必修一函数经典例题
(完整版)高一函数大题训练含答案解析
(完整版)高一函数大题训练含答案解析一、解答题1.已知有穷数列{}n a 、{}n b (1,2,,n k =⋅⋅⋅),函数1122()||||||k k f x a x b a x b a x b =-+-+⋅⋅⋅+-.(1)如果{}n a 是常数列,1n a =,n b n =,3k =,在直角坐标系中在画出函数()f x 的图象,据此写出该函数的单调区间和最小值,无需证明;(2)当n n a n b ==,7k m =(m ∈*N )时,判断函数()f x 在区间[5,51]m m +上的单调性,并说明理由; (3)当n a n =,1n b n=,100=k 时,求该函数的最小值. 2.若函数()f x 对任意的x ∈R ,均有()()()112f x f x f x -++≥,则称函数()f x 具有性质P .(1)判断下面两个函数是否具有性质P ,并说明理由.①()1xy a a =>;②3y x =. (2)若函数()f x 具有性质P ,且()()()*002,N f f n n n >∈==,求证:对任意{}1,2,3,,1i n ∈-有()0f i ≤;(3)在(2)的条件下,是否对任意[]0,x n ∈均有()0f i ≤.若成立给出证明,若不成立给出反例.3.已知函数()y f x =,若存在实数(),0m k m ≠,使得对于定义域内的任意实数x ,均有()()()m f x f x k f x k ⋅=++-成立,则称函数()f x 为“可平衡”函数,有序数对(),m k 称为函数()f x 的“平衡”数对.(1)若1m =,判断()sin f x x =是否为“可平衡”函数,并说明理由;(2)若a R ∈,0a ≠,当a 变化时,求证:()2f x x =与()2xg x a =+的“平衡”数对相同;(3)若12,m m R ∈,且1,2m π⎛⎫ ⎪⎝⎭、2,4m π⎛⎫ ⎪⎝⎭均为函数()2cos f x x =的“平衡”数对.当04x π<≤时,求2212m m +的取值范围.4.已知定义在R 上的函数()x ϕ的图像是一条连续不断的曲线,且在任意区间上()x ϕ都不是常值函数.设011i i n a t t t t t b -=<<<<<<=,其中分点121n t t t -、、、将区间[],a b 任意划分成()*n n N ∈个小区间[]1,i i t t -,记{}()()()()()()01121,,n n M a b n t t t t t t ϕϕϕϕϕϕ-=-+-++-,称为()x ϕ关于区间[],a b 的n 阶划分“落差总和”.当{},,M a b n 取得最大值且n 取得最小值0n 时,称()x ϕ存在“最佳划分”{}0,,M a b n . (1)已知()x x ϕ=,求{}1,2,2M -的最大值0M ;(2)已知()()a b ϕϕ<,求证:()x ϕ在[],a b 上存在“最佳划分”{},,1M a b 的充要条件是()x ϕ在[],a b 上单调递增.(3)若()x ϕ是偶函数且存在“最佳划分”{}0,,M a a n -,求证:0n 是偶数,且00110i i n t t t t t -+++++=.5.已知函数2()21g x ax ax b =-++(0)a >在区间[2,3]上的最大值为4,最小值为1,记()(||)f x g x =,x ∈R ;(1)求实数a 、b 的值;(2)若不等式222()()log 2log 3f x g x k k +≥--对任意x ∈R 恒成立,求实数k 的范围;(3)对于定义在[,]p q 上的函数()m x ,设0x p =,n x q =,用任意i x (1,2,,1)i n =⋅⋅⋅-将[,]p q 划分成n 个小区间,其中11i i i x x x -+<<,若存在一个常数0M >,使得不等式01121|()()||()()||()()|n n m x m x m x m x m x m x M --+-+⋅⋅⋅+-≤恒成立,则称函数()m x 为在[,]p q 上的有界变差函数,试证明函数()f x 是在[1,3]上的有界变差函数,并求出M 的最小值;6.已知集合M 是满足下列性质的函数()f x 的全体;在定义域内存在实数t ,使得(2)()(2)f t f t f +=+.(1)判断()32f x x =+是否属于集合M ,并说明理由; (2)若2()lg2af x x =+属于集合M ,求实数a 的取值范围; (3)若2()2x f x bx =+,求证:对任意实数b ,都有()f x M ∈.7.已知函数()242 1.x xf x a =⋅--(1)当1a =时,求函数()f x 在[]3,0x ∈-的值域; (2)若()f x 存在零点,求a 的取值范围.8.已知函数()22f x x x a =+--.(1)当0a =时,求函数()f x 的零点;(2)若不等式()0f x <至少有一个负解,求实数a 的取值范围. 9.已知函数11()(,0)f x b a b R a x a x a=++∈≠-+且. (1)判断()y f x =的图象是否是中心对称图形?若是,求出对称中心;若不是,请说明理由;(2)设()(1)g x b x =+,试讨论()()y f x g x =-的零点个数情况.10.已知函数()f x ,对任意a ,b R ∈恒有()()()f a b f a f b 1+=+-,且当x 0>时,有()f x 1>.(Ⅰ)求()f 0;(Ⅱ)求证:()f x 在R 上为增函数;(Ⅲ)若关于x 的不等式(()222f[2log x)4f 4t 2log x 2⎤-+-<⎦对于任意11x ,82⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,求实数t 的取值范围.11.已知集合M 是满足下列性质的函数()f x 的全体:在定义域内存在0x 使得()()()0011f x f x f +=+成立.(1)函数()21f x x=+是否属于集合M ?请说明理由; (2)函数()2ln1af x x =∈+M ,求a 的取值范围; (3)设函数()23x f x x =+,证明:函数()f x ∈M .12.已知函数()20182018,0log ,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,(1)分别求()()()()1,2018f f f f -的值: (2)讨论()()()f f x m m R =∈的解的个数:(3)若对任意给定的[)1,t ∈+∞,都存在唯一的x R ∈,满足()()222f f x a t at =-,求实数a的取值范围.13.对于函数()f x ,若在定义域内存在实数0x ,满足00()()f x f x -=-,则称()f x 为“M 类函数”.(1)已知函数()sin()3f x x π=+,试判断()f x 是否为“M 类函数”?并说明理由;(2)设()2x f x m =+是定义在[1,1]-上的“M 类函数”,求是实数m 的最小值;(3)若22log (2)()3x mx f x ⎧-=⎨-⎩,2,2x x ≥<为其定义域上的“M 类函数”,求实数m 的取值范围.14.一般地,我们把函数1110()()N --=∈n n n n h x a x a x a x a n ++++称为多项式函数,其中系数0a ,1a ,…, n a ∈R .设()f x ,()g x 为两个多项式函数,且对所有的实数x 等式[()][()]f g x g f x =恒成立.(1)若2()3f x x =+,()(0)g x kx b k =+≠. ①求()g x 的表达式; ②解不等式()()5f x g x ->.(2)若方程()()f x g x =无实数根,证明方程[()][()]f f x g g x =也无实数解. 15.若函数()f x 满足:对于任意正数,s t ,都有()()0,0f s f t >>,且()()()f s f t f s t +<+,则称函数()f x 为“L 函数”.(1)试判断函数()21f x x =与()122f x x =是否是“L 函数”; (2)若函数()()3131x xg x a -=-+-为“L 函数”,求实数a 的取值范围;(3)若函数()f x 为“L 函数”,且()11f =,求证:对任意()()12,2N*k kx k -∈∈,都有()122x f x f x x⎛⎫->- ⎪⎝⎭.【参考答案】一、解答题1.(1)图象见解析;递减区间(],2-∞,递增区间[)2,+∞,最小值()22f =;(2)单调递增;理由见解析;(3)292071. 【解析】(1)根据条件采用零点分段的方法作出函数()f x 的图象,根据图象确定出()f x 的单调区间和最小值;(2)写出()f x 的解析式,根据[]5,51x m m ∈+分析函数()f x 的结构,从而判断出()f x 的单调性;(3)先根据条件证明出()f x 的单调性然后即可求解出()f x 的最小值. 【详解】 (1)如图所示,由图象可知:单调递减区间(],2-∞,单调递增区间[)2,+∞,最小值()22f =; (2)因为()112233...77f x x x x m x m =⋅-+-+-++-且[]5,51x m m ∈+, 所以()()()()()()()()()()12233...555151...77f x x x x m x m m m x m m x =-+-+-++-+++-++-, 所以()()()()()()()()()222222155517212...55152 (72)2m m m m m f x x m x m m m +⋅++⋅=-+++-++++++ , 所以()()()()()()()222222222552425152...712 (52)m m m m f x x m m m m +--=++++++-+++,所以()()()()()()()2222222+35152...712 (52)m m f x x m m m m =++++++-+++且2302m m+>, 所以()f x 在[]5,51m m +上单调递增;(3)因为()12131...1001f x x x x x =-+-+-++-,显然当[)1,x ∈+∞时,()f x 单调递增,当(],0x ∈-∞时,()f x 单调递减, 设存在一个值()1*t N t ∈,使得10,x t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()f x 递减,1,1x t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()f x 递增,此时最小值即为1f t ⎛⎫⎪⎝⎭,下面证明1t存在:因为若要10,x t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()f x 递减,1,1x t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()f x 递增,则有12112100......t t t t t t t t t-+++++>+++,解得:71t ≥,且()1221100 (1111111)t t t t t t t t t t -++++<+++≠------,解得:171t -<, 所以7172t ≤<,所以71t =,所以存在1171t =满足条件,故假设成立,综上可知:()f x 在1,71⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递减,在1+71⎛⎫∞ ⎪⎝⎭,上单调递增, ()()()()()()()min 1112170721731100171f x f x x x x x x ⎛⎫==-+-+⋅⋅⋅+-+-+-+⋅⋅⋅+- ⎪⎝⎭292041971x =+=【点睛】本题考查数列与函数的综合应用,其中着重考查了函数单调性方面的内容,对学生的理解与分析能力要求较高,难度较难.2.(1)①()1xy a a =>具有性质P ;②3y x =不具有性质P ,见解析;(2)见解析(3)不成立,见解析 【解析】 【分析】(1)①根据已知中函数的解析式,结合指数的运算性质,计算出()()()112f x f x f x -++-的表达式,进而根据基本不等式,判断其符号即可得到结论;②由3y x =,举出当1x =-时,不满足()()()112f x f x f x -++≥,即可得到结论; (2)由于本题是任意性的证明,从下面证明比较困难,故可以采用反证法进行证明,即假设()f i 为()()()1,2,,1f f f n -中第一个大于0的值,由此推理得到矛盾,进而假设不成立,原命题为真;(3)由(2)中的结论,我们可以举出反例,如()()2,,x x n x f x x x ⎧-=⎨⎩为有理数为无理数,证明对任意[]0,x n ∈均有()0f x ≤不成立.【详解】证明:(1)①函数()()1xf x a a =>具有性质P ,()()()11111222x x x x f x f x f x a a a a a a -+⎛⎫-++-=+-=+- ⎪⎝⎭,因为1a >,120x a a a ⎛⎫+-> ⎪⎝⎭,即()()()112f x f x f x -++≥, 此函数为具有性质P ;②函数()3f x x =不具有性质P ,例如,当1x =-时,()()()()11208f x f x f f -++=-+=-,()22f x =-,所以,()()()201f f f -+<-, 此函数不具有性质P . (2)假设()f i 为()()()1,2,,1f f f n -中第一个大于0的值,则()()10f i f i -->, 因为函数()f x 具有性质P , 所以,对于任意*n ∈N ,均有()()()()11f n f n f n f n +-≥--, 所以()()()()()()11210f n f n f n f n f i f i --≥---≥≥-->,所以()()()()()()110f n f n f n f i f i f i =--+++-+>⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,与()0f n =矛盾, 所以,对任意的{}1,2,3,,1i n ∈-有()0f i ≤.(3)不成立.例如,()()2,,x x n x f x x x ⎧-=⎨⎩为有理数为无理数证明:当x 为有理数时,1x -,1x +均为有理数,()()()112f x f x f x -++-()()()2221121122x x x n x x x =-++---++-=,当x 为无理数时,1x -,1x +均为无理数,()()()()()2221121122f x f x f x x x x -++-=-++-=所以,函数()f x 对任意的x ∈R , 均有()()()112f x f x f x -++≥, 即函数()f x 具有性质P .而当[]()0,2x n n ∈>且当x 为无理数时,()0f x >. 所以,在(2)的条件下,“对任意[]0,x n ∈均有()0f x ≤”不成立. 如()()()01x f x x ⎧⎪=⎨⎪⎩为有理数为无理数,()()()01x f x x ⎧⎪=⎨⎪⎩为整数为非整数, ()()()2x f x xx ⎧⎪=⎨⎪⎩为整数为非整数等.【点睛】本题考查了函数的新定义及其应用,涉及指数函数和幂函数的性质,反证法,其中在证明全称命题为假命题时,举出反例是最有效,快捷,准确的方法.3.(1)()sin f x x =是“可平衡”函数,详见解析(2)证明见解析(3)221218m m <+≤【解析】 【分析】(1)利用两角和差的正弦公式求解即可.(2)根据题意可知,对于任意实数x ,()()22222=22mx x k x k x k ++-=+,再列式利用恒成立问题求解即可.(3)根据“平衡数对”的定义将12,m m 用关于x 的三角函数表达,再利用三角函数的取值范围求解即可. 【详解】(1)若1m =,则()sin m f x x ⋅=,()()()()sin sin f x k f x k x k x k ++-=++-2sin cos x k =,要使得()f x 为“可平衡”函数,需使故()12cos sin 0k x -⋅=对于任意实数x 均成立,只有1cos 2k =,此时23k n ππ=±,n Z ∈,故k 存在,所以()sin f x x =是“可平衡”函数.(2)()2f x x =及()2xg x a =+的定义域均为R ,根据题意可知,对于任意实数x ,()()22222=22mx x k x k x k ++-=+,即22222mx x k =+,即()22220m x k --=对于任意实数x 恒成立,只有2m =,0k =,故函数()2f x x =的“平衡”数对为()2,0,对于函数()2xg x a =+而言,()222x x k x k m a a a +-⋅+=+++()2222x k k a -=+⋅+, 所以()()22222x x k km a a -⋅+=+⋅+,()()22220xkkm a m -⎡⎤⋅-++⋅-=⎣⎦,()2220k k m a m -⎧=+⎪⎨⋅-=⎪⎩, 即22m m ≥⎧⎨=⎩,故2m =,只有0k =,所以函数()2xg x a =+的“平衡”数对为()2,0, 综上可得函数()2f x x =与()2xg x a =+的“平衡”数对相同.(3)2221cos cos cos 22m x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以221cos 2sin m x x =, 2222cos cos cos 44m x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以22cos 1m x =,由于04x π<≤,所以21cos 12x ≤<,故(]212tan 0,2m x =∈,(]22sec 1,2m x =∈, ()22224121tan 4tan m m x x +=++()22222145tan 2tan 15tan 55x x x ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭, 由于04x π<≤,所以20tan 1x <≤时,2116tan 555x <+≤,()2212tan 238x <+-≤,所以221218m m <+≤.【点睛】本题主要考查了新定义的函数问题,需要根据题意列出参数满足的关系式,利用恒成立问题或表达出参数满足的解析式再分析求范围等.属于难题. 4.(1)3;(2)见解析;(3)见解析 【解析】 【分析】(1)直接利用题中给的定义求解即可;(2)利用函数的单调性和数列的信息应用求出充要条件;(3)利用函数的奇偶性和存在的最佳划分,进一步建立函数的单调区间,最后求出函数的关系式. 【详解】(1)()()()()010023M ϕϕϕϕ=--+-=; (2)若()x ϕ在[],a b 上单调递增,则{}()()()(){}11,,,,1ni i i M a b n t t b a M a b ϕϕϕϕ-==-=-=⎡⎤⎣⎦∑,故()x ϕ在[],a b 上存在“最佳划分”{},,1M a b若()x ϕ在[],a b 上存在“最佳划分”{},,1M a b ,倘若()x ϕ在[],a b 上不单调递增, 则存在[]()()121212,,,,x x a b x x x x ϕϕ∈<>.由()()()()()()()()1122a b a x x x x b ϕϕϕϕϕϕϕϕ-≤-+-+-(*)等号当且仅当()()()()()()11220,0,0a x x x x b ϕϕϕϕϕϕ-≥->-≥时取得,此时()()()()()()()()()()11220a b a x x x x b a b ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ-=-+-+-=-<,与题设矛盾,舍去,故(*)式中等号不成立,即:增加分点12,x x 后,“落差总和”会增加,故{},,M a b n 取最大值时n 的最小值大于1,与条件矛盾. 所以()x ϕ在[],a b 上单调递增;(3)由(2)的证明过程可知,在任间区间[],a b 上,若()x ϕ存在最佳划分{},,1a b ,则当()()a b ϕϕ=时,()x ϕ为常值函数(舍);当()()a b ϕϕ<时,()x ϕ单调递增;当()()a b ϕϕ>时,()x ϕ单调递减,若()x ϕ在[],a b 上存在最佳划分{}0,,M a b n ,则此时在每个小区间[]()10,1,2,,i i t t i n -=上均为最佳划分{}1,,1i i M t t -.否则,添加分点后可使()x ϕ在[],a b 上的“落差总和”增大,从而{}0,,M a b n 不是“落差总和”的最大值,与“()x ϕ在[],a b 上存在最佳划分{}0,,M a b n ”矛盾,故()x ϕ在每个小区间[]()10,1,2,,i i t t i n -=上都是单调,若()x ϕ在[],a b 上存在最佳划分{}0,,M a b n ,则()x ϕ在相邻的两个区间[][]11,,i i i i t t t t -+、上具有不同的单调性,否则,()()()()()()11111i i i i i t t t t t t ϕϕϕϕϕϕ-+-+-=-+-,减少分点i t ,“落差总和”的值不变,而n 的值减少1,故n 的最小值不是0n ,与“()x ϕ在[],a b 上存在最佳划分{}0,,M a b n ”矛盾,()x ϕ存在“最佳划分”{}0,,M a a n -,故()x ϕ在每个小区间[]()10,1,2,,i i t t i n -=上都单调,而()x ϕ是偶函数,故()x ϕ在y 轴两侧的单调区间对称,共有偶数个单调区间,且当000,1,,2n i j n i ⎛⎫+== ⎪⎝⎭时,0i j t t +=,从而有00120n t t t t ++++=.【点睛】本题是信息给予题,考查了数学阅读能力,考查了函数和数列的综合应用能力,考查了数学运算能力.5.(1)0b =,1a =;(2)1[,8]2;(3)证明见解析,min 4M =;【解析】 【分析】(1)由已知()g x 在区间[2,3]上的最大值为4,最小值为1,结合函数的单调性及最值,易构造关于,a b 的方程组,解得,a b 的值。
必修一函数典型题
函数典型题1.下列函数完全相同的是 ( B ) A .f (x )=|x |,g (x )=(x )2 B .f (x )=|x |,g (x )=x 2C .f (x )=|x |,g (x )=x 2xD .f (x )=x 2-9x -3,g (x )=x +32.设f (x )=x 2-1x 2+1,则f (2)f ⎝⎛⎭⎫12=( B )A .1B .-1 C.35 D .-35解析.f (2)f ⎝⎛⎭⎫12=22-122+1⎝⎛⎭⎫122-1⎝⎛⎭⎫122+1=35-3454=35×⎝⎛⎭⎫-53=-1. 3.函数y =1-x +x 的定义域是( D )A .{x |x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |x ≥1或x ≤0}D .{x |0≤x ≤1}解析:D.由⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0x ≥0,得0≤x ≤1.4.若函数f (x )的定义域是[-1,1],则函数f (x +1)的定义域是( A. )A .[-2,0]B .[-1,1]C .[1,2]D .[0,2] 解析:A.令-1≤x +1≤1,得-2≤x ≤0. 5.设f :x →x 2是集合A 到集合B 的函数,如果B ={1,2},则A ∩B 一定是( ) A .∅ B .∅或{1} C .{1} D .∅或{2} 解析:选B.由f :x →x 2是集合A 到集合B 的函数,如果B ={1,2},则A ={-1,1,-2,2}或A ={-1,1,-2}或A ={-1,1,2}或A ={-1,2,-2}或A ={1,-2,2}或A ={-1,-2}或A ={-1,2}或A ={1,2}或A ={1,-2}.所以A ∩B =∅或{1}.6.若[a,2a ]为一确定区间,则a ∈________. 解析:∵[a,2a ]为一确定区间,∴2a >a ,∴a >0.答案:(0,+∞) 7.若函数y =f (x )的定义域为[-1,1),则f (2x -1)的定义域为________.解析:∵-1≤2x -1<1,∴0≤x <1. 答案:{x |0≤x <1}8.函数y =x 2-2的定义域是{-1,0,1,2},则其值域是___{-2,-1,2}_____.解析:把x =0,-1,1,2代入函数式求y 值.得y =-2,-1,2.9.求下列函数的定义域:(1)f (x )=5-x|x |-3; (2)y =x -1+1-x .解:(1)要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧ 5-x ≥0|x |-3≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≤5x ≠±3,在数轴上标出,如图,即x <-3或-3<x <3或3<x ≤5.故函数f (x )的定义域为(-∞,-3)∪(-3,3)∪(3,5].(也可表示为{x |x <-3或-3<x <3或3<x ≤5})(2)要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥01-x ≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1x ≤1,所以x =1,从而函数的定义域为{1}. 10.已知函数f (x )对任意实数x ,y 都有f (xy )=f (x )+f (y )成立. (1)求f (0)与f (1)的值;(2)若f (2)=a ,f (3)=b (a ,b 均为常数),求f (36)的值.解:由f (xy )=f (x )+f (y ).(1)令x =y =0,f (0)=f (0)+f (0), ∴f (0)=0. 令x =y =1,f (1)=f (1)+f (1), ∴f (1)=0. (2)令x =y =2,f (4)=f (2)+f (2)=2∴f (2)=2a . 令x =y =3,得f (9)=f (3)+f (3)=2f (3)=2b . 令x =4,y =9,得f (36)=f (4×9)=f (4)+f (9)=2a +2b .11.下列式子中不.能表示函数y =f (x )的是( )A .x =y 2+1B .y =2x 2+1C .x -2y =6D .x =y解析:选A.一个x 对应的y 值不唯一.4.函数y =x 与y =x 2表示同一个函数需要注明定义域为____{x |x ≥0,x ∈R } ___.解析:y =x 2=|x |≥0,∴x ≥0. 12.下列集合A 到集合B 的对应关系f 是映射的是( )A .A ={-1,0,1},B ={-1,0,1},f :A 中的数平方B .A ={0,1},B ={-1,0,1},f :A 中的数开方C .A =Z ,B =Q ,f :A 中的数取倒数D .A =R ,B ={正实数},f :A 中的数取绝对值解析:选A.B 中元素1在f 下有两个元素±1与之对应,不是映射;C 中元素0无倒数,不是映射;D 中元素0在B 中无元素与之对应,不是映射. 13.已知函数y =⎩⎪⎨⎪⎧f (1)=0f (n +1)=f (n )+3,n ∈N *,则f (3)等于( )A .0B .3C .6D .9 解析:选C.f (2)=f (1+1)=f (1)+3=0+3=3,∴f (3)=f (2+1)=f (2)+3=3+3=6.14.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2 (x ≤1)x 2+x -2 (x >1),则f ⎣⎡⎦⎤1f (2)的值为( ) A.1516 B .-2716 C.89D .18 解析:选A.f (2)=22+2-2=4, f ⎣⎡⎦⎤1f (2)=f (14)=1-(14)2=1516. 15.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)2 x ≤-1,2(x +1) -1<x <1,1x -1 x ≥1,已知f (a )>1,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-2)∪⎝⎛⎭⎫-12,+∞ B.⎝⎛⎭⎫-12,12 C .(-∞,-2)∪⎝⎛⎭⎫-12,1 D.⎝⎛⎭⎫-12,12∪(1,+∞) 解析:选C.f (a )>1⇔或⎩⎪⎨⎪⎧-1<a <12(a +1)>1或⎩⎪⎨⎪⎧a ≥11a -1>1⇔⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-1a <-2或a >0或⎩⎪⎨⎪⎧-1<a <1a >-12或⎩⎪⎨⎪⎧a ≥10<a <12⇔a <-2或-12<a <1.即所求a 的取值范围是(-∞,-2)∪⎝⎛⎭⎫-12,1. 16.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x +1,x <11x , x >1的值域是________.解析:当x <1时,x 2-x +1=(x -12)2+34≥34;当x >1时,0<1x<1,则所求值域为(0,+∞),故填(0,+∞).答案:(0,+∞)17.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≥0,-1,x <0,则不等式x +(x +2)·f (x +2)≤5的解集是_(-∞,32]_______. 解析:原不等式可化为下面两个不等式组 ⎩⎪⎨⎪⎧x +2≥0x +(x +2)·1≤5或⎩⎪⎨⎪⎧x +2<0,x +(x +2)·(-1)≤5, 解得-2≤x ≤32或x <-2,即x ≤32.18.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2 x ≤-1,x 2-1<x <2,2x x ≥2.若f (a )=3,求a 的值.解:①当a ≤-1时,f (a )=a +2,又f (a )=3,∴a =1(舍去).②当-1<a <2时,f (a )=a 2,又f (a )=3,∴a =±3,其中负值舍去.∴a = 3. ③当a ≥2时,f (a )=2a ,又f (a )=3,∴a =32(舍去).综上所述:a = 3.19.设函数f (x )=⎩⎨⎧x -1 (x ≥1)-x (x <1),则f (f (1))=( A )A .0B .1C .2D .3 解析: f (1)=1-1=0,∴f (f (1))=f (0)=0. 20.已知集合A ={a ,b },B ={0,1},则下列对应不是从A 到B 的映射的是( )解析:选 C.A 、B 、D 均满足映射定义,C不满足集合A 中任一元素在集合B 中有唯一元素与之对应. 21.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x >02,x =00,x <0,则f (4)=________;f (-3)=________;f [f (-3)]=________.答案:16 0 23.函数y =x +|x |x的图象为()解析:选C.y =x +|x |x =⎩⎪⎨⎪⎧x +1 x >0x -1 x <0,1.已知函数f (x )由下表给出,则f (f (3))等于(A.解析:选A.f (f (3))=f (4)=-1. 2.函数y =2x +1,x ∈{1,2,3}的值域是( ) A .R B .[1,3] C .{1,2,3} D .{3,5,7} 解析:选 D.f (1)=2×1+1=3,f (2)=2×2+1=5,f (3)=2×3+1=7.3.已知函数f (x +1)=3x +2,则f (x )的解析式是( )A .3x +2B .3x +1C .3x -1D .3x +4 解析:选C.设x +1=t ,则x =t -1,则f (t )=3(t -1)+2=3t -1,则f (x )=3x -1.4.已知f (x )=2x +3,且f (m )=6,则m 等于( )A .6B .15 C.32D .3解析:选C.2m +3=6,m =32.6.已知f (x )是一次函数,2f (2)-3f (1)=5,2f (0)-f (-1)=1,则f (x )=( )A .3x +2B .3x -2C .2x +3D .2x -3 解析:选B.设f (x )=kx +b (k ≠0),∵2f (2)-3f (1)=5,2f (0)-f (-1)=1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ k -b =5k +b =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧k =3b =-2, ∴f (x )=3x -2. 7.已知f (2x )=x 2-x -1,则f (x )=________.解析:答案:x 24-x 2-1。
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式典型例题(带答案)
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式典型例题单选题1、已知x >0,则下列说法正确的是( ) A .x +1x −2有最大值0B .x +1x −2有最小值为0 C .x +1x−2有最大值为-4D .x +1x−2有最小值为-4答案:B分析:由均值不等式可得x +1x ≥2√x ×1x =2,分析即得解 由题意,x >0,由均值不等式x +1x≥2√x ×1x=2,当且仅当x =1x,即x =1时等号成立故x +1x −2≥0,有最小值0 故选:B2、不等式x (2x +7)≥−3的解集为( ) A .(−∞,−3]∪[−12,+∞)B .[−3,−12] C .(−∞,−2]∪[−13,+∞)D .[−2,−13] 答案:A分析:解一元二次不等式即可.x (2x +7)≥−3可变形为2x 2+7x +3≥0, 令2x 2+7x +3=0,得x 1=−3,x 2=−12,所以x ≤−3或x ≥−12,即不等式的解集为(−∞,−3]∪[−12,+∞).故选:A.3、已知命题“∀x ∈R ,4x 2+(a −2)x +14>0”是假命题,则实数a 的取值范围为( ) A .(−∞,0]∪[4,+∞)B .[0,4] C .[4,+∞)D .(0,4)答案:A分析:先求出命题为真时实数a的取值范围,即可求出命题为假时实数a的取值范围.若“∀x∈R,4x2+(a−2)x+14>0”是真命题,即判别式Δ=(a−2)2−4×4×14<0,解得:0<a<4,所以命题“∀x∈R,4x2+(a−2)x+14>0”是假命题,则实数a的取值范围为:(−∞,0]∪[4,+∞).故选:A.4、设a>b>c>0,则2a2+1ab +1a(a−b)−10ac+25c2取得最小值时,a的值为()A.√2B.2C.4D.2√5答案:A解析:转化条件为原式=1ab +ab+1a(a−b)+a(a−b)+(a−5c)2,结合基本不等式即可得解.2a2+1ab+1a(a−b)−10ac+25c2=1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)−ab−a(a−b)+2a2−10ac+25c2 =1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)+a2−10ac+25c2=1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)+(a−5c)2≥2√1ab ⋅ab+2√1a(a−b)⋅a(a−b)+0=4,当且仅当{ab=1a(a−b)=1a=5c,即a=√2,b=√22,c=√25时,等号成立.故选:A.小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.5、若“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,则实数m 的取值范围是( ) A .m ≥1B .m ≥2C .m ≥3D .m ≥4 答案:C分析:x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0),解得﹣2m <x <m .根据“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,可得﹣2m ≤﹣2,3≤m ,m >0.解出即可得出. 解:x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0),解得﹣2m <x <m .∵“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,∴﹣2m ≤﹣2,3≤m ,(两个等号不同时取)m >0. 解得m ≥3.则实数m 的取值范围是[3,+∞). 故选:C.6、关于x 的不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x|x 1<x <x 2},且x 2−x 1=1,则a 2+a −2=( ) A .3B .32C .2D .23答案:A分析:根据一元二次不等式与解集之间的关系可得x 1+x 2=a +1a 、x 1x 2=1,结合 (x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2计算即可.由不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x |x 1<x <x 2}, 得a >0,不等式对应的一元二次方程为ax 2−(a 2+1)x +a =0, 方程的解为x 1、x 2,由韦达定理,得x 1+x 2=a 2+1a=a +1a ,x 1x 2=1,因为x 2−x 1=1,所以(x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2=1, 即(a +1a )2−4=1,整理,得a 2+a −2=3. 故选:A7、已知关于x 的不等式ax 2+bx +c <0的解集为{x|x <−1或x >4},则下列说法正确的是( )A.a>0B.不等式ax2+cx+b>0的解集为{x|2−√7<x<2+√7}C.a+b+c<0D.不等式ax+b>0的解集为{x|x>3}答案:B分析:根据解集形式确定选项A错误;化不等式为x2−4x−3<0,即可判断选项B正确;设f(x)=ax2+ bx+c,则f(1)>0,判断选项C错误;解不等式可判断选项D错误.解:因为关于x的不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|x<−1或x>4},所以a<0,所以选项A错误;由题得{a<0−1+4=−ba−1×4=ca,∴b=−3a,c=−4a,所以ax2+cx+b>0为x2−4x−3<0,∴2−√7<x<2+√7.所以选项B正确;设f(x)=ax2+bx+c,则f(1)=a+b+c>0,所以选项C错误;不等式ax+b>0为ax−3a>0,∴x<3,所以选项D错误.故选:B8、不等式1+x1−x≥0的解集为()A.{x|x≥1或x≤−1}B.{x∣−1≤x≤1} C.{x|x≥1或x<−1}D.{x|−1≤x<1}答案:D分析:不等式等价于x+1x−1≤0,即(x+1)(x−1)≤0,且x−1≠0,由此求得不等式的解集.不等式等价于x+1x−1≤0,即(x+1)(x−1)≤0,且x−1≠0,解得−1≤x<1,故不等式的解集为{x|−1≤x<1},故选:D.多选题9、已知关于x的不等式ax2+bx+c>0解集为{x|−2<x<3},则()A.a>0B.不等式ax+c>0的解集为{x|x<6}C.a+b+c>0D.不等式cx2−bx+a<0的解集为{x|−13<x<12}答案:BCD解析:根据已知条件得−2和3是方程ax2+bx+c=0的两个实根,且a<0,根据韦达定理可得b=−a,c=−6a,根据b=−a,c=−6a且a<0,对四个选项逐个求解或判断可得解.因为关于x的不等式ax2+bx+c>0解集为{x|−2<x<3},所以−2和3是方程ax2+bx+c=0的两个实根,且a<0,故A错误;所以−2+3=−ba ,−2×3=ca,所以b=−a,c=−6a,所以不等式ax+c>0可化为ax−6a>0,因为a<0,所以x<6,故B正确;因为a+b+c=a−a−6a=−6a,又a<0,所以a+b+c>0,故C正确;不等式cx2−bx+a<0可化为−6ax2+ax+a<0,又a<0,所以−6x2+x+1>0,即6x2−x−1<0,即(3x+1)(2x−1)<0,解得−13<x<12,故D正确.故选:BCD.小提示:利用一元二次不等式的解集求出参数a,b,c的关系是解题关键.本题根据韦达定理可得所要求的关系,属于中档题.10、设0<b<a<1,则下列不等式不成立的是()A.ab<b2<1B.√a<√b<1C.1<1a <1bD.a2<ab<1答案:ABD分析:对于ABD举例判断即可,对于C,利用不等式的性质判断对于A,取a=12,b=13,则ab=16>b2=19,所以A错误,对于B,取a=14,b=19,则√a=12>√b=13,所以B错误,对于C,因为0<b<a<1,所以1ab >0,所以b⋅1ab<a⋅1ab,即1a<1b,因为0<a<1,所以0<a⋅1a <1×1a,即1<1a,综上1<1a<1b,所以C正确,对于D,取a=12,b=13,则ab=16<a2=14,所以D错误,故选:ABD11、下面所给关于x的不等式,其中一定为一元二次不等式的是()A.3x+4<0B.x2+mx-1>0C.ax2+4x-7>0D.x2<0答案:BD分析:利用一元二次不等式的定义和特征对选项逐一判断即可.选项A是一元一次不等式,故错误;选项B,D,不等式的最高次是二次,二次项系数不为0,故正确;当a=0时,选项C是一元一次不等式,故不一定是一元二次不等式,即错误.故选:BD.填空题12、若x>0,y>0,xy=10,则2x +5y的最小值为_____.答案:2分析:化简2x +5y=2x+102y=2x+xy2y=2x+x2,结合基本不等式,即可求解.由x>0,y>0,xy=10,则2x +5y=2x+102y=2x+xy2y=2x+x2≥2√2x×x2=2,当且仅当x=2时取“=”,即2x +5y的最小值为2.所以答案是:2.13、已知x,y为正数,且12+x +4y=1,则x+y的最小值为________.答案:7解析:由题设等式有x+y+2=5+y2+x +4(x+2)y,利用基本不等式可求x+y+2的最小值,从而可得x+y的最小值.x+y+2=[(x+2)+y]×(1x+2+4y)=5+y2+x+4(x+2)y,由基本不等式有y2+x +4(x+2)y≥4,当且仅当x=1,y=6时等号成立,故x+y+2的最小值为9即x+y的最小值为7.所以答案是:7.小提示:应用基本不等式求最值时,需遵循“一正二定三相等”,如果原代数式中没有积为定值或和为定值,则需要对给定的代数变形以产生和为定值或积为定值的局部结构.求最值时要关注取等条件的验证.14、已知函数f(x)=√mx2+mx+1的定义域是R,则m的取值范围为______.答案:[0,4]分析:根据函数的定义域为R可得mx2+mx+1≥0对x∈R恒成立,对参数m的取值范围分类讨论,分别求出对应m 的范围,进而得出结果.因为函数f(x)=√mx2+mx+1的定义域为R,所以mx2+mx+1≥0对x∈R恒成立,当m=0时,mx2+mx+1=1>0,符合题意;当m>0时,由Δ=m2-4m≤0,解得0<m≤4;当m<0时,显然mx2+mx+1不恒大于或等于0.综上所述,m的取值范围是[0,4].所以答案是:[0,4].解答题15、设a,b,c∈R,a+b+c=0,abc=1.(1)证明:ab+bc+ca<0;(2)用max{a,b,c}表示a,b,c中的最大值,证明:max{a,b,c}≥√43.答案:(1)证明见解析(2)证明见解析.分析:(1)方法一:由(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=0结合不等式的性质,即可得出证明;(2)方法一:不妨设max{a,b,c}=a,因为a+b+c=0,abc=1,所以a>0,b<0,c<0,a=(−b)+(−c)≥2√bc=2√1a ,则a3≥4,a≥√43.故原不等式成立.(1)[方法一]【最优解】:通性通法∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=0,∴ab+bc+ca=−12(a2+b2+c2).∵abc=1,∴a,b,c均不为0,则a2+b2+c2>0,∴ab+bc+ca=−12(a2+b2+c2)<0.[方法二]:消元法由a+b+c=0得b=−(a+c),则ab+bc+ca=b(a+c)+ca=−(a+c)2+ac=−(a2+ac+c2)=−(a +c 2)2−34c 2≤0,当且仅当a =b =c =0时取等号,又abc =1,所以ab +bc +ca <0. [方法三]:放缩法方式1:由题意知a ≠0, a +b +c =0, a =−(c +b ), a 2=(c +b )2=c 2+b 2+2cb ≥4bc ,又ab +bc +ca =a (b +c )+bc =−a 2+bc ≤−a 2+a 24=−3a 24<0,故结论得证.方式2:因为a +b +c =0,所以0=(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca=12[(a 2+b 2)+(b 2+c 2)+(c 2+a 2)]+2ab +2bc +2ca ≥12(2ab +2bc +2ca )+2ab +2bc +2ca =3(ab +bc +ca ).即ab +bc +ca ≤0,当且仅当a =b =c =0时取等号, 又abc =1,所以ab +bc +ca <0. [方法四]:因为a +b +c =0,abc =1,所以a ,b ,c 必有两个负数和一个正数,不妨设a ≤b <0<c,则a =−(b +c ), ∴ab +bc +ca =bc +a (c +b )=bc −a 2<0. [方法五]:利用函数的性质方式1:6b =−(a +c ),令f (c )=ab +bc +ca =−c 2−ac −a 2, 二次函数对应的图像开口向下,又abc =1,所以a ≠0, 判别式Δ=a 2−4a 2=−3a 2<0,无根, 所以f (c )<0,即ab +bc +ca <0.方式2:设f (x )=(x −a )(x −b )(x −c )=x 3+(ab +bc +ca )x −1, 则f (x )有a ,b ,c 三个零点,若ab +bc +ca ≥0, 则f (x )为R 上的增函数,不可能有三个零点, 所以ab +bc +ca <0.(2)[方法一]【最优解】:通性通法不妨设max {a,b,c }=a ,因为a +b +c =0,abc =1,所以a >0, b <0, c <0, a =(−b )+(−c )≥2√bc =2√1a,则a 3≥4,a ≥√43.故原不等式成立. [方法二]:不妨设max {a,b,c }=a ,因为a +b +c =0,abc =1,所以a >0,且{b +c =−a,bc =1a , 则关于x 的方程x 2+ax +1a =0有两根,其判别式Δ=a 2−4a ≥0,即a ≥√43. 故原不等式成立. [方法三]:不妨设max {a,b,c }=a ,则a >0, b =−(a +c ), abc =1, −(a +c )ac =1, ac 2+a 2c +1=0,关于c 的方程有解,判别式Δ=(a 2)2−4a ≥0,则a 3≥4,a ≥√43.故原不等式成立. [方法四]:反证法假设max {a,b,c }<√43,不妨令a ≤b <0<√43,则ab =1c >√43,−a −b =c <√43,又√43>−a −b ≥2√ab >√√43=21−13=√43,矛盾,故假设不成立.即max {a,b,c }≥√43,命题得证.【整体点评】(1)方法一:利用三项平方和的展开公式结合非零平方为正数即可证出,证法常规,为本题的通性通法,也是最优解法;方法二:利用消元法结合一元二次函数的性质即可证出;方法三:利用放缩法证出;方法四:利用符号法则结合不等式性质即可证出;方法五:利用函数的性质证出. (2)方法一:利用基本不等式直接证出,是本题的通性通法,也是最优解;方法二:利用一元二次方程根与系数的关系以及方程有解的条件即可证出;方法三:利用消元法以及一元二次方程有解的条件即可证出;方法四:利用反证法以及基本不等式即可证出.。
人教版高中数学必修一函数及其性质典型例题
(每日一练)人教版高中数学必修一函数及其性质典型例题单选题1、已知函数f(x)=x2−|x2−a2x−4|在区间(−∞,−2),(√3,+∞)上都单调递增,则实数a的取值范围是()A.0<a≤2√3B.0<a≤4C.0<a≤4√3D.0<a≤8√3答案:D解析:设g(x)=x2−a2x−4的零点为x1,x2且x1<x2,讨论区间范围写出f(x)的分段函数形式,讨论参数a结合f(x)各区间的函数性质判断单调性,根据已知区间的单调性求参数范围即可.设g(x)=x2−a2x−4,其判别式Δ=a24+16>0,∴函数g(x)一定有两个零点,设g(x)的两个零点为x1,x2且x1<x2,由x2−a2x−4=0,得x1=a2−√a24+162,x2=a2+√a24+162,∴f(x)={a2x+4,x<x12x2−a2x−4,x1≤x≤x2a 2x+4,x>x2,①当a≤0时,f(x)在(−∞,x1)上单调递减或为常函数,从而f(x)在(−∞,−2)不可能单调递增,故a>0;②当a>0时,g(−2)=a>0,故x1>−2,则−2<x1<0,∵f(x)在(−∞,x1)上单调递增,∴f(x)在(−∞,−2)上也单调递增,g(√3)=−√32a −1<0,√3<x 2, 由f(x)在[a 8,x 2]和(x 2,+∞)上都单调递增,且函数的图象是连续的,∴f(x)在[a 8,+∞)上单调递增,欲使f(x)在(√3,+∞)上单调递增,只需a 8≤√3,得a ≤8√3,综上:实数a 的范围是0<a ≤8√3.故选:D.小提示:关键点点睛:先研究绝对值部分的零点,进而写出f(x)的分段函数表达式,再讨论参数a ,根据函数性质及已知区间单调性求参数的范围.2、对于函数f (x )=x|x|+x +1,下列结论中正确的是( )A .f (x )为奇函数B .f (x )在定义域上是单调递减函数C .f (x )的图象关于点(0,1)对称D .f (x )在区间(0,+∞)上存在零点答案:C解析:把f (x )=x|x|+x +1转化为分段函数f (x )={−x 2+x +1,x ⩽0x 2+x +1,x >0 ,画出图像,即可得解.如图,f(x)={−x 2+x+1,x⩽0x2+x+1,x>0由图象可知,图象关于点(0,1)对称,因此不是奇函数,在定义域内函数为增函数,在(−∞,0)上有零点,故选:C.小提示:本题考查了利用函数解析式求函数相关性质,考查了分类讨论思想和数形结合思想,本题主要是数形结合,根据函数图像,直观的看出函数相关性质,属于简单题.3、若f(x)=|sinx|⋅e|x|,x,y∈[−π2,π2]且f(x)>f(y),则下列不等式一定成立的是()A.|x|>|y|B.|x|<|y| C.x<y D.x>y答案:A解析:利用奇偶性定义可证f(x)在x∈[−π2,π2]上是偶函数,应用导数研究f(x)在x∈(0,π2]上的单调性,进而可得x∈[−π2,0)上的单调性,根据题设条件即可得结论.∵f(−x)=|sin(−x)|⋅e|(−x)|=|sinx|⋅e|x|=f(x),∴在x∈[−π2,π2]上f(x)是偶函数.当x∈(0,π2]时,f(x)=e x sinx,则f′(x)=e x(sinx+cosx)>0,故f(x)单调递增;∴当x∈[−π2,0)时,f(x)单调递减;由x,y∈[−π2,π2]且f(x)>f(y),则必有|x|>|y|.故选:A填空题4、函数f(x)是定义域为R的奇函数,满足f(π2−x)=f(π2+x),且当x∈[0,π)时,f(x)=sinxx2−πx+π,给出下列四个结论:① f(π)=0;② π是函数f(x)的周期;③ 函数f(x)在区间(−1,1)上单调递增;④ 函数g(x)=f(x)−sin1(x∈[−10,10])所有零点之和为3π. 其中,正确结论的序号是___________.答案:① ③ ④解析:由f(π2−x)=f(π2+x)可得f(π)=f(0)直接计算f(0)即可判断① ;根据函数f(x)的奇偶性和对称性即可求得周期,从而可判断② ;先判断f(x)在(0,1)的单调性,再根据奇函数关于原点对称的区间单调性相同即可判断③ ;根据对称性以及函数图象交点的个数即可判断④.对于①:由f(π2−x)=f(π2+x)可得f(π)=f(0)=sin0π=0,故①正确;对于② :由f(π2−x)=f(π2+x)可得f(x)关于直线x=π2对称,因为f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(π+x)=f(−x)=−f(x)所以f(2π+x)=−f(x+π)=f(x),所以函数f(x)的周期为2π,故② 不正确;对于③ :当0<x<1时,y=sinx单调递增,且y=sinx>0,y=x2−πx+π=(x−π2)2+π−π24在0<x<1单调递减,且y>1−π+π=1,所以f(x)=sinxx2−πx+π在0<x<1单调递增,因为f(x)是奇函数,所以函数f(x)在区间(−1,1)上单调递增;故③ 正确;对于④ :由f(π2−x)=f(π2+x)可得f(x)关于直线x=π2对称,作出示意图函数g(x)=f(x)−sin1(x∈[−10,10])所有零点之和即为函数y=f(x)与y=sin1两个函数图象交点的横坐标之和,当x∈[−π2,3π2]时,两图象交点关于x=π2对称,此时两根之和等于π,当x∈(3π2,10]时两图象交点关于x=5π2对称,此时两根之和等于5π,当x∈[−5π2,−π2)时两图象交点关于x=−3π2对称,此时两根之和等于−3π,x∈[−10,−5π2)时两图象无交点,所以函数g(x)=f(x)−sin1(x∈[−10,10])所有零点之和为3π.故④ 正确;所以答案是:① ③ ④小提示:求函数零点的方法:画出函数f(x)的图象,函数f(x)的图象与x轴交点的个数就是函数f(x)的零点个数;将函数f(x)拆成两个函数,ℎ(x)和g(x)的形式,根据f(x)=0⇔ℎ(x)=g(x),则函数f(x)的零点个数就是函数y=ℎ(x)和y=g(x)的图象交点个数;零点之和即为两个函数图象交点的横坐标之和.5、已知定义域为R的偶函数f(x)在(−∞,0]上是减函数,且f(1)=2,则不等式f(log2x)>2的解集为__________.答案:(0,12)∪(2,+∞)解析:根据函数奇偶性,以及已知区间的单调性,先确定f(x)在(0,+∞)上单调递增,将所求不等式化为log2x>1或log2x<−1,求解,即可得出结果.因为定义域为R的偶函数f(x)在(−∞,0]上是减函数,且f(1)=2,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(−1)=f(1)=2,因此不等式f(log2x)>2可化为f(log2x)>f(1),,所以log2x>1或log2x<−1,解得x>2或0<x<12)∪(2,+∞).即不等式f(log2x)>2的解集为(0,12)∪(2,+∞).所以答案是:(0,12。
高一经典函数练习题及完美解析
高一经典函数练习题及完美解析函数练习1 函数(一)1.下列各组函数中,表示相同函数的是 ( )A f(x)=x 与 g(x)=xx 2B f(x)=|x| 与 g(x)=2xC f(x)=12-x 与g(x)=1-x • 1+xD f(x)=x 0与g(x)=1 1. 函数y=x--113的定义域为 ( )A (-∞,1]B (-∞,0) (0,1]C (-∞,0) (0,1)D [1,+ ∞)2. 下列函数中值域是R +的是 ( )A y=2x+1 (x>0)B y=x 2C y=112-x D y=x2 3. 函数y=22++-x x 的定义域为__________,值域为_____________.4. 已知f(x)=x 2+1,则f[f(-1)]=______________________ 5. 求下列函数的定义域;(1)y=x111+; (2)y=xx x -+||)1(07.用可围成32m 墙的砖头,沿一面旧墙围猪舍四间(其平面图为連成一排大小相同的四个长方形,如图),应怎样围,才能使猪舍的总面积最大?最大面积是多少?函数练习2 函数(二)1. 下面四个函数:(1)y=1-x (2) y=2x-1 (3) y=x 2-1 (4) y=x5,其中定义域与值域相同的函数有 ( )A 1个B 2个C 3个D 4个2. 下列图象能作为函数图象的是 ( )A B C D 3. (1)数集{x|4≤x<16}用区间表示为_________;(2)数集{x||x|≤3}用区间表示为_______;(3)数集{x|x ∈R ,且x ≠0}用区间表示为_______;4. 已知f(x)=⎪⎩⎪⎨⎧--3210x )0()0()0(<=>x x x ,求f{f[f(5)]}的值。
5. 已知f(x)的定义域为(0,1)求f(x 2)的定义域 6.若2f(x)+f(-x)=3x+1,求f(x)的解析式。
高中数学必修教材第一册经典例题
必修一经典例题1001.若函数32()22f x x x x =+--的一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:5) =那么方程32220x x x +--=的一个近似根(精确到0.1)为A.1.2 B .1.3 C .1.4 D .1.52.将函数22(1)3y x =+-的图像向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度,所得的图像所对应的函数解析式为( ) A .22(2)6y x =+-B. 226y x =-C. 22y x =D.22(2)yx =+3. 函数xxa y x=(01)a <<的图象的大致形状是( ).4.函数xx x y +=的图象是图中的5.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 )为偶函数,g (x )为奇函数 C .f (x )与g (x )均为奇函数 D. f (x )为奇函数,g (x )为偶函数 6.下列四个函数中,在(0,+∞)上为增函数的是 A. f (x )=3-x B .f (x )=x 2-3xA...C. f (x )=-|x |D. f (x )=-23+x 7.已知函数84)(2--=kx x x h 在[5,20]上是单调函数,则k 的取值范围是 ( )A.]40,(-∞B.),160[+∞C. (,40][160,)-∞+∞D.∅8.若函数))(12()(a x x xx f ++=的图像关于原点对称,则=a .9.已知函数)(x f y =的图象如下图所示,则函数|)(|x f y =的图象为 ( )10.函数2()ln f x x x=-的零点所在的大致区间是( ) A .(1,2) B .(2,)e C .(,3)e D .(3,)+∞11.已知函数21()21x x f x -=+,若()f a b =, 则()f a -=( )A .bB .b -C .1b D .1b- 12.下列函数f(x)中,满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),都有1212()()0f x f x x x -<-”的是( )A f(x)=e xB f(x)=(x -1)2C f(x)=x21D f(x)=︳x +1 ︳ 13.已知函数()2f x x x x =-,则下列结论正确的是( ).A.()f x 是偶函数,递增区间是()0,+∞B.()f x 是偶函数,递减区间是(),1-∞C.()f x 是奇函数,递减区间是()1,1-D.()f x 是奇函数,递增区间是(),0-∞14.若(),f x ()g x 分别为R 上的奇函数,偶函数,且满足()()xf xg x e -=,则有( )A .(2)(3)(0)f f g <<B .(0)(3)(2)g f f <<C .(2)(0)(3)f g f <<D .(0)(2)(3)g f f <<15.若函数432--=x x y 的定义域为[0 ,m],值域为⎥⎦⎤⎢⎣⎡--4,425,则 m 的取值范围是A.[0 ,4]B.[23 ,4] C.⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,23 D.[23 ,3] 16.若函数2(21)1=+-+y x a x 在区间(-∞,2]上是减函数,则实数a 的取值范围是( ) A .[-23,+∞) B .(-∞,-23] C .[23,+∞) D .(-∞,23]17.定义在R 上的偶函数()x f 满足:对任意的[)()2121,0,x x x x ≠+∞∈,有()()01212<--x x x f x f 则( )A . (3)(1)(2)f f f <<-B . (3)(2)(1)f f f <-<C . (2)(1)(3)f f f -<<D . (1)(2)(3)f f f <-<18.若对于任意实数x 总有)()(x f x f =-,且)(x f 在区间]1,(--∞上是增函数,则A .)2()1()23(f f f <-<- B. )2()23()1(f f f <-<-C. )23()1()2(-<-<f f fD. )1()23()2(-<-<f f f19.若不等式222424ax ax x x +-<+对任意实数x均成立,则实数a的取值范围是( )A.(2,2)-B. (,2)(2,)-∞-+∞C. (2,2]-D.(,2)-∞20.已知函数)是R 上的增函数,则a 的取值范围是( )A.30a -≤<B.2a ≤-C.a 0<D. 32a -≤≤-21.已知偶函数()f x 在区间[)0,+∞单调递增,则满足()21f x -13f ⎛⎫< ⎪⎝⎭的x 取值范围是( )A .12,33⎛⎫ ⎪⎝⎭ B. 12,33⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C. 12,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D. 12,33⎛⎤⎥⎝⎦22.已知)(x f 在R 上是奇函数,)()4(x f x f =+,当x ∈(0,2)时,)(x f =22x ,则)7(f =( ). A .-2B .2C .-98D .9822.已知4)(3-+=bx ax x f ,若6)2(=f ,则=-)2(f ( ))(A 14- )(B 14 )(C 6- )(D 1023. )(x f 是定义在[]6,6-上的偶函数,且)1()3(f f >,则下列各式一定成立的( ) A )6()0(f f < B )2()3(f f > C )3()1(f f <- D )0()2(f f >24.设()f x ,()g x 都是定义在R 上奇函数,且()3()5()2F x f x g x =++,若(5)5F =-,则(5)F -等于( )A.9B.7C.7-D.3-25.设2()2f x ax bx =++是定义在[]1,2a +上的偶函数,则)(x f 的值域是( ).A .[10,2]-B .[12,0]-C .[12,2]-D .与,a b 有关,不能确定26.若奇函数f(x)在区间[3,7]上是减函数且有最大值4,则f(x)在区间[-7,-3]上是( ) A .增函数且最小值为-4 B .增函数且最大值为-4 C .减函数且最小值为-4 D .减函数且最大值为-4 27.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且)1(f =0,则不等式 0)()(<--xx f x f 的解集为( )A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)28.当(1,2)x ∈,不等式2(1)log a x x -<恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(1,2) B .(1,2] C .[)2,+∞ D .(2,)+∞29.若函数()f x 为定义在R 上的奇函数,且在()0,+∞为增函数,又(2)f 0=,则不等式 []1ln ()0x f x e ⎛⎫⋅⋅< ⎪⎝⎭的解集为( ) A .()()2,02,-+∞ B .()(),20,2-∞- C .()()2,00,2- D .()(),22,-∞-+∞30.已知函数()=x f ⎪⎩⎪⎨⎧<-≥+0,40,422x x x x x x ,若()()a f a f >-2,则实数a 的取值范围是( )A .()2,∞- B. ()1,∞- C .()2,1 D. ()1,-∞-31.函数xx x f 1lg )(-=的零点个数为 A .0B .1C .2D .332.已知函数)(x f =|x|+,则函数y =)(x f 的大致图像为33.已知()xf x a =,()log (01)a g x x a a =≠>且,若(1)(2)0f g ⋅<,那么()f x 与()g x 在同一坐标系内的图像可能是34.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x >时,2()1x f x x -=+,若对任意实数1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,都有()(1)0f t a f t +-->恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.()(),30,-∞-+∞ B.()1,0- C.()0,1 D.()(),12,-∞+∞35.设)(x g 为R 上不恒等于0的奇函数,)(111)(x g b a x f x⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=(a >0且a ≠1)为偶函数,则常数b 的值为( ) A .2B .1C .21 D .与a 有关的值36.已知)(x f 是定义在R 上的奇函数,当0≥x 时,x x x f 2)(2+=,若)()2(2a f a f >-,则实数a 的取值范围是( )(A )),2()1,(+∞⋃--∞ (B ))2,1(- (C ))1,2(- (D )),1()2,(+∞⋃--∞ 37.已知2)(x x f =,若2(2)4()3(1)a f x af x f x ≤++在),1[+∞∈x 上恒成立,则实数a 的取值范围是( ) (A )12a ≤-或32a ≥ (B )1322a -≤≤ (C )3122a -≤≤ (D )32a ≤-或32a ≥ 1x38.若)(x f 是R 上的减函数,且)(x f 的图象经过点)4,0(A 和点)2,3(-B ,则当不等式3|1)(|<-+t x f 的解集为)2,1(-时,t 的值为( )A. 0B. -1C. 1D. 239.已知函数)(x f y =满足:①是偶函数)1(+=x f y ;②在[)+∞,1上为增函数,若0,021><x x ,且221-<+x x ,则)(1x f -与)(2x f -的大小关系是( )A.)()(21x f x f ->-B. )()(21x f x f -<-C. )()(21x f x f -=-D. 无法确定40.已知函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,当0x <时,()2f x x =+,那么不等式2()10f x -<的解集是( )A.{502x x ⎫<<⎬⎭ B.{3|2x x <-或502x ⎫≤<⎬⎭C. {}302x x -<≤ D. 3|02x x ⎧-<<⎨⎩或502x ⎫<<⎬⎭41.如图所示,液体从一圆锥形漏斗漏入一圆柱形桶中,开始时,漏斗盛满液体,经过3分钟漏完.已知圆柱中液面上升的速度是一个常量,H 是圆锥形漏斗中液面下落的距离,则H 与下落时间t (分)的函数关系表示的图象只可能是( )A .B .C .D .42.若)(x f 是定义在R 上的偶函数,且满足0)2(),()3(==+f x f x f ,则方程0)(=x f 在区间)6,0(内解的个数的最小值是( ).A .5B .4C .3D .243.函数x x x f 4)(2-=在下列哪个区间上单调递增A.)2,(-∞B. ),2(+∞C. ),4()0,(+∞⋃-∞D. ),4(+∞44.如图,点P 在边长为1的正方形ABCD 的边界上运动,设M 是CD 边的中点,当点P 沿着M C B A ,,,匀速率运动时,点P 经过的路程x 为自变量,三角形APM 的面积为y ,则函数()yf x 图像的形状大致是A B C D45.已知函数21(),0,()()221,0xx f x a x ax x ⎧-≤⎪=∈⎨⎪-->⎩R ,则下列结论正确的是( ). A .a ∀∈R ,()f x 有唯一零点 B .a ∃∈R ,()f x 的最小值为()f a C .a ∀∈R ,()f x 有极大值和极小值 D .a ∃∈R ,()f x 在R 上单调递减46.已知()y f x =在定义域(1,1)-上是减函数,且(1)(21)f a f a -<-,则a 的取值范围是 .47.设函数()⎪⎩⎪⎨⎧>-≤++=0,20,22x x x bx x x f 若()()04f f =-,则函数()()2ln +-=x x f y 的零点个数有 个.48.若函数2()(2)(1)3f x k x k x =-+-+是偶函数,则)(x f 的递减区间是 .49.函数(2)y f x =+是奇函数,且(0,2)()2x f x x ∈=时,,则(3.5)f = . 50.函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x >时()1f x x =-+,则()f x 的表达式为________. 51.直线3y =与函数26y x x =-图象的交点个数为________.52.若函数()=x f ()⎪⎩⎪⎨⎧<+≥+0,20,1x x f x x 则()=-2f _____53.函数11y x =-的单调减区间为 .54.函数a x y +=的图象关于直线2=x 对称,则a = 。
高一数学函数经典练习题(含答案详细)
高一数学函数经典练习题(含答案详细)一、求函数的定义域1、求下列函数的定义域:⑴ $y=\frac{x^2-2x-15}{x+3-3}$答案:首先化简得到 $y=\frac{x^2+2x-15}{x}$。
然后根据分式的定义,分母不能为零,即 $x\neq0$。
同时,分子中有$x-5$ 和 $x+3$ 两个因式,因此 $x\leq-3$ 或 $x\geq5$。
综合起来得到定义域为 $\{x|x\leq-3 \text{ 或 } x\geq5 \text{ 或 }x\neq0\}$。
⑵ $y=1-\frac{x-1}{2x+2}$答案:首先化简得到 $y=\frac{x+1}{2x+2}$。
然后根据分式的定义,分母不能为零,即 $x\neq-1$。
同时,分子中有 $x-1$ 和 $x+1$ 两个因式,因此 $x\geq0$。
综合起来得到定义域为 $\{x|x\geq0 \text{ 且 } x\neq-1\}$。
2、设函数 $f(x)$ 的定义域为 $[0,1]$,则函数 $f(x^2)$ 的定义域为 _。
_。
_;函数 $x-2f(x-2)$ 的定义域为答案:对于 $f(x^2)$,$x^2\in[0,1]$,因此 $x\in[-1,1]$。
综合起来得到定义域为 $\{x|-1\leq x\leq1\}$。
对于 $x-2f(x-2)$,$x-2(x-2)\in[0,1]$,即 $2\leq x\leq3$。
因此定义域为 $\{x|2\leq x\leq3\}$。
3、若函数 $f(x+1)$ 的定义域为 $[-2,3]$,则函数 $f(2x-1)$ 的定义域是;函数 $f(\frac{x+2}{x})$ 的定义域为。
答案:对于 $f(2x-1)$,$2x-1\in[-2,3]$,因此 $-1\leqx\leq2$。
综合起来得到定义域为 $\{x|-1\leq x\leq2\}$。
对于 $f(\frac{x+2}{x})$,$x\neq0$ 且 $\frac{x+2}{x}\in[-2,3]$,即 $-2x\leq x+2\leq3x$,解得 $-3\leq x\leq-1$ 或$x\geq2$。
必修一函数经典例题
例4.已知log 4log 4m n <,比较m ,n 的大小。
解:∵log 4log 4m n <, ∴4411log log m n<,当1m >,1n >时,得44110log log m n<<,∴44log log n m <, ∴1m n >>. 当01m <<,01n <<时,得44110log log m n<<,∴44log log n m <, ∴01n m <<<.当01m <<,1n >时,得4log 0m <,40log n <,∴01m <<,1n >, ∴01m n <<<.综上所述,m ,n 的大小关系为1m n >>或01n m <<<或01m n <<<. 例5.求下列函数的值域:(1)2log (3)y x =+;(2)22log (3)y x =-;(3)2log (47)a y x x =-+(0a >且1a ≠).解:(1)令3t x =+,则2log y t =, ∵0t >, ∴y R ∈,即函数值域为R . (2)令23t x =-,则03t <≤,∴2log 3y ≤, 即函数值域为2(,log 3]-∞. (3)令2247(2)33t x x x =-+=-+≥,当1a >时,log 3a y ≥, 即值域为[log 3,)a +∞, 当01a <<时,log 3a y ≤, 即值域为(,log 3]a -∞. 例6.判断函数2()log )f x x =的奇偶性。
x >恒成立,故()f x 的定义域为(,)-∞+∞,2()log )f x x -=2log =-2log =-2log ()x f x =-=-,所以,()f x 为奇函数。
高一必修一函数解析式的求法
一、代入法
已知 f (x) 的解析式,求 f (g(x))
的解析式常用此法。
例题1:已知 f (x) x2 1 ,求 f (x x2) 解析式。
二.配凑法 已知 f (g(x)) 的解析式,求 f (x) 的解析式时,可从 f (g(x)) 的解析式 中配凑出 g(x),即用 g(x) 来表示,
再将解析式两边的 g(x) 用 x 代替即
可。
例1.已知 f (x 1) x2 2x 2,求
f (3)及f x, f x 3
解:方法一:f ( x 1) x 2 2x 2 x2 2x 11
( x 1)2 1
f (x) x2 1
f 3 10
y f x 3 (x 3)2 1 x2 6x 10
用适当的方法求下列函数的解析式
1.已知f (x2 x) 2x2 2x 6,求f (x)的解析式
2.已知f (1 2x) x2 4x 1,求的f (x)解析式
四.待定系数法 如果已知函数类型,可设出函数解
析式,再代入条件解方程(组),求 出参数,即可确定函数解析式。
例2 已知f(x)是二次函数,且
f (x y) f ( y) (x 2y 1)x 成立,且
f (1) 0
1.求 f (0) 的值
2.求f (x)的解析式.
再见
例4 已知定义在R上的函数f(x),对任意 实数x,y满足: f (x y) f (x) 2xy y2 y
且f (0) 1, 求 f (x).
解: 令x y得
f (0) f (x) 2x2 x2 x
f (x) x2 x 1
练习:已知函数 f (x) 对于一切实数 x, y 都有
f (x 1) f (x 1) 2x2 4x 4 求 f (x). 解:设f (x) ax2 bx c (a 0)
高一数学函数经典练习题(含答案详细)
《函 数》复习题一、 求函数的定义域1、求下列函数的定义域:答案:x²又⑵y =答案:2111x x -⎛⎫≤ ⎪+⎝⎭, ()()22111x x -≤+, ()()2211x x -≤+,222121x x x x -+≤++,-4x ≤0, ∴x ≥0{|0}x x ≥⑶01(21)111y x x =+-+-答案:211011011210210104022x x x x x x x x x ⎧+≠⇒-≠-⇒≠⎪-⎪⎪-≠⇒≠⎨⎪-≠⇒≠⎪≥⇒-≥⇒-≤≤∴1{|220,,1}2x x x x x -≤≤≠≠≠且2、设函数f x ()的定义域为[]01,,则函数f x ()2的定义域为_ _ _2 f x ()-2的定义域为________;答案:函数f(x)的定义域为[0.1], 则0≤x ≤1于是0≤x ²≤1 解得-1≤x ≤1所以函数f x ()2的定义域为[-1,1]f∴4≤x ≤93、若函数(1)f x +的定义域为[]-23,,则函数(21)f x -的定义域是 ;函数1x 1(2)f x+的定义域为 。
答案:y=f(x+1)的定义域是【-2,3】注:y=f(x+1)的定义域是【-2,3】 指的是里面X 的定义域 不是括号内整体的定义域 即-2<=x<=3∴-1<=x+1<=4 ∴x+1 的范围为 [-1,4] f(x)括号内的范围相等y=f(2x-1)f(4、 知函数f x ()的定义域为 [1,1]-,且函数()()()F x f x m f x m =+--的定义域存在,求实数m 的取值范围。
答案解1:知函数f(x)的定义域为[-1.1],则对函数F (X )=f(m+x)-f(x-m)来说 -1≤m+x ≤1 -1≤x-m ≤11. 由-1≤m+x 和x-m ≤1 两式相加-1+x-m ≤m+x+1 解得2m ≥-2 m ≥-12. 由m+x ≤1和-1≤x-m 两式相加 m+x-1≤x-m+12m ≤2 解得m ≤1综上:-1≤m ≤1答案解2: -1<x+m<1 →→-1-m < x<1-m-1<x-m<1 → -1+m<x<1+m定义域存在,两者的交集不为空集,(注:则只需(-m-1,1-m )与(m-1,1-m )有交集即可。
函数考试题库及答案高一
函数考试题库及答案高一一、选择题(每题3分,共30分)1. 函数f(x) = 2x + 3的定义域是:A. (-∞, +∞)B. [0, +∞)C. (0, +∞)D. [3, +∞)答案:A2. 若函数f(x) = x^2 - 4x + 3,则f(2)的值为:A. 1B. 3C. 5D. 7答案:A3. 函数y = 3x^2 - 6x + 2的图像开口方向是:A. 向上B. 向下C. 向左D. 向右答案:A4. 下列哪个函数是奇函数:A. f(x) = x^2B. f(x) = x^3C. f(x) = x^2 - 1D. f(x) = x答案:B5. 函数y = 2x + 1的反函数是:A. y = (x - 1) / 2B. y = (x + 1) / 2C. y = 2x - 1D. y = 2x + 1答案:A6. 若函数f(x) = x^3 + 2x^2 - 5x + 1,则f'(x)是:A. 3x^2 + 4x - 5B. 3x^2 + 4x + 5C. 3x^2 - 4x + 5D. 3x^2 - 4x - 5答案:A7. 函数y = sin(x)的周期是:A. πB. 2πC. 3πD. 4π答案:B8. 若函数f(x) = ln(x),则f'(x)是:A. 1/xB. xC. ln(x)D. x^2答案:A9. 函数y = e^x的图像是:A. 直线B. 抛物线C. 指数曲线D. 对称曲线答案:C10. 函数y = 3x^2 - 6x + 2的顶点坐标是:A. (1, -1)B. (1, 5)C. (3, 5)D. (3, -1)答案:B二、填空题(每题4分,共20分)1. 函数f(x) = x^2 - 6x + 9的最小值是______。
答案:02. 若f(x) = 2x - 3,则f(-1) = ______。
答案:-53. 函数y = 1 / x的图像关于______对称。
人教高中数学必修一第五章三角函数经典大题例题
(名师选题)人教高中数学必修一第五章三角函数经典大题例题单选题1、若扇形周长为20,当其面积最大时,其内切圆的半径r 为( ) A .5−1sin1B .1sin1+32C .5sin11+sin1D .5+51+sin1 答案:C分析:先根据扇形周长求解出面积取最大值时扇形的圆心角和半径,然后根据图形中的内切关系得到关于内切圆半径r 的等式,由此求解出r 的值.设扇形的半径为R ,圆心角为α,面积为S ,因为2R +αR =20, 所以S =12αR 2=(10−R )R ≤(10−R+R 2)2=25,取等号时10−R =R ,即R =5,所以面积取最大值时R =5,α=2, 如下图所示:设内切圆圆心为O ,扇形过点O 的半径为AP ,B 为圆与半径的切点, 因为AO +OP =R =5,所以r +rsin∠BPO =5,所以r +rsin1=5, 所以r =5sin11+sin1,故选:C.2、函数f(x)=sin (2x −π3)的一个对称中心的坐标是( ) A .(0,0)B .(0,−√32)C .(π2,0)D .(π6,0) 答案:D分析:解方程2x −π3=kπ,k ∈Z 即得解.解:令2x −π3=kπ,k ∈Z,∴x =12kπ+π6, 令k =0,∴x =π6,所以函数f(x)=sin (2x −π3)的一个对称中心的坐标是(π6,0). 故选:D3、《掷铁饼者》取材于希腊的现实生活中的体育竞技活动,刻画的是一名强健的男子在掷铁饼过程中具有表现力的瞬间(如图).现在把掷铁饼者张开的双臂近似看成一张拉满弦的“弓”,掷铁饼者的手臂长约为π4m ,肩宽约为π8m ,“弓”所在圆的半径约为54m ,则掷铁饼者双手之间的距离约为(参考数据:√2≈1.414,√3≈1.732)( )A .1.012mB .1.768mC .2.043mD .2.945m 答案:B分析:由题意分析得到这段弓形所在的弧长,结合弧长公式求出其所对的圆心角,双手之间的距离,求得其弦长,即可求解.如图所示,由题意知“弓”所在的弧ACB⌢ 的长l =π4+π4+π8=5π8,其所对圆心角α=5π854=π2,则两手之间的距离|AB |=2|AD |=2×54×sin π4≈1.768(m ). 故选:B .4、筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到应用.假定在水流稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做匀速圆周运动.如图,将筒车抽象为一个几何图形(圆),筒车半径为4m,筒车转轮的中心O到水面的距离为2m,筒车每分钟沿逆时针方向转动4圈.规定:盛水筒M对应的点P从水中浮现(即P0时的位置)时开始计算时间,且以水轮的圆心O为坐标原点,过点O的水平直线为x轴建立平面直角坐标系xOy.设盛水筒M从点P0运动到点P时所经过的时间为t(单位:s),且此时点P距离水面的高度为h(单位:m),则点P第一次到达最高点需要的时间为()s.A.2B.3C.5D.10答案:C分析:设点P离水面的高度为ℎ(t)=Asin(ωt+φ)+2,根据题意求出A,ω,φ,再令ℎ(t)=6可求出结果.设点P离水面的高度为ℎ(t)=Asin(ωt+φ)+2,依题意可得A=4,ω=8π60=2π15,φ=−π6,所以ℎ(t)=4sin(2π15t−π6)+2,令ℎ(t)=4sin(2π15t−π6)=6,得sin(2π15t−π6)=1,得2π15t−π6=2kπ+π2,k∈Z,得t=15k+5,k∈Z,因为点P 第一次到达最高点,所以0<t <2π2π15=15,所以k =0,t =5s . 故选:C5、已知sinθ=45,则sin (π−θ)cos(π2+θ)cos (π+θ)sin(π2−θ)=( )A .−169B .169C .−43D .43 答案:B分析:由诱导公式和同角关系sin (π−θ)cos(π2+θ)cos (π+θ)sin(π2−θ)可化为sin 2θcos 2θ,再由同角关系由sinθ求出cos 2θ,由此可得结果.∵ sinθ=45,∴ cos 2θ=1−sin 2θ=925则sin (π−θ)cos(π2+θ)cos (π+θ)sin(π2−θ)=sinθ(−sinθ)(−cosθ)cosθ=sin 2θcos 2θ=169,故选:B.6、若函数f(x)=sinωx (ω>0),在区间[0,π3]上单调递增,在区间[π3,π2]上单调递减,则ω=( ).A .1B .32C .2D .3 答案:B分析:根据f (π3)=1以及周期性求得ω.依题意函数f(x)=sinωx (ω>0),在区间[0,π3]上单调递增,在区间[π3,π2]上单调递减, 则{f (π3)=sin π3ω=1T 2=πω≥π3 , 即{π3ω=2kπ+π2,k ∈Z 0<ω≤3 ,解得ω=32.故选:B7、f(x)=−sinx−xcosx+x 2在[−π,π]的图象大致为( )A .B .C .D .答案:C分析:先由函数为奇函数可排除A ,再通过特殊值排除B 、D 即可. 由f(−x)=−sin (−x )+x cosx+x 2=−−sinx−xcosx+x 2=−f (x ),所以f (x )为奇函数,故排除选项A. 又f (π)=−sinπ−πcosπ+π2=−ππ2−1<0,则排除选项B,D故选:C8、sin1860°等于( ) A .12B .-12C .√32D .-√32答案:C分析:用诱导公式先化简后求值.sin1860°=sin (5×360°+60°)=sin60°=√32, 故选: C9、已知α ∈(0,π),且3cos 2α−8cos α=5,则sin α=( ) A .√53B .23 C .13D .√59 答案:A分析:用二倍角的余弦公式,将已知方程转化为关于cosα的一元二次方程,求解得出cosα,再用同角间的三角函数关系,即可得出结论.3cos2α−8cosα=5,得6cos2α−8cosα−8=0,即3cos2α−4cosα−4=0,解得cosα=−23或cosα=2(舍去),又∵α∈(0,π),∴sinα=√1−cos2α=√53.故选:A.小提示:本题考查三角恒等变换和同角间的三角函数关系求值,熟记公式是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题.10、将函数f(x)=2cosx的图象先向右平移φ(0<φ<π)个单位长度,再把所得函数图象的横坐标变为原来的1ω(ω>0)倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,若对g(x)满足|g(x1)−g(x2)|=4,有|x1−x2|min=π4恒成立,且g(x)在区间(π6,π3)上单调递减,则φ的取值范围是()A.[π12,π3]B.[π3,π2]C.(π3,2π3]D.[π3,2π3]答案:D分析:可得g(x)=2cos(ωx−φ),根据题意可求出最小正周期,得出ω,求出g(x)的单调递减区间,根据包含关系可求出.由题可得g(x)=2cos(ωx−φ),若满足|g(x1)−g(x2)|=4,则x1和x2必然一个极大值点,一个极小值点,又|x1−x2|min=π4,则T2=π4,即T=π2,所以ω=2πT=4,令2kπ≤4x−φ≤2kπ+π,可得kπ2+φ4≤x≤kπ2+π4+φ4,即g(x)的单调递减区间为[kπ2+φ4,kπ2+π4+φ4],k∈Z,因为g(x)在区间(π6,π3)上单调递减,所以(π6,π3)⊆[kπ2+φ4,kπ2+π4+φ4],k∈Z,则{kπ2+φ4≤π6kπ2+φ4+π4≥π3,解得−2kπ+π3≤φ≤−2kπ+2π3,k∈Z,因为0<φ<π,所以可得π3≤φ≤2π3.故选:D. 填空题11、函数f (x )=2tan (kx +π3)的最小正周期T 满足1<T <2,则自然数k 的值为_______. 答案:2或3分析:由正切型函数的最小正周期可构造不等式,结合k 为自然数可求得结果. ∵f (x )的最小正周期T =π|k |,∴1<π|k |<2,又k 为自然数,∴k <π<2k , 解得:π2<k <π,∴k =2或3.所以答案是:2或3.12、已知△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c .若cosA (sinC −cosC )=cosB, a =2,c =√2,则角C 大小为_____. 答案:π6解析:根据三角形内角和以及诱导公式将B 转化为A,C ,利用两角和公式,可求出A ,再用正弦定理,即可求解.因为cosA (sinC −cosC )=cosB, 所以cosA (sinC −cosC )=−cos (A +C ),所以cosAsinC =sinAsinC,所以sinC (cosA −sinA )=0, 因为C ∈(0,π),∴sinC ≠0,所以cosA =sinA , 则tanA =1,所以A =π4,又a sinA =√2sinC ,则sinC =12,因为c <a ,所以0<C <π4,故C =π6. 故答案为:π6.小提示:本题主要考查解三角形、三角恒等变换等基础知识,属于基础题. 13、已知sin α−3cos α=0,则sin 2α+sin2α=__________. 答案:32##1.5分析:首先根据同角三角函数的基本关系求出tanα,再利用二倍角公式及同角三角函数的基本关系将弦化切,最后代入计算可得;解:因为sinα−3cosα=0,所以tanα=sinαcosα=3,所以sin2α+sin2α=sin2α+2sinαcosα=sin2α+2sinαcosαsin2α+cos2α=tan2α+2tanαtan2α+1=32+2×332+1=32所以答案是:3214、若sin(θ+π8)=13,则sin(2θ−π4)=________.答案:−79分析:由题知2(θ+π8)−π2=(2θ−π4),进而根据诱导公式与二倍角公式求解即可.解:因为2(θ+π8)−(2θ−π4)=π2,所以sin(2θ−π4)=sin[2(θ+π8)−π2]=−cos[2(θ+π8)]=2sin2(θ+π8)−1=2×(13)2−1=−79.所以答案是:−7915、若cosα=−35,α为第二象限的角,则sin(π−α)=__________.答案:45分析:先根据同角三角函数的关系求出sinα,再结合诱导公式即可求出sin(π−α).∵cosα=−35,α为第二象限的角,∴sinα=√1−cos2α=45,∴sin(π−α)=sinα=45.所以答案是:45.小提示:本题考查同角三角函数的关系以及诱导公式的应用,属于基础题.解答题16、函数f(x)=A sin(ωx+φ)+B的部分图象如图所示,其中A>0,ω>0,|φ|<π2.(Ⅰ)求函数y=f(x)解析式;(Ⅱ)求x∈[0,π2]时,函数y=f(x)的值域.答案:(Ⅰ)f(x)=2sin(2x+π6)+2;(Ⅱ)[1,4].解析:(Ⅰ)由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由f(π6)=4求出φ的值,可得函数的解析式;(Ⅱ)由已知可求范围2x+π6∈[π6,7π6],利用正弦函数的图象和性质可得sin(2x+π6)∈[−12,1],即可求解.(Ⅰ)根据函数f(x)=Asin(ωx+φ)+B的一部分图象,其中A>0,ω>0,|φ|<π2,可得A=4−2=2,B=2,T4=14⋅2πω=5π12−π6,∴ω=2.又f(π6)=4,得2sin(2×π6+φ)+2=4,∴π3+φ=2kπ+π2,即φ=2kπ+π6,∵|φ|<π2,∴φ=π6,∴f(x)=2sin(2x+π6)+2;(Ⅱ)∵x∈[0,π2],∴2x+π6∈[π6,7π6],∴sin(2x+π6)∈[−12,1],∴y=2sin(2x+π6)+2∈[1,4].小提示:本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式、正弦函数的定义域和值域及正弦函数的单调性,考查了学生的计算能力,培养了学生分析问题与解决问题的能力,属于中档题.17、已知1|sinα|=−1sinα,且lgcosα有意义.(1)试判断角α是第几象限角;(2)若角α的终边上有一点M (35,m),且OM =1(O 为坐标原点),求实数m 的值及sinα的值.答案:(1)角α是第四象限角 (2)m =−45,sinα=−45分析:(1)根据已知分别确定sinα,cosα的正负,再三角函数值符号得象限角的结论 (2)由余弦函数定义求出m ,再由正弦函数定义求得结论. (1) ∵1|sinα|=−1sinα,∴sinα<0, ∴角α是第三或第四象限角或终边在y 轴的负半轴上的角. 由lgcosα有意义,可知cosα>0,∴角α是第一或第四象限角或终边在x 轴的正半轴上的角. 综上,角α是第四象限角 (2)∵OM =1,∴(35)2+m 2=1,解得m =±45. 又角α是第四象限角,故m <0,∴m =−45.∴sinα=−451=−45.18、已知函数f(x)=2cos 2x +2√3sinxcosx . (1)若x ∈R ,求f (x )的单调递增区间;(2)若f (x )在[0,m ]上的最小值为2,求实数m 的取值范围. 答案:(1)[−π3+kπ,π6+kπ](k ∈Z ) (2)(0,π3]分析:(1)先化简得到f(x)=2sin (2x +π6)+1,利用复合函数单调性“同增异减”列不等式求出f (x )的递增区间;.(2)利用单调性实数m的取值范围.(1)f(x)=2cos2x+2√3sinxcosx=cos2x+√3sin2x+1=2sin(2x+π6)+1.令−π2+2kπ≤2x+π6≤π2+2kπ,(k∈Z)解得−π3+kπ≤x≤π6+kπ,(k∈Z)∴f(x)的递增区间为[−π3+kπ,π6+kπ](k∈Z).(2)x∈[0,m],得2x+π6∈[π6,π6+2m].∵f(x)在[0,m]上的最小值为2,∴π6+2m≤5π6,解得m∈(0,π3].。
必修一数学《函数的应用》经典习题(含答案解析)
必修一数学(第三章函数的应用)单元检测(120分钟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.(2020·洛阳高一检测)函数f(x)的图象如图所示,函数f(x)零点的个数为( )A.1个B.2个C.3个D.4个2.(2020·宜昌高一检测)若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象为连续不断的一条曲线,则下列说法正确的是( )A.若f(a)f(b)>0,不存在实数c∈(a,b)使得f(c)=0B.若f(a)f(b)<0,存在且只存在一个实数c∈(a,b)使得f(c)=0C.若f(a)f(b)>0,有可能存在实数c∈(a,b)使得f(c)=0D.若f(a)f(b)<0,有可能不存在实数c∈(a,b)使得f(c)=03.已知方程x=3-lgx,下列说法正确的是( )A.方程x=3-lgx的解在区间(0,1)内B.方程x=3-lgx的解在区间(1,2)内C.方程x=3-lgx的解在区间(2,3)内D.方程x=3-lgx的解在区间(3,4)内4.(2020·长沙高一检测)已知f(x)唯一的零点在区间(1,3),(1,4),(1,5)内,那么下面命题错误的是( )A.函数f(x)在(1,2)或[2,3]内有零点B.函数f(x)在(3,5)内无零点C.函数f(x)在(2,5)内有零点D.函数f(x)在(2,4)内不一定有零点5.(2020·临川高一检测)设x0是方程lnx+x=4的解,则x0在下列哪个区间内( )A.(3,4)B.(0,1)C.(1,2)D.(2,3)6.(2020·新余高一检测)下列方程在区间(0,1)存在实数解的是( )A.x2+x-3=0B.x+1=0C.x+lnx=0D.x2-lgx=07.(2020·郑州高一检测)函数f(x)=3x-log2(-x)的零点所在区间是( )A. B.(-2,-1)C.(1,2)D.8.某种型号的手机自投放市场以来,经过两次降价,单价由原来的2000元降到1280元,则这种手机的价格平均每次降低的百分率是( )A.10%B.15%C.18%D.20%9.向高为H的圆锥形漏斗注入化学溶液(漏斗下方口暂时关闭),注入溶液量V与溶液深度h的函数图象是( )10.若方程a x-x-a=0有两个解,则a的取值范围是( )A.(1,+∞)B.(0,1)C.(0,+∞)D.∅11.(2020·福州高一检测)若函数f的零点与g=4x+2x-2的零点之差的绝对值不超过0.25,则f可以是( )A.f=4x-1B.f=(x-1)2C.f=e x-1D.f=ln12.如图表示一位骑自行车者和一位骑摩托车者在相距80km的两城镇间旅行的函数图象,由图可知:骑自行车者用了6小时,沿途休息了1小时,骑摩托车者用了2小时,根据这个函数图象,推出关于这两个旅行者的如下信息:①骑自行车者比骑摩托车者早出发了3小时,晚到1小时;②骑自行车者是变速运动,骑摩托车者是匀速运动;③骑摩托车者在出发了1.5小时后,追上了骑自行车者.其中正确信息的序号是( )A.①②③B.①③C.②③D.①②二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.(2020·南昌高一检测)用“二分法”求方程x3-2x-5=0在区间[2,3]内的实根,取区间中点为x0=2.5,那么下一个有根的区间是.14.已知函数f(x)=若关于x的方程f(x)-k=0有唯一一个实数根,则实数k的取值范围是.15.若函数f(x)=lgx+x-3的近似零点在区间(k,k+1)(k∈Z)内,则k= .16.定义在R上的偶函数y=f(x),当x≥0时,y=f(x)是单调递减的,f(1)·f(2)<0,则y=f(x)的图象与x轴的交点个数是.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)(2020·杭州高一检测)已知函数f(x)的图象是连续的,有如下表格,判断函数在哪几个区间上有零点.x -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2f(x) -3.51 1.02 2.37 1.56 -0.38 1.23 2.77 3.45 4.89 18.(12分)设f(x)=ax2+(b-8)x-a-ab的两个零点分别是-3,2.(1)求f(x).(2)当函数f(x)的定义域为[0,1]时,求其值域.19.(12分)用二分法求方程2x+x-8=0在区间(2,3)内的近似解.(精确度为0.1,参考数据:22.5≈5.657,22.25≈4.757,22.375≈5.187,22.4375≈5.417,22.75≈6.727) 20.(12分)(2020·潍坊高一检测)已知二次函数f(x)的图象过点(0,3),它的图象的对称轴为x=2,且f(x)的两个零点的平方和为10,求f(x)的解析式.21.(12分)(2020·徐州高一检测)在经济学中,函数f(x)的边际函数为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台的收入函数为R(x)=3000x-20x2(单位:元),其成本函数为C(x)=500x+4000(单位:元),利润的函数等于收入与成本之差.求出利润函数p(x)及其边际利润函数Mp(x);判断它们是否具有相同的最大值;并写出本题中边际利润函数Mp(x)最大值的实际意义.22.(12分)A地某校准备组织学生及学生家长到B地进行社会实践,为便于管理,所有人员必须乘坐在同一列火车上;根据报名人数,若都买一等座单程火车票需17010元,若都买二等座单程火车票且花钱最少,则需11220元;已知学生家长与教师的人数之比为2∶1,从A到B的火车票价格(部分)如下表所示:(1)参加社会实践的老师、家长与学生各有多少人?(2)由于各种原因,二等座火车票单程只能买x张(x小于参加社会实践的人数),其余的须买一等座火车票,在保证每位参与人员都有座位坐的前提下,请你设计最经济的购票方案,并写出购买火车票的总费用(单程)y与x之间的函数关系式.(3)请你做一个预算,按第(2)小题中的购票方案,购买单程火车票至少要花多少钱?最多要花多少钱?参考答案与解析1【解析】选D.由图象知与x轴有4个交点,则函数f(x)共有4个零点.2【解析】选C.f(a)f(b)<0时,存在实数c∈(a,b)使得f(c)=0,f(a)f(b)>0时,可能存在实数c∈(a,b)使得f(c)=0.3【解析】选C.2<3-lg2,3>3-lg3,又f(x)=x+lgx-3在(0,+∞)上是单调递增的,所以方程x=3-lgx的解在区间(2,3)内.4【解析】选C.f(x)唯一的零点在区间(1,3),(1,4),(1,5)内,则区间(1,3)内必有零点,(2,5)内不一定有零点,(3,5)内无零点,所以选C.5【解析】选D.令f(x)=lnx+x-4,由于f(2)=ln2+2-4<0,f(3)=ln3+3-4>0,f(2)·f(3)<0,又因为函数f(x)在(2,3)内连续,故函数f(x)在(2,3)内有零点,即方程lnx+x=4在(2,3)内有解.6【解题指南】先从好判断的一次方程、二次方程入手,不好求解的利用函数图象的交点进行判断.【解析】选 C.x2+x-3=0的实数解为x=和x=,不属于区间(0,1);x+1=0的实数解为x=-2,不属于区间(0,1);x2-lgx=0在区间(0,1)内无解,所以选C,图示如下:7【解析】选 B.f(x)=3x-log2(-x)的定义域为(-∞,0),所以C,D不能选;又f(-2)·f(-1)<0,且f(x)在定义域内是单调递增函数,故零点在(-2,-1)内.8【解析】选D.设平均每次降低的百分率为x,则2000(1-x)2=1280,解得x=0.2,故平均每次降低的百分率为20%.9【解析】选A.注入溶液量V随溶液深度h的增加增长越来越快,故选A.10【解析】选A.画出y1=a x,y2=x+a的图象知a>1时成立.11【解析】选A.f=4x-1的零点为x=,f=(x-1)2的零点为x=1,f=e x-1的零点为x=0,f=ln的零点为x=.现在我们来估算g=4x+2x-2的零点,因为g(0)= -1,g=1,g<0,且g(x)在定义域上是单调递增函数,所以g(x)的零点x∈,又函数f的零点与g=4x+2x-2的零点之差的绝对值不超过0.25,只有f=4x-1的零点适合.12【解析】选A.由图象可得:①骑自行车者比骑摩托车者早出发了3小时,晚到1小时,正确;②骑自行车者是变速运动,骑摩托车者是匀速运动,正确;③骑摩托车者在出发了1.5小时后,追上了骑自行车者,正确.13【解析】令f(x)=x3-2x-5,f(2.5)·f(2)<0所以下一个有根的区间是(2,2.5). 答案:(2,2.5)14【解析】关于x的方程f(x)-k=0有唯一一个实数根,等价于函数y=f(x)与y=k 的图象有唯一一个交点,在同一个平面直角坐标系中作出它们的图象.由图象可知实数k的取值范围是[0,1)∪(2,+∞).答案:[0,1)∪(2,+∞)15【解析】由lgx+x-3=0,可得lgx=-x+3,令y1=lgx,y2=-x+3,结合两函数的图象,可大体判断零点在(1,3)内,又因为f(2)=lg2-1<0,f(3)=lg3>0,f(x)=lgx+x-3是单调递增函数,所以k=2.答案:216【解析】f(1)·f(2)<0,y=f(x)在区间(1,2)内有一个零点,由偶函数的对称性知,在区间(-2,-1)内也有一个零点,所以共有2个零点.答案:217【解析】因为函数的图象是连续不断的,并且由对应值表可知f·f<0,f·f(0)<0,f·f<0,所以函数f在区间(-2,-1.5),(-0.5,0)以及(0,0.5)内有零点.18【解析】(1)因为f(x)的两个零点分别是-3,2,所以即解得a=-3,b=5,f(x)=-3x2-3x+18.(2)由(1)知f(x)=-3x2-3x+18的对称轴x=-,函数开口向下,所以f(x)在[0,1]上为减函数,f(x)的最大值f(0)=18,最小值f(1)=12,所以值域为[12,18].19【解析】设函数f(x)=2x+x-8,则f(2)=22+2-8=-2<0,f(3)=23+3-8=3>0,所以f(2)·f(3)<0,说明这个函数在区间(2,3)内有零点x0,即原方程的解. 用二分法逐次计算,列表如下:区间中点的值中点函数近似值(2,3)2.50.157(2,2.5)2.25-0.993(2.25,2.5)2.375-0.438(2.375,2.5)2.437 5-0.145 5由表可得x0∈(2,2.5),x0∈(2.25,2.5),x0∈(2.375,2.5),x0∈(2.4375,2.5).因为|2.4375-2.5|=0.0625<0.1,所以方程2x+x-8=0在区间(2,3)内的近似解可取为2.4375.20【解析】设二次函数为f(x)=ax2+bx+c(a≠0).由题意知:c=3,-=2.设x1,x2是方程ax2+bx+c=0的两根,则+=10,所以(x1+x2)2-2x1x2=10,所以-=10,所以16-=10,所以a=1.代入-=2中,得b=-4.所以f(x)=x2-4x+3.21【解析】p(x)=R(x)-C(x)=-20x2+2500x-4000,x∈[1,100],x∈N,所以Mp(x)=p(x+1)-p(x)=[-20(x+1)2+2500(x+1)-4000]-(-20x2+2500x-4000),=2480-40x,x∈[1,100],x∈N;所以p(x)=-20+74125,x∈[1,100],x∈N,故当x=62或63时,p(x)max=74120(元),因为Mp(x)=2480-40x为减函数,当x=1时有最大值2440.故不具有相等的最大值.边际利润函数取最大值时,说明生产第二台机器与生产第一台的利润差最大.22【解析】(1)设参加社会实践的老师有m人,学生有n人,则学生家长有2m人,若都买二等座单程火车票且花钱最少,则全体学生都需买二等座火车票,依题意得:解得则2m=20,答:参加社会实践的老师、家长与学生各有10人、20人与180人.(2)由(1)知所有参与人员总共有210人,其中学生有180人,①当180≤x<210时,最经济的购票方案为:学生都买学生票共180张,(x-180)名成年人买二等座火车票,(210-x)名成年人买一等座火车票.所以火车票的总费用(单程)y与x之间的函数关系式为:y=51×180+68(x-180)+81(210-x),即y=-13x+13950(180≤x<210).②当0<x<180时,最经济的购票方案为:一部分学生买学生票共x张,其余的学生与家长、老师一起购买一等座火车票共(210-x)张.所以火车票的总费用(单程)y与x之间的函数关系式为:y=51x+81(210-x),即y=-30x+17010(0<x<180).(3)由(2)小题知,当180≤x<210时,y=-13x+13950,由此可见,当x=209时,y的值最小,最小值为11233元,当x=180时,y的值最大,最大值为11610元.当0<x<180时,y=-30x+17010,由此可见,当x=179时,y的值最小,最小值为11640元,当x=1时,y的值最大,最大值为16980元.所以可以判断按(2)小题中的购票方案,购买单程火车票至少要花11233元,最多。
人教A版高一数学必修1函数的值域经典例题
三道关于值域的经典例题例1.设函数/(幻=2-衣B和函数g(x) = or + a-1,若对任意xe[0,yo)都有天£ (- s,l]使得/(XJ =鼠天),则实数〃的取值范围是__________ .解析本题难度较高,应充分理解题目所给的条件,弄清两个函数的值域之间的关系是解决问题的关键.当x e [0,口)时,2x+4 N4,,J2x + 4 22, A- j2x + 4 W — 2.・・・2 — j2x + 4 WO,即函数/(x) ( A- e [O,-KZ)))的值域为(-s,O],设该值域为4 设函数g(x)( X£(-8,l])的值域为艮:对任意演e[0,*o)都有& e (-8,1]使得/(须)=g(xj①当a = 0时,g(x) = -l、B = {-1},显然不符合题意,舍去;②当”0时,函数g(x)的值域为(-即8 = (-00,2"1].•・• Aq 8, J 2a-\20,解之得:a 2 上;- 2③当,,v 0时,函数g(x)的值域为[21 -1,—),即B = [2。
-1,一),不符合题意. 综上所述,实数。
的取值范围是1+ooj.例2.已知函数产x +工有如下性质:如果常数f>0,那么该函数在(0,,]上是减X函数,在[不,一)上是增函数.(1)已知/(x) = ±£±^,xe[0』,利用上述性质,求函数f(x)的单调区间和2x + l 值域;(2)对于(1)中的函数/㈤和函数g(x) = r-2a,若对于任意的西e[O,l],总存在七e [0』,使得g(x2) = fM成立,求实数〃的值.分析:对/(x)进行变形,使函数解析式中出现x +二形式的结构.设 4x 2 - 12x - 3 = (2x + I)2 + m(2x +1) + 〃,则有: (2m + 4)x + m + 〃 + 1 = -12x - 32〃? + 4 = —12 . n 、zrl,c ,解之得:《 m + 〃 + 1 = -3••• 4/ - 12x - 3 = (2x +- 8(2x + 1) + 4解:(1) /3 = j — T2.1 = (2八+ 1) — 8(1)+ 4 = 2. +1 + _8 2x + l 2x + l 2x + l 4 设 2x +1 = f ,则 y = r + - — 8. tVxe[0,l],r.re[l,3].由题意可知:函数y =,+ ±-8的单调递减区间为/£[1,2],即xe 0」;单调递增区 f. 2- 间为,£[2,3],即) [ 4;•当 x = 3 时,/ We =2x^ + 1 + --- -- - 8 = -4.2 2 2x- + l2• ・・ /(0) = -3,/(l) = -H• ・・/(x)皿=/(0) = —3• ・・函数f(x)的值域为[-4,-3];(2)当 x e [0,1]时,函数g(x) = -X-2a 的值域为[-1 -2a-2a],设为 B. 由(1)知函数/(x)的值域为[-4,-3],设为4m = -8〃 =4二 /(x)= 4/一12工一3 (2X +1)2-8(2X + 1) + 42x + l =2x +1 H --- — —8.•・,对于任意的须e [0,1],总存在W田0吐使得以斗)= /($)成立-\-2a<-4<,解之得:- 2a > -3例3.若函数f[.x) =*也的值域为[-1,4],求实数出〃的值.r+1分析:这是利用逆向思维求函数中参数的值或取值范围的问题.先设),=色二?,然后将该函数整理为关于X的方程,对方程进行分类讨论,当该方厂+1程为一元二次方程且方程有实数根时,对应的根的判别式△力0,这样可以求出y 的取值范围,即原函数的值域.解:设y = + 〃,则>£ - ax + y - /? = 0.广+1分为两种情况:①当y = 0时,显然y的值在其值域[-14]内,符合题意;②当y X 0时,•「x wR,•••关于x的方程冲2 -ax +y-b = 0有实数根.A = (- a\ - 4y(y - Z?) N0.整理得:4y? -4Z?y-《J <0.丁y e [-1,4],,一 1 W y W4..♦ ,关于y的方程分j……,即…y-9』的两个实数根为T4.小根与系数的关系定理可得:力=一1 + 41 , I /,解之得:, = -1x44。
高一数学必修一函数专题:定义域
例题二:已知:函数 f (x) (2x2 5x 2)0 。计算:函数 f (x) 的定义域。
解答:根据一个式子的零次方,这个式子不等于零得到: 2x2 5x 2 0 x 2 且 x 1 。 2
所以:函数 f (x) 的定义域: x (, 1 ) ( 1 ,2) (2,) 。 22
x2 2x 3 0 代表 x 轴下方的图像 x (,1) (3,) 。 (Ⅲ)二次函数 y 2x2 2x 1开口向上, (2)2 4 2 1 4 8 4 0 与 x 轴无交点。如下图所示:
2x2 2x 1 0 代表 x 轴上方和 x 轴上的图像 x R 。 (Ⅳ)二次函数 y x2 3x 4 开口向下, 32 4 (1) (4) 9 16 7 0 与 x 轴无交点。
第二部分:不等式解法
第一种不等式:一元一次不等式
例题:解下列一元一次不等式。
(Ⅰ) 2x 1 0
(Ⅱ) 2 3x 0
解答:(Ⅰ) 2x 1 0 2x 1 x 1 。 2
(Ⅱ) 2 3x 0 3x 2 x 2 。 3
(Ⅲ) 1 x 3 x 3 (2) x 6 。 2
x2 2x 0 代表 x 轴上方图像 x: x (0,2) 。
限制条件四:一个式子的零次方,这个式子不等于零
例题一:已知:函数 f (x) (x 2)0 。计算:函数 f (x) 的定义域。
解答:根据一个式子的零次方,这个式子不等于零得到: x 2 0 x 2 x 2 。 所以:函数 f (x) 的定义域: x (,2) (2,) 。
例题二:已知:函数
f
(x)
1 x 2x 1
。计算:函数
f
(x)
的定义域。
解答:根据分母不等于零得到: 2x 1 0 2x 1 ,1 20 2x 20 x 0 。
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数典型例题(带答案)
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数典型例题单选题1、如图所示,函数y =|2x −2|的图像是( )A .B .C .D .答案:B分析:将原函数变形为分段函数,根据x =1及x ≠1时的函数值即可得解. ∵y =|2x −2|={2x −2,x ≥12−2x ,x <1,∴x =1时,y =0,x ≠1时,y >0. 故选:B.2、函数f(x)=2x −1x 的零点所在的区间可能是( ) A .(1,+∞)B .(12,1)C .(13,12)D .(14,13)答案:B分析:结合函数的单调性,利用零点存在定理求解.因为f(1)=2−11=1>0,f(12)=√2−2<0,f(13)=√23−3<0f(14)=√24−4<0, 所以f(12)⋅f(1)<0,又函数f(x)图象连续且在(0,+∞)单调递增, 所以函数f(x)的零点所在的区间是(12,1), 故选:B .小提示:本题主要考查函数的零点即零点存在定理的应用,属于基础题.3、已知函数f (x )={−2x,x <0−x 2+2x,x ≥0 若关于x 的方程f (x )=12x +m 恰有三个不相等的实数解,则m 的取值范围是( ) A .[0,34]B .(0,34) C .[0,916]D .(0,916) 答案:D分析:根据题意,作出函数f (x )={−2x, x <0,−x 2+2x,x ≥0 与y =12x +m 的图像,然后通过数形结合求出答案.函数f (x )={−2x, x <0,−x 2+2x,x ≥0的图像如下图所示:若关于x 的方程f (x )=12x +m 恰有三个不相等的实数解, 则函数f (x )的图像与直线y =12x +m 有三个交点,若直线y =12x +m 经过原点时,m =0,若直线y =12x +m 与函数f (x )=12x +m 的图像相切,令−x 2+2x =12x +m ⇒x 2−32x +m =0,令Δ=94−4m =0⇒m =916. 故m ∈(0,916). 故选:D .4、函数y =2x −2−x ( )A .是R 上的减函数B .是R 上的增函数C .在(−∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数D .无法判断其单调性 答案:B分析:利用指数函数的单调性结合单调性的性质可得出结论.因为指数函数f (x )=2x 为R 上的增函数,指数函数g (x )=2−x =(12)x为R 上的减函数, 故函数y =2x −2−x 是R 上的增函数. 故选:B.5、若y =log 3a 2−1x 在(0,+∞)内为增函数,且y =a −x 也为增函数,则a 的取值范围是( ) A .(√33,1)B .(0,12)C .(√33,√63)D .(√63,1) 答案:D分析:根据函数单调性,列出不等式组{3a 2−1>10<a <1求解,即可得出结果. 若y =log 3a 2−1x 在(0,+∞)内为增函数,则3a 2−1>1,由y =a −x 为增函数得0<a <1.解不等式组{3a 2−1>10<a <1,得a 的取值范围是(√63,1).故选:D.小提示:本题主要考查由对数函数与指数函数的单调性求参数,涉及不等式的解法,属于基础题型. 6、将进货价为每个80元的商品按90元一个出售时,能卖出400个,每涨价1元,销售量就减少20个,为了使商家利润有所增加,则售价a (元/个)的取值范围应是( ) A .90<a <100B .90<a <110C .100<a <110D .80<a <100 答案:A分析:首先设每个涨价x 元,涨价后的利润与原利润之差为y 元,结合条件列式,根据y >0,求x 的取值范围,即可得到a 的取值范围.设每个涨价x 元,涨价后的利润与原利润之差为y 元,则a =x +90,y =(10+x)⋅(400−20x)−10×400=−20x 2+200x .要使商家利润有所增加,则必须使y >0,即x 2−10x <0,得0<x <10,∴90<x +90<100,所以a 的取值为90<a <100. 故选:A7、已知a =lg2,10b =3,则log 56=( ) A .a+b 1+aB .a+b 1−aC .a−b 1+aD .a−b 1−a答案:B分析:指数式化为对数式求b ,再利用换底公式及对数运算性质变形. ∵a =lg2, 10b =3, ∴b =lg3, ∴log 56=lg6lg5=lg2×3lg 102=lg2+lg31−lg2=a+b 1−a.故选:B .8、已知2a =5,log 83=b ,则4a−3b =( ) A .25B .5C .259D .53 答案:C分析:根据指数式与对数式的互化,幂的运算性质以及对数的运算性质即可解出. 因为2a =5,b =log 83=13log 23,即23b =3,所以4a−3b =4a 43b=(2a )2(23b )2=5232=259.故选:C. 多选题9、已知函数f (x )={e x −1,x ≥a,−(x +1)2,x <a (a ∈R ) ,则( ) A .任意a ∈R ,函数f (x )的值域为R B .任意a ∈R ,函数f (x )都有零点C .任意a ∈R ,存在函数g (x )满足g (−|x |)=f (x )D .当a ∈(−∞,−4]时,任意x 1≠x 2,(x 1−x 2)(f (x 1)−f (x 2))>0答案:BD分析:画出分段函数图像,根据图像逐项分析即可得到结果设函数y=e x−1和y=−(x+1)2的左右两交点坐标为(x1,y1),(x2,y2)对于选项A,由图像可知,当a<x1时,f(x)的值域不为R,故A错误对于选项B,由图像可知,无论a取何值,函数f(x)都有零点,故B正确对于选项C,当x>0时g(−|x|)=g(−x),g(−|−x|)=g(−x)由图像可知f(−x)≠f(x)所以不存在函数g(x)满足g(−|x|)=f(x)对于选项D,若x1<a,x2<a,因为y=−(x+1)2为增函数,所以对于任意x1≠x2,(x1−x2)(f(x1)−f(x2))>0成立若x1>a,x2>a因为y=e x−1为增函数,所以对于任意x1≠x2,(x1−x2)(f(x1)−f(x2))>0成立当x1,x2不在同一区间时,因为a∈(−∞,−4],所以y=e x−1(x>a)的图像在y=−(x+1)2(x<a)的图像的上方,所以也满足对于任意x1≠x2,(x1−x2)(f(x1)−f(x2))>0成立故D正确故选:BD10、已知实数a,b满足等式2a=3b,下列五个关系式:①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b=0其中有可能成立的关系式有()A.①B.②⑤C.②③D.④答案:AB分析:画出指数函数y=2x,y=3x的图象,利用单调生即可得出答案.如图所示,数y=2x,y=3x的图象,由图象可知:( 1 ) 当时x>0,若2a=3b,则a>b;( 2 ) 当x=0时,若2a=3b,则a=b=0;( 3 ) 当x<0时,若2a=3b,则a<b.综上可知,有可能成立的关系式是①②⑤ .故选:AB11、某杂志以每册2元的价格发行时,发行量为10万册.经过调查,若单册价格每提高0.2元,则发行量就减少5000册.要该杂志销售收入不少于22.4万元,每册杂志可以定价为()A.2.5元B.3元C.3.2元D.3.5元答案:BC分析:设每册杂志定价为x(x>2)元,根据题意由(10−x−2×0.5)x≥22.4,解得x的范围,可得答案.0.2依题意可知,要使该杂志销售收入不少于22.4万元,只能提高销售价,×0.5万册,设每册杂志定价为x(x>2)元,则发行量为10−x−20.2则该杂志销售收入为(10−x−2×0.5)x万元,0.2所以(10−x−2×0.5)x≥22.4,化简得x2−6x+8.96≤0,解得2.8≤x≤3.2,0.2故选:BC小提示:关键点点睛:理解题意并求出每册杂志定价为x (x >2)元时的发行量是解题关键. 填空题 12、化简:(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)(1+12)=________.答案:2−1263分析:分析式子可以发现,若在结尾乘以一个(1−12),则可以从后到前逐步使用平方差公式进行计算,为保证恒等计算,在原式末尾乘以(1−12)×2即可﹒ 原式=(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)(1+12)×(1−12)×2=(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)×(1−122)×2 =(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)×(1−124)×2 =(1+1232)(1+1216)(1+128)×(1−128)×2 =(1+1232)(1+1216)×(1−1216)×2 =(1+1232)×(1−1232)×2 =(1−1264)×2 =2−1263所以答案是:2−1263﹒13、√a ⋅√a ⋅√a 3的分数指数幂表示为____________答案:a 34分析:本题可通过根式与分数指数幂的互化得出结果.√a ⋅√a ⋅√a 3=√a ⋅√a ⋅a 123=√a ⋅√a 323=√a ⋅a 12=√a 32=a 34, 所以答案是:a 34.14、写出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x)=________.①定义域为R;②值域为(−∞,1);③对任意x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,均有f(x1)−f(x2)x1−x2>0.答案:f(x)=1−12x(答案不唯一)分析:直接按要求写出一个函数即可.f(x)=1−12x ,定义域为R;12x>0,f(x)=1−12x<1,值域为(−∞,1);是增函数,满足对任意x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,均有f(x1)−f(x2)x1−x2>0.所以答案是:f(x)=1−12x(答案不唯一).解答题15、已知函数f(x)=1−2a|x|+1(a>0,a≠1).(1)判断f(x)的奇偶性并证明;(2)若f(x)在[−1,1]上的最大值为13,求a的值.答案:(1)偶函数;证明见解析;(2)a=2.解析:(1)利用奇偶函数的定义证明;(2)讨论去绝对值,并分a>1和0<a<1两种情况讨论函数的单调性,求函数的最大值,建立方程,求a的值.解:(1)f(x)的定义域为R,又f(−x)=1−2a|−x|+1=1−2a|x|+1=f(x)⇒f(−x)=f(x),所以f(x)为偶函数;(2)因为f(x)为偶函数,当0≤x≤1时,f(x)=1−2a|x|+1=1−2a x+1,若a∈(0,1),f(x)=1−2a x+1,函数单调递减,f(x)max=f(0)=0,若a∈(1,+∞),f(x)=1−2a x+1,函数单调递增,f(x)max=f(1)=1−2a+1=13⇒a=2,当−1≤x<0,f(x)=1−2a|x|+1=1−2a−x+1,若a∈(0,1),f(x)=1−2a−x+1,函数单调递增,f(x)max=f(0)=0,若a∈(1,+∞),f(x)=1−2a−x+1,函数单调递减,f(x)max=f(−1)=1−2a+1=13⇒a=2,综上,a=2.小提示:关键点点睛:本题考查指数型复合函数证明奇偶性以及根据函数的最值,求参数的取值范围,本题的关键是求函数的单调性,关键是利用函数是偶函数,先去绝对值,再利用复合函数的单调性求函数的单调性,从而确定函数的最值.。
高中数学必修一第三章函数的概念与性质知识总结例题(带答案)
高中数学必修一第三章函数的概念与性质知识总结例题单选题1、已知定义在R 上的奇函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=0,若实数x 满足xf (x −12)≤0,则x 的取值范围是( )A .[−12,0]∪[12,32]B .[−12,12]∪[32,+∞)C .[−12,0]∪[12,+∞)D .[−32,−12]∪[0,12] 答案:A分析:首先根据函数的奇偶性和单调性得到函数f (x )在R 上单调递增,且f (1)=f (−1)=0,从而得到x ∈(−∞,−1),f (x )<0,x ∈(−1,0),f (x )>0,x ∈(0,1),f (x )<0,x ∈(1,+∞),f (x )>0,再分类讨论解不等式xf (x −12)≤0即可.因为奇函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,定义域为R ,f(1)=0,所以函数f (x )在R 上单调递增,且f (1)=f (−1)=0.所以x ∈(−∞,−1),f (x )<0,x ∈(−1,0),f (x )>0,x ∈(0,1),f (x )<0,x ∈(1,+∞),f (x )>0.因为xf (x −12)≤0,当x <0时,f (x −12)≥0,即−1≤x −12≤0或x −12≥1,解得−12≤x <0.当x =0时,符合题意.当x >0时,f (x −12)≤0,x −12≤−1或0≤x −12≤1, 解得12≤x ≤32. 综上:−12≤x ≤0或12≤x ≤32. 故选:A2、若函数f (x )=x α的图象经过点(9,13),则f (19)=( )A .13B .3C .9D .8分析:将(9,13)代入函数解析式,即可求出α,即可得解函数解析式,再代入求值即可. 解:由题意知f (9)=13,所以9α=13,即32α=3−1,所以α=−12,所以f (x )=x −12,所以f (19)=(19)−12=3.故选:B3、若函数f(x)=x 2−mx +10在(−2,1)上是减函数,则实数m 的取值范围是( )A .[2,+∞)B .[−4,+∞)C .(−∞,2]D .(−∞,−4]答案:A分析:结合二次函数的对称轴和单调性求得m 的取值范围.函数f(x)=x 2−mx +10的对称轴为x =m 2,由于f (x )在(−2,1)上是减函数,所以m 2≥1⇒m ≥2. 故选:A4、函数f (x )=x 2−1的单调递增区间是( )A .(−∞,−3)B .[0,+∞)C .(−3,3)D .(−3,+∞)答案:B分析:直接由二次函数的单调性求解即可.由f (x )=x 2−1知,函数为开口向上,对称轴为x =0的二次函数,则单调递增区间是[0,+∞).故选:B.5、若函数f (x )=x ln (x +√a +x 2)为偶函数,则a 的值为( )A .0B .1C .﹣1D .1或﹣1答案:B分析:由f (x )=x ln (x +√a +x 2)为偶函数,则设g (x )=ln (x +√a +x 2)是奇函数,由g (0)=0,可解:∵函数f(x)=x ln(x+√a+x2)为偶函数,x∈R,∴设g(x)=ln(x+√a+x2)是奇函数,则g(0)=0,即ln√a=0,则√a=1,则a=1.故选:B.6、函数f(x)=log2x−1x的零点所在的区间为()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)答案:B解析:判断函数的单调性,结合函数零点存在性定理,判断选项.f(1)=0−1=−1<0,f(2)=1−12=12>0,且函数f(x)=log2x−1x 的定义域是(0,+∞),定义域内y=log2x是增函数,y=−1x也是增函数,所以f(x)是增函数,且f(1)f(2)<0,所以函数f(x)=log2x−1x的零点所在的区间为(1,2).故选:B小提示:方法点睛:一般函数零点所在区间的判断方法是:1.利用函数零点存在性定理判断,判断区间端点值所对应函数值的正负;2.画出函数的图象,通过观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断,或是转化为两个函数的图象交点判断.7、函数y=√2x+4x−1的定义域为()A.[0,1)B.(1,+∞)C.(0,1)∪(1,+∞)D.[0,1)∪(1,+∞)答案:D分析:由题意列不等式组求解由题意得{2x≥0x−1≠0,解得x≥0且x≠1,故选:D8、设a为实数,定义在R上的偶函数f(x)满足:①f(x)在[0,+∞)上为增函数;②f(2a)<f(a+1),则实数a 的取值范围为()A.(−∞,1)B.(−13,1)C.(−1,13)D.(−∞,−13)∪(1,+∞)答案:B分析:利用函数的奇偶性及单调性可得|2a|<|a+1|,进而即得.因为f(x)为定义在R上的偶函数,在[0,+∞)上为增函数,由f(2a)<f(a+1)可得f(|2a|)<f(|a+1|),∴|2a|<|a+1|,解得−13<a<1.故选:B.多选题9、某杂志以每册2元的价格发行时,发行量为10万册.经过调查,若单册价格每提高0.2元,则发行量就减少5000册.要该杂志销售收入不少于22.4万元,每册杂志可以定价为()A.2.5元B.3元C.3.2元D.3.5元答案:BC分析:设每册杂志定价为x(x>2)元,根据题意由(10−x−20.2×0.5)x≥22.4,解得x的范围,可得答案.依题意可知,要使该杂志销售收入不少于22.4万元,只能提高销售价,设每册杂志定价为x(x>2)元,则发行量为10−x−20.2×0.5万册,则该杂志销售收入为(10−x−20.2×0.5)x万元,所以(10−x−20.2×0.5)x≥22.4,化简得x2−6x+8.96≤0,解得2.8≤x≤3.2,故选:BC小提示:关键点点睛:理解题意并求出每册杂志定价为x(x>2)元时的发行量是解题关键.10、已知函数f(x)={|x |+2,x <1x +2x,x ≥1 ,下列说法正确的是( ) A .f(f(0))=3B .函数y =f(x)的值域为[2,+∞)C .函数y =f(x)的单调递增区间为[0,+∞)D .设a ∈R ,若关于x 的不等式f(x)≥|x 2+a|在R 上恒成立,则a 的取值范围是[−2,2]答案:ABD解析:作出函数f(x)的图象,先计算f(0),然后计算f(f(0)),判断A ,根据图象判断BC ,而利用参变分离可判断D .画出函数f(x)图象.如图,A 项,f(0)=2,f(f(0))=f(2)=3,B 项,由图象易知,值域为[2,+∞)C 项,有图象易知,[0,+∞)区间内函数不单调D 项,当x ≥1时,x +2x ≥|x 2+a|恒成立,所以−x −2x ≤x 2+a ≤x +2x 即−32x −2x ≤a ≤x 2+2x 在[1,+∞)上恒成立,由基本不等式可得x 2+2x ≥2,当且仅当x =2时等号成立,3x 2+2x ≥2√3,当且仅当x =2√33时等号成立, 所以−2√3≤a ≤2.当x <1时,|x |+2≥|x 2+a|恒成立,所以−|x |−2≤x 2+a ≤|x |+2在(−∞,1)上恒成立,即−|x |−2−x 2≤a ≤|x |+2−x 2在(−∞,1)上恒成立 令g (x )=|x |+2−x 2={−32x +2,x ≤0x 2+2,0<x <1 ,当x ≤0时,g (x )≥2,当0<x <1时,2<g (x )<32,故g (x )min =2;令ℎ(x )=−|x |−2−x 2={12x −2,x ≤0−3x 2−2,0<x <1 ,当x ≤0时,ℎ(x )≤−2,当0<x <1时,−72<ℎ(x )<−2,故ℎ(x )max =−2; 所以−2≤a ≤2.故f(x)≥|x 2+a|在R 上恒成立时,有−2≤a ≤2. 故选:ABD .小提示:关键点点睛:本题考查分段函数的性质,解题方法是数形结合思想,作出函数的图象,由图象观察得出函数的性质,绝对值不等式恒成立,可以去掉绝对值符号,再利用参变分离求参数的取值范围.11、已知函数f (x )={x 2,−2≤x <1−x +2,x ≥1关于函数f (x )的结论正确的是( ) A .f (x )的定义域为RB .f (x )的值域为(−∞,4]C .若f (x )=2,则x 的值是−√2D .f (x )<1的解集为(−1,1)答案:BC分析:求出分段函数的定义域可判断A ;求出分段函数的值域可判断B ;分x ≥1、−2≤x <1两种情况令f (x )=2求出x 可判断C ;分x ≥1、−2≤x <1两种情况解不等式可判断D.函数f (x )={x 2,−2≤x <1−x +2,x ≥1的定义域是[−2,+∞),故A 错误; 当−2≤x <1时,f (x )=x 2,值域为[0,4],当x ≥1时,f (x )=−x +2,值域为(−∞,1],故f (x )的值域为(−∞,4],故B 正确;当x ≥1时,令f (x )=−x +2=2,无解,当−2≤x <1时,令f (x )=x 2=2,得到x =−√2,故C 正确; 当−2≤x <1时,令f (x )=x 2<1,解得x ∈(−1,1),当x ≥1时,令f (x )=−x +2<1,解得x ∈(1,+∞),故f (x )<1的解集为(−1,1)∪(1,+∞),故D 错误.故选:BC.填空题12、写出一个同时具有下列性质的函数f(x)=___________.①f(x)是奇函数;②f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数;③f(x1x2)=f(x1)f(x2).答案:x−1(答案不唯一,符合条件即可)分析:根据三个性质结合图象可写出一个符合条件的函数解析式.f(x)是奇函数,指数函数与对数函数不具有奇偶性,幂函数具有奇偶性,又f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数,同时f(x1x2)=f(x1)f(x2),故可选,f(x)=xα,α<0,且α为奇数,所以答案是:x−113、已知幂函数f(x)=(m2−3m+3)x m+1的图象关于原点对称,则满足(a+1)m>(3−2a)m成立的实数a 的取值范围为___________.答案:(23,4)分析:利用幂函数的定义及性质求出m值,再解一元二次不等式即可得解.因函数f(x)=(m2−3m+3)x m+1是幂函数,则m2−3m+3=1,解得m=1或m=2,当m=1时,f(x)=x2是偶函数,其图象关于y轴对称,与已知f(x)的图象关于原点对称矛盾,当m=2时,f(x)=x3是奇函数,其图象关于原点对称,于是得m=2,不等式(a+1)m>(3−2a)m化为:(a+1)2>(3−2a)2,即(3a−2)(a−4)<0,解得:23<a<4,所以实数a的取值范围为(23,4).所以答案是:(23,4)14、若幂函数y=f(x)的图像经过点(18,2),则f(−18)的值为_________.答案:−2分析:根据已知求出幂函数的解析式f(x)=x−13,再求出f(−18)的值得解.设幂函数的解析式为f(x)=x a ,由题得2=(18)a =2−3a ,∴−3a =1,∴a =−13,∴f(x)=x −13.所以f(−18)=(−18)−13=(−12)3×(−13)=−2.所以答案是:−2.小提示:本题主要考查幂函数的解析式的求法和函数值的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 解答题15、美国对中国芯片的技术封锁激发了中国“芯”的研究热潮.某公司研发的A ,B 两种芯片都已经获得成功.该公司研发芯片已经耗费资金2千万元,现在准备投入资金进行生产.经市场调查与预测,生产A 芯片的毛收入与投入的资金成正比,已知每投入1千万元,公司获得毛收入0.25千万元;生产B 芯片的毛收入y (千万元)与投入的资金x (千万元)的函数关系为y =kx a (x >0),其图像如图所示.(1)试分别求出生产A ,B 两种芯片的毛收入y (千万元)与投入资金x (千万元)的函数关系式;(2)现在公司准备投入40千万元资金同时生产A ,B 两种芯片,求可以获得的最大利润是多少.答案:(1)生产A ,B 两种芯片的毛收入y (千万元)与投入资金x (千万元)的函数关系式分别为y =0.25x ,y =√x (x >0),(2)9千万元分析:(1)根据待定系数法可求出函数解析式,(2)将实际问题转换成二次函数求最值的问题即可求解解:(1)因为生产A 芯片的毛收入与投入的资金成正比,所以设y =mx (m >0),因为当x =1时,y =0.25,所以m =0.25,所以y =0.25x ,即生产A 芯片的毛收入y (千万元)与投入资金x (千万元)的函数关系式为y =0.25x ,对于生产B 芯片的,因为函数y =kx a (x >0)图像过点(1,1),(4,2),所以{1=k k⋅4a=2,解得{k=1a=12,所以y=x12,即生产B芯片的毛收入y(千万元)与投入的资金x(千万元)的函数关系为y=√x(x>0),(2)设投入x千万元生产B芯片,则投入(40−x)千万元生产A芯片,则公司所获利用f(x)=0.25(40−x)+√x−2=−14(√x−2)2+9,所以当√x=2,即x=4千万元时,公司所获利润最大,最大利润为9千万元。
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例4.已知log 4log 4m n <,比较m ,n 的大小。
解:∵log 4log 4m n <, ∴4411log log m n <,当1m >,1n >时,得44110log log m n<<,∴44log log n m <, ∴1m n >>. 当01m <<,01n <<时,得44110log log m n<<,∴44log log n m <, ∴01n m <<<.当01m <<,1n >时,得4log 0m <,40log n <, ∴01m <<,1n >, ∴01m n <<<.综上所述,m ,n 的大小关系为1m n >>或01n m <<<或01m n <<<. 例5.求下列函数的值域:(1)2log (3)y x =+;(2)22log (3)y x =-;(3)2log (47)a y x x =-+(0a >且1a ≠).解:(1)令3t x =+,则2log y t =, ∵0t >, ∴y R ∈,即函数值域为R . (2)令23t x =-,则03t <≤,∴2log 3y ≤, 即函数值域为2(,log 3]-∞. (3)令2247(2)33t x x x =-+=-+≥,当1a >时,log 3a y ≥, 即值域为[log 3,)a +∞, 当01a <<时,log 3a y ≤, 即值域为(,log 3]a -∞. 例6.判断函数2()log )f x x =的奇偶性。
x >恒成立,故()f x 的定义域为(,)-∞+∞,2()log )f x x -=2log =-2log =-2log ()x f x =-=-,所以,()f x 为奇函数。
例7.求函数2132log (32)y x x =-+的单调区间。
解:令223132()24u x x x =-+=--在3[,)2+∞上递增,在3(,]2-∞上递减, 又∵2320x x -+>, ∴2x >或1x <,故232u x x =-+在(2,)+∞上递增,在(,1)-∞上递减, 又∵132log y u =为减函数,所以,函数2132log (32)y x x =-+在(2,)+∞上递增,在(,1)-∞上递减。
例8.若函数22log ()y x ax a =---在区间(,1-∞-上是增函数,a 的取值范围。
解:令2()u g x x ax a ==--, ∵函数2log y u =-为减函数,∴2()u g x x ax a ==--在区间(,1-∞上递减,且满足0u >,∴12(10ag ⎧≥⎪⎨⎪≥⎩,解得22a -≤≤, 所以,a 的取值范围为[22]-.例1 已知函数2()f x x bx c =-+满足(1)(1)f x f x +=-,且(0)3f =,则()xf b 与()xf c 的大小关系是_____.分析:先求bc ,的值再比较大小,要注意x xb c ,的取值是否在同一单调区间内. 解:∵(1)(1)f x f x +=-, ∴函数()f x 的对称轴是1x =. 故2b =,又(0)3f =,∴3c =.∴函数()f x 在(]1-,∞上递减,在[)1+,∞上递增.若0x ≥,则321xx ≥≥,∴(3)(2)x x f f ≥;若0x <,则321xx<<,∴(3)(2)x xf f >. 综上可得(3)(2)xxf f ≥,即()()xxf c f b ≥.评注:①比较大小的常用方法有:作差法、作商法、利用函数的单调性或中间量等.②对于含有参数的大小比较问题,有时需要对参数进行讨论. 2.求解有关指数不等式 例2 已知2321(25)(25)xx a a a a -++>++,则x 的取值范围是___________.分析:利用指数函数的单调性求解,注意底数的取值范围. 解:∵2225(1)441a a a ++=++>≥,∴函数2(25)xy a a =++在()-+,∞∞上是增函数, ∴31x x >-,解得14x >.∴x 的取值范围是14⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∞. 评注:利用指数函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式,并判断底数与1的大小,对于含有参数的要注意对参数进行讨论. 3.求定义域及值域问题例3 求函数y =解:由题意可得2160x --≥,即261x -≤,∴20x -≤,故2x ≤. ∴函数()f x 的定义域是(]2-,∞.令26x t -=,则y =又∵2x ≤,∴20x -≤. ∴2061x -<≤,即01t <≤.∴011t -<≤,即01y <≤.∴函数的值域是[)01,. 评注:利用指数函数的单调性求值域时,要注意定义域对它的影响. 4.最值问题 例4 函数221(01)xx y aa a a =+->≠且在区间[11]-,上有最大值14,则a 的值是_______.分析:令xt a =可将问题转化成二次函数的最值问题,需注意换元后t 的取值范围.解:令xt a =,则0t >,函数221xx y aa =+-可化为2(1)2y t =+-,其对称轴为1t =-.∴当1a >时,∵[]11x ∈-,,∴1x a a a ≤≤,即1t a a≤≤. ∴当t a =时,2max (1)214y a =+-=. 解得3a =或5a =-(舍去);当01a <<时,∵[]11x ∈-,,∴1x a a a ≤≤,即1a t a≤≤, ∴ 1t a =时,2max 11214y a ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭,解得13a =或15a =-(舍去),∴a 的值是3或13. 评注:利用指数函数的单调性求最值时注意一些方法的运用,比如:换元法,整体代入等. 5.解指数方程 例5 解方程223380x x +--=.解:原方程可化为29(3)80390x x⨯-⨯-=,令3(0)xt t =>,上述方程可化为298090t t --=,解得9t =或19t =-(舍去),∴39x=,∴2x =,经检验原方程的解是2x =. 评注:解指数方程通常是通过换元转化成二次方程求解,要注意验根. 6.图象变换及应用问题例6 为了得到函数935x y =⨯+的图象,可以把函数3xy =的图象( ). A .向左平移9个单位长度,再向上平移5个单位长度 B .向右平移9个单位长度,再向下平移5个单位长度 C .向左平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度 D .向右平移2个单位长度,再向下平移5个单位长度分析:注意先将函数935xy =⨯+转化为235x t +=+,再利用图象的平移规律进行判断.解:∵293535x x y +=⨯+=+,∴把函数3x y =的图象向左平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度,可得到函数935xy =⨯+的图象,故选(C ).评注:用函数图象解决问题是中学数学的重要方法,利用其直观性实现数形结合解题,所以要熟悉基本函数的图象,并掌握图象的变化规律,比如:平移、伸缩、对称等. 习题1、比较下列各组数的大小:(1)若 ,比较 与 ; (2)若 ,比较 与 ; (3)若 ,比较与 ;(4)若 ,且 ,比较a 与b ; (5)若,且,比较a 与b .解:(1)由 ,故 ,此时函数 为减函数.由 ,故.(2)由 ,故 .又 ,故 .从而 .(3)由 ,因 ,故 .又 ,故 .从而 .(4)应有.因若 ,则 .又 ,故,这样 .又因,故.从而,这与已知矛盾.(5)应有 .因若,则.又 ,故 ,这样有 .又因,且,故.从而,这与已知矛盾.小结:比较通常借助相应函数的单调性、奇偶性、图象来求解.2曲线分别是指数函数,和的图象,则与1的大小关系是 ( ). (分析:首先可以根据指数函数单调性,确定 ,在轴右侧令,对应的函数值由小到大依次为,故应选.小结:这种类型题目是比较典型的数形结合的题目,第(1)题是由数到形的转化,第(2)题则是由图到数的翻译,它的主要目的是提高学生识图,用图的意识. 求最值3 求下列函数的定义域与值域.(1)y =231-x ; (2)y =4x +2x+1+1.解:(1)∵x-3≠0,∴y =231-x 的定义域为{x |x ∈R 且x ≠3}.又∵31-x ≠0,∴231-x ≠1,∴y =231-x 的值域为{y |y>0且y ≠1}.(2)y =4x+2x+1+1的定义域为R.∵2x>0,∴y =4x+2x+1+1=(2x )2+2·2x+1=(2x+1)2>1. ∴y =4x+2x+1+1的值域为{y |y>1}.4 已知-1≤x ≤2,求函数f(x)=3+2·3x+1-9x的最大值和最小值 解:设t=3x,因为-1≤x ≤2,所以931≤≤t ,且f(x)=g(t)=-(t-3)2+12,故当t=3即x=1时,f(x)取最大值12,当t=9即x=2时f(x)取最小值-24。
5、设,求函数的最大值和最小值.分析:注意到 ,设 ,则原来的函数成为 ,利用闭区间上二次函数的值域的求法,可求得函数的最值. 解:设,由知,,函数成为 , ,对称轴,故函数最小值为 ,因端点 较 距对称轴 远,故函数的最大值为 .6(9分)已知函数)1(122>-+=a a a y x x 在区间[-1,1]上的最大值是14,求a 的值..解:)1(122>-+=a a a y x x , 换元为)1(122a t at t y <<-+=,对称轴为1-=t .当1>a,a t =,即x =1时取最大值,略解得 a =3 (a = -5舍去)7.已知函数 (且) (1)求 的最小值; (2)若,求的取值范围..解:(1) , 当 即 时,有最小值为(2) ,解得当 时,;当时,.8(10分)(1)已知m x f x +-=132)(是奇函数,求常数m 的值;(2)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 无解有一解有两解解: (1)常数m =1(2)当k <0时,直线y =k 与函数|13|-=x y 的图象无交点,即方程无解;当k =0或k ≥1时, 直线y =k 与函数|13|-=x y 的图象有唯一的交点,所以方程有一解;当0<k <1时, 直线y =k 与函数|13|-=x y 的图象有两个不同交点,所以方程有两解。