (2)以-x 代x ,依题意有2f (-x )-f (x )=lg(1-x ) ① 又2f (x )-f (-x )=lg(1+x ) ②两式联立消去f (-x )得3f (x )=lg(1-x )+2lg(1+x ), ∴f (x )=31lg(1+x -x 2-x 3)(-1<x <1).11.如图所示,有一块半径为R 的半圆形钢板,计划剪裁成等腰梯形ABCD 的形状,它的下底AB 是⊙O 的直径,且上底CD 的端点在圆周上,写出梯形周长y 关于腰长x 的函数关系式,并求出它的定义域.解 AB =2R ,C 、D 在⊙O 的半圆周上,设腰长AD =BC =x ,作DE ⊥AB ,垂足为E ,连接BD ,那么∠ADB 是直角, 由此Rt △ADE ∽Rt △ABD.∴AD 2=AE ×AB ,即AE =Rx 22,∴CD =AB -2AE =2R -R x 2,所以y =2R +2x +(2R -Rx 2),即y =-Rx 2+2x +4R.再由⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>->>0202022R x R R x x ,解得0<x <2R .所以y =-Rx 2+2x +4R ,定义域为(0,2R ).12.某租赁公司拥有汽车100辆.当每辆车的月租金为3 000元时,可全部租出.当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆.租出的车每月需要维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.(1)当每辆车的月租金定为3 600元时,能租出多少辆车?(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?解 (1)当每辆车的月租金定为3 600元时,未租出的车辆数为5000036003-=12,所以这时租出了88辆车.(2)设每辆车的月租金定为x 元,则租赁公司的月收益为f (x )=(100-500003)150)(500003----x x x ×50. 整理得f (x )=-502x +162x -21 000=-501(x -4 050)2+307 050.所以,当x =4 050时,f (x )最大,最大值为f (4 050)=307 050.即当每辆车的月租金定为4 050元时,租赁公司的月收益最大,最大月收益为307 050元.§2.2函数的单调性与最大(小)值基础自测1.已知函数y=f(x)是定义在R 上的增函数,则下列对f(x)=0的根说法不正确的是 (填序号). ①有且只有一个 ②有2个 ③至多有一个 ④没有根答案 ①②2.已知f (x )是R 上的增函数,若令F (x )=f (1-x )-f (1+x ),则F (x )是R 上的 函数(用“增”、“减”填空). 答案 减3.若函数f(x)=x 2+(a 2-4a+1)x+2在区间(-∞,1]上是减函数,则a 的取值范围是 .答案 [1,3]4.(2009·徐州六县一区联考)若函数f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,且对一切x>0,y>0满足f(xy)=f(x)+f(y),则不等式f(x+6)+f(x)<2f(4)的解集为 . 答案 (0,2)5.已知函数f(x)=x 2-2x+3在闭区间[0,m ]上最大值为3,最小值为2,则m 的取值范围为 . 答案 [1,2]例1 已知函数f(x)=a x+12+-x x (a>1). 证明:函数f(x)在(-1,+∞)上为增函数.证明 方法一 任取x 1,x 2∈(-1,+∞), 不妨设x 1<x 2,则x 2-x 1>0,12x x a ->1且a1x >0,∴a,0)1(12112>-=--x x x x x a a a 又∵x 1+1>0,x 2+1>0,∴)1)(1()(3)1)(1()1)(2()1)(2(121221122121121122++-=+++--+-=+--+-x x x x x x x x x x x x x x >0,于是f (x 2)-f (x 1)=a12x x a -+12121122+--+-x x x x >0,故函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数. 方法二 f (x )=a x+1-13+x (a >1),求导数得f ′(x )=a xln a +2)1(3+x ,∵a >1,∴当x >-1时,a xln a >0,2)1(3+x >0,f ′(x )>0在(-1,+∞)上恒成立,则f (x )在(-1,+∞)上为增函数. 方法三 ∵a >1,∴y =a x为增函数,又y =13112+-+=+-x x x ,在(-1,+∞)上也是增函数.∴y =a x+12+-x x 在(-1,+∞)上为增函数.例2 判断函数f(x)=12-x 在定义域上的单调性.解 函数的定义域为{x |x ≤-1或x ≥1}, 则f (x )=12-x ,可分解成两个简单函数. f (x )=)(,)(x u x u =x 2-1的形式.当x ≥1时,u (x )为增函数,)(x u 为增函数.∴f (x )=12-x 在[1,+∞)上为增函数.当x ≤-1时,u (x )为减函数,)(x u 为减函数,∴f (x )=12-x 在(-∞,-1]上为减函数.例3 求下列函数的最值与值域:(1)y=4-223x x -+;(2)y=2x-x 21-;(3)y=x+x4;(4)y=4)2(122+-++x x .解 (1)由3+2x -x 2≥0得函数定义域为[-1,3],又t =3+2x -x 2=4-(x -1)2.∴t ∈[0,4],t∈[0,2],从而,当x =1时,y min =2,当x =-1或x =3时,y max =4.故值域为[2,4].(2) 方法一 令x 21-=t (t ≥0),则x =212t -.∴y =1-t 2-t =-(t +)212+45.∵二次函数对称轴为t =-21,∴在[0,+∞)上y =-(t +)212+45是减函数, 故y max =-(0+)212+45=1.故函数有最大值1,无最小值,其值域为(-∞,1].方法二 ∵y =2x 与y=-x 21-均为定义域上的增函数,∴y =2x -x 21-是定义域为{x |x ≤21}上的增函数, 故y max =2×212121⨯--=1,无最小值.故函数的值域为(-∞,1].(3)方法一 函数y =x +x4是定义域为{x |x ≠0}上的奇函数,故其图象关于原点对称,故只讨论x >0时,即可知x <0时的最值.∴当x >0时,y =x +x4≥2x x 4⋅=4,等号当且仅当x =2时取得.当x <0时,y ≤-4,等号当且仅当x =-2时取得.综上函数的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞),无最值. 方法二 任取x 1,x 2,且x 1<x 2, 因为f (x 1)-f (x 2)=x 1+14x -(x 2+24x )=,)4)((212121x x x x x x --所以当x ≤-2或x ≥2时,f (x )递增,当-2<x <0或0<x <2时,f (x )递减. 故x =-2时,f (x )最大值=f (-2)=-4,x =2时,f (x )最小值=f (2)=4,所以所求函数的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞),无最大(小)值. (4)将函数式变形为y =2222)20()2()10()0(++-+-+-x x ,可视为动点M (x ,0)与定点A (0,1)、B (2,-2)距离之和,连结AB ,则直线AB 与x 轴的交点(横坐标)即为所求的最小值点. y min =|AB |=13)21()20(22=++-,可求得x=32时,y min=13.显然无最大值.故值域为[13,+∞).例4 (14分)函数f(x)对任意的a 、b ∈R ,都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,并且当x>0时,f(x)>1.(1)求证:f(x)是R 上的增函数;(2)若f(4)=5,解不等式f(3m 2-m-2)<3. 解 (1)设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2, 则x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)>1. 2分 f(x 2)-f(x 1)=f ((x 2-x 1)+x 1)-f(x 1)=f(x 2-x 1)+f(x 1)-1-f(x 1)=f(x 2-x 1)-1>0. 5分∴f (x 2)>f(x 1).即f (x )是R 上的增函数. 7分 (2)∵f (4)=f (2+2)=f (2)+f (2)-1=5,∴f (2)=3, 10分∴原不等式可化为f(3m 2-m-2)<f(2),∵f(x)是R 上的增函数,∴3m 2-m-2<2, 12分 解得-1<m<34,故解集为(-1, 34). 14分1.讨论函数f (x )=x+xa(a>0)的单调性.解 方法一 显然f (x )为奇函数,所以先讨论函数f (x )在(0,+∞)上的单调性,设x 1>x 2>0,则f (x 1)-f (x 2) =(x 1+1x a )-(x 2+2x a )=(x 1-x 2)·(1-21x x a).∴当0<x 2<x 1≤a 时,21x x a >1,则f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),故f (x )在(0,a ]上是减函数.当x 1>x 2≥a 时,0<21x x a <1,则f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),故f (x )在[a ,+∞)上是增函数.∵f (x )是奇函数,∴f (x )分别在(-∞,-a ]、[a ,+∞)上为增函数;f (x )分别在[-a ,0)、(0,a ]上为减函数.方法二 由f ′(x )=1-2x a =0可得x =±a当x >a 时或x <-a 时,f ′(x )>0,∴f (x )分别在[a ,+∞)、(-∞,-a ]上是增函数.同理0<x <a 或-a <x <0时,f ′(x )<0即f (x )分别在(0,a ]、[-a ,0)上是减函数.2.求函数y=21log (4x-x 2)的单调区间.解 由4x -x 2>0,得函数的定义域是(0,4).令t =4x -x 2,则y = 21log t .∵t =4x -x 2=-(x -2)2+4,∴t =4x -x 2的单调减区间是[2,4),增区间是(0,2]. 又y =21log t 在(0,+∞)上是减函数,∴函数y =21log (4x -x 2)的单调减区间是(0,2],单调增区间是[2,4).3.在经济学中,函数f(x)的边际函数Mf(x)定义为Mf (x )=f (x+1)-f (x ).某公司每月最多生产100台报警系统装置,生产x (x>0)台的收入函数为R (x )=3 000x-20x 2(单位:元),其成本函数为C (x )=500x+4 000(单位:元),利润是收入与成本之差.(1)求利润函数P (x )及边际利润函数MP (x );(2)利润函数P (x )与边际利润函数MP (x )是否具有相同的最大值?解 (1)P (x )=R (x )-C (x )=(3 000x -20x 2)-(500x +4 000) =-20x 2+2 500x -4 000(x ∈[1,100]且x ∈N ).MP (x )=P (x +1)-P (x )=-20(x +1)2+2 500(x +1)-4 000-(-20x 2+2 500x -4 000) =2 480-40x (x ∈[1,100]且x ∈N ). (2)P (x )=-20(x -)21252+74 125,当x =62或63时,P (x )max =74 120(元).因为MP (x )=2 480-40x 是减函数,所以当x =1时,MP (x )max =2 440(元). 因此,利润函数P (x )与边际利润函数MP (x )不具有相同的最大值. 4.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f()21x x =f(x 1)-f(x 2),且当x>1时,f(x)<0. (1)求f(1)的值; (2)判断f(x )的单调性;(3)若f(3)=-1,解不等式f(|x|)<-2. 解 (1)令x 1=x 2>0,代入得f (1)=f (x 1)-f (x 1)=0,故f (1)=0. (2)任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1>x 2,则21x x >1,由于当x >1时,f (x )<0, 所以f )(21x x <0,即f (x 1)-f (x 2)<0,因此f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数. (3)由f (21x x )=f (x 1)-f (x 2)得f ()39=f (9)-f (3),而f (3)=-1,所以f (9)=-2.由于函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数,由f (|x |)<f (9),得|x |>9,∴x >9或x <-9.因此不等式的解集为{x |x >9或x <-9}.一、填空题1.函数f(x)=ln(4+3x-x 2)的单调递减区间是 .答案 [23,4) 2.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )·f (b )<0,则下列对方程f (x )=0在区间[a ,b ]上根的分布情况的判断有误的是 (填序号).①至少有一实根 ②至多有一实根 ③没有实根 ④必有惟一的实根 答案 ①②③3.函数y=lg(x 2+2x+m)的值域是R ,则m 的取值范围是 . 答案 m ≤14.函数f(x)(x ∈R )的图象如下图所示,则函数g(x)=f(log a x) (0<a<1)的单调减区间是 . 答案 [a ,1]5.已知f(x)=⎩⎨⎧≥<+-)1(log )1(4)13(x x x ax a a 是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是 .答案 [71,31) 6.若函数f (x )=(m -1)x 2+mx +3 (x ∈R )是偶函数,则f (x )的单调减区间是 . 答案 [0,+∞)7.已知y=f(x)是定义在(-2,2)上的增函数,若f(m-1)<f(1-2m),则m 的取值范围是 . 答案 (-)32,21 8.已知下列四个命题:①若f(x)为减函数,则-f(x)为增函数;②若f(x)为增函数,则函数g(x)=)(1x f 在其定义域内为减函数;③若f(x)与g(x)均为(a,b)上的增函数,则f(x)·g(x)也是区间(a,b )上的增函数;④若f(x)与g(x)在(a,b)上分别是递增与递减函数,且g(x)≠0,则)()(x g x f 在(a,b)上是递增函数.其中命题正确的是 (填序号) 答案 ① 二、解答题9.已知f(x)在定义域(0,+∞)上为增函数,且满足f(xy)=f(x)+f(y),f(3)=1,试解不等式f(x)+f(x-8)≤2. 解 根据题意,由f (3)=1,得f (9)=f (3)+f (3)=2. 又f (x )+f (x -8)=f [x (x -8)],故f [x (x -8)]≤f (9).∵f (x )在定义域(0,+∞)上为增函数,∴⎪⎩⎪⎨⎧≤->->,9)8(080x x x x ,,解得8<x ≤9.10.函数f(x)对任意的实数m 、n 有f(m+n)=f(m)+f(n),且当x>0时有f(x)>0. (1)求证:f(x)在(-∞,+∞)上为增函数;(2)若f(1)=1,解不等式f [log 2(x 2-x-2)]<2. (1)证明 设x 2>x 1,则x 2-x 1>0.∵f (x 2)-f (x 1)=f (x 2-x 1+x 1)-f (x 1)=f (x 2-x 1)+f (x 1)-f (x 1)=f (x 2-x 1)>0, ∴f (x 2)>f (x 1),f (x )在(-∞,+∞)上为增函数. (2)解 ∵f (1)=1,∴2=1+1=f (1)+f (1)=f (2). 又f [log 2(x 2-x -2)]<2,∴f [log 2(x 2-x -2)]<f (2).∴log 2(x 2-x -2)<2,于是⎪⎩⎪⎨⎧<-->--.060222x x x x ,∴⎩⎨⎧<<->-<,32,21x x x 或即-2<x <-1或2<x <3.∴原不等式的解集为{x |-2<x <-1或2<x <3}. 11.已知f(x)=ax x-(x ≠a).(1)若a=-2,试证f(x)在(-∞,-2)内单调递增; (2)若a>0且f(x)在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围.(1)证明 任设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f(x 2)=.)2)(2()(22221212211++-=+-+x x x x x x x x∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,∴f(x 1)<f(x 2),∴f (x )在(-∞,-2)内单调递增. (2)解 任设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=.))(()(21122211a x a x x x a a x x a x x ---=---∵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恒成立, ∴a ≤1.综上所述知0<a ≤1.12.已知函数y=f(x)对任意x,y ∈R 均有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-32.(1)判断并证明f(x)在R 上的单调性; (2)求f(x)在[-3,3]上的最值. 解 (1)f (x )在R 上是单调递减函数证明如下:令x =y =0,f (0)=0,令x =-y 可得:f (-x )=-f (x ),在R 上任取x 1<x 2,则x 2-x 1>0, ∴f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2-x 1).又∵x >0时,f (x )<0,∴f (x 2-x 1)<0,即f (x 2)<f (x 1).由定义可知f (x )在R 上为单调递减函数. (2)∵f (x )在R 上是减函数, ∴f (x )在[-3,3]上也是减函数.∴f (-3)最大,f (3)最小.f (3)=f (2)+f (1)=f (1)+f (1)+f (1)=3×(-)32=-2.∴f (-3)=-f (3)=2.即f (x )在[-3,3]上最大值为2,最小值为-2.§2.3 函数的奇偶性基础自测1.(2008·福建理,4)函数f (x )=x 3+sin x +1(x ∈R ),若f (a )=2,则f (-a )的值为 .答案02.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),则f (6)的值为 . 答案03.设偶函数f (x )=log a |x -b |在(-∞,0)上单调递增,则f (a +1) f (b +2)(用“≤”,“≥”,“<”,“>”填空).答案>4.已知f (x )=122)12(+-+xx a 是奇函数,则实数a 的值为 . 答案15.函数f (x ),g (x )在区间[-a ,a ] (a >0)上都是奇函数,则下列结论:①f (x )-g (x )在[-a ,a ]上是奇函数;②f (x )+g (x )在[-a ,a ]上是奇函数;③f (x )·g (x )在[-a ,a ]上是偶函数;④f (0)+ g (0)=0,则其中正确结论的个数是 . 答案 4例1判断下列函数的奇偶性. (1)f(x)=2211x x -⋅-;(2)f(x)=log 2(x+12+x ) (x ∈R );(3)f(x)=lg|x-2|.解 (1)∵x 2-1≥0且1-x 2≥0,∴x =±1,即f (x )的定义域是{-1,1}. ∵f (1)=0,f (-1)=0,∴f (1)=f (-1),f (-1)=-f (1), 故f (x )既是奇函数又是偶函数.(2)方法一 易知f (x )的定义域为R , 又∵f (-x )=log 2[-x +1)(2+-x ]=log2112++x x =-log 2(x +12+x )=-f (x ),∴f (x )是奇函数.方法二 易知f (x )的定义域为R ,又∵f (-x )+f (x )=log 2[-x +1)(2+-x ]+log 2(x +12+x )=log 21=0,即f (-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数. (3)由|x -2|>0,得x ≠2.∴f (x )的定义域{x |x ≠2}关于原点不对称,故f (x )为非奇非偶函数.例2已知函数f(x),当x,y ∈R 时,恒有f(x+y)=f(x)+f(y). (1)求证:f(x)是奇函数;(2)如果x ∈R +,f (x )<0,并且f(1)=-21,试求f(x)在区间[-2,6]上的最值.(1)证明∵函数定义域为R ,其定义域关于原点对称,∵f (x +y )=f (x )+f (y ),令y =-x,∴f (0)=f (x )+f (-x ).令x =y =0, ∴f (0)=f (0)+f (0),得f (0)=0.∴f (x )+f (-x )=0,得f (-x )=-f (x ), ∴f (x )为奇函数.(2)解 方法一 设x ,y ∈R +,∵f (x +y )=f (x )+f (y ),∴f (x +y )-f (x )=f (y ).∵x ∈R +,f (x )<0, ∴f (x +y )-f (x )<0,∴f (x +y )<f (x ).∵x +y >x ,∴f (x )在(0,+∞)上是减函数.又∵f (x )为奇函数,f (0)=0,∴f (x )在(-∞,+∞)上是减函数.∴f (-2)为最大值,f (6)为最小值. ∵f (1)=-21,∴f (-2)=-f (2)=-2f (1)=1, f(6)=2f (3)=2[f (1)+f (2)]=-3.∴所求f (x )在区间[-2,6]上的最大值为1,最小值为-3. 方法二 设x 1<x 2,且x 1,x 2∈R .则f (x 2-x 1)=f [x 2+(-x 1)]=f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2)-f (x 1).∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)<0.∴f (x 2)-f (x 1)<0.即f (x )在R 上单调递减. ∴f (-2)为最大值,f (6)为最小值.∵f (1)=-21,∴f (-2)=-f (2)=-2f (1)=1,f (6)=2f (3)=2[f (1)+f (2)]=-3. ∴所求f(x )在区间[-2,6]上的最大值为1,最小值为-3. 例3(16分)已知函数f(x)的定义域为R ,且满足f(x+2)=-f(x). (1)求证:f(x)是周期函数;(2)若f(x)为奇函数,且当0≤x ≤1时,f(x)=21x,求使f(x)=-21在[0,2 009]上的所有x 的个数.(1)证明 ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=-[-f (x )]=f (x ), 2分 ∴f (x )是以4为周期的周期函数, 4分(2)解 当0≤x ≤1时,f (x )=21x ,设-1≤x ≤0,则0≤-x ≤1,∴f (-x )=21(-x )=-21x .∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ), ∴-f (x )=-21x ,即f (x )=21x . 7分 故f (x )=21x (-1≤x ≤1) 8分又设1<x <3,则-1<x -2<1, ∴f (x -2)=21(x -2), 10分 又∵f (x -2)=-f (2-x )=-f ((-x )+2)=-[-f (-x )]=-f (x ),∴-f (x )=21(x -2), ∴f (x )=-21(x -2)(1<x <3). 11分∴f (x )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<--≤≤-)31()2(21)11(21x x x x 12分由f (x )=-21,解得x =-1.∵f (x )是以4为周期的周期函数.∴f (x )=-21的所有x =4n -1 (n ∈Z ). 14分令0≤4n -1≤2 009,则41≤n ≤20051,又∵n ∈Z ,∴1≤n ≤502 (n ∈Z ), ∴在[0,2 009]上共有502个x 使f (x )=-21. 16分1.判断下列各函数的奇偶性:(1)f (x )=(x-2)xx -+22;(2)f (x )=2|2|)1lg(22---x x ;(3)f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+-≤-<+.1(2),1|(|0),1(2)x x x x x解 (1)由xx-+22≥0,得定义域为[-2,2),关于原点不对称,故f (x )为非奇非偶函数.(2)由⎪⎩⎪⎨⎧≠-->-.02|2|0122x x ,得定义域为(-1,0)∪(0,1).这时f (x )=2222)1lg(2)2()1lg(x x x x --=----.∵f (-x )=-[]),()1lg()()(1lg 2222x f xx x x =--=---∴f (x )为偶函数.(3)x <-1时,f (x )=x +2,-x >1, ∴f (-x )=-(-x )+2=x +2=f (x ). x >1时,f (x )=-x +2,-x <-1,f (-x )=x +2=f (x ).-1≤x ≤1时,f (x )=0,-1≤-x ≤1, f (-x )=0=f (x ).∴对定义域内的每个x 都有f (-x )=f (x ). 因此f (x )是偶函数.2.已知函数y=f(x)的定义域为R ,且对任意a,b ∈R ,都有f(a+b)=f(a)+f(b),且当x>0时,f(x)<0恒成立,f(3)=-3. (1)证明:函数y=f(x)是R 上的减函数; (2)证明:函数y=f(x)是奇函数;(3)试求函数y=f(x)在[m,n ](m,n ∈Z )上的值域.(1)证明 设∀x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,f (x 2)=f [x 1+(x 2-x 1)]=f (x 1)+f (x 2-x 1). ∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)<0.∴f (x 2)=f (x 1)+f (x 2-x 1)<f (x 1). 故f (x )是R 上的减函数.(2)证明 ∵f (a +b )=f (a )+f (b )恒成立,∴可令a =-b =x ,则有f (x )+f (-x )=f (0),又令a =b =0,则有f (0)=f (0)+f (0),∴f (0)=0.从而∀x ∈R ,f (x )+f (-x )=0,∴f (-x )=-f (x ).故y =f (x )是奇函数. (3)解 由于y =f (x )是R 上的单调递减函数,∴y =f (x )在[m ,n ]上也是减函数,故f (x )在[m ,n ]上的最大值f (x )max =f (m ),最小值f (x )min =f (n ). 由于f (n )=f (1+(n -1))=f (1)+f (n -1)=…=nf (1),同理f (m )=mf (1). 又f (3)=3f (1)=-3,∴f (1)=-1,∴f (m )=-m ,f (n )=-n . ∴函数y =f (x )在[m ,n ]上的值域为[-n ,-m ].3.设f (x )是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x=1对称,对任意x 1、x 2∈[0,21]都有f (x 1+x 2) =f (x 1)·f (x 2),且f(1)=a>0. (1)求f(21)及f(41) (2)证明:f (x )是周期函数;(3)记a n =f(2n+)21n,求a n.(1)解 ∵对x 1、x 2∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡21,0, 都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2),∴f (x )=f ()2()2()22xf x f x x ⋅=+≥0,x ∈[0,1].∴f (1)=f (,)21()21()21()21212⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⋅=+f f ff (2)41()41()41()4141()21⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⋅=+=f f f f .∵f (1)=a >0, ∴f (.)41(,)214121a f a ==(2)证明 ∵y =f (x )的图象关于直线x =1对称, ∴f (x )=f (1+1-x ),即f (x )=f (2-x ),x ∈R .又由f (x )是偶函数知,f (-x )=f (x ),x ∈R ,∴f (-x )=f (2-x ),x ∈R .将上式中-x 用x 代换,得f (x )=f (x +2),x ∈R . 这表明f (x )是R 上的周期函数,且2是它的一个周期. (3)解 由(1)知f (x )≥0,x ∈[0,1]. ∵f (⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅-+=⋅=n n nf nn f 21)1(21)21()21=f (=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅-⋅n n f n 21)1()21…=f (⋅⋅)21()21n f n …·f (.)21()21nn f n ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=又f (.2121)21(,)21n a n f a =∴=∵f (x )的一个周期是2,∴a n=f (2n +n 21)=f (n21),∴a n=a n 21.一、填空题1.f(x),g(x)是定义在R 上的函数,h(x)=f(x)+g(x),则“f(x),g(x)均为偶函数”是“h(x)为偶函数”的 条件.答案 充分不必要2.设函数f(x)=(x+1)(x+a)为偶函数,则a= . 答案 -13.已知函数f (x )是R 上的偶函数,g (x )是R 上的奇函数,且g (x )=f (x-1),若f (0)=2,则f (2 008)的值为 .答案 24.已知函数y=f(x)是定义在R 上的奇函数,则下列函数中是奇函数的是 (填序号). ①y=f(|x|);②y=f(-x);③y=x ·f(x);④y=f(x)+x. 答案 ②④5.(2009·徐州六县一区联考)设f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x>0时,f(x)=2x-3,则f(-2)= .答案 -16.已知y=f(x)是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f(x)=x 2-2x ,则在R 上f(x)的表达式为 .答案 f(x)=x(|x|-2)7.已知函数f(x)=g(x)+2,x ∈[-3,3],且g(x)满足g(-x)=-g(x),若f(x)的最大值、最小值分别为M 、N ,则M+N= . 答案 48.f(x)、g(x)都是定义在R 上的奇函数,且F(x)=3f(x)+5g(x)+2,若F(a)=b,则F(-a)= . 答案 -b+4二、解答题9.已知f(x)是实数集R 上的函数,且对任意x ∈R ,f(x)=f(x+1)+f(x-1)恒成立. (1)求证:f(x)是周期函数. (2)已知f(3)=2,求f(2 004).(1)证明 ∵f(x)=f(x+1)+f(x-1),∴f(x+1)=f(x)-f(x-1),则f(x+2)=f []).1()()1()()()1(1)1(--=---=-+=++x f x f x f x f x f x f x∴f(x+3)=f [][]).(1)1(2)1(x f x f x -=-+-=++ ∴f(x+6)=f[]).()3(3)3(x f x f x =+-=++∴f(x)是周期函数且6是它的一个周期. (2)解 f(2 004)=f(334×6)=f(0)=-f(3)=-2.10.已知f(x)是R 上的奇函数,且当x ∈(-∞,0)时,f(x)=-xlg(2-x),求f(x)的解析式. 解 ∵f (x )是奇函数,可得f (0)=-f (0),∴f (0)=0.当x >0时,-x <0,由已知f (-x )=x lg(2+x ),∴-f (x )=x lg (2+x ), 即f (x )=-x lg (2+x )(x >0).∴f (x )=⎩⎨⎧≥+-<--).0()2lg(),0()2lg(x x x x x x即f (x )=-x lg(2+|x |) (x ∈R ). 11.已知函数f(x)=x 2+|x-a|+1,a ∈R . (1)试判断f(x)的奇偶性; (2)若-21≤a ≤21,求f(x)的最小值. 解 (1)当a =0时,函数f (-x )=(-x )2+|-x |+1=f (x ),此时,f (x )为偶函数.当a ≠0时,f (a )=a 2+1,f (-a )=a 2+2|a |+1, f (a )≠f (-a ),f (a )≠-f (-a ),此时,f (x ) 为非奇非偶函数. (2)当x ≤a 时,f (x )=x 2-x +a +1=(x -21)2+a +43, ∵a ≤21,故函数f (x )在(-∞,a ]上单调递减,从而函数f (x )在(-∞,a ]上的最小值为f (a )=a 2+1. 当x ≥a 时,函数f (x )=x 2+x -a +1=(x +21)2-a +43,∵a ≥-21,故函数f (x )在[a ,+∞)上单调递增,从而函数f (x )在[a ,+∞)上的最小值为f (a )=a 2+1.综上得,当-21≤a ≤21时,函数f (x )的最小值为a 2+1.12.设函数f(x)在(-∞,+∞)上满足f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0. (1)试判断函数y=f (x)的奇偶性;(2)试求方程f(x)=0在闭区间[-2 005,2 005]上的根的个数,并证明你的结论. 解 (1)由),10()()14()4()14()()4()()7()7()2()2(+=⇒-=-⇒⎩⎨⎧-=-=⇒⎩⎨⎧+=-+=-x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f从而知函数y =f (x )的周期为T =10.又f (3)=f (1)=0,而f (7)≠0,故f (-3)≠0. 故函数y =f (x )是非奇非偶函数. (2)由(1)知y =f (x )的周期为10.又f (3)=f (1)=0,f (11)=f (13)=f (-7)=f (-9)=0,故f (x )在[0,10]和[-10,0]上均有两个解,从而可知函数y =f (x )在[0,2 005]上有402个解,在[-2 005, 0]上有400个解,所以函数y =f (x )在[-2 005,2 005]上有802个解.§2.4指数与指数函数基础自测 1.已知a<41,则化简42)14(-a 的结果是 .答案a 41-2.设指数函数f(x)=a x(a>0且a ≠1),则下列等式正确的有 (填序号). ①f(x+y)=f(x)·f(y) ②f((xy)n)=f n(x)·f n(y) ③f(x-y)=)()(y f x f ④f(nx)=f n(x) 答案 ①③④3.函数f(x)=a x-b的图象如图所示,其中a 、b 为常数,则下列结论不正确的有 (填序号). ①a>1,b<0 ②a>1,b>0 ③0<a<1,b>0 ④0<a<1,b<0 答案①②③4.关于函数f(x)=2x-2-x(x ∈R ),有下列三个结论:①f(x)的值域为R ; ②f(x)是R 上的增函数;③对任意x ∈R ,有f(-x)+f(x)=0成立. 其中正确结论的序号是 .答案 ①②③ 5.已知集合M={}⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈<<=-+Z x x N x ,4221|,1,11,则M N = . 答案 {}1-例1已知a=91,b=9.求: (1);315383327a a a a⋅÷--(2)111)(---+ab b a .数学试卷及试题71 31(8 )1151解 (1)原式= a 2 3 . a 2 3 ÷[a 3 2 · a 3 2 ]7 1 (4 5 ) 1= a 6 2 3 2 =a 2 .1∵a= ,∴原式=3.9(2)方法一 化去负指数后解.a 1 b1 (ab) 11 a 11 babab 1a b. ∵a=1 ,b 9 9, ∴a+b= 82 . 9ab ab方法二 利用运算性质解.a 1 b1 (ab) 1a 1 a 1b1b 1 a 1b11 b 11 a 1 b a.∵a= 1 ,b 9, ∴a+b= 82 .99例 2 函数 f(x)=x2-bx+c 满足 f(1+x)=f(1-x)且 f(0)=3,则 f(bx)答案 ≤例 3 求下列函数的定义域、值域及其单调区间:f(cx).(用“≤”,“≥”,“<”,“>”填空)(1)f(x)= 3 x2 5x 4 ;(2)g(x)=-( 1 ) x 4( 1 ) x 5 .42解 (1)依题意 x2-5x+4≥0,解得 x≥4 或 x≤1,∴f(x)的定义域是(-∞,1]∪[4,+∞).令 u= x 2 5x 4 (x 5 )2 9 , ∵x∈(-∞,1]∪[4,+∞), 24∴u≥0,即 x2 5x 4 ≥0,而 f(x)= 3 x2 5x 4 ≥30=1,∴函数 f(x)的值域是[1,+∞).∵u= (x 5 )2 9 ,∴当 x∈(-∞,1]时,u 是减函数, 24当 x∈[4,+∞)时,u 是增函数.而 3>1,∴由复合函数的单调性可知,f(x)= 3 x2 5x 4 在(-∞,1]上是减函数,在[4,+∞)上是增函数.故 f(x)的增区间是[4,+∞),减区间是(-∞,1].(2)由 g(x)=-( 1)x 4(1)x 5 (1)2x 4(1)x 5,4222∴函数的定义域为 R,令 t=( 1 ) x (t>0),∴g(t)=-t2+4t+5=-(t-2)2+9, 2数学试卷及试题21数学试卷及试题∵t>0,∴g(t)=-(t-2)2+9≤9,等号成立条件是 t=2,即 g(x)≤9,等号成立条件是( 1 ) x =2,即 x=-1,∴g(x)的值域是(-∞,9]. 2由 g(t)=-(t-2)2+9 (t>0),而 t=( 1 ) x 是减函数,∴要求 g(x)的增区间实际上是求 g(t)的减区间, 2求 g(x)的减区间实际上是求 g(t)的增区间.∵g(t)在(0,2]上递增,在[2,+∞)上递减,由 0<t=( 1 ) x ≤2,可得 x≥-1, 由 t=( 1 ) x ≥2,可得 x≤-1.22∴g(x)在[-1,+∞)上递减,在(-∞,-1]上递增,故 g(x)的单调递增区间是(-∞,-1],单调递减区间是[-1,+∞).ex例 4(14 分)设 a>0,f(x)=aa ex是 R 上的偶函数.(1)求 a 的值;(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数.(1)解 ∵f(x)是 R 上的偶函数,∴f(-x)=f(x),2分e x∴aa exex aa ex,∴(a-1 )(ex a1 ex)=0对一切x均成立,∴a- 1 =0,而 a>0,∴a=1. a(2)证明 在(0,+∞)上任取 x1、x2,且 x1<x2,则 f(x1)-f(x2)= e x11+e x1- e x2-1 e x2= (ex2 e x1 )1(e x1 x2 1).e ∵x1<x2,∴ x1 e x2 , 有 ex2 ex1 0.4分 6分 8分10 分∵x1>0,x2>0,∴x1+x2>0,∴ e x1x2 >1,12 分1 e x1x2 -1<0.∴f(x1)-f(x2)<0,即 f(x1)<f(x2),故 f(x)在(0,+∞)上是增函数.14 分1.化简下列各式(其中各字母均为正数):(1)2(a 3b1)1 21a21b3;6 a b5数学试卷及试题22(2)51a3 b 2(3a1 2b1)2(4a 31 b3 ) 2.6解1 1 1 1a 3b2 a2b3(1)原式=15111 115 a 3 2 6 b2 3 6 a0 b0 1.a6b6(2)原式=-5a1 6b32 (4a 31 b3 ) 25a1 6b31 3 (a3b 2 )2451a23b 25441 ab35 ab 4ab2.2.已知实数 a、b 满足等式 ( 1 )a (1)b ,下列五个关系式: 23①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b.其中不可能成立的有(填序号).答案 ③④3.求下列函数的单调递增区间:(1)y=( 1 )6x2 x2 ;(2)y=2 x2 x6 . 2解 (1)函数的定义域为 R.令 u=6+x-2x2,则 y=( 1 )u . 2∵二次函数 u=6+x-2x2 的对称轴为 x= 1 , 4在区间[ 1 ,+∞)上,u=6+x-2x2 是减函数, 4又函数 y=( 1 ) u 是减函数, 2∴函数 y=( 1 )6x2x2 在[ 1 ,+∞)上是增函数.24故 y=( 1 )6x2x2 的单调递增区间为[ 1 ,+∞).24(2)令 u=x2-x-6,则 y=2u,∵二次函数 u=x2-x-6 的对称轴是 x= 1 , 2在区间[ 1 ,+∞)上 u=x2-x-6 是增函数. 2又函数 y=2u 为增函数,∴函数 y=2 x2 x6 在区间[ 1 ,+∞)上是增函数. 2故函数 y=2 x2 x6 的单调递增区间是[ 1 ,+∞). 2数学试卷及试题23数学试卷及试题数学试卷及试题2x4.已知定义在 R 上的奇函数 f(x)有最小正周期 2,且当 x∈(0,1)时,f(x)=.4x 1(1)求 f(x)在[-1,1]上的解析式; (2)证明:f(x)在(0,1)上是减函数. (1)解 当 x∈(-1,0)时,-x∈(0,1).∵f(x)是奇函数,∴f(x)=-f(-x)=-2x 4x 12x 4x . 1由 f(0)=f(-0)=-f(0),且 f(1)=-f(-1)=-f(-1+2) =-f(1),得 f(0)=f(1)=f(-1)=0.∴在区间[-1,1]上,有 2x 4x1f(x)= 2x 4x 10x (0,1)x (1,0)x 1,0,1(2)证明当x∈(0,1)时,f(x)=42x x. 1设 0<x1<x2<1,则f(x1)-f(x2)=2 x1 4x1 12 x2 4x2 1(2x2 (4 x12x1 )(2 x1x2 1) 1)(4x2 1),2 2 ∵0<x1<x2<1,∴2 x2 - x1 >0, x1x2 -1>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即 f(x1)>f(x2),故 f(x)在(0,1)上单调递减.一、填空题1.21 2,(2)1,31 3的大小顺序为.3答案21 2313(2) 132.若 a<0,则 2a, ( 1 )a , (0.2)a 的大小顺序为.2答案 (0.2)a> ( 1 )a >2a 23.若函数 y=4x-3·2x+3 的定义域为集合 A,值域为[1,7],集合 B=(-∞,0]∪[1,2],则集合 A 与集合 B 的关系为.答案 A=B数学试卷及试题24数学试卷及试题4.若 f(x)=-x2+2ax 与 g(x)=(a+1)1-x 在区间[1,2]上都是减函数,则 a 的取值范围是.答案 (0,1]5.(2009·常州二中期中)当函数 f(x)=2-|x-1|-m 的图象与 x 轴有公共点时,实数 m 的取值范围是.答案 (0,1]6.当 x>0 时,函数 f(x)=(a2-1)x 的值总大于 1,则实数 a 的取值范围是.答案 a> 2 或 a<- 27.若函数 f(x)=ax-1 (a>0,a≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数 a 等于.答案 38.函数 y=ax(a>0,且 a≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大 a ,则 a 的值是.213答案 或22二、解答题9.要使函数 y=1+2x+4xa 在 x∈(-∞,1]上 y>0 恒成立,求 a 的取值范围.1 2x解 由题意得 1+2x+4xa>0 在 x∈(-∞,1]上恒成立,即 a>-在 x∈(-∞,1]上恒成立.4x1 2x又∵-4x=-(1)2x 2(1)x 2(1 2)x12 2 1 4,∵x,1,∴(1)x 21 2, .令t=(1)x 2,则f(t)(t1)2 21 4,t1 2,. 1则 f(t)在[ ,+∞)上为减函数,2 f(t)≤f( 1 ) =-( 1 1 )2 1 3 ,2 22 4 4即f(t)∈ ,3 4 .3∵a>f(t),∴a∈(- ,+∞).411310.已知函数 f(x)=( )x .2x 1 2(1)求 f(x)的定义域;(2)判断 f(x)的奇偶性;(3)证明:f(x)>0.(1)解 由 2x-1≠0 x≠0,∴定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).(2)解f(x)=(1 2x 11)x3 2可化为 f(x)= 2 x 1 x3 , 2 (2x 1)数学试卷及试题25。
人教版数学高一-数学人教A版必修一章末检测 第二章 基本初等函数
章末检测时间:120分钟 满分:150分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.4(e -3)2=( ) A .e -3 B .3-e C.3-eD .±3-e解析:∵e<3,∴e -3<0, ∴4(e -3)2=[(e -3)2] 14=[(3-e)2] 14=(3-e)124⨯=3-e.答案:C2.函数y =3|x |-1的定义域为[-1,2],则函数的值域为( ) A .[2,8] B.[0,8] C .[1,8]D .[-1,8]解析:当x =0时,y min =30-1=0, 当x =2时,y max =32-1=8, 故值域为[0,8]. 答案:B3.已知函数f (x )=⎩⎨⎧e x -1,x ≤1,ln x ,x >1,那么f (ln 2)的值是( )A .0 B.1 C .ln(ln 2)D .2解析:∵0<ln 2<1,∴f (ln 2)=e ln 2-1=2-1=1. 答案:B4.函数f (x )=x |x |·a x(a >1)的图象的大致形状是( )解析:当x >0时,f (x )=a x , 当x <0时,f (x )=-a x , 则f (x )=x |x |·a x(a >1)的图象为B. 答案:B5.幂函数的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,14,则它的单调递增区间是( )A .(0,+∞) B.[0,+∞) C .(-∞,0)D .(-∞,+∞)解析:设幂函数f (x )=x α,∴2α=14,∴α=-2, ∴f (x )=x -2=1x 2,图象如图所示: ∴f (x )的增区间为(-∞,0). 答案:C6.若0<a <b <1,则( ) A .3b <3a B.log a 3<log b 3 C .log 4a <log 4bD .⎝ ⎛⎭⎪⎫14a <⎝ ⎛⎭⎪⎫14b解析:对于选项A :∵y =3x 是增函数,∴3a <3b .对于选项B :∵log a 3-log b 3=lg 3lg a -lg 3lg b =(lg b -lg a )lg 3lg a lg b ,∵0<a <b <1,∴lg b <0,lg a <0,lg 3>0,lg b -lg a >0,∴log a 3-log b 3>0,∴log a 3>log b 3. 对于选项C :∵y =log 4x 是增函数,∴C 正确. 对于选项D :∵y =⎝ ⎛⎭⎪⎫14x 是减函数,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫14a >⎝ ⎛⎭⎪⎫14b .答案:C7.已知函数f (x )=⎩⎨⎧3x +1,x <1,x 2+ax ,x ≥1,若f (f (0))=6,则a 的值等于( )A .-1B.1C.2 D.4解析:∵0<1,∴f(0)=30+1=2,而2≥1,∴f(f(0))=f(2)=22+2a=6,∴a=1.答案:B8.已知a=0.3,b=20.3,c=0.30.2,则a,b,c三者的大小关系是() A.b>c>a B.b>a>cC.a>b>c D.c>b>a解析:a=0.3=0.312=0.30.5,∵y=0.3x是减函数,∴0.30.5<0.30.2<0.30=1,即a<c<1;而y=2x是增函数,∴20.3>20=1,∴b>c>a.答案:A9.下列函数中,定义域为R的是()A.y=x-2 B.y=x 1 2C.y=x2D.y=x-1答案:C10.若a=ln 22,b=ln 33,c=ln 55,则有()A.a>b>c B.b>a>c C.b>c>a D.a>c>b解析:∵a-b=ln 22-ln 33=3ln 2-2ln 36=ln 8-ln 96<0,∴a<b,∵a-c=ln 22-ln 55=5ln 2-2ln 510=ln 32-ln 2510>0,∴a>c∴b>a>c.答案:B11.已知f (x )=ln (1+x 2+x ),且f (a )=2, 则f (-a )=( ) A .1 B.0 C .2 D .-2解析:f (a )=ln (1+a 2+a ),f (-a )=ln (1+a 2-a )∴f (a )+f (-a )=ln (1+a 2+a )+ln (1+a 2-a )=ln [(1+a 2+a )(1+a 2-a )]=ln (1+a 2-a 2)=ln 1=0. 答案:D12.函数f (x )=log a x ,在[2,+∞)上恒有|f (x )|>1,则实数a 的范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(1,2) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(1,2) D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(2,+∞)解析:|f (x )|>1⇒f (x )<-1,或f (x )>1,如果a >1,则log a 2>1,所以1<a <2;如果0<a <1,则log a 2<-1=log a 1a ,∴12<a <1.综上,实数a 的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(1,2).答案:C二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中的横线上) 13.函数f (x )=4-2x +(x -1)0lg (x -1)的定义域为________.解析:若解析式有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧4-2x ≥0,x -1≠0,x -1>0,x -1≠1,⇒⎩⎪⎨⎪⎧x ≤2,x ≠1,x >1,x ≠2.∴1<x <2.答案:(1,2)14.若a >0,a 23=49,则log 23a =________.解析:∵a 23=49,∴3232324()9a ⎛⎫= ⎪⎝⎭∴a =⎝ ⎛⎭⎪⎫233,∴log 23a =log 23⎝ ⎛⎭⎪⎫233=3.答案:315.若函数f (x )=a x -x -a =0有两个解,则实数a 的取值范围是________. 解析:题设等价于a x =x +a 有两个解,即y =a x 与直线y =x +a 有两个交点,如图所示:答案:a >116. 函数y =log 2(x 2-3x +2)的增区间是________.解析:函数f (x )=log 2(x 2-3x +2)的定义域为(-∞,1)∪(2,+∞).又∵底数2>1,∴要求f (x )的增区间只需求定义域内g (x )=x 2-3x +2的增区间,即(2,+∞). 答案:(2,+∞)三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分12分)计算:(1)733-3324-6319+ 4333; (2)(0.008 1)14--[3×⎝ ⎛⎭⎪⎫780]-1×[81-0.25+(278)13-]12--10×0.02713.解析:(1)原式=733-3×233-6×333+33=733-633-233+33=0.(2)原式=[(0.3)4]14--3-1×-10×0.3133⨯=103-13×(13+23)12--10×0.3=103-13-3=0.18.(本小题满分12分)求下列各式的值:(1)12lg3249-43lg8+lg245;(2)(lg 5)2+2lg 2-(lg 2)2.解析:(1)12lg3249-43lg8+lg245=lg 3249-lg 23423⨯+lg245=lg427-lg 4+lg 7 5=lg42×757×4=lg10=12.(2)(lg 5)2+2lg 2-(lg 2)2=(lg 5)2-(lg 2)2+2lg 2=(lg 5+lg 2)(lg 5-lg 2)+2lg 2=lg 5-lg 2+2lg 2=lg 5+lg 2=lg 10=1.19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=12x-1+12,(1)求f(x)的定义域;(2)判断函数f(x)的奇偶性.解析:(1)x的取值需满足2x-1≠0,则x≠0,即f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).(2)由(1)知定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,则f (-x )=12-x -1+12=2x 1-2x +12 =12-2x 2x -1,∴f (x )+f (-x )=12x -1+12+12-2x2x -1=1-2x 2x -1+1=0. ∴f (-x )=-f (x ),∴函数f (x )为奇函数.20.(本小题满分12分)若-3≤log 12x ≤-12,求f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x 4的最大值和最小值.解析:f (x )=(log 2x -1)(log 2x -2) =(log 2x )2-3log 2x +2 =⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x -322-14. 又因为-3≤log 12x ≤-12,所以12≤log 2x ≤3.所以当log 2x =32时,f (x )min =f (22)=-14. 所以log 2x =3时,f (x )max =f (8)=2.21.(本小题满分13分)对于函数f (x )=log 12(x 2-2ax +3).(1)若函数在[-1,+∞)上有意义,求a 的取值范围; (2)若函数在(-∞,1]上是增函数,求a 的取值范围.解析:(1)函数f (x )在[-1,+∞)上有意义,则u =x 2-2ax +3=g (x )>0对于x ∈[-1,+∞)恒成立,因此保证g (x )在[-1,+∞)上的图象位于x 轴上方,因此应按g (x )的对称轴x =a 分类,则得对称轴在[-1,+∞)左侧,即g (x )在[-1,+∞)上为增函数,对称轴在[-1,+∞)上,这时保证顶点都在x 轴上方即可. 则得⎩⎪⎨⎪⎧ a <-1,g (-1)>0,或⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥-1,Δ=4a 2-12<0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a <-1,4+2a >0,或⎩⎪⎨⎪⎧a ≥-1,a 2-3<0,得-2<a <-1或-1≤a <3,即-2<a < 3. 故a 的取值范围是(-2,3). (2)令u =g (x )=x 2-2ax +3,f (u )=log 12u .由复合函数的单调性可知,函数f (x )在(-∞,1]上是增函数⇔g (x )在(-∞,1]上是减函数,且g (x )>0,对x ∈(-∞,1]恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥1,g (1)>0,得⎩⎪⎨⎪⎧a ≥1,4-2a >0,解得a ∈[1,2).22.(本小题满分13分)已知定义域为R 的函数f (x )=b -2x2x +a 是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)用定义证明f (x )在(-∞,+∞)上为减函数.(3)若对于任意t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的范围. 解析:(1)∵f (x )为R 上的奇函数, ∴f (0)=0,b =1.又f (-1)=-f (1),得a =1. (2)任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,∵x 1<x 2,∴22x -21x >0,又(21x +1)(22x +1)>0,f (x 1)-f (x 2)>0 ∴f (x )为R 上的减函数.(3)∵t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立, ∴f (t 2-2t )<-f (2t 2-k )∵f (x )是奇函数,∴f (t 2-2t )<f (k -2t 2),由f (x )为减函数, ∴t 2-2t >k -2t 2.即k <3t 2-2t 恒成立,而3t 2-2t =3⎝ ⎛⎭⎪⎫t -132-13≥-13.∴k <-13.。
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14 . 3
15. m
1.
三、解答题
16. 解:( 1) f(4)=16 ………… 6 分 ( 2) a2m+n =12
………… 12 分
17. 解:(用计算器计算没有过程,只记 2 分)
C. lg( a b) 0
D.
a
b
1
1
D.
2
2
7.(山东)设
值为
A. 1, 3 8.(全国Ⅰ ) 设 a
则a A. 2
1 ,1, 1 , 3 ,则使函数 y x 的定义域为 R 且为奇函数的所有 2
B. 1, 1
C. 1, 3
D . 1, 1, 3
1 ,函数 f ( x) log a x 在区间 a,2a 上的最大值与最小值之差为 1 , 2
200h,而在 1oC 的温度下则是 160h.
(1) 写出保鲜时间 y 关于储藏温度 x 的函数解析式; (2) 利用 (1)的结论 ,指出温度在 2oC 和 3oC 的保鲜时间 .
19. (本小题满分 12 分 ) 某种放射性物质不断变化为其它物质,每经过一年,剩留的该
物质是原来的 4 ,若该放射性物质原有的质量为 5
2007 年高一数学章节测试题
第二章 基本初等函数
时量 120 分钟 总分 150 分
一、选择题: 本大题共 10 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. 下列计算中正确的是
A . x3 x 3 x 6
B. (3a 2b 3 ) 2 9a 4b 9
10.(湖南 ) 函数 f ( x)
4x 4, x ≤ 1,
x2
的图象和函数 g( x) 4x 3, x 1
log 2 x 的图象的交点
个数是
A.4
B.3
C.2
D.1
二、填空题: 本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分.把答案填在题中的横线上.
lg( 4 x )
11. (上海 ) 函数 y
C. lg(a+b)=lga lgb·
D. lne=1
1
1
2. 已知 a 1 7 ,则 a 2 a 2
a
A. 3
B. 9
C. –3
D. 3
3.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是
A. y x3
B. y log 1 x
2
C. y x
D. y ( 1 )x 2
4. 世界人口已超过 56 亿, 若年增长率按千分之一计算,则两年增长的人口就可相当于 一个
的定义域是
.
x3
12. 当 x [ - 1, 1] 时,函数 f(x)=3 x- 2 的值域为
.
13. ( 全国Ⅰ ) 函数 y f ( x) 的图象与函数 y log3 x (x 0) 的图象关于直线 y x 对
称,则 f (x)
.
14. (湖南 ) 若 a
2
0, a3
4
9
,则
log 2
3
a
.
15. (四川 ) 若函数 f ( x) e ( x ) 2 ( e是自然对数的底数)的最大值是
A .新加坡( 270 万) B .香港( 560 万) C.瑞士( 700 万) D .上海( 1200 万)
5. 把函数 y=ax (0<a<1)的反函数的图象向右平移一个单位得到的函数图象大致是
(
A.
B.
C.
6. 若 a、 b 是任意实数,且 a b ,则
A . a2 b 2
B. 2a b 0
a 克,经过 x 年后剩留的该物质的
质量为 y 克.
(1) 写出 y 随 x 变化的函数关系式;
(2) 经过多少年后,该物质剩留的质量是原来的
64 ? 125
a 2x a 2 20. (本小题满分 13 分 ) 已知 f(x)= 2x 1 (x
成立
(1) 求实数 a 的值,并求 f (1) 的值;
R) ,若对 x
m ,且 f ( x) 是
偶函数,则 m
________.
三、解答题: 本大题共 6 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 )
( 1)指数函数 y=f(x) 的图象过点 (2,4),求 f(4) 的值;
( 2)已知 loga2=m, loga3=n,求 a2m+n.
B. 2
C. 2 2
D. 4
1
1
9. 已知 f(x)=|lgx | ,则 f( )、 f( )、 f(2) 大小关系为
4
3
11 A. f(2)> f( )>f( )
34
11 B. f( )>f( )>f(2)
43
C. f(2)> f( 1 )>f( 1 ) 43
D. f( 1 )>f( 1 )>f(2) 34
R ,都有 f( - x)Байду номын сангаас- f(x)
( 2)判断函数的单调性,并证明你的结论;
1 (3) 解不等式 f ( 2x 1) .
3
第二章 基本初等函数参考答案
一、选择题
DAADA DADBB 二、填空题
11. x x 4 且 x 3
12. [ - 5 , 1] 13. f (x) 3x( x R )
17. (本小题满分 12 分 ) 求下列各式的值
1
( 1) 0.064 3
0
7
2
25 5
8
0.75
1
16
( 2) 1 lg 32 4 lg 8 lg 5
2
3
18. (本小题满分 12 分 ) 牛奶保鲜时间因储藏时温度的不同而不同,假定保鲜时间与储
藏温度之间的函数关系是一种指数型函数,若牛奶放在
0oC 的冰箱中,保鲜时间是