高中数学函数概念与基本初等函数单元测试题
第三章 函数的概念与性质 单元检测卷(含解析)—2024-2025学年高一上学期数学必修第一册
第三章 函数的概念与性质(单元检测卷)一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40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.函数y =-x 2+2x +3的定义域为( )A.[-3,1] B.[-1,3]C.(-∞,-3]∪[1,+∞)D.(-∞,-1]∪[3,+∞)2.已知函数y =f(x +1)定义域是[-2,3],则函数y =f(x -1)的定义域是( )A.[0,5] B.[-1,4]C.[-3,2]D.[-2,3]3.已知函数f(x)=Error!若f(-a)+f(a)≤0,则实数a 的取值范围是( )A.[-1,1] B.[-2,0]C.[0,2]D.[-2,2]4.设f(x)是定义域为R 的奇函数,且f(1+x)=f(-x).若f =13,则f =( )A.-53B.-13C.13D.535.二次函数的图象的顶点为(0,-1),对称轴为y 轴,则二次函数的解析式可以为( )A .y =-14x 2+1B.y =14x 2-1C .y =4x 2-16 D.y =-4x 2+166.拟定从甲地到乙地通话m min的话费(单位:元)符合f(m)={3.71,0<m ≤4,1.06×(0.5×[m]+2),m >4,其中[m]表示不超过m 的最大整数,从甲地到乙地通话5.2min 的话费是A.3.71元 B.4.24元C.4.77元D.7.95元7.若函数f(x)在R 上是减函数,则下列关系式一定成立的是( )A.f(a)>f(2a) B.f(a 2)<f(a)C.f(a 2+a)<f(a)D.f(a 2+1)<f(a 2)8.若函数f (x)是奇函数,且当x>0时,f (x)=x 3+x +1,则当x<0时,f (x)的解析式为( )A .f (x)=x 3+x -1B .f (x)=-x 3-x -11()3 5()3C .f (x)=x 3-x +1D .f (x)=-x 3-x +1二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,有选错的得0分,部分选对的得部分分.9.已知f (2x -1)=4x 2,则下列结论正确的是( )A .f (3)=9 B.f (-3)=4C .f (x)=x 2D.f (x)=(x +1)210.函数f(x)的图象是折线段ABC ,如图所示,其中点A ,B ,C 的坐标分别为(-1,2),(1,0),(3,2),以下说法正确的是( )A.f(x)=Error!B.f(x -1)的定义域为[-1,3]C.f(x +1)为偶函数D.若f(x)在[m ,3]上单调递增,则m 的最小值为111.下列说法正确的是( )A.若幂函数的图象经过点,则该幂函数的解析式为y =x -3B.若函数f(x)=,则f(x)在区间(-∞,0)上单调递减C.幂函数y =x α(α>0)始终经过点(0,0)和(1,1)D.若函数f(x)=x ,则对于任意的x 1,x 2∈[0,+∞)有f(x 1)+f(x 2)2≤f 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上.12.设f(x)=11-x,则f(f(x))=__________13.已知二次函数f(x)=ax 2+2ax +1在区间[-3,2]上的最大值为4,则a 的值为________14.若函数f(x)=ax 2+bx +3a +b 是偶函数,定义域为[a -1,2a],则a =________,b =________四、解答题:本题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.1(,2)845x-12x x ()2+15.(13分)已知幂函数f(x)=(m2-5m+7)x-m-1(m∈R)为偶函数.(1)求f的值;(2)若f(2a+1)=f(a),求实数a的值.16.(14分)已知函数f(x)=Error!(1)求f(f(f(5)))的值;(2)画出函数的图象.17.(16分)某公司生产一种电子仪器的固定成本为20 000元,每生产一台仪器需增加投入100元,已知总收益满足函数:R(x)={400x-12x2,0≤x≤400,80 000,x>400,其中x是仪器的月产量.(1)将利润表示为月产量的函数f(x);(2)当月产量为何值时,公司所获利润最大?最大利润为多少元?(总收益=总成本+利润)18.(16分)已知函数f(x)=x21+x2+1,x∈R.1 () 2(1)判断并证明函数的奇偶性;(2)求f(x)+f 的值;(3)计算f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f +f +f .19.(18分)已知二次函数f(x)=x 2-2(a -1)x +4.(1)若a =2,求f(x)在[-2,3]上的最值;(2)若f(x)在区间(-∞,2]上单调单减,求实数a 的取值范围;(3)若x ∈[1,2],求函数f(x)的最小值.参考答案及解析:一、单选题1()x 1()21()31()41.B 解析:由题意,令-x 2+2x +3≥0,即x 2-2x -3≤0,解得-1≤x ≤3,所以函数的定义域为[-1,3].故选B .2.A 解析:由题意知-2≤x ≤3,所以-1≤x +1≤4,所以-1≤x -1≤4,得0≤x ≤5,即y =f(x -1)的定义域为[0,5].3.D 解析:依题意,可得Error!或Error!或Error!解得-2≤a ≤2.4.C 解析:由题意,f =f =f =-f =-f =-f =f =13.5.B 解析:把点(0,-1)代入四个选项可知,只有B 正确.故选B .6.C 解析:f(5.2)=1.06×(0.5×[5.2]+2)=1.06×(0.5×5+2)=4.77.7.D 解析:因为f(x)是R 上的减函数,且a 2+1>a 2,所以f(a 2+1)<f(a 2).故选D .8.A 解析:∵函数f (x)是奇函数,∴f (-x)=-f (x),当x<0时,-x>0,∵x>0时,f (x)=x 3+x +1,∴f (-x)=(-x)3-x +1=-x 3-x +1,∴-f (x)=-x 3-x +1,∴f (x)=x 3+x -1.即x<0时,f (x)=x 3+x -1.故选A .二、多选题9.BD 解析:令t =2x -1,则x =t +12,∴f (t)=4=(t +1)2.∴f (3)=16,f (-3)=4,f (x)=(x +1)2.故选BD .10.ACD 解析:由图可得当-1≤x <1时,图象过(1,0),(-1,2)两点,设f(x)=kx +b ,∴Error!解得Error!=-x +1,当1≤x ≤3时,根据图象过点(1,0),(3,2),同理可得f(x)=x -1,∴f(x)=Error!A 正确;由图可得f(x)的定义域为[-1,3],关于x =1对称,∴f(x -1)的定义域为[0,4],f(x +1)为偶函数,即B 错误,C 正确;当f(x)在[m ,3]上单调递增,则1≤m <3,故m 的最小值为1,D 正确.故选ACD .11.CD 解析:若幂函数的图象经过点,则该幂函数的解析式为y =,故A 错误;函数f(x)=是偶函数且在(0,+∞)上单调递减,故在(-∞,0)上单调递增,故B 错误;幂函数y =x α(α>0)始终经过点(0,0)和(1,1),故C 正确;对任意的x 1,x 2∈[0,+∞),要证f(x 1)+f(x 2)2≤f ,即x 1+x 22≤x 1+x 22,即x 1+x 2+2x 1x 24≤x 1+x 22,即(x 1-x 2)2≥0,易知成立,故D 正确.三、填空题5()32(1)3+2()3-2(31[1(3+-1()31()3-2t 1()2+1(,2)813x -45x -12x x ()2+12.答案:x -1x (x ≠0且x ≠1)解析:f(f(x))=11-11-x =11-x -11-x=x -1x .13.答案:-3或38解析:f(x)的对称轴为直线x =-1.当a >0时,f(x)max =f(2)=4,解得a =38;当a <0时,f(x)max =f(-1)=4,解得a =-3.综上所述,a =38或a =-3.14.答案:13,0解析:因为偶函数的定义域关于原点对称,所以a -1=-2a ,解得a =13.又函数f(x)=13x 2+bx+b +1为二次函数,结合偶函数图象的特点,则-b2×73=0,易得b =0.四、解答题15.解:(1)由m 2-5m +7=1,得m =2或m =3.当m =2时,f(x)=x -3是奇函数,所以不满足题意,所以m =2舍去;当m =3时,f(x)=x -4,满足题意,所以f(x)=x -4.所以f ==16.(2)由f(x)=x -4为偶函数且f(2a +1)=f(a),得|2a +1|=|a|,即2a +1=a 或2a +1=-a ,解得a =-1或a =-13.16.解:(1)因为5>4,所以f(5)=-5+2=-3.因为-3<0,所以f(f(5))=f(-3)=-3+4=1.因为0<1<4,所以f(f(f(5)))=f(1)=12-2×1=-1,即f(f(f(5)))=-1.(2)图象如图所示.1()241()217.解:(1)设月产量为x 台,则总成本为(20 000+100x)元,从而f(x)={-12x 2+300x -20 000,0≤x ≤400,60 000-100x ,x >400.(2)当0≤x ≤400时,f(x)=-12(x -300)2+25 000,所以当x =300时,f(x)max =25 000.当x >400时,f(x)=60 000-100x 单调递减,f(x)<60 000-100×400=20 000<25 000.所以当x =300时 ,f(x)max =25 000,即每月生产300台仪器时利润最大,最大利润为25 000元.18.解:(1)f(x)是偶函数,理由如下.f(x)的定义域为R ,关于y 轴对称.因为f(-x)=(-x)21+(-x)2+1=x 21+x 2+1=f(x),所以f(x)=x 21+x 2+1是偶函数.(2)因为f(x)=x 21+x 2+1,所以f =+1=1x 2+1+1,所以f(x)+f =3.(3)由(2)可知f(x)+f =3,又因为f(1)=32,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+ff +f +f =f(1)+=32+3×3=21219.解:(1)当a =2时,f(x)=x 2-2x +4,x ∈[-2,3],因为f(x)的对称轴为x =1,所以f(x)在[-2,1]上单调递减,在[1,3]上单调递增,所以当x =1时,f(x)取得最小值为f(1)=1-2+4=3,当x =-2时,f(x)取得最大值为f(-2)=22+4+4=12.1()x 221()x 11()x +1(x 1()x 1()21()31()4111[f (2)f ()][f (3)f ()][f (4)f ()]234+++++(2)二次函数f(x)=x 2-2(a -1)x +4的对称轴为x =a -1,f(x)在区间(-∞,2]单调递减,则a -1≥2,解得a≥3.所以实数a 的取值范围为[3,+∞).(3)二次函数f(x)=x 2-2(a -1)x +4的对称轴为x =a -1,当a -1≤1,则a≤2,此时f(x)在[1,2]上单调递增,所以f(x)min =f(1)=1-2(a -1)+4=7-2a .当1<a -1<2,则2<a <3,此时f(x)在[1,a -1]上单调递减,在[a -1,2]上单调递增,所以f(x)min =f(a -1)=(a -1)2-2(a -1)2+4=-a 2+2a +3.当a -1≥2,则a ≥3,此时f(x)在[1,2]上单调递减,所以f(x)min =f(2)=22-4(a -1)+4=12-4a .综上,f(x)min ={7-2a ,a ≤2,-a 2+2a +3,2<a <3,12-4a ,a ≥3.。
单元检测二 函数概念与基本初等函数Ⅰ(提升卷)
单元检测二 函数概念与基本初等函数Ⅰ(提升卷)考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间100分钟,满分130分. 4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本题共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.(2019·运城市永济中学期末)函数f (x )=2x -1+1x -1的定义域为( )A .[0,1)B .(1,+∞)C .(-∞,1)∪(1,+∞)D .[0,1)∪(1,+∞)2.已知f (x )=x -x 2,则函数f (x )的解析式为( ) A .f (x )=x 2-x 4 B .f (x )=x -x 2 C .f (x )=x 2-x 4(x ≥0)D .f (x )=x -x (x ≥0)3.(2019·洛阳期末)已知函数f (x )=ax 2+bx +c ,若关于x 的不等式f (x )>0的解集为(-1,3),则( )A .f (4)>f (0)>f (1)B .f (1)>f (0)>f (4)C .f (0)>f (1)>f (4)D .f (1)>f (4)>f (0)4.已知a =⎝⎛⎭⎫1312,b =ln 12,c =213,则( ) A .a >b >c B .c >a >b C .b >a >c D .b >c >a5.(2019·郑州期末)已知函数f (x )=a +22x +1为奇函数,则f (a )等于( )A.13B.23 C .-1 D .-126.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f (2)=0,则使得f (x )<0的x 的取值范围是( ) A .(-∞,2)B .(-2,2)C .(-∞,2)∪(2,+∞)D .(2,+∞)7.(2019·安徽省示范高中皖北协作区联考)函数f (x )=x cos x -sin x ,x ∈[-π,π]的大致图像为( )8.(2019·郑州质检)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设x ∈R ,用[x ]表示不超过x 的最大整数,则y =[x ]称为高斯函数.例如:[-2.1]=-3,[3.1]=3,已知函数f (x )=2x +32x +1,则函数y =[f (x )]的值域为( ) A .{0,1,2,3} B .{0,1,2} C .{1,2,3}D .{1,2}9.函数y =2-xx +1,x ∈(m ,n ]的最小值为0,则m 的取值范围是( )A .(1,2)B .(-1,2)C .[1,2)D .[-1,2)10.如图,在直角梯形ABCD 中,AB ⊥BC ,AD =DC =2,CB =2,动点P 从点A 出发,由A →D →C →B 沿边运动,点P 在AB 上的射影为Q .设点P 运动的路程为x ,△APQ 的面积为y ,则y =f (x )的图像大致是( )11.已知定义在R 上的函数f (x )的图像关于点⎝⎛⎭⎫-34,0对称,且满足f (x )=-f ⎝⎛⎭⎫x +32,又 f (-1)=1,f (0)=-2,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 020)等于( ) A .1 B .-1 C .2 019 D .2 02012.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,满足f (x )+f (2-x )=0,且当x ∈[0,1)时,f (x )=ln ⎝⎛⎭⎫e x +x x +1,则函数g (x )=f (x )+13x 在区间[-6,6]上的零点个数是( )A .4B .5C .6D .7第Ⅱ卷(非选择题 共70分)二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.幂函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+2m -3在区间(0,+∞)内为增函数,则实数m 的值为________.14.已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,且当0≤x <1时,f (x )=2x +a ,f (1)=0,则f (-3)+f (14-log 27)=________.15.某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1(万元)与仓库到车站的距离(公里)成反比.而每月库存货物的运费y 2(万元)与仓库到车站的距离(公里)成正比.如果在距车站10公里处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元.由于地理位置原因,仓库距离车站不超过4公里.那么要使这两项费用之和最小,最少的费用为________万元.16.(2020·安徽省皖南八校联考)已知函数f (x )=ax -x 2,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax -x 2,x ≥0,a -2x ,x <0,若方程g (f (x ))=0有四个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是________.三、解答题(本题共4小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(12分)已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12ax,a 为常数,且函数的图像过点(-1,2). (1)求常数a 的值;(2)若g (x )=4-x -2,且存在x ,使g (x )=f (x ),求满足条件的x 的值.18.(12分)(2020·江西师范大学附属中学月考)已知函数y =f (x )与函数y =a x (a >0,且a ≠1)图像关于y =x 对称.(1)若当x ∈[0,2]时,函数f (3-ax )恒有意义,求实数a 的取值范围; (2)当a =2时,求函数g (x )=f (x )·f (2x )的最小值.19.(13分)已知定义在区间[1,2]上的两个函数f (x )和g (x ),f (x )=-x 2+2ax -1,a ≥1,g (x )=mx+x ,x ∈R . (1)求函数f (x )的最大值m (a );(2)若y =g (x )在区间[1,2]上单调,求实数m 的取值范围;(3)当m =4时,若对于任意x 1∈[1,2],总存在x 2∈[1,2],使f (x 1)<g (x 2)恒成立,求实数a 的取值范围.20.(13分)已知函数f (x )定义在区间(-1,1)内,且满足下列两个条件:①对任意x ,y ∈(-1,1),都有f (x )+f (y )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 1+xy ;②当x ∈(-1,0)时,有f (x )>0.(1)求f (0),并证明函数f (x )在区间(-1,1)内是奇函数; (2)验证函数f (x )=lg 1-x1+x 是否满足这些条件;(3)若f ⎝⎛⎭⎫-12=1,试求函数F (x )=f (x )+12的零点.答案精析1.D [因为f (x )=2x -1+1x -1,所以定义域为⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,x -1≠0,解得x ≥0且x ≠1,故f (x )的定义域为[0,1)∪(1,+∞).] 2.C [因为f (x )=(x )2-(x )4, 所以f (x )=x 2-x 4(x ≥0).]3.B [由已知a <0,且-1,3为方程ax 2+bx +c =0的两根, 可得-1+3=-b a ,-1×3=ca ,即b =-2a ,c =-3a , f (x )=ax 2-2ax -3a ,a <0,可得f (0)=-3a ,f (1)=-4a ,f (4)=5a , 可得f (1)>f (0)>f (4).]4.B [∵a =1213∈(0,1),b =ln 12=-ln 2<0,c =132>20=1,∴b <a <c .]5.A [由函数表达式可知,函数在x =0处有定义, 则f (0)=0,a =-1,则f (x )=-1+22x +1,f (-1)=13.故选A.]6.B [f (x )是定义在R 上的偶函数, 因为f (x )在(-∞,0]上是减函数, 所以f (x )在[0,+∞)上是增函数, 又f (2)=0,所以f (-2)=f (2)=0,所以f (x )<0的解集为(-2,2).]7.D [f (-x )=-x cos x +sin x =-(x cos x -sin x )=-f (x ), 函数f (x )是奇函数,图像关于原点对称,排除A ,C , 又f ⎝⎛⎭⎫π2=π2cos π2-sin π2=-1<0,排除B ,故选D.] 8.D [f (x )=2x +32x +1=(1+2x )+21+2x =1+21+2x, 又2x >0,∴1+21+2x∈(1,3), ∴当x ∈(1,2)时,y =[f (x )]=1; 当x ∈[2,3)时,y =[f (x )]=2. ∴函数y =[f (x )]的值域是{1,2}.]9.B [函数y =2-x x +1=3-(x +1)x +1=3x +1-1在区间(-1,+∞)上是减函数.当x =2时,y =0.根据题意x ∈(m ,n ]时,y min =0. 所以m 的取值范围是-1<m <2.] 10.D [根据题意可得到y =f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧14x 2,0≤x ≤2,22x +1-2,2<x <4,-2+22(x -4-2),4≤x ≤4+2,由二次函数和一次函数的图像可知f (x )的图像只能是D.] 11.A [定义在R 上的函数f (x )的图像关于点⎝⎛⎭⎫-34,0对称, 所以f (x )=-f ⎝⎛⎭⎫-x -32. 因为函数f (x )满足f (x )=-f ⎝⎛⎭⎫x +32, 则f ⎝⎛⎭⎫-x -32=f ⎝⎛⎭⎫x +32,即f ⎣⎡⎦⎤-⎝⎛⎭⎫x +32=f ⎝⎛⎭⎫x +32, 所以f (x )为定义在R 上的偶函数, 所以f (x )=f (-x )=f (x +3),所以f (x )是一个以3为周期的周期函数. 又f (-1)=1,f (0)=-2, 则f (1)=f (-1)=1, f (-1)=f (-1+3)=f (2)=1, f (0)=f (0+3)=f (3)=-2. 所以f (1)+f (2)+f (3)=0. 又2 020=673×3+1.所以f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 020)=f (1)=f (-1)=1.] 12.B [由f (x )+f (2-x )=0,令x =1,则f (1)=0, ∵f (x )+f (2-x )=0,∴f (x )的图像关于点(1,0)对称, 又f (x )是定义在R 上的奇函数, ∴f (x )=-f (2-x )=f (x -2), ∴f (x )是周期为2的函数.当x ∈[0,1)时,f (x )=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x +x x +1=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -1x +1+1为增函数, 画出f (x )及y =-13x 在[0,6]上的图像如图所示,经计算,结合图像易知,函数f (x )的图像与直线y =-13x 在[0,6]上有3个不同的交点,由函数的奇偶性可知,函数g (x )=f (x )+13x 在区间[-6,6]上的零点个数是5.]13.2解析 根据题意得m 2-m -1=1,解得m =2或m =-1. 因为当x ∈(0,+∞)时,f (x )为增函数,所以当m =2时,m 2+2m -3=5,幂函数为f (x )=x 5,满足题意; 当m =-1时,m 2+2m -3=-4,幂函数为f (x )=x -4,不满足题意. 综上,m =2. 14.-34解析 易知f (-3)=f (1)=0, 由f (x )是奇函数,知f (0)=0, 所以20+a =0,所以a =-1. 因为log 27=2+log 274,所以f (14-log 27)=f ⎝⎛⎭⎫-log 274=-f ⎝⎛⎭⎫log 274 =-⎝⎛⎭⎫74-1=-34, 则f (-3)+f (14-log 27)=0-34=-34.15.8.2解析 设仓库与车站距离为x 公里, 由已知y 1=20x ,y 2=0.8x .费用之和y =y 1+y 2=0.8x +20x,其中0<x ≤4, 由对勾函数的单调性可知,函数y =0.8x +20x 在区间(0,4]上递减,所以,当x =4时,y 取得最小值8.2万元.16.(-∞,0)∪(4,+∞) 解析 由题意知,当a >0时, 由g (t )=0,解得t =0或t =a ,又由g (f (x ))=0,可得f (x )=0或f (x )=a , 此时方程f (x )=0有两解,方程f (x )=a 要有两解时,Δ=a 2-4a >0,解得a >4, 当a =0时,由g (f (x ))=0, 即f (x )=0,可得x 2=0只有一解, 当a <0时,由g (t )=0得t =0或t =a2,又由g (f (x ))=0化为f (x )=0或f (x )=a2,方程f (x )=0有两解,只要f (x )=a2有两解,即方程x 2-ax +a2=0有两解,则a 2-2a >0,解得a <0.综上,a ∈(-∞,0)∪(4,+∞). 17.解 (1)由已知得⎝⎛⎭⎫12-a=2,解得a =1. (2)由(1)知f (x )=⎝⎛⎭⎫12x , 因为存在x ,使g (x )=f (x ), 所以4-x -2=⎝⎛⎭⎫12x , 即⎝⎛⎭⎫14x -⎝⎛⎭⎫12x -2=0,即⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫12x 2-⎝⎛⎭⎫12x -2=0有解, 令⎝⎛⎭⎫12x=t (t >0),则t 2-t -2=0, 即(t -2)(t +1)=0,解得t =2,即⎝⎛⎭⎫12x =2,解得x =-1, 故满足条件的x 的值为-1.18.解 (1)由题意,可知函数y =f (x )与函数y =a x (a >0,且a ≠1)图像关于y =x 对称, 所以函数f (x )的解析式为f (x )=log a x (a >0,a ≠1), 所以f (3-ax )=log a (3-ax ),又由当x ∈[0,2]时,函数f (3-ax )恒有意义,所以3-ax >0在[0,2]上恒成立, 设g (x )=3-ax (a >0,a ≠1), 则g (x )在[0,2]上为减函数, 则g (2)=3-2a >0,解得a <32,所以实数a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪0<a <32,a ≠1. (2)由(1)知函数f (x )=log 2x ,所以g (x )=f (x )·f (2x )=12(1+log 2x )log 2x .令log 2x =t ,t ∈R ,则y =12t (t +1)=12⎝⎛⎭⎫t +122-18≥-18, 当t =-12时,g (x )min =-18.19.解 (1)f (x )=-x 2+2ax -1=-(x -a )2+a 2-1, 则当1≤a <2时,m (a )=f (x )max =f (a )=a 2-1, 当a ≥2时,m (a )=f (x )max =f (2)=4a -5,所以m (a )=⎩⎪⎨⎪⎧4a -5,a ≥2,a 2-1,1≤a <2.(2)g ′(x )=-mx 2+1=x 2-m x 2,依题意,①g ′(x )≥0在[1,2]上恒成立, 即x 2-m ≥0在[1,2]上恒成立, 则m ≤(x 2)min =1;②g ′(x )≤0在[1,2]上恒成立, 即x 2-m ≤0在[1,2]上恒成立, 则m ≥(x 2)max =4.综上,实数m 的取值范围为m ≤1或m ≥4. (3)依题意可得,f (x 1)max <g (x 2)max ,当m =4时,由(2)知g (x )在[1,2]上递减,则g (x 2)max =g (1)=5,由(1)得,①当1≤a <2时,a 2-1<5,解得-6<a <6,所以1≤a <2;②当a ≥2时,4a -5<5,解得a <52,所以2≤a <52. 综上所述,1≤a <52. 20.解 (1)令x =y =0,则f (0)+f (0)=f (0),所以f (0)=0. 令y =-x ,则f (x )+f (-x )=f (0)=0,所以f (-x )=-f (x ),又f (x )的定义域(-1,1)关于坐标原点对称,所以函数f (x )在区间(-1,1)内是奇函数.(2)由1-x 1+x>0,得-1<x <1, 所以函数f (x )的定义域为(-1,1).①f (x )+f (y )=lg 1-x 1+x +lg 1-y 1+y=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x ·1-y 1+y =lg 1-x -y +xy 1+x +y +xy =lg 1-x +y1+xy 1+x +y 1+xy=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 1+xy . ②当-1<x <0时,0<1+x <1<1-x ,所以1-x 1+x >1,所以lg 1-x 1+x>0. 故函数f (x )=lg 1-x 1+x满足这些条件. (3)设-1<x 1<x 2<0,则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1-x 21-x 1x 2. 因为-1<x 1<x 2<0,所以x 1-x 2<0,0<x 1x 2<1,所以-1<x 1-x 21-x 1x 2<0. 由条件②知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-x 21-x 1x 2>0, 所以f (x 1)-f (x 2)>0,所以f (x 1)>f (x 2),故f (x )在区间(-1,0)内为减函数.由奇函数性质可知,f (x )在区间(0,1)内仍是减函数, 所以f (x )在区间(-1,1)内单调递减,因为f ⎝⎛⎭⎫-12=1,所以f ⎝⎛⎭⎫12=-1. 由F (x )=f (x )+12=0,得2f (x )=-1, 所以f (x )+f (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 1+x 2=f ⎝⎛⎭⎫12, 所以2x 1+x 2=12, 整理得x 2-4x +1=0,解得x =2-3或x =2+ 3. 又x ∈(-1,1),所以x =2- 3.故函数F (x )的零点为2- 3.。
2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》模考卷及答案解析
2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》模考卷(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)1.函数y =ln x +1-x 的定义域是()A .(0,1)B .[0,1)C .(0,1]D .[0,1]答案C解析>0,-x ≥0,解得0<x ≤1,所以函数f (x )的定义域为(0,1].故选C.2.下列函数中,既是奇函数,又在区间(0,1)上递减的函数是()A .y =cos xB .y |C .y =tan xD .y =x-3答案D解析由于y =cos x 是偶函数,故A 不是正确选项.由于y |是偶函数,故B 不是正确选项.由于y =tan x 在(0,1)上为增函数,故C 不是正确选项.D 选项中y =x -3既是奇函数,又在(0,1)上递减,符合题意.故选D.3.设函数y =log 3x 与y =3-x 的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间是()A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)答案C解析因为方程log 3x =-x +3的解,就是m (x )=log 3x +x -3的零点,因为m (x )=log 3x +x -3单调递增且连续,m (x )=log 3x +x -3在(1,2)上满足m (1)m (2)>0,m (x )=log 3x +x -3在(2,3)上满足m (2)m (3)<0,所以m (x )=log 3x +x -3的零点在(2,3)内,可得方程log 3x +x -3=0的解所在的区间是(2,3),即则x 0所在的区间是(2,3),故选C.4.若a =π82=1πlog b ,c =log ()A .b >c >aB .a >b >cC .c >a >bD .b >a >c答案B解析a =π82>20=1,∵0<1π<1,1πlog b >0,∴0<b <1,c =log log 232<log 21=0,∴a >b >c .故选B.5.(2019·山师大附中模拟)函数f (x )-2a )x +3a (x <1),x (x ≥1)的值域为R ,则实数a 的取值范围是()A .(-∞,-1) B.12,1C.-1答案C解析因为函数f (x )-2a )x +3a (x <1)x (x ≥1),的值域为R -2a >0,1-2a )+3a ≥0,解得-1≤a <12,故选C.6.函数y =2xln|x |的图象大致为()答案B解析采用排除法,函数定义域为{x |x ≠0且x ≠±1},排除A ;当x >1时,ln|x |>0,y =2xln|x |>0,排除D ;当x <-1时,ln|x |>0,y =2x ln|x |<0,排除C ,故选B.7.(2019·山师大附中模拟)函数f (x )是R 上的偶函数,且f (x +1)=-f (x ),若f (x )在[-1,0]上单调递减,则函数f (x )在[3,5]上是()A.增函数B.减函数C.先增后减的函数D.先减后增的函数答案D解析已知f(x+1)=-f(x),则函数周期T=2,因为函数f(x)是R上的偶函数,在[-1,0]上单调递减,所以函数f(x)在[0,1]上单调递增,即函数在[3,5]上是先减后增的函数.故选D.8.(2019·新乡模拟)设函数f(x)=e-x-e x-5x,则不等式f(x2)+f(-x-6)<0的解集为() A.(-3,2)B.(-∞,-3)∪(2,+∞)C.(-2,3)D.(-∞,-2)∪(3,+∞)答案D解析由f(x)=e-x-e x-5x,得f(-x)=e x-e-x+5x=-f(x),则f(x)是奇函数,故f(x2)+f(-x-6)<0⇔f(x2)<-f(-x-6)=f(x+6).又f(x)是减函数,所以f(x2)<f(x+6)⇔x2>x+6,解得x<-2或x>3,故不等式f(x2)+f(-x-6)<0的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞),故选D.9.(2019·广东六校模拟)已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2019)等于()A.-2018B.2C.0D.50答案C解析f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,可得f(-x)=-f(x),f(1-x)=f(1+x)即有f(x+2)=f(-x),即f(x+2)=-f(x),进而得到f(x+4)=-f(x+2)=f(x),f(x)为周期为4的函数,若f(1)=2,可得f(3)=f(-1)=-f(1)=-2,f(2)=f(0)=0,f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0-2+0=0,可得f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2019)=504×0+2+0-2=0.故选C.10.(2019·衡水中学摸底)已知函数f(x)e x,x≤0,x,x>0(e为自然对数的底数),若关于x 的方程f(x)+a=0有两个不相等的实根,则a的取值范围是()A .a >-1B .-1<a <1C .0<a ≤1D .a <1答案C解析画出函数f (x )的图象如图所示,若关于x 的方程f (x )+a =0有两个不相等的实根,则函数f (x )与直线y =-a 有两个不同交点,由图可知-1≤-a <0,所以0<a ≤1.故选C.11.(2019·新疆昌吉教育共同体月考)若关于x 的不等式1+a cos x ≥23sin 2R 上恒成立,则实数a 的最大值为()A .-13 B.13C.23D .1答案B解析1+a cos x ≥23sin 2=23cos 2x =23(2cos 2x -1),令cos x =t ∈[-1,1],并代入不等式,则问题转化为不等式4t 2-3at -5≤0在t ∈[-1,1]+3a -5≤0,-3a -5≤0,所以-13≤a ≤13.所以实数a 的最大值为13.12.(2019·沈阳东北育才学校模拟)设函数f (x )+1|,x ≤0,4x |,x >0,若关于x 的方程f (x )=a 有四个不同的解x 1,x 2,x 3,x 4,且x 1<x 2<x 3<x 4,则x 3(x 1+x 2)+1x 23x 4的取值范围是()1,721C .(-1,+∞)-∞,72答案A解析画出函数f (x )的图象如图所示,根据对称性可知,x 1和x 2关于x =-1对称,故x 1+x 2=-2.由于|log 4x |=|log 41x |,故1x 3=x 4,x 3·x 4=1.令log 41x =1,解得x =14,所以x 3∈14,x 3(x 1+x 2)+1x 23x 4=-2x 3+1x 3,由于函数y =-2x +1x 在区间14,减函数,故-2x 3+1x 3∈1,72,故选A.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.函数f (x )=ln x -2的定义域为________.答案[e 2,+∞)解析∵函数f (x )=ln x -2,∴ln x -2≥0,即ln x ≥ln e 2,∴x ≥e 2,∴函数f (x )=ln x -2的定义域为[e 2,+∞).14.(2019·浏阳六校联考)f (x )是定义在R 上的周期为3的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x ,则f (6)=________.答案-2解析由题意得-72+=-124=-2,又f (6)=f (0)=0,∴f (6)=-2.15.(2019·青岛调研)已知函数f (x )3(x +1),x >0,-x ,x ≤0,f (m )>1,则m 的取值范围是____________.答案(-∞,0)∪(2,+∞)解析若f (m )>1>0,3(1+m )>log 33≤0,-m >1,>0,+1>3≤0,m >0,解得m >2或m <0.16.已知函数f (x )2+3a ,x <0,a (x +1)+1,x ≥0(a >0且a ≠1)在R 上单调递减,且关于x 的方程|f (x )|=2-x 恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是________.答案13,23∪解析画出函数y =|f (x )|的图象如图,由函数y =f (x )是单调递减函数可知,0+3a ≥log a (0+1)+1,即a ≥13,由log a (x 0+1)+1=0得,x 0=1a -1≤2,所以当x ≥0时,y =2-x 与y =|f (x )|图象有且仅且一个交点.所以当2≥3a ,即13≤a ≤23时,函数y =|f (x )|与函数y =2-x 图象恰有两个不同的交点,即方程|f (x )|=2-x 恰好有两个不相等的实数解,结合图象可知当直线y =2-x 与函数y =x 2+3a 相切时,得x 2+x +3a -2=0.由Δ=1-4(3a -2)=0,解得a =34,此时也满足题意.综上,所求实数a 的取值范围是13,23∪三、解答题(本大题共70分)17.(10分)(2019·酒泉敦煌中学诊断)求下列函数的解析式:(1)已知2f (x -1)-f (1-x )=2x 2-1,求二次函数f (x )的解析式;(2)已知f (x -1)=x ,求f (x )的解析式.解(1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (x -1)=a (x -1)2+b (x -1)+c ,f (1-x )=a (1-x )2+b (1-x )+c ,所以2f (x -1)-f (1-x )=2ax 2-4ax +2a +2bx -2b +2c -(ax 2-2ax +a +b -bx +c )=ax 2-(2a -3b )x +a -3b +c =2x2-1,=2,a -3b =0,-3b +c =-1,=2,=43,=1,所以f (x )=2x 2+43x +1.(2)令t =x -1,t ≥-1,则x =(t +1)2,∴f (t )=(t +1)2(t ≥-1).∴f (x )的解析式为f (x )=(x +1)2,x ≥-1.18.(12分)(2019·廊坊省级示范高中联考)已知函数f (x )=log 3(ax 2-x +3).(1)若函数f (x )的定义域为R ,求a 的取值范围;(2)已知集合M =[1,3],方程f (x )=2的解集为N ,若M ∩N ≠∅,求a 的取值范围.解(1)因为函数的定义域为R ,所以ax 2-x +3>0恒成立,当a =0时,-x +3>0不恒成立,不符合题意;当a ≠0>0,=1-12a <0,解得a >112.综上所述a >112.(2)由题意可知,ax 2-x +3=9在[1,3]上有解.即a =6x 2+1x 在[1,3]上有解,设t =1x,t ∈13,1,则a =6t 2+t ,因为y =6t 2+t 在13,1上单调递增,所以y ∈[1,7].所以a ∈[1,7].19.(12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)判断函数f (x )是否为奇函数;(2)证明:f (x )在R 上是增函数;(3)解不等式f (3m 2-m -2)<1.(1)解当a =b =0时,解得f (0)=1,显然函数不可能是奇函数.(2)证明任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则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,∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)>1,∴f (x 2)-f (x 1)>0,∴f (x )在R 上是增函数.(3)∵f (0)=1,∴f (3m 2-m -2)<1=f (0),又f (x )在R 上递增,所以3m 2-m -2<0,解得-23<m <1,∴-23,20.(12分)已知定义在R 上的函数f (x )是偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x +1.(1)求函数f (x )在R 上的解析式;(2)若方程m =f (x )有4个根x 1,x 2,x 3,x 4,求m 的取值范围及x 1+x 2+x 3+x 4的值.解(1)设x <0⇒-x >0⇒f (-x )=(-x )2-4(-x )+1=x 2+4x +1,由函数f (x )是偶函数,则f (x )=f (-x )=x 2+4x +1,综上f (x )2-4x +1,x ≥0,2+4x +1,x <0或f (x )=x 2-4|x |+1.(2)作出函数f (x )的图象如图所示,由图可知,当-3<m <1时,方程m =f (x )有4个根.令x 1<x 2<x 3<x 4,由x 1+x 22=-2,x 3+x 42=2,得x 1+x 2=-4,x 3+x 4=4,则x 1+x 2+x 3+x 4=0.21.(12分)(2019·荆州质检)为响应国家提出的“大众创业,万众创新”的号召,小李同学大学毕业后,决定利用所学专业进行自主创业.经过市场调查,生产某小型电子产品需投入年固定成本为5万元,每年生产x 万件,需另投入流动成本为C (x )万元,且C (x )=2+4x ,0<x <8,x +49x -35,x ≥8,每件产品售价为10元.经市场分析,生产的产品当年能全部售完.(1)写出年利润P (x )(万元)关于年产量x (万件)的函数解析式;(注:年利润=年销售收入-固定成本-流动成本)(2)年产量为多少万件时,小李在这一产品的生产中所获利润最大?最大利润是多少?解(1)因为每件产品售价为10元,则x 万件产品销售收入为10x 万元,依题意得,当0<x <8时,P (x )=10x 2+45=-12x 2+6x -5,当x ≥8时,P (x )=10x x +49x -5=30所以P (x )-12x 2+6x -5,0<x <8,x ≥8.(2)当0<x <8时,P (x )=-12(x -6)2+13,当x =6时,P (x )取得最大值P (6)=13,当x ≥8时,P ′(x )=-1+49x 2<0,所以P (x )为减函数,当x =8时,P (x )取得最大值P (8)=1278,因为13<1278,故当年产量为8万件时,小李在这一产品的生产中所获利润最大,最大利润为1278万元.22.(12分)(2019·佛山禅城区调研)已知f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数,当x ∈(0,1)时,f (x )=2x 4x +1.(1)求f (x )在(-1,1)上的解析式;(2)若g (x )是周期为2的函数,且x ∈(-1,1)时g (x )=f (x ),求x ∈(2n ,2n +1),n ∈N 时函数g (x )的解析式.解(1)当x ∈(-1,0)时,-x ∈(0,1),因为函数f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-2-x4-x +1=-2x1+4x .因为f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数,所以f (0)=0,故当x ∈(-1,1)时,f (x )的解析式为f (x )∈(0,1),x ∈(-1,0).(2)设x ∈(2n ,2n +1),则x -2n ∈(0,1),g (x -2n )=2x-2n4x -2n +1.因为g (x )周期为2,n ∈N ,所以2n 也是周期,g (x -2n )=g (x ),所以x ∈(2n,2n +1)时,g (x )=2x -2n 4x-2n+1.。
新高中数学函数的概念与基本初等函数多选题100及解析
新高中数学函数的概念与基本初等函数多选题100及解析一、函数的概念与基本初等函数多选题1.设[]x 表示不超过x 的最大整数,如:[]1.21=,[]1.22-=-,[]y x =又称为取整函数,在现实生活中有着广泛的应用,诸如停车收费,出租车收费等均按“取整函数”进行计费,以下关于“取整函数”的描述,正确的是( ) A .x R ∀∈,[][]22x x =B .,x y R ∀∈,若[][]x y =,则1x y ->-C .x R ∀∈,[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦D .不等式[][]2230x x --≥的解集为{|0x x <或}2x ≥ 【答案】BCD 【分析】通过反例可得A 错误,根据取整函数的定义可证明BC 成立,求出不等式2230t t --≥的解后可得不等式[][]2230x x --≥的解集,从而可判断D 正确与否. 【详解】对于A , 1.5x =-,则[][][]()233,2224x x =-=⨯--==-,故[][]22x x ≠,故A 不成立.对于B ,[][]x y m ==,则1,1m x m m y m ≤<+≤<+, 故1m y m --<-≤-,所以1x y ->-,故B 成立. 对于C ,设x m r =+,其中[),0,1m Z r ∈∈, 则[]11222x x m r ⎡⎤⎡⎤++=++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,[][]222x m r =+, 若102r ≤<,则102r ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,[]20r =,故[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦;若112r <<,则112r ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,[]21r =,故[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦,故C 成立.对于D ,由不等式[][]2230x x --≥可得[]1x ≤-或[]32x ≥, 故0x <或2x ≥,故D 正确. 故选:BCD 【点睛】本题考查在新定义背景下恒等式的证明与不等式的解法,注意把等式的证明归结为整数部分和小数部分的关系,本题属于较难题.2.高斯是德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家,近代数学奠基者之一.高斯被认为是历史上最重要的数学家之一,并享有“数学王子”之称.有这样一个函数就是以他名字命名的:设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]()f x x =称为高斯函数,又称为取整函数.如:(2.3)2f =,( 3.3)4f -=-.则下列正确的是( ) A .函数()f x 是R 上单调递增函数B .对于任意实数a b ,,都有()()()f a f b f a b +≤+ C .函数()()g x f x ax =-(0x ≠)有3个零点,则实数a 的取值范围是34434532⎛⎤⎡⎫⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭,, D .对于任意实数x ,y ,则()()f x f y =是1x y -<成立的充分不必要条件 【答案】BCD 【分析】取反例可分析A 选项,设出a ,b 的小数部分,根据其取值范围可分析B 选项,数形结合可分析C 选项,取特殊值可分析D 选项. 【详解】解:对于A 选项,()()1 1.21f f ==,故A 错误;对于B 选项,令[]a a r =+,[](,b b q r =+q 分别为a ,b 的小数部分), 可知[]01r a a =-<,[]01q b b =-<,[]0r q +≥, 则()[][][][][][][]()()f a b a b r q a b r q a b f a f b ⎡⎤+=+++=++++=+⎣⎦,故B 错误;对于C 选项,可知当1k x k ≤<+,k Z ∈时,则()[]f x x k ==, 可得()f x 的图象,如图所示:函数()()()0g x f x ax x =-≠有3个零点,∴函数()f x 的图象和直线y ax =有3个交点,且()0,0为()f x 和直线y ax =必过的点,由图可知,实数a 的取值范围是][3443,,4532⎛⎫⋃⎪⎝⎭,故C 正确;对于D 选项,当()()f x f y =时,即r ,q 分别为x ,y 的小数部分,可得01r ≤<,01q ≤<,[][]101x y x r y q r q -=+--=-<-=;当1x y -<时,取0.9x =-,0.09y =,可得[]1x =-,[]0y =,此时不满足()()f x f y =,故()()f x f y =是1x y -<成立的充分不必要条件,故D 正确; 故选:BCD . 【点睛】本题考查函数新定义问题,解答的关键是理解题意,转化为分段函数问题,利用数形结合思想;3.下列命题正确的是( )A .已知幂函数21()(1)m f x m x --=+在(0,)+∞上单调递减则0m =或2m =-B .函数2()(24)3f x x m x m =-++的有两个零点,一个大于0,一个小于0的一个充分不必要条件是1m <-.C .已知函数31()sin ln 1x f x x x x +⎛⎫=++⎪-⎝⎭,若(21)0f a ->,则a 的取值范围为1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .已知函数()f x 满足()()2f x f x -+=,1()x g x x+=,且()f x 与()g x 的图像的交点为()()()112288,,,,x y x y x y 则128128x x x y y y ++⋯++++⋯+的值为8【答案】BD 【分析】根据幂函数的性质,可判定A 不正确;根据二次函数的性质和充分条件、必要条件的判定,可得判定B 是正确;根据函数的定义域,可判定C 不正确;根据函数的对称性,可判定D 正确,即可求解. 【详解】对于A 中,幂函数21()(1)m f x m x --=+,可得11m +=±,解得0m =或2m =-, 当0m =时,函数1()f x x -=在(0,)+∞上单调递减;当2m =-时,函数()f x x =在(0,)+∞上单调递增,所以A 不正确;对于B 中,若函数2()(24)3f x x m x m =-++的有两个零点,且一个大于0,一个小于0,则满足(0)30f m =<,解得0m <,所以1m <-是函数2()(24)3f x x m x m =-++的有两个零点,且一个大于0,一个小于0的充分不必要条件,所以B 是正确; 对于C 中,由函数31()sin ln()1x f x x x x +=++-,则满足101xx+>-,解得11x -<<, 即函数()f x 的定义域为(1,1)-,所以不等式(21)0f a ->中至少满足1211a -<-<, 即至少满足01a <<,所以C 不正确;对于D 中,函数()f x 满足()()2f x f x -+=,可得函数()y f x =的图象关于(0,1)点对称, 又由11()x x g x x x-+--==-,可得()()2g x g x -+=,所以函数()y g x =的图象关于(0,1)点对称,则1281280428x x x y y y ++⋯++++⋯+⨯+==,所以D 正确.故选:BD. 【点睛】本题主要考查了以函数的基本性质为背景的命题的真假判定,其中解答中熟记函数的基本性质,逐项判定是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.4.已知直线2y x =-+分别与函数x y e =和ln y x =的图象交于点()()1122,,,A x y B x y ,则下列结论正确的是( ) A .122x x +=B .122x x e e e +>C .1221ln ln 0x x x x +<D .122x x >【答案】ABC 【分析】根据互为反函数的性质可得()()1122,,,A x y B x y 的中点坐标为()1,1,从而可判断A ;利用基本不等式可判断B 、D ;利用零点存在性定理以及对数的运算性质可判断C. 【详解】函数xy e =与ln y x =互为反函数, 则xy e =与ln y x =的图象关于y x =对称,将2y x =-+与y x =联立,则1,1x y ==,由直线2y x =-+分别与函数x y e =和ln y x =的图象交于点()()1122,,,A x y B x y , 作出函数图像:则()()1122,,,A x y B x y 的中点坐标为()1,1, 对于A ,由1212x x +=,解得122x x +=,故A 正确; 对于B ,12121222222x x x x x x e e e e e e e +≥=+⋅==, 因为12x x ≠,即等号不成立,所以122x x e e e +>,故B 正确;对于C ,将2y x =-+与xy e =联立可得2x x e -+=,即20x e x +-=,设()2xf x e x =+-,且函数为单调递增函数,()010210f =+-=-<,112211320222f e e ⎛⎫=+-=-> ⎪⎝⎭,故函数的零点在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上,即1102x <<,由122x x +=,则212x <<, 122112211ln ln ln lnx x x x x x x x +=- ()1222122ln ln ln 0x x x x x x x <-=-<,故C 正确;对于D ,由12122x x x x +≥,解得121x x ≤, 由于12x x ≠,则121x x <,故D 错误; 故选:ABC 【点睛】本题考查了互为反函数的性质、基本不等式的应用、零点存在性定理以及对数的运算性质,考查了数形结合的思想,属于难题.5.已知函数()()23,03,0x x x f x f x x ⎧--<⎪=⎨-≥⎪⎩,以下结论正确的是( )A .()f x 在区间[]4,6上是增函数 B .()()220204f f -+=C .若函数()y f x b =-在(),6-∞上有6个零点()1,2,3,4,5,6i x i =,则619ii x==∑D .若方程()1f x kx =+恰有3个实根,则{}11,13k ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭【答案】BCD 【分析】根据()f x 在[2-,0]上的单调性判断A ,根据(2020)(2)f f =-判断B ,根据图象的对称性判断C ,根据直线1y kx =+与()y f x =的图象有3个交点判断D . 【详解】解:由题意可知当3x -时,()f x 是以3为周期的函数, 故()f x 在[4,6]上的单调性与()f x 在[2-,0]上的单调性相同, 而当0x <时,239()()24f x x =-++,()f x ∴在[2-,0]上不单调,故A 错误;又(2020)(2)2f f =-=,故(2)(2020)4f f -+=,故B 正确; 作出()y f x =的函数图象如图所示:由于()y f x b =-在(,6)-∞上有6个零点,故直线y b =与()y f x =在(,6)-∞上有6个交点,不妨设1i i x x +<,1i =,2,3,4,5, 由图象可知1x ,2x 关于直线32x =-对称,3x ,4x 关于直线32x =对称,5x ,6x 关于直线92x =对称, ∴613392229222i i x ==-⨯+⨯+⨯=∑,故C 正确;若直线1y kx =+经过点(3,0),则13k =-,若直线1y kx =+与23(0)y x x x =--<相切,则消元可得:2(3)10x k x +++=, 令0∆=可得2(3)40k +-=,解得1k =-或5k =-, 当1k =-时,1x =-,当5k =-时,1x =(舍),故1k =-.若直线1y kx =+与()y f x =在(0,3)上的图象相切,由对称性可得1k =.因为方程()1f x kx =+恰有3个实根,故直线1y kx =+与()y f x =的图象有3个交点, 113k ∴-<<-或1k =,故D 正确.故选:BCD . 【点睛】本题考查了函数零点与函数图象的关系,考查函数周期性、对称性的应用,属于中档题.6.太极图是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种互相转化,相对统一的和谐美. 定义:能够将圆O 的周长和面积同时等分成两个部分的函数称为圆O 的一个“太极函数”.则下列有关说法中,正确的是( )A .对于圆O :221x y +=的所有非常数函数的太极函数中,一定不能为偶函数B .函数()sin 1f x x =+是圆O :()2211x y +-=的一个太极函数C .存在圆O ,使得()11x x e f x e -=+是圆O 的一个太极函数D .直线()()12110m x m y +-+-=所对应的函数一定是圆O :()()()222210x y R R -+-=>的太极函数【答案】BCD 【分析】利用“太极函数”的定义逐个判断函数是否满足新定义即可. 【详解】对于A ,如下图所示,若太极函数为偶函数,且ACEPCOPODDFBS SSS===,所以该函数平分圆O 的周长和面积,故A 错误;对于B ,()sin 1f x x =+也关于圆心(0,1) 对称,平分圆O 的周长和面积,所以函数()sin 1f x x =+是圆()22:11O x y +-=的一个太极函数;故B 正确;对于C ,()()+12121+1+1+1x x x x x e e f x e e e --===-,. ()()11111+11++1xxx x xxe e ef x f x e e e ------====-,该函数为奇函数,图象关于原点对称. 所以存在圆O :221x y +=使得()11x x e f x e -=+是圆O 的一个太极函数,如下图所示,故C 正确;对于D ,对于直线()()12110m x m y +-+-=的方程,变形为()()210m x y x y -+--=,令2010x y x y -=⎧⎨--=⎩,得21x y =⎧⎨=⎩,直线()()12110m x m y +-+-=经过圆O 的圆心,可以平分圆O 周长和面积,故D 正确. 故选:BCD.【点睛】本题考查函数对称性的判定与应用,将新定义理解为函数的对称性为解题的关键,考查推理能力,属于较难题.7.已知函数4()nn f x x x=+(n 为正整数),则下列判断正确的是( ) A .函数()f x 始终为奇函数B .当n 为偶数时,函数()f x 的最小值为4C .当n 为奇数时,函数()f x 的极小值为4D .当1n =时,函数()y f x =的图象关于直线2y x =对称 【答案】BC 【分析】由已知得()()4()nnf x x x -=-+-,分n 为偶数和n 为奇数得出函数()f x 的奇偶性,可判断A 和;当n 为偶数时,>0n x ,运用基本不等式可判断B ;当n 为奇数时,令n t x =,则>0,>0;0,0x t x t <<,构造函数4()g t t t=+,利用其单调性可判断C ;当1n =时,取函数4()f x x x=+上点()15P ,,求出点P 关于直线2y x =对称的对称点,代入可判断D.【详解】因为函数4()nnf x x x =+(n 为正整数),所以()()4()n n f x x x -=-+-, 当n 为偶数时,()()44()()nn nnf x x x f x x x -=-+=+=-,函数()f x 是偶函数; 当n 为奇数时,()4()nnf x x f x x-=-+=--,函数()f x 是奇函数,故A 不正确;当n 为偶数时,>0n x ,所以4()4n n f x x x =+≥=,当且仅当4n n x x =时, 即2>0n x =取等号,所以函数()f x 的最小值为4,故B 正确;当n 为奇数时,令n t x =,则>0,>0;0,0x t x t <<,函数()f x 化为4()g t t t=+, 而4()g t t t=+在()()22-∞-+∞,,,上单调递增,在()()2002-,,,上单调递递减, 所以4()g t t t =+在2t =时,取得极小值4(2)242g =+=,故C 正确; 当1n =时,函数4()f x x x=+上点()15P ,,设点P 关于直线2y x =对称的对称点为()000P x y ,,则000051121+5+222y x x y -⎧=-⎪-⎪⎨⎪⨯=⎪⎩,解得00175195x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即0171955P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,而将0171955P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,代入4()f x x x=+不满足, 所以函数()y f x =的图象不关于直线2y x =对称,故D 不正确, 故选:BC . 【点睛】本题考查综合考查函数的奇偶性,单调性,对称性,以及函数的最值,属于较难题.8.若()f x 满足对任意的实数a ,b 都有()()()f a b f a f b +=且()12f =,则下列判断正确的有( ) A .()f x 是奇函数B .()f x 在定义域上单调递增C .当()0,x ∈+∞时,函数()1f x >D .()()()()()()()()()()()()2462016201820202020135201520172019f f f f f f f f f f f f +++⋅⋅⋅++= 【答案】BCD 【分析】利用新定义结合函数的性质进行判断.计算出(1)f 判断A ;先利用(1)21f =>证明所有有理数p ,有()1f p >,然后用任意无理数q 都可以看作是一个有理数列的极限,由极限的性质得()1f q >,这样可判断C ,由此再根据单调性定义判断B ,根据定义计算(2)(21)f n f n -(n N ∈),然后求得D 中的和,从而判断D .【详解】令0,1a b ==,则(1)(10)(1)(0)f f f f =+=,即22(0)f =,∴(0)1f =,()f x 不可能是奇函数,A 错;对于任意x ∈R ,()0f x ≠,若存在0x R ∈,使得0()0f x =,则0000(0)(())()()0f f x x f x f x =+-=-=,与(0)1f =矛盾,故对于任意x ∈R ,()0f x ≠,∴对于任意x ∈R ,2()022222x x x x x f x f f f f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+==> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, ∵(1)21f =>,∴对任意正整数n ,11111111121nn n f n n f f f f f n n n n n n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫ ⎪⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪+++===> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ⎪ ⎪⎝⎭个个,∴11f n ⎛⎫> ⎪⎝⎭, 同理()(111)(1)(1)(1)21n f n f f f f =+++==>,对任意正有理数p ,显然有m p n=(,m n是互质的正整数),则1()1mm f p f f n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==> ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,对任意正无理数q ,可得看作是某个有理数列123,,,p p p 的极限,而()1i f p >,i N ∈,∴()f q 与()i f p 的极限,∴()1f q >, 综上对所有正实数x ,有()1f x >,C 正确,设12x x <,则210x x ->,∴21()1f x x ->,则21211211()(())()()()f x f x x x f x f x x f x =+-=⋅->,∴()f x 是增函数,B 正确;由已知(2)(211)(21)(1)2(21)f n f n f n f f n =-+=-=-,∴(2)2(21)f n f n =-,∴()()()()()()()()()()()()10102246201620182020222210102020135201520172019f f f f f f f f f f f f +++⋅⋅⋅++=+++=⨯=个,D 正确. 故选:BCD . 【点睛】本题考查新定义函数,考查学生分析问题,解决问题的能力,逻辑思维能力,运算求解能力,对学生要求较高,本题属于难题.9.狄利克雷是德国著名数学家,是最早倡导严格化方法的数学家之一,狄利克雷函数()1,0,x Q f x x Q∈⎧=⎨∉⎩(Q 是有理数集)的出现表示数学家对数学的理解开始了深刻的变化,从研究“算”到研究更抽象的“概念、性质、结构”.关于()f x 的性质,下列说法正确的是( )A .函数()f x 是偶函数B .函数()f x 是周期函数C .对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x +=D .对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x ⋅= 【答案】ABC【分析】利用函数奇偶性的定义可判断A 选项的正误;验证()()1f x f x +=,可判断B 选项的正误;分1x Q ∈、1x Q ∉两种情况讨论,结合函数()f x 的定义可判断C 选项的正误;取20x =,1x Q ∉可判断D 选项的正误.【详解】对于A 选项,任取x Q ∈,则x Q -∈,()()1f x f x ==-; 任取x Q ∉,则x Q -∉,()()0f x f x ==-.所以,对任意的x ∈R ,()()f x f x -=,即函数()f x 为偶函数,A 选项正确; 对于B 选项,任取x Q ∈,则1x Q +∈,则()()11f x f x +==; 任取x Q ∉,则1x Q +∉,则()()10f x f x +==.所以,对任意的x ∈R ,()()1f x f x +=,即函数()f x 为周期函数,B 选项正确; 对于C 选项,对任意1x Q ∈,2x ∈Q ,则12x Q x +∈,()()1211f x x f x +==; 对任意的1x Q ∉,2x ∈Q ,则12x x Q +∉,()()1210f x x f x +==. 综上,对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x +=,C 选项正确; 对于D 选项,取20x =,若1x Q ∉,则()()()12101f x x f f x ⋅==≠,D 选项错误. 故选:ABC. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于根据已知函数的定义依次讨论各选项,分自变量为无理数和有理数两种情况讨论,对于D 选项,可取1x Q ∉,20x =验证.10.已知函数()()()52log 1,122,1x x f x x x ⎧-<⎪=⎨--+≥⎪⎩,则方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实根个数可能为( ) A .8 B .7C .6D .5【答案】ABC 【分析】以()1f x =的特殊情形为突破口,解出1x =或3或45或4-,将12x x+-看作整体,利用换元的思想进一步讨论即可. 【详解】 由基本不等式可得120x x +-≥或124x x+-≤-,作出函数()()()52log 1,122,1x x f x x x ⎧-<⎪=⎨--+≥⎪⎩的图像,如下:①当2a >时,1224x x +-≤-或1021x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为4; ②当2a =时,1224x x +-=-或1021x x <+-<或122x x+-=, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为6; ③当12a <<时,12424x x -<+-<-或1021x x <+-<或1122x x<+-< 或1223x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为8; ④当1a =时,124x x +-=-或1021x x <+-<或121x x +-=或123x x+-=,故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为7; ⑤当01a <<时,1420x x -<+-<或1324x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为2; ⑥当0a =时,120x x +-=或1324x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为3; ⑦当0a <时,123x x+->, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为2;故选:ABC 【点睛】本题考查了求零点的个数,考查了数形结合的思想以及分类讨论的思想,属于难题.11.已知函数123,12()1,222x x f x x f x ⎧--≤≤⎪=⎨⎛⎫> ⎪⎪⎝⎭⎩,则下列说法正确的是( )A .若函数()=-y f x kx 有4个零点,则实数k 的取值范围为11,246⎛⎫⎪⎝⎭B .关于x 的方程*1()0()2n f x n N -=∈有24n +个不同的解 C .对于实数[1,)x ∈+∞,不等式2()30xf x -≤恒成立D .当1[2,2](*)n n x n N -∈∈时,函数()f x 的图象与x 轴围成的图形的面积为1 【答案】AC 【分析】根据函数的表达式,作出函数的图像,对于A ,C 利用数形结合进行判断,对于B ,D 利用特值法进行判断. 【详解】 当312x ≤≤时,()22f x x =-;当 322x <≤时,()42f x x =-;当23x <≤,则3122<≤x , 1()1222⎛⎫==- ⎪⎝⎭x x f x f ;当34x <≤,则3222<≤x, 1()2222⎛⎫==- ⎪⎝⎭x x f x f ;当46x <≤,则232<≤x, 11()2242⎛⎫==- ⎪⎝⎭x x f x f ; 当68x <≤,则342<≤x,1()1224⎛⎫==- ⎪⎝⎭x x f x f ; 依次类推,作出函数()f x 的图像:对于A ,函数()=-y f x kx 有4个零点,即()y f x =与y kx =有4个交点,如图,直线y kx =的斜率应该在直线m , n 之间,又16m k =,124=n k ,11,246⎛⎫∴∈⎪⎝⎭k ,故A 正确; 对于B ,当1n =时,1()2f x =有3个交点,与246+=n 不符合,故B 错误; 对于C ,对于实数[1,)x ∈+∞,不等式2()30xf x -≤恒成立,即3()2≤f x x恒成立,由图知函数()f x 的每一个上顶点都在曲线32y x =上,故3()2≤f x x恒成立,故C 正确; 对于D , 取1n =,[1,2]x ∈,此时函数()f x 的图像与x 轴围成的图形的面积为111122⨯⨯=,故D 错误; 故选:AC 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.12.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当(,0)x ∈-∞时,2()2f x x x =-+,下列说法正确的是( )A .(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =-B .函数在定义域R 上为增函数C .不等式(32)3f x -<的解集为(,1)-∞D .不等式2()10f x x x -+->恒成立 【答案】BC 【分析】对于A ,利用奇函数定义求(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =+;对于B ,研究当(,0)x ∈-∞时,()f x 的单调性,结合奇函数图像关于原点对称,知()f x 在R 上的单调性;对于C ,求出(1)3f =,不等式(32)3f x -<,转化为(32)(1)f x f -<,利用单调性解不等式;对于D ,分类讨论(0,)x ∈+∞与(,0)x ∈-∞两种情况是否恒成立. 【详解】对于A ,设(0,)x ∈+∞,(,0)x -∈-∞,则2()2f x x x -=--,又()f x 是奇函数,所以2()()2f x f x x x =--=+,即(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =+,故A 错;对于B ,2()2f x x x =-+,对称轴为1x =,所以当(,0)x ∈-∞时,()f x 单调递增,由奇函数图像关于原点对称,所以()f x 在R 上为增函数,故B 对;对于C ,由奇函数在R 上为增函数,则(0,)x ∈+∞时,2()23f x x x =+=,解得11x =,23x =-(舍去),即(1)3f =,所以不等式(32)3f x -<,转化为(32)(1)f x f -<, 又()f x 在R 上为增函数,得321x -<,解得1x <, 所以不等式的解集为(,1)-∞,故C 对; 对于D ,当(,0)x ∈-∞时,2()2f x x x =-+2222()121231(21)(1)0f x x x x x x x x x x x -+-=-+-+-=-+-=-+-<,当(0,)x ∈+∞时,2()2f x x x =+222()12131f x x x x x x x x -+-=+-+-=-不恒大于0,故D 错;故选:BC 【点睛】方法点睛:考查了解抽象不等式,要设法把隐性划归为显性的不等式求解,方法是: (1)把不等式转化为[][]()()f g x f h x >的模型;(2)判断函数()f x 的单调性,再根据函数的单调性将不等式的函数符号“f ”脱掉,得到具体的不等式(组)来求解,但要注意奇偶函数的区别. 考查了利用奇偶性求函数解析式,求函数解析式常用的方法: (1)已知函数类型,用待定系数法求解析式; (2)已知函数奇偶性,用奇偶性定义求解析式;(3)已知()f x 求[()]f g x ,或已知[()]f g x 求()f x ,用代入法、换元法或配凑法; (4)若()f x 与1()f x或()f x -满足某个等式,可构造另一个等式,通过解方程组求解;13.对于定义在R 上的函数()f x ,若存在正实数a ,b ,使得()()f x a f x b +≤+对一切x ∈R 均成立,则称()f x 是“控制增长函数”.在以下四个函数中是“控制增长函数”的有( )A .()xf x e =B .()f x =C .()()2sin f x x=D .()sin f x x x =⋅【答案】BCD 【分析】假设各函数是“控制增长函数”,根据定义推断()()f x a f x b +≤+对一切x ∈R 恒成立的条件,并判断,a b 的存在性,即可得出结论. 【详解】对于A. ()()f x a f x b +≤+可化为22()()11x a x a x x b ++++≤+++,22ax a a b ≤--+0a >,不等式在x ∈R 上不恒成立,所以2()1f x x x =++不是“控制增长函数”;对于B. ()()f x a f x b +≤+可化为,b ≤,即2||||2x a x b +≤++恒成立.又||||x a x a +≤+,故只需保证2||||2x a x b +≤++.20,2a b b b->≥ ,当220a b -≤时,b ≤恒成立,()f x ∴=“控制增长函数”;对于C.()21()sin 1,()()2f x x f x a f x -≤=≤∴+-≤,2b ∴≥时,a 为任意正数,()()f x a f x b +≤+恒成立, ()2()sin f x x ∴=是“控制增长函数”;对于D. ()()f x a f x b +≤+化为,()sin()sin x a x a x x b ++≤+,令2a π= ,则(2)sin sin ,2sin x x x x b x b ππ+≤+≤,当2b π≥时,不等式()sin()sin x a x a x x b ++≤+恒成立,()sin f x x x ∴=⋅是“控制增长函数”.故选:BCD 【点睛】本题考查了新定义的理解,函数存在成立和恒成立问题的研究.我们可先假设结论成立,再不断寻求结论成立的充分条件,找得到就是“控制增长函数”.如果找出了反例,就不是“控制增长函数”.14.已知函数()()()22224x x f x x x m m ee --+=-+-+(e 为自然对数的底数)有唯一零点,则m 的值可以为( )A .1B .1-C .2D .2-【答案】BC 【分析】由已知,换元令2t x =-,可得()()f t f t -=,从而f t 为偶函数,()f x 图象关于2x =对称,结合函数图象的对称性分析可得结论. 【详解】∵22222222()4()()(2)4()()x x x x f x x x m m e e x m m e e --+--+=-+-+=--+-+, 令2t x =-,则22()4()()ttf t t m m e e -=-+-+,定义域为R ,22()()4()()()t t f t t m m e e f t --=--+-+=,故函数()f t 为偶函数,所以函数()f x 的图象关于2x =对称, 要使得函数()f x 有唯一零点,则(2)0f =, 即2482()0m m -+-=,解得1m =-或2 ①当1m =-时,2()42()t t f t t e e -=-++ 由基本不等式有2t t e e -+≥,当且仅当0t =时取得2()4t t e e -∴+≥故2()42()0ttf t t e e -=-++≥,当且仅当0t =取等号 故此时()f x 有唯一零点2x =②当2m =时,2()42()t t f t t e e -=-++,同理满足题意. 故选:BC . 【点睛】方法点睛:①函数轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴.②()y f x =的图象关于直线x a =对称 ()()f a x f a x ⇔-=+()()2f x f a x ⇔-=+15.已知53a =,85b =,则( ) A .a b < B .112a b+> C .11a b a b+<+ D .b a a a b b +<+【答案】ABD 【分析】根据条件求得,a b 表达式,根据对数性质结合放缩法得A 正确,根据不等式性质得B 正确,通过作差法判断C 错,结合指数函数单调性与放缩法可得D 正确. 【详解】解:∵53a =,85b =, ∴35log a =,58log b =,因为3344435533535log 3log 54<⇒<⇒<=, 又由3344438835858log 5log 84>⇒>⇒>=,所以a b <,选项A 正确; 35lo 01g a <=<,580log 1b <=<,则11a >,11b >,所以112a b +>,选项B 正确;因为a b <,01a b <<<,则0b a ->,11ab>,此时111()()10b a a b a b b a a b ab ab -⎛⎫⎛⎫+-+=-+=--> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以11a b a b+>+,故选项C 不正确; 由1324a <<和314b <<知()x f x a =与()x g x b =均递减, 再由a ,b 的大小关系知b b a b a b a a b b a b a a b b <<⇒<⇒+<+,故选项D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题考查了数值大小比较,关键运用了指对数运算性质,作差法和放缩法.16.定义域和值域均为[],a a -的函数()y f x =和()y g x =的图象如图所示,其中0a c b >>>,下列四个结论中正确有( )A .方程()0f g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解B .方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解C .方程()0f f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有八个解D .方程()0g g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有一个解【答案】ABD 【分析】通过利用()t f x =和()t g x =,结合函数()y f x =和()y g x =的图象,分析每个选项中外层函数的零点,再分析内层函数的图象,即可得出结论. 【详解】由图象可知,对于方程()y f x =,当a y c -≤<-或c y a <≤,方程()y f x =只有一解;当y c =±时,方程()y f x =只有两解;当c y c -<<时,方程()y f x =有三解; 对于方程()y g x =,当a y a -≤≤时,方程()y g x =只有唯一解. 对于A 选项,令()t x g =,则方程()0f t =有三个根1t b =-,20t =,3t b =,方程()g x b =-、()0g x =、()g x b =均只有一解, 所以,方程()0f g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解,A 选项正确; 对于B 选项,令()t f x =,方程()0g t =只有一解1t b =,方程()f x b =只有三解,所以,方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解,B 选项正确; 对于C 选项,设()t f x =,方程()0f t =有三个根1t b =-,20t =,3t b =,方程()f x b =-有三解,方程()0f x =有三解,方程()f x b =有三解, 所以,方程()0f f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有九个解,C 选项错误;对于D 选项,令()t x g =,方程()0g t =只有一解1t b =,方程()g x b =只有一解, 所以,方程()0g g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有一个解,D 选项正确. 故选:ABD. 【点睛】思路点睛:对于复合函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦的零点个数问题,求解思路如下: (1)确定内层函数()u g x =和外层函数()y f u =; (2)确定外层函数()y f u =的零点()1,2,3,,i u u i n ==;(3)确定直线()1,2,3,,i u u i n ==与内层函数()u g x =图象的交点个数分别为1a 、2a 、3a 、、n a ,则函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦的零点个数为123n a a a a ++++.17.已知函数()2,021,0x x ax x f x x -⎧+≤=⎨->⎩,则( )A .()f x 的值域为()1,-+∞B .当0a ≤时,()()21f x f x >+C .当0a >时,存在非零实数0x ,满足()()000f x f x -+=D .函数()()g x f x a =+可能有三个零点 【答案】BC 【分析】A .考虑2a =时的情况,求解出各段函数值域再进行判断;B .先根据条件分析()f x 的单调性,再根据21x +与x 的大小关系进行判断;C .作出222,,y x ax y x ax y x ax =+=-+=-+的函数图象,根据图象的对称性进行分析判断;D .根据条件先分析出()0,1a ∈,再根据有三个零点确定出a 满足的不等式,由此判断出a 是否有解,并判断结论是否正确.【详解】A .当0x >时,21011xy -=->-=-,当0x ≤时,22224a a y x ax x ⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭,取2a =,此时()2111y x =+-≥-,所以此时的值域为[)1,-+∞,故A 错误;B .当0a ≤时,22224a a y x ax x ⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭的对称轴为02a x =-≥,所以()f x 在(],0-∞上单调递减,又因为()f x 在()0,∞+上单调递减,且200021a -+⨯=-,所以()f x 在R 上单调递减,又因为22131024x x x ⎛⎫+-=-+> ⎪⎝⎭,所以21x x +>,所以()()21f x f x >+,故B 正确;C .作出函数22,,21x y x ax y x ax y -=+=-+=-的图象如下图所示:由图象可知:22,y x ax y x ax =+=-+关于原点对称,且2y x ax =-+与21x y -=-相交于()00,x y ,因为点()00,x y 在函数2y x ax =-+的图象上,所以点()00,x y --在函数2y x ax =+的图象上,所以()()()00000f x f x y y +-=+-=,所以当0a >时,存在0x 使得()()000f x f x -+=,故C 正确;D .由题意知:()f x a =-有三个根,所以()f x 不是单调函数,所以0a >, 又因为()211,0xy -=-∈-,所以()1,0a -∈-,所以()0,1a ∈,且22,4a y x ax ⎡⎫=+∈-+∞⎪⎢⎣⎭,若方程有三个根,则有24a a ->-,所以4a >或0a <,这与()0,1a ∈矛盾,所以函数()()g x f x a =+不可能有三个零点,故D 错误, 故选:BC. 【点睛】思路点睛:函数与方程的综合问题,采用数形结合思想能高效解答问题,通过数与形的相互转化能使问题转化为更简单的问题,常见的图象应用的命题角度有: (1)确定方程根的个数; (2)求参数范围; (3)求不等式解集; (4)研究函数性质.18.已知函数22(2)log (1),1()2,1x x x f x x +⎧+>-⎪=⎨≤-⎪⎩,若关于x 的方程()f x m =有四个不等实根1x ,2x ,3x ,()41234x x x x x <<<,则下列结论正确的是( )A .12m <≤B .11sin cos 0x x ->C .3441x x +>- D.2212log mx x ++10【答案】ACD 【分析】画出()f x 的图象,结合图象求得1234,,,,m x x x x 的取值范围,利用特殊值确定B 选项错误,利用基本不等式确定CD 选项正确. 【详解】画出()f x 的图象如下图所示,由于关于x 的方程()f x m =有四个不等实根1x ,2x ,3x ,()41234x x x x x <<<, 由图可知12m <≤,故A 选项正确. 由图可知12,x x 关于直线2x =-对称,故12122,42x x x x +=-+=-, 由()()22221x x +=≤-解得3x =-或1x =-,所以1232,21x x -≤<--<≤-,3324π-<-<-,当134x π=-时,1212sin cos ,sin cos 02x x x x ==--=,所以B 选项错误. 令()()2221x m x +=≤-,()22log 2log 1x m m m +==,()22log 21m x +=,()222log 1m x +=,12,x x 是此方程的解,所以()211log 22m x =+,或()221log 22m x =+,故()()22221211211log 422m x x x x x ++=+--++()()2121122881022x x =+++≥=+,当且仅当()()211211522,222x x x +==-+时等号成立,故D 选项正确. 由图象可知()()2324log 1log 1x x +=-+,()()2324log 1log 10x x +++=,()()34111x x +⋅+=,4433111,111x x x x +==-++, 由()()2log 111x x +=>-,解得1x =或12x =-,由()()2log 121x x +=>-,解得3x =或34x =-, 所以3431,1342x x -≤<-<≤, ()3433331144145111x x x x x x +=+-+=-+++ 51≥=-①. 令()()21134,1,1421x x x x +===-++或12x =-,所以①的等号不成立,即3441x x +>-,故C 选项正确. 故选:ACD【点睛】求解有关方程的根、函数的零点问题,可考虑结合图象来求解.求解不等式、最值有关的问题,可考虑利用基本不等式来求解.19.已知函数2ln(1),0()21,0x x f x x ax x +≥⎧=⎨-+<⎩,其中实数 a ∈R ,则下列关于 x 的方程f 2 (x ) − (1+ a )⋅ f (x ) + a = 0的实数根的情况,说法正确的有( ) A .a 取任意实数时,方程最多有5个根 B 1515a --+<<时,方程有2个根 C .当 15a --=时,方程有3个根 D .当 a ≤ −4时,方程有4个根 【答案】CD 【分析】先化简方程为()1f x =或()f x a =,再对a 进行分类讨论,结合图象来确定()1f x =或()f x a =分别有几个根,根据结果逐一判断选项正误即可.【详解】解:关于x 的方程f 2 (x ) − (1+ a )⋅ f (x ) + a = 0,即[][]()1()0f x f x a --=,故()1f x =或()f x a =.函数2ln(1),0()21,0x x f x x ax x +≥⎧=⎨-+<⎩中,()0,()ln 1x f x x ≥=+单调递增,()2220,(2)11x a x f x a x x a -+=-<=+-,对称轴为x a =,判别式()()411a a ∆=+-.(1)当0a ≥时,函数()f x 图象如下:由图象可知,方程()1f x =有1个根,1a >时方程()f x a =有2个根,01a ≤≤时,方程()f x a =有1个根,故1a >时已知方程有3个根,01a ≤<时,已知方程有2个根,1a =时已知方程有1个根;(2)1a =-时,函数()f x 图象如下:10a -<<时,函数()f x 图象如下:由两个图象可知,10a -≤<时,方程()1f x =有2个根,方程()f x a =没有根,故已知方程有2个根;(3)1a <-时,函数()f x 图象如下:方程()1f x =有两个根.下面讨论最小值21a -与a 的关系,由21a a -<解得15a --<, 故当152a --<时,21a a -<,直线y a =如图①,方程()f x a =有2个根,故已知方程有4个根; 当152a -=时,21a a -=,直线y a =如图②,方程有()f x a =有1 个根,故已知方程有3个根; 当1512a -<<-时,21a a ->,直线y a =如图③,方程()f x a =没有根,故已知方程有2个根.综上可知,a 取任意实数时,方程最多有4个根,选项A 错误;1512a --<<时方程有2个根,1a =时已知方程有1个根,1a >时方程有3个根,故选项B 错误;当15a --=3个根,C 正确;当 1542a --≤-<时,方程有4个根,故D 正确. 故选:CD. 【点睛】 关键点点睛:本题的解题关键在于分类讨论确定二次函数的图象,以及其最低点处21a -与a 的关系,以确定方程()f x a =的根的情况,才能突破难点.20.已知当0x >时,2()24f x x x =-+;0x ≤时(2)y f x =+,以下结论正确的是( )A .()f x 在区间[]6,4--上是增函数;B .()()220212f f -+-=;C .函数()y f x =周期函数,且最小正周期为2;D .若方程()1f x kx =+恰有3个实根,则142k <<-4k =; 【答案】BD 【分析】利用函数的性质,依次对选项加以判断,ABC 考查函数的周期性及函数的单调性,重点理解函数周期性的应用,是解题的关键,D 选项考查方程的根的个数,需要转化为两个函数的交点个数,在同一图像中分别研究两个函数,临界条件是直线与函数()f x 相切,结合图像将问题简单化. 【详解】对于A ,0x ≤时(2)y f x =+,即()f x 在区间[]6,4--上的单调性与()f x 在区间[]0,2上单调性一致, 所以()f x 在[]6,5--上是增函数,在[]5,4--上是减函数,故A 错误; 对于B ,当0x ≤时,()2()f x f x +=,()()22=22242=0f f -=-⨯+⨯,()()()()20211=1+2=1=2+42f f f f -=---=,故B 正确;对于C ,当0x ≤时,()2()f x f x +=, 当0x >时,()f x 不是周期函数,故C 错误; 对于D ,由0x >时,2()24f x x x =-+;0x ≤时(2)y f x =+,可求得当20x -<<时,2()24f x x x =--;直线1y kx =+恒过点(0,1),方程()1f x kx =+恰有3个实根, 即函数()f x 和函数1y kx =+的图像有三个交点,当0k >时,直线1y kx =+与函数()f x (0x >)相切于点00(,)x y ,则020001244124k k x kx x x⎧>⎪⎪=-+⎨⎪+=-+⎪⎩,解得04=2k x ⎧=-⎪⎨⎪⎩,要函数()f x 和函数1y kx =+的图像有三个交点, 则k的取值范围为:142k <<- 当0k <时,当0x >时,直线1y kx =+与函数()f x 有两个交点,设直线1y kx =+与函数()f x (0x ≤)相切于点00(,)x y '',则020*******k x kx x x =-'-⎧⎨'+=-'-'⎩,解得02242=2k x ⎧=-⎪⎨'-⎪⎩综上,方程()1f x kx =+有3个实根, 则14222k <<-或224k =-,故D 正确.故选:BD. 【点睛】本题考查函数的性质,单调性,及函数零点个数的判断,主要考查学生的逻辑推理能力,数形结合能力,属于较难题.。
高一数学必修1《基本初等函数Ⅰ》测试卷(含答案)
第二章《基本初等函数Ⅰ》测试卷考试时间: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)1.给出下列说法:①0的有理次幂等于0;②01()a a R =∈;③若0,x a R >∈,则0a x >;④11221()33-=.其中正确的是( )A.①③④B.③④C.②③④D. ③ 2.552log 10log 0.25+的值为( )A.0B.1C.2D.4 3.函数2()3x f x =的值域为( )[A.[)0,+∞B.(],0-∞C.[)1,+∞D.(),-∞+∞4.幂函数2()(1),(0,)m f x m m x x =--∈+∞当时为减函数,则m 的值为( ) A.1 B.1- C.12-或 D.25.若函数2013()2012(0,1)x f x a a a -=->≠且,则()f x 的反函数图象恒过定点( ) A.(2013,2011)B.(2011,2013)C.(2011,2012)D.(2012,2013)6.函数22()log (1)()f x x x x R =++∈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.既是奇函数又是偶函数-7. 若函数()log (01)a f x x a =<<在区间[],2a a 上的最大值是最小值的2倍,则a 的值为( )A. 24B. 22C. 14D. 128.如果60.7a =,0.76b =,0.7log 6c =,则( )A.a b c <<B.c b a <<C.c a b <<D.b c a <<9.函数2()log (1)2f x x =++的单调递增区间为( ) A.()1,-+∞ B.[)0,+∞ C.[]1,2 D.(]0,110.当1a >时,在同一坐标系中,函数x y a -=与log xa y =的图象是下图中的( )}11.对于0,1a a >≠,下列说法中,正确的是( )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.②12.已知R 上的奇函数()f x 和偶函数()g x 满足()()2(0,1)x x f x g x a a a a -+=-+>≠且,若(2),(2)g a f =则的值为( )A.2B.154 C.174D.2a 二.填空题.(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.设12322()((2))log (1)2x e x f x f f x x -⎧<⎪=⎨-≥⎪⎩,,则的值为, . 14.函数215()log (1)f x x =+的单调递减区间为 .15.已知23234(0),log 9a a a =>则的值为 .16.关于函数()2x f x -=,对任意的1212,,x x R x x ∈≠且,有下列四个结论:&()(0)0()0,F x F x F x ∴=⎧⎪=⎨又是a0∴<①当max 1241()()/xf t -⎡∴∈⎢⎣=5.0lg1.5L =+(0)1(2)f ∴=对任意的。
高三数学下学期多选题单元 易错题难题测试综合卷学能测试试卷
一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知函数ln ,0()1,0x x f x x x ⎧>=⎨+≤⎩,若函数(())y f f x a =+有6个不同零点,则实数a的可能取值是( ) A .0 B .12-C .1-D .13-【答案】BD 【分析】分别代入各个选项中a 的值,选解出(())0f f x a +=中的()f x ,然后再根据数形结合可得出答案. 【详解】画出函数,0,()1,0lnx x f x x x ⎧>=⎨+⎩的图象:函数(())y f f x a =+有零点,即方程(())0f f x a +=有根的问题. 对于A :当0a =时,(())0f f x =,故()1f x =-,()1f x =,故0x =,2x =-,1=x e,x e =, 故方程(())0f f x a +=有4个不等实根; 对于B :当12a =-时,1(())2f f x =, 故1()2f x =-,()f x e =()f x e =,当1()2f x =-时,由图象可知,有1个根, 当()f x e =2个根, 当()f x e=时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根; 对于C :当1a =-时,(())1f f x =, 故()0f x =,()f x e =,1()f x e=, 当()0f x =时,由图象可知,有2个根, 当()f x e =时,由图象可知,有2个根, 当1()f x e=时,由图象可知,有3个根, 故方程(())0f f x a +=有7个不等实根; 对于D :当13a =-时,1(())3f f x =,故2()3f x =-,()f x =()f x ,当2()3f x =-时,由图象可知,有1个根,当()f x =2个根, 当()f x =时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根; 故选:BD . 【点睛】关键点睛:本题的关键一是将问题转化为方程问题,二是先解出()f x 的值,三是根据数形结合得到每一个新的方程的根.2.已知函数()22,1,1x x f x x x -≥⎧=⎨<⎩,若存在实数a ,使得()()f a f f a ⎡⎤=⎣⎦,则a 的个数不是( ) A .2 B .3 C .4 D .5 【答案】ABD 【分析】令()f a t =,即满足()f t t =,对t 进行分类讨论,结合已知函数解析式代入即可求得满足题意的t ,进而求得a. 【详解】令()f a t =,即满足()f t t =,转化为函数()1y f t =与2y t =有交点,结合图像由图可知,()f t t =有两个根0t =或1t = (1)当1t =,即()1f a =,由()22,1,1a a f a a a -≥⎧=⎨<⎩,得1a =±时,经检验均满足题意; (2)当0t =,即()0f a =,当1a ≥时,()20f a a =-=,解得:2a =;当1a <时,()20f a a ==,解得:0a =;综上所述:共有4个a . 故选:ABD . 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图像,利用数形结合的方法求解3.设函数2,0()12,02x e x f x x x x ⎧≤⎪=⎨-++>⎪⎩,对关于x 的方程2()()20f x bf x b -+-=,下列说法正确的有( ).A .当223b =-+1个实根B .当32b =时,方程有5个不等实根 C .若方程有2个不等实根,则17210b <≤ D .若方程有6个不等实根,则32232b -+<< 【答案】BD 【分析】先作出函数()f x 的图象,进行换元()f x t =,将方程转化成关于t 的二次方程,结合()f x 函数值的分布,对选项中参数值与根的情况逐一分析判断四个选项的正误即可.【详解】函数()22,0,0()132,01,022x x e x e x f x x x x x x ⎧⎧≤≤⎪⎪==⎨⎨-++>--+>⎪⎪⎩⎩,作图如下:由图可知,3(),2f x ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,令()f x t =,则3,2t ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,则方程转化为220b bt t +-=-,即222()22204b b t t b t t b b ϕ⎛⎫=--- +-=+⎪-⎝=⎭选项A 中,223b =-+时方程为(22234230t t -+-=+,即(2310t +=,故31t =,即131,12()f x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭=,看图知存在三个根,使得()31f x =,故A错误; 选项B 中,32b =,方程即231022t t -+=,即22310t t -+=,解得1t =或12t =,当()1f x t ==时看图可知,存在3个根,当1()2f x t ==时看图可知,存在2个根,故共5个不等的实根,B 正确;选项C 中,方程有2个不等实根,则有两种情况:(1)122bt t ==,则31,22b ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭或10,22b ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,此时2204b b +--=,即2480b b -+=,解得223b =-±,132b =-2)12t t ≠时,即(]123,,02t t =∈-∞或(]12,,0t t ∈-∞.①当(]123,,02t t =∈-∞时132t =,代入方程得2220332b b +⎛⎫-⋅ ⎪⎝-=⎭,解得1710b =,由123210t t b =-=,得(]21,05t =∉-∞,不满足题意,舍去;②当(]12,,0t t ∈-∞时220b bt t +-=-,则()2420b b ∆=-->,1220t t b =-≥,120t t b +=<,解得223t <--,故C 错误;选项D 中,方程有6个不等实根,则1211,1,,122t t ⎛⎤⎛⎤∈∈⎥⎥⎝⎦⎝⎦且12t t ≠,222()2422b b t t b t t b b ϕ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭+-=+-图象如下:需满足:()2193024*********b b b b b ϕϕϕ⎧⎛⎫=-> ⎪⎪⎝⎭⎪⎪=-≥⎨⎪⎛⎫⎪=-+-< ⎪⎪⎝⎭⎩,解得:32232b -+<<,故D 正确.故选:BD. 【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于对方程2()()20f x bf x b -+-=进行换元()f x t =,变成关于t 的二次方程根的分布问题,结合函数()f x 图象中函数值的分布情况来突破难点.4.已知函数()1y f x =-的图象关于1x =对称,且对(),y f x x R =∈,当12,(,0]x x ∈-∞时,()()21210f x f x x x -<-成立,若()()2221f ax f x <+对任意的x ∈R 恒成立,则a 的可能取值为( ) A .2- B .1-C .1D 2【答案】BC 【分析】由已知得函数()f x 是偶函数,在[0,)+∞上是单调增函数,将问题转化为2|2||21|ax x <+对任意的x ∈R 恒成立,由基本不等式可求得范围得选项. 【详解】因为函数()1y f x =-的图象关于直线1x =对称,所以函数()y f x =的图象关于直线0x =(即y 轴)对称,所以函数()f x 是偶函数.又12,(,0]x x ∈-∞时,()()21210f x f x x x -<-成立,所以函数()f x 在[0,)+∞上是单调增函数.且()()2221f ax f x <+对任意的x ∈R 恒成立,所以2|2||21|ax x <+对任意的x ∈R 恒成立,当0x =时,01<恒成立,当0x ≠时,2|21|11|||||||||2|22x a x x x x x+<=+=+,又因为1||||2x x +=≥||2x =时,等号成立,所以||a <,因此a <<,故选:BC. 【点睛】方法点睛:不等式恒成立问题常见方法:① 分离参数()a f x ≥恒成立(()max a f x ≥即可)或()a f x ≤恒成立(()min a f x ≤即可);② 数形结合(()y f x = 图象在()y g x = 上方即可);③ 讨论最值()min 0f x ≥或()max 0f x ≤恒成立.5.已知函数()()2214sin 2x xe xf x e -=+,则下列说法正确的是( )A .函数()y f x =是偶函数,且在(),-∞+∞上不单调B .函数()y f x '=是奇函数,且在(),-∞+∞上不单调递增C .函数()y f x =在π,02⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递增 D .对任意m ∈R ,都有()()f m f m =,且()0f m ≥【答案】AD 【分析】由函数的奇偶性以及函数的单调性即可判断A 、B 、C 、D. 【详解】 解:对A ,()()222114sin =2cos 2xx xx e x e f x x e e-+=+-,定义域为R ,关于原点对称,()2211=2cos()2cos()()x x x xe ef x x x f x e e--++---=-=, ()y f x ∴=是偶函数,其图像关于y 轴对称,()f x ∴在(),-∞+∞上不单调,故A 正确;对B ,1()2sin xxf x e x e '=-+, 11()2sin()=(2sin )()x xx x f x e x e x f x e e--''-=-+---+=-, ()f x '∴是奇函数,令1()2sin xx g x e x e=-+, 则1()+2cos 2+2cos 0x x g x e x x e'=+≥≥, ()f x '∴在(),-∞+∞上单调递增,故B 错误;对C ,1()2sin x x f x e x e'=-+,且()'f x 在(),-∞+∞上单调递增, 又(0)0f '=,π,02x ⎛⎫∴∈- ⎪⎝⎭时,()0f x '<,()y f x ∴=在π,02⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,故C 错误;对D ,()y f x =是偶函数,且在(0,)+∞上单调递增,()()f m f m ∴=,且()(0)0f m f ≥=,故D 正确.故选:AD. 【点睛】用导数求函数的单调区间或判断函数的单调性问题时应注意如下几方面: (1)在利用导数讨论函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域; (2)不能随意将函数的2个独立的单调递增(或递减)区间写成并集形式;(3)利用导数解决含参函数的单调性问题时,一般将其转化为不等式恒成立问题,解题过程中要注意分类讨论和数形结合思想的应用.6.已知当0x >时,2()24f x x x =-+;0x ≤时(2)y f x =+,以下结论正确的是( )A .()f x 在区间[]6,4--上是增函数;B .()()220212f f -+-=;C .函数()y f x =周期函数,且最小正周期为2;D .若方程()1f x kx =+恰有3个实根,则142k <<-4k =; 【答案】BD 【分析】利用函数的性质,依次对选项加以判断,ABC 考查函数的周期性及函数的单调性,重点理解函数周期性的应用,是解题的关键,D 选项考查方程的根的个数,需要转化为两个函数的交点个数,在同一图像中分别研究两个函数,临界条件是直线与函数()f x 相切,结合图像将问题简单化. 【详解】对于A ,0x ≤时(2)y f x =+,即()f x 在区间[]6,4--上的单调性与()f x 在区间[]0,2上单调性一致, 所以()f x 在[]6,5--上是增函数,在[]5,4--上是减函数,故A 错误; 对于B ,当0x ≤时,()2()f x f x +=,()()22=22242=0f f -=-⨯+⨯,()()()()20211=1+2=1=2+42f f f f -=---=,故B 正确;对于C ,当0x ≤时,()2()f x f x +=, 当0x >时,()f x 不是周期函数,故C 错误; 对于D ,由0x >时,2()24f x x x =-+;0x ≤时(2)y f x =+,可求得当20x -<<时,2()24f x x x =--;直线1y kx =+恒过点(0,1),方程()1f x kx =+恰有3个实根, 即函数()f x 和函数1y kx =+的图像有三个交点,当0k >时,直线1y kx =+与函数()f x (0x >)相切于点00(,)x y ,则020001244124k k x kx x x⎧>⎪⎪=-+⎨⎪+=-+⎪⎩,解得04k x ⎧=-⎪⎨⎪⎩,要函数()f x 和函数1y kx =+的图像有三个交点, 则k的取值范围为:142k <<- 当0k <时,当0x >时,直线1y kx =+与函数()f x 有两个交点, 设直线1y kx =+与函数()f x (0x ≤)相切于点00(,)x y '',则0200044124k x kx x x =-'-⎧⎨'+=-'-'⎩,解得04=2k x ⎧=⎪⎨'-⎪⎩综上,方程()1f x kx =+有3个实根,则14222k <<-或224k =-,故D 正确.故选:BD. 【点睛】本题考查函数的性质,单调性,及函数零点个数的判断,主要考查学生的逻辑推理能力,数形结合能力,属于较难题.7.若()f x 满足对任意的实数a ,b 都有()()()f a b f a f b +=且()12f =,则下列判断正确的有( ) A .()f x 是奇函数B .()f x 在定义域上单调递增C .当()0,x ∈+∞时,函数()1f x >D .()()()()()()()()()()()()2462016201820202020135201520172019f f f f f f f f f f f f +++⋅⋅⋅++= 【答案】BCD 【分析】利用新定义结合函数的性质进行判断.计算出(1)f 判断A ;先利用(1)21f =>证明所有有理数p ,有()1f p >,然后用任意无理数q 都可以看作是一个有理数列的极限,由极限的性质得()1f q >,这样可判断C ,由此再根据单调性定义判断B ,根据定义计算(2)(21)f n f n -(n N ∈),然后求得D 中的和,从而判断D .【详解】令0,1a b ==,则(1)(10)(1)(0)f f f f =+=,即22(0)f =,∴(0)1f =,()f x 不可能是奇函数,A 错;对于任意x ∈R ,()0f x ≠,若存在0x R ∈,使得0()0f x =,则0000(0)(())()()0f f x x f x f x =+-=-=,与(0)1f =矛盾,故对于任意x ∈R ,()0f x ≠,∴对于任意x ∈R ,2()022222x x x x x f x f f f f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+==> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, ∵(1)21f =>,∴对任意正整数n ,11111111121nn n f n n f f f f f n n n n n n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫ ⎪⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪+++===> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ⎪ ⎪⎝⎭个个,∴11f n ⎛⎫> ⎪⎝⎭, 同理()(111)(1)(1)(1)21n f n f f f f =+++==>,对任意正有理数p ,显然有m p n=(,m n是互质的正整数),则1()1mm f p f fn n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==> ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 对任意正无理数q ,可得看作是某个有理数列123,,,p p p 的极限,而()1i f p >,i N ∈,∴()f q 与()i f p 的极限,∴()1f q >, 综上对所有正实数x ,有()1f x >,C 正确,设12x x <,则210x x ->,∴21()1f x x ->,则21211211()(())()()()f x f x x x f x f x x f x =+-=⋅->,∴()f x 是增函数,B 正确;由已知(2)(211)(21)(1)2(21)f n f n f n f f n =-+=-=-,∴(2)2(21)f n f n =-,∴()()()()()()()()()()()()10102246201620182020222210102020135201520172019f f f f f f f f f f f f +++⋅⋅⋅++=+++=⨯=个,D 正确. 故选:BCD . 【点睛】本题考查新定义函数,考查学生分析问题,解决问题的能力,逻辑思维能力,运算求解能力,对学生要求较高,本题属于难题.8.已知函数()()23,03,0x x x f x f x x ⎧--<⎪=⎨-≥⎪⎩,以下结论正确的是( )A .()f x 在区间[]4,6上是增函数 B .()()220204f f -+=C .若函数()y f x b =-在(),6-∞上有6个零点()1,2,3,4,5,6i x i =,则619ii x==∑D .若方程()1f x kx =+恰有3个实根,则{}11,13k ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭【答案】BCD 【分析】根据()f x 在[2-,0]上的单调性判断A ,根据(2020)(2)f f =-判断B ,根据图象的对称性判断C ,根据直线1y kx =+与()y f x =的图象有3个交点判断D . 【详解】解:由题意可知当3x -时,()f x 是以3为周期的函数, 故()f x 在[4,6]上的单调性与()f x 在[2-,0]上的单调性相同, 而当0x <时,239()()24f x x =-++,()f x ∴在[2-,0]上不单调,故A 错误;又(2020)(2)2f f =-=,故(2)(2020)4f f -+=,故B 正确; 作出()y f x =的函数图象如图所示:由于()y f x b =-在(,6)-∞上有6个零点,故直线y b =与()y f x =在(,6)-∞上有6个交点,不妨设1i i x x +<,1i =,2,3,4,5, 由图象可知1x ,2x 关于直线32x =-对称,3x ,4x 关于直线32x =对称,5x ,6x 关于直线92x =对称, ∴613392229222i i x ==-⨯+⨯+⨯=∑,故C 正确;若直线1y kx =+经过点(3,0),则13k =-,若直线1y kx =+与23(0)y x x x =--<相切,则消元可得:2(3)10x k x +++=, 令0∆=可得2(3)40k +-=,解得1k =-或5k =-, 当1k =-时,1x =-,当5k =-时,1x =(舍),故1k =-.若直线1y kx =+与()y f x =在(0,3)上的图象相切,由对称性可得1k =.因为方程()1f x kx =+恰有3个实根,故直线1y kx =+与()y f x =的图象有3个交点,113k ∴-<<-或1k =,故D 正确.故选:BCD . 【点睛】本题考查了函数零点与函数图象的关系,考查函数周期性、对称性的应用,属于中档题.9.下列命题正确的是( )A .已知幂函数21()(1)m f x m x --=+在(0,)+∞上单调递减则0m =或2m =-B .函数2()(24)3f x x m x m =-++的有两个零点,一个大于0,一个小于0的一个充分不必要条件是1m <-.C .已知函数31()sin ln 1x f x x x x +⎛⎫=++⎪-⎝⎭,若(21)0f a ->,则a 的取值范围为1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .已知函数()f x 满足()()2f x f x -+=,1()x g x x+=,且()f x 与()g x 的图像的交点为()()()112288,,,,x y x y x y 则128128x x x y y y ++⋯++++⋯+的值为8【答案】BD 【分析】根据幂函数的性质,可判定A 不正确;根据二次函数的性质和充分条件、必要条件的判定,可得判定B 是正确;根据函数的定义域,可判定C 不正确;根据函数的对称性,可判定D 正确,即可求解. 【详解】对于A 中,幂函数21()(1)m f x m x--=+,可得11m +=±,解得0m =或2m =-,当0m =时,函数1()f x x -=在(0,)+∞上单调递减;当2m =-时,函数()f x x =在(0,)+∞上单调递增,所以A 不正确;对于B 中,若函数2()(24)3f x x m x m =-++的有两个零点,且一个大于0,一个小于0,则满足(0)30f m =<,解得0m <,所以1m <-是函数2()(24)3f x x m x m =-++的有两个零点,且一个大于0,一个小于0的充分不必要条件,所以B 是正确; 对于C 中,由函数31()sin ln()1x f x x x x +=++-,则满足101xx+>-,解得11x -<<, 即函数()f x 的定义域为(1,1)-,所以不等式(21)0f a ->中至少满足1211a -<-<, 即至少满足01a <<,所以C 不正确;对于D 中,函数()f x 满足()()2f x f x -+=,可得函数()y f x =的图象关于(0,1)点对称, 又由11()x x g x x x-+--==-,可得()()2g x g x -+=,所以函数()y g x =的图象关于(0,1)点对称,则1281280428x x x y y y ++⋯++++⋯+⨯+==,所以D 正确.故选:BD. 【点睛】本题主要考查了以函数的基本性质为背景的命题的真假判定,其中解答中熟记函数的基本性质,逐项判定是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.10.已知函数12()123x x x f x x x x ++=+++++,下列关于函数()f x 的结论正确的为( ) A .()f x 在定义域内有三个零点 B .函数()f x 的值域为R C .()f x 在定义域内为周期函数 D .()f x 图象是中心对称图象【答案】ABD 【分析】将函数变形为111()3123f x x x x ⎛⎫=-++⎪+++⎝⎭,求出定义域,结合导数求函数的单调性即可判断BC ,由零点存在定理结合单调性可判断A ,由()()46f x f x --=+可求出函数的对称点,即可判断D. 【详解】解:由题意知,1111()111312311123f x x x x x x x ⎛⎫=-+-+-=-++ ⎪++++++⎝⎭, 定义域为()()()(),33,22,11,-∞-⋃--⋃--⋃-+∞,()()()22211()01213f x x x x '=++>+++,所以函数在()()()(),3,3,2,2,1,1,-∞------+∞定义域上单调递增,C 不正确;当1x >-时,()3371230,004111523f f ⎛⎫-=-++<=+> ⎪⎝⎭,则()1,-+∞上有一个零点, 当()2,1x ∈--时,750,044f f ⎛⎫⎛⎫-<-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以在()2,1x ∈--上有一个零点, 当()3,2x ∈--时,1450,052f f ⎛⎫⎛⎫-<-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以在()3,2x ∈--上有一个零点, 当3x <-,()0f x >,所以在定义域内函数有三个零点,A 正确; 当0x <,1x +→-时,()f x →-∞,当x →+∞时,()f x →+∞, 又函数在()1,-+∞递增,且在()1,-+∞上有一个零点,则值域为R ,B 正确;()1111(4)363612311123f x f x x x x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫--=+++=--++=- ⎪ ⎪⎢⎥++++++⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 所以()()46f x f x --=+,所以函数图象关于()2,3-对称,D 正确; 故选:ABD. 【点睛】 结论点睛:1、()y f x =与()y f x =-图象关于x 轴对称;2、()y f x =与()y f x =-图象关于y 轴对称;3、()y f x =与()2y f a x =-图象关于x a =轴对称;4、()y f x =与()2y a f x =-图象关于y a =轴对称;5、()y f x =与()22y b f a x =--图象关于(),a b 轴对称.二、导数及其应用多选题11.已知0a >,0b >,下列说法错误的是( ) A .若1a b a b ⋅=,则2a b +≥ B .若23a b e a e b +=+,则a b > C .()ln ln a a b a b -≥-恒成立 D .2ln a a b b e e-<恒成立 【答案】AD 【分析】对A 式化简,通过构造函数的方法,结合函数图象,说明A 错误;对B 不等式放缩22a b e a e b +>+,通过构造函数的方法,由函数的单调性,即可证明B 正确;对C 不等式等价变型()ln ln ln1-≥-⇔≥-a b a a b a b b a ,通过10,ln 1∀>>-x x x恒成立,可得C 正确;D 求出ln -a a b b e 的最大值,当且仅当11a b e =⎧⎪⎨=⎪⎩时取等号,故D 错误.【详解】A. 1ln ln 0⋅=⇔+=a b a b a a b b 设()ln f x x x =,()()0∴+=f a f b由图可知,当1+→b 时,存在0+→a ,使()()0f a f b += 此时1+→a b ,故A 错误. B. 232+=+>+a b b e a e b e b设()2xf x e x =+单调递增,a b ∴>,B 正确C. ()ln ln ln 1-≥-⇔≥-a ba ab a b b a又10,ln 1∀>>-x x x ,ln 1∴≥-a bb a,C 正确D. max 1=⇒=x x y y e e当且仅当1x =; min 1ln =⇒=-y x x y e 当且仅当1=x e;所以2ln -≤a a b b e e ,当且仅当11a b e =⎧⎪⎨=⎪⎩时取等号,D 错误.故选:AD 【点睛】本题考查了导数的综合应用,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,转化的数学思想和数形结合的数学思想,属于难题.12.已知函数1(),()122x x f x e g x n ==+的图象与直线y =m 分别交于A 、B 两点,则( )A .f (x )图像上任一点与曲线g (x )上任一点连线线段的最小值为2+ln 2B .∃m 使得曲线g (x )在B 处的切线平行于曲线f (x )在A 处的切线C .函数f (x )-g (x )+m 不存在零点D .∃m 使得曲线g (x )在点B 处的切线也是曲线f (x )的切线 【答案】BCD 【分析】利用特值法,在f (x )与g (x )取两点求距离,即可判断出A 选项的正误;解方程12()(2)m f lnm g e-''=,可判断出B 选项的正误;利用导数判断函数()()y f x g x m =-+的单调性,结合极值的符号可判断出C 选项的正误;设切线与曲线()y g x =相切于点(C n ,())g n ,求出两切线的方程,得出方程组,判断方程组是否有公共解,即可判断出D 选项的正误.进而得出结论. 【详解】在函数1(),()122xx f x e g x n ==+上分别取点1(0,1),(2,)2P Q,则||PQ =2ln 22<+(注ln 20.7≈),故A 选项不正确; ()x f x e =,1()22x g x ln =+,则()x f x e '=,1()g x x'=,曲线()y f x =在点A 处的切线斜率为()f lnm m '=, 曲线()y g x =在点B 处的切线斜率为12121(2)2m m g ee--'=,令12()(2)m f lnm g e-''=,即1212m m e-=,即1221m me -=,则12m =满足方程1221m me -=,m ∴∃使得曲线()y f x =在A 处的切线平行于曲线()y g x =在B 处的切线,B 选项正确;构造函数1()()()22xx F x f x g x m e ln m =-+=-+-,可得1()x F x e x'=-,函数1()xF x e x'=-在(0,)+∞上为增函数,由于1()20F e '<,F '(1)10e =->,则存在1(,1)2t ∈,使得1()0tF t e t'=-=,可得t lnt =-,当0x t <<时,()0F x '<;当x t >时,()0F x '>.∴11()()2222t t min t F x F t e ln m e lnt m ln ==-+-=-++-11132220222t m ln m ln ln m t =+++->+-=++>, ∴函数()()()F x f x g x m =-+没有零点,C 选项正确;设曲线()y f x =在点A 处的切线与曲线()y g x =相切于点(C n ,())g n ,则曲线()y f x =在点A 处的切线方程为()lnm y m e x lnm -=-,即(1)y mx m lnm =+-, 同理可得曲线()y g x =在点C 处的切线方程为1122n y x ln n =+-,∴11(1)22m n n m lnm ln ⎧=⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩,消去n 得1(1)202m m lnm ln --++=,令1()(1)22G x x x lnx ln =--++,则11()1x G x lnx lnx x x-'=--=-, 函数()y G x '=在(0,)+∞上为减函数,G '(1)10=>,1(2)202G ln '=-<, 则存在(1,2)s ∈,使得1()0G s lns s'=-=,且1s s e =.当0x s <<时,()0G x '>,当x s >时,()0G x '<.∴函数()y G x =在(2,)+∞上为减函数,5(2)02G =>,17(8)20202G ln =-<, 由零点存 定理知,函数()y G x =在(2,)+∞上有零点, 即方程1(1)202m m lnm ln --++=有解. m ∴∃使得曲线()y f x =在点A 处的切线也是曲线()y g x =的切线.故选:BCD . 【点睛】本题考查导数的综合应用,涉及函数的最值、零点以及切线问题,计算量较大,考查了转化思想和数形结合思想,属难题.13.已知函数()32f x x ax x c =+-+(x ∈R ),则下列结论正确的是( ).A .函数()f x 一定存在极大值和极小值B .若函数()f x 在1()x -∞,、2()x ,+∞上是增函数,则21x x -≥ C .函数()f x 的图像是中心对称图形D .函数()f x 的图像在点00())(x f x ,(0x R ∈)处的切线与()f x 的图像必有两个不同的公共点 【答案】ABC 【分析】首先求函数的导数2()3210f x x ax =+-=',再根据极值点与导数的关系,判断AB 选项;证明()()2()333a a af x f x f -++--=-,判断选项C ;令0a c ==,求切线与()f x 的交点个数,判断D 选项.【详解】A 选项,2()3210f x x ax =+-='的24120a ∆=+>恒成立,故()0f x '=必有两个不等实根,不妨设为1x 、2x ,且12x x <,令()0f x '>,得1x x <或2x x >,令()0f x '<,得12x x x <<,∴函数()f x 在12()x x ,上单调递减,在1()x -∞,和2()x ,+∞上单调递增, ∴当1x x =时,函数()f x 取得极大值,当2x x =时,函数()f x 取得极小值,A 对, B 选项,令2()3210f x x ax =+-=',则1223ax x +=-,1213x x ⋅=-,易知12x x <,∴21x x -==≥,B对, C 选项,易知两极值点的中点坐标为(())33a a f --,,又23()(1)()333a a a f x x x f -+=-+++-,∴()()2()333a a af x f x f -++--=-, ∴函数()f x 的图像关于点(())33aa f --,成中心对称,C 对,D 选项,令0a c ==得3()f x x x =-,()f x 在(0)0,处切线方程为y x =-, 且3y xy x x =-⎧⎨=-⎩有唯一实数解, 即()f x 在(0)0,处切线与()f x 图像有唯一公共点,D 错, 故选:ABC . 【点睛】方法点睛:解决函数极值、最值综合问题的策略:1、求极值、最值时,要求步骤规范,含参数时,要讨论参数的大小;2、求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过比较才能下结论;3、函数在给定闭区间上存在极值,一般要将极值与端点值进行比较才能确定最值.14.定义在R 上的函数()f x ,若存在函数()g x ax b =+(a ,b 为常数),使得()()f x g x ≥对一切实数x 都成立,则称()g x 为函数()f x 的一个承托函数,下列命题中正确的是( )A .函数()2g x =-是函数ln ,0()1,0x x f x x >⎧=⎨⎩的一个承托函数B .函数()1g x x =-是函数()sin f x x x =+的一个承托函数C .若函数()g x ax = 是函数()x f x e =的一个承托函数,则a 的取值范围是[0,]eD .值域是R 的函数()f x 不存在承托函数 【答案】BC【分析】由承托函数的定义依次判断即可. 【详解】解:对A ,∵当0x >时,()ln (,)f x x =∈-∞+∞, ∴()()2f x g x ≥=-对一切实数x 不一定都成立,故A 错误;对B ,令()()()t x f x g x =-,则()sin (1)sin 10t x x x x x =+--=+≥恒成立, ∴函数()1g x x =-是函数()sin f x x x =+的一个承托函数,故B 正确; 对C ,令()x h x e ax =-,则()x h x e a '=-, 若0a =,由题意知,结论成立, 若0a >,令()0h x '=,得ln x a =,∴函数()h x 在(,ln )a -∞上为减函数,在(ln ,)a +∞上为增函数, ∴当ln x a =时,函数()h x 取得极小值,也是最小值,为ln a a a -, ∵()g x ax =是函数()x f x e =的一个承托函数, ∴ln 0a a a -≥, 即ln 1a ≤, ∴0a e <≤,若0a <,当x →-∞时,()h x →-∞,故不成立,综上,当0a e 时,函数()g x ax =是函数()xf x e =的一个承托函数,故C 正确;对D ,不妨令()2,()21f x x g x x ==-,则()()10f x g x -=≥恒成立, 故()21g x x =-是()2f x x =的一个承托函数,故D 错误. 故选:BC . 【点睛】方法点睛:以函数为载体的新定义问题,是高考命题创新型试题的一个热点,常见的命题形式有新概念、新法则、新运算等,这类试题中函数只是基本的依托,考查的是考生创造性解决问题的能力.15.设函数()()1x af x a x a =->的定义域为()0,∞+,已知()f x 有且只有一个零点,下列结论正确的有( ) A .a e =B .()f x 在区间()1,e 单调递增C .1x =是()f x 的极大值点D .()f e 是()f x 的最小值【答案】ACD 【分析】()f x 只有一个零点,转化为方程0x a a x -=在(0,)+∞上只有一个根,即ln ln x ax a=只有一个正根.利用导数研究函数ln ()xh x x=的性质,可得a e =,判断A ,然后用导数研究函数()x e f x e x =-的性质,求出()'f x ,令()0f x '=,利用新函数确定()'f x 只有两个零点1和e ,并证明出()'f x 的正负,得()f x 的单调性,极值最值.判断BCD . 【详解】()f x 只有一个零点,即方程0x a a x -=在(0,)+∞上只有一个根,x a a x =,取对数得ln ln x a a x =,即ln ln x ax a=只有一个正根. 设ln ()x h x x =,则21ln ()x h x x-'=,当0x e <<时,()0h x '>,()h x 递增,0x →时,()h x →-∞,x e >时,()0h x '<,()h x 递减,此时()0h x >,max 1()()h x h e e==. ∴要使方程ln ln x ax a =只有一个正根.则ln 1a a e =或ln 0a a<,解得a e =或0a <,又∵1a >,∴a e =.A 正确;()x e f x e x =-,1()x e f x e ex -'=-,1()0x e f x e ex -'=-=,11x e e x --=,取对数得1(1)ln x e x -=-,易知1x =和x e =是此方程的解.设()(1)ln 1p x e x x =--+,1()1e p x x-'=-,当01x e <<-时,()0p x '>,()p x 递增,1x e >-时,()0p x '<,()p x 递减,(1)p e -是极大值,又(1)()0p p e ==, 所以()p x 有且只有两个零点,01x <<或x e >时,()0p x <,即(1)ln 1e x x -<-,11e x x e --<,1e x ex e -<,()0f x '>,同理1x e <<时,()0f x '<,所以()f x 在(0,1)和(,)e +∞上递增,在(1,)e 上递减,所以极小值为()0f e =,极大值为(1)f ,又(0)1f =,所以()f e 是最小值.B 错,CD 正确. 故选:ACD . 【点睛】关键点点睛:本题考用导数研究函数的零点,极值,单调性.解题关键是确定()'f x 的零点时,利用零点定义解方程,1()0xe f x e ex-'=-=,11x e e x --=,取对数得1(1)ln x e x -=-,易知1x =和x e =是此方程的解.然后证明方程只有这两个解即可.16.已知函数()()2214sin 2xxe xf x e -=+,则下列说法正确的是( )A .函数()y f x =是偶函数,且在(),-∞+∞上不单调B .函数()y f x '=是奇函数,且在(),-∞+∞上不单调递增C .函数()y f x =在π,02⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增D .对任意m ∈R ,都有()()f m f m =,且()0f m ≥【答案】AD 【分析】由函数的奇偶性以及函数的单调性即可判断A 、B 、C 、D. 【详解】 解:对A ,()()222114sin =2cos 2xx xx e x e f x x e e-+=+-,定义域为R ,关于原点对称,()2211=2cos()2cos()()x x x xe ef x x x f x e e --++---=-=,()y f x ∴=是偶函数,其图像关于y 轴对称,()f x ∴在(),-∞+∞上不单调,故A 正确;对B ,1()2sin xxf x e x e '=-+, 11()2sin()=(2sin )()x xx xf x e x e x f x e e --''-=-+---+=-, ()f x '∴是奇函数,令1()2sin xxg x e x e =-+, 则1()+2cos 2+2cos 0x xg x e x x e '=+≥≥, ()f x '∴在(),-∞+∞上单调递增,故B 错误;对C ,1()2sin x x f x e x e'=-+,且()'f x 在(),-∞+∞上单调递增, 又(0)0f '=,π,02x ⎛⎫∴∈- ⎪⎝⎭时,()0f x '<,()y f x ∴=在π,02⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,故C 错误;对D ,()y f x =是偶函数,且在(0,)+∞上单调递增,()()f m f m ∴=,且()(0)0f m f ≥=,故D 正确.故选:AD. 【点睛】用导数求函数的单调区间或判断函数的单调性问题时应注意如下几方面: (1)在利用导数讨论函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域; (2)不能随意将函数的2个独立的单调递增(或递减)区间写成并集形式;(3)利用导数解决含参函数的单调性问题时,一般将其转化为不等式恒成立问题,解题过程中要注意分类讨论和数形结合思想的应用.17.已知函数()()()221x f x x e a x =-+-有两个零点,则a 的可能取值是( ) A .1- B .0 C .1 D .2【答案】CD 【分析】求出()f x 的导数,讨论a 的范围,结合函数的单调性和零点存在性定理可判断求出. 【详解】解:∵函数()()()221x f x x e a x =-+-, ∴()()()()()12112xx f x x e a x x e a '=-+-=-+,①若0a =,那么()()0202xf x x e x =⇔-=⇔=,函数()f x 只有唯一的零点2,不合题意; ②若0a >,那么20x e a +>恒成立, 当1x <时,()0f x '<,此时函数为减函数; 当1x >时,()0f x '>,此时函数为增函数; 此时当1x =时,函数()f x 取极小值e -,由()20f a =>,可得:函数()f x 在1x >存在一个零点; 当1x <时,x e e <,210x -<-<,∴()()()()()222121x f x x e a x x e a x =-+->-+-()()211a x e x e =-+--,令()()2110a x e x e -+--=的两根为1t ,2t ,且12t t <, 则当1x t <,或2x t >时,()()()2110f x a x e x e >-+-->, 故函数()f x 在1x <存在一个零点;即函数()f x 在R 上存在两个零点,满足题意; ③若02ea -<<,则()ln 2ln 1a e -<=,当()ln 2x a <-时,()1ln 21ln 10x a e -<--<-=,()ln 2220a x e a e a -+<+=,即()()()120xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,当()ln 21a x -<<时,10x -<,()ln 2220a x e a e a -+>+=,即()()()120xf x x e a '=-+<恒成立,故()f x 单调递减,当1x >时,10x ->,()ln 2220a x e a e a -+>+=, 即()()(1)20xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,故当()ln 2x a =-时,函数取极大值,由()()()()()2ln 2ln 222ln 21f a a a a a ⎡⎤⎡⎤-=---+--⎣⎦⎣⎦(){}2ln 2210a a ⎡⎤⎣⎦=--+<得:函数()f x 在R 上至多存在一个零点,不合题意; ④若2ea =-,则()ln 21a -=, 当()1ln 2x a <=-时,10x -<,()ln 2220a x e a e a -+<+=, 即()()()120xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,当1x >时,10x ->,()ln 2220a x e a e a -+>+=,即()()()120xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,故函数()f x 在R 上单调递增,函数()f x 在R 上至多存在一个零点,不合题意;⑤若2ea <-,则()ln 2ln 1a e ->=, 当1x <时,10x -<,()ln 2220a x e a e a -+<+=, 即()()()120xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,当()1ln 2x a <<-时,10x ->,()ln 2220a x e a e a -+<+=, 即()()()120xf x x e a '=-+<恒成立,故()f x 单调递减,当()ln 2x a >-时,10x ->,()ln 2220a x e a e a -+>+=, 即()()()120xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,故当1x =时,函数取极大值,由()10f e =-<得:函数()f x 在R 上至多存在一个零点,不合题意;综上所述,a 的取值范围为()0,∞+, 故选:CD. 【点睛】本题考查利用导数研究函数的零点问题,属于较难题.18.函数()ln f x x x =、()()f x g x x'=,下列命题中正确的是( ).A .不等式()0g x >的解集为1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .函数()f x 在()0,e 上单调递增,在(,)e +∞上单调递减C .若函数()()2F x f x ax =-有两个极值点,则()0,1a ∈D .若120x x >>时,总有()()()2212122m x x f x f x ->-恒成立,则m 1≥ 【答案】AD 【分析】对A ,根据()ln f x x x =,得到()()ln 1f x xg x x x'+==,然后用导数画出其图象判断;对B ,()1ln f x x '=+,当x e >时,()0f x '>,当0x e <<时,()0f x '<判断;对C ,将函数()()2F x f x ax =-有两个极值点,()ln 120x a x+=+∞在,有两根判断;对D ,将问题转化为22111222ln ln 22m m x x x x x x ->-恒成立,再构造函数()2ln 2m g x x x x =-,用导数研究单调性. 【详解】对A ,因为()()()ln 1ln f x x f x x x g x x x'+===、, ()2ln xg x x -'=, 令()0g x '>,得()0,1x ∈,故()g x 在该区间上单调递增;令()0g x '<,得()1x ∈+∞,,故()g x 在该区间上单调递减. 又当1x >时,()0g x >,()10,11g g e ⎛⎫== ⎪⎝⎭, 故()g x 的图象如下所示:数形结合可知,()0g x >的解集为1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,故正确;对B ,()1ln f x x '=+,当x e >时,()0f x '>,当0x e <<时,()0f x '<,所以函数()f x 在()0,e 上单调递减,在(,)e +∞上单调递增,错误;对C ,若函数()()2F x f x ax =-有两个极值点,即()2ln F x x x ax =-有两个极值点,又()ln 21F x x ax '=-+,要满足题意,则需()ln 2100x ax -+=+∞在,有两根, 也即()ln 120x a x+=+∞在,有两根,也即直线()2y a y g x ==与的图象有两个交点. 数形结合则021a <<,解得102a <<. 故要满足题意,则102a <<,故错误; 对D ,若120x x >>时,总有()()()2212122m x x f x f x ->-恒成立, 即22111222ln ln 22m m x x x x x x ->-恒成立, 构造函数()2ln 2m g x x x x =-,()()12g x g x >,对任意的120x x >>恒成立, 故()g x ()0+∞,单调递增,则()ln 10g x mx x '=--≥()0+∞, 恒成立, 也即ln 1x m x+≤,在区间()0,∞+恒成立,则()max 1g x m =≤,故正确.故选:AD. 【点睛】本题主要考查导数在函数图象和性质中的综合应用,还考查了数形结合的思想、转化化归思想和运算求解的能力,属于较难题.19.当1x >时,()41ln ln 3k x x x x --<-+恒成立,则整数k 的取值可以是( ). A .2- B .1-C .0D .1【答案】ABC 【分析】将()41ln ln 3k x x x x --<-+,当1x >时,恒成立,转化为13ln ln 4x k x x x ⎛⎫<++ ⎪⎝⎭,.当1x >时,恒成立,令()()3ln ln 1xF x x x x x=++>,利用导数法研究其最小值即可. 【详解】因为当1x >时,()41ln ln 3k x x x x --<-+恒成立, 所以13ln ln 4x k x x x ⎛⎫<++ ⎪⎝⎭,当1x >时,恒成立, 令()()3ln ln 1xF x x x x x=++>, 则()222131ln 2ln x x x F x x x x x---'=-+=. 令()ln 2x x x ϕ=--, 因为()10x x xϕ-'=>,所以()x ϕ在()1,+∞上单调递增. 因为()10ϕ<,所以()0F x '=在()1,+∞上有且仅有一个实数根0x , 于是()F x 在()01,x 上单调递减,在()0,x +∞上单调递增, 所以()()000min 00ln 3ln x F x F x x x x ==++.(*) 因为()1ln 3309F -'=<,()()21ln 22ln 4401616F --'==>,所以()03,4x ∈,且002ln 0x x --=, 将00ln 2x x =-代入(*)式, 得()()0000min 00023121x F x F x x x x x x -==-++=+-,()03,4x ∈. 因为0011t x x =+-在()3,4上为增函数,所以713,34t ⎛⎫∈⎪⎝⎭,即()min 1713,41216F x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.因为k 为整数,所以0k ≤. 故选:ABC 【点睛】本题主要考查函数与不等式恒成立问题,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于较难题.20.已知实数a ,b ,c ,d 满足2111a a e cb d --==-,其中e 是自然对数的底数,则()()22a cb d -+-的值可能是( ) A .7 B .8C .9D .10【答案】BCD 【分析】由题中所给的等式,分别构造函数()2xf x x e =-和()2g x x =-+,则()()22a cb d -+-的表示()y f x =上一点(),M a b 与()y g x =上一点(),Ncd 的距离的平方,利用导数的几何意义可知当()01f x '=-时,切点到直线的距离最小,再比较选项.【详解】由212a a a e b a e b-=⇒=-,令()2x f x x e =-,()12xf x e '∴=-由1121cd c d -=⇒=-+-,令()2g x x =-+ 则()()22a cb d -+-的表示()y f x =上一点(),M a b 与()y g x =上一点(),Ncd 的距离的平方,设()y f x =上与()y g x =平行的切线的切点为()000,M x y 由()0001210xf x e x '=-=-⇒=,∴切点为()00,2M -所以切点为()00,2M -到()y g x =的距离的平方为28=的距离为(),M a b 与(),N c d 的距离的平方的最小值.故选:BCD. 【点睛】本题考查构造函数,利用导数的几何意义求两点间距离的最小值,重点考查转化思想,构造函数,利用几何意义求最值,属于偏难题型.三、三角函数与解三角形多选题21.知函数()()sin 04f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,则下述结论中正确的是( ) A .若()f x 在[]0,2π有且仅有4个零点,则()f x 在[]0,2π有且仅有2个极小值点 B .若()f x 在[]0,2π有且仅有4个零点,则()f x 在20,15π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 C .若()f x 在[]0,2π有且仅有4个零点,则ω的范是1519,88⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .若()f x 的图象关于4x π=对称,且在5,1836ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调,则ω的最大值为9 【答案】ACD 【分析】 令4t x πω=+,由[]0,2x π∈,可得出,244t ππωπ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,作出函数sin y t =在区间,244ππωπ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦上的图象,可判断A 选项正误;根据已知条件求出ω的取值范围,可判断C 选项正误;利用正弦型函数的单调性可判断B 选项的正误;利用正弦型函数的对称性与单调性可判断D 选项的正误. 【详解】 令4t x πω=+,由[]0,2x π∈,可得出,244t ππωπ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,作出函数sin y t =在区间,244ππωπ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦上的图象,如下图所示:对于A 选项,若()f x 在[]0,2π有且仅有4个零点,则()f x 在[]0,2π有且仅有2个极小值点,A 选项正确;对于C 选项,若()f x 在[]0,2π有且仅有4个零点,则4254ππωππ≤+<,解得151988ω<≤,C 选项正确; 对于B 选项,若151988ω<≤,则2192154604πππππω≤+<+, 所以,函数()f x 在区间20,15π⎛⎫⎪⎝⎭上不单调,B 选项错误;。
函数概念与基本初等函数(A卷基础过关检测)1——新高考数学复习专题测试附答案解析
第二单元 函数概念与基本初等函数A 卷 基础过关检测一、选择题:本题共12个小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2019·哈尔滨市第一中学校高三开学考试(文))已知()f x 的定义域为(1,0)-,则函数(21)f x +的定义域为 ( )A .(1,1)-B .1(1,)2--C .(1,0)-D .1(,1)22.(2020·重庆南开中学高三其他(文))下列函数中,值域是R 且是奇函数的是( )A .31y x =+B .sin y x =C .3y x x =-D .2x y =3.(2020·河南省高三三模(文))已知定义域为R 的函数()f x 的图象关于原点对称,且0x >时,(2)4()f x f x +=.当(0,2]x ∈时,3()log 22x f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则(8)(4)f f -+=( ) A .60- B .8- C .12 D .684.(2020·黑龙江省哈尔滨三中高三其他(文))设2log 3a =,13log 2b =,20.4c =,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a b c >>B .b a c >>C .a c b >>D .c a b >>5.(2020·河北省衡水中学高三其他(文))函数()()ln 3f x x =-的部分图象大致为( ) A . B .C .D .6.(2020·哈尔滨市第一中学校高三一模(文))已知()1f x +是定义在R 上的奇函数,()22f =-,且对任意11x ≤,21x ≤,12x x ≠,()()1212f x f x x x --0<恒成立,则使不等式()22log 2f x -<成立的x 的取值范围是( )A .()0,1B .()0,2C .()4,+∞D .()1,47.(2020·重庆高三其他(文))定义在R 上的奇函数()f x 满足:3344f x f x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且当30,4x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()2log (1)f x x m =++,若()2100log 3f =,则实数m 的值为( )A .2B .1C .0D .-18.(2020·江西省高三二模(文))已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且(1)(1)f x f x -=-+,(0)1f =,则(0)(1)(2020)f f f +++=( ) A .1- B .0 C .1 D .20209.(2019·天津高考模拟(文))已知函数()22,0,0ax x x f x ax x x ⎧+=⎨-+<⎩,当11,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,恒有()()f x a f x +<成立,则实数a 的取值范围是( )A .1515-+⎝⎭B .15⎛+- ⎝⎭ C .15⎫-⎪⎪⎝⎭ D .1512⎤--⎥⎝⎦ 10.(2020·四川省仁寿第二中学高三三模(文))已知函数()()2ln 1f x x x =++,若对于[]1,2x ∈-,()22229ln 4f x ax a +-<+恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .261a --<<B .11a -<<C.22a +>或22a -< D.2222a -<< 11.(2020·福建省厦门一中高三其他(文))已知函数()()ln ,02,0,x x x f x x x e x ⎧>⎪=⎨⎪+≤⎩若函数()()g x f x a =-的零点有2个或3个,则实数a 的取值范围为( )A .311,e e ⎛⎫- ⎪⎝⎭B .311,e e ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .10,e ⎛⎤ ⎥⎝⎦D .31,0e ⎛⎫- ⎪⎝⎭12.(2020·四川省遂宁市第二中学校高三其他(文))已知函数()3,00,0133,1x x f x x x x <⎧⎪=≤≤⎨⎪->⎩,若函数()()3g x x f x λ=+恰有3个零点,则λ的取值范围为A .()9,04⎧⎫-∞⋃⎨⎬⎩⎭B .9,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .90,4⎛⎫ ⎪⎝⎭D .()9,0,4⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭二、填空题:本大题共4小题,共20分。
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)1.已知集合A到B的映射,那么集合A中元素2在B中所对应的元素是()A.2 B.5 C.6 D.8【答案解析】B2.函数的定义域是()A.[-1,+∞)B.[-1,0) C.(-1,+∞) D.(-1,0)【答案解析】C3.设函数是上的减函数,则有()A.B.C.D.【答案解析】D4.下列哪组中的两个函数是同一函数()A. 与B.与C. 与D.与【答案解析】B5.()A. B. C. D.【答案解析】C6.函数y=的定义域是()A.(-∞,2) B.(2,+∞) C.(2,3)∪(3,+∞) D.(2,4)∪(4,+∞)C7.下列函数中为偶函数的是()A.y=|x+1|B.C.y=+xD. y=+【答案解析】D8.已知f(x)= ,则f[f(―1)]=( )A.0B.1C. πD. π+1【答案解析】C9.下列各组函数中表示同一函数的是()A.f(x)=,g(x)=( )2 B.f(x)= ,g(x)=x+1C.f(x)=|x|,g(x)= D.f(x)=,g(x)= 【答案解析】B10.当时A. B. C. D.【答案解析】C11.函数f(x)=的定义域为()A. B . C. D.【答案解析】D12.已知则=()A. B. C. D.C13.下列各组函数表示同一函数的是()A. B.C. D.【答案解析】C14.设,则()A.1 B. C. D.【答案解析】B15.函数恒过定点()A.B.C.D.【答案解析】B16.函数,则的值是()A、1B、C、2D、【答案解析】A17.下列各组函数是同一函数的是()A.与y=1 B.与C.与 D.与y=x+2 【答案解析】C18.已知函数,则等于A.1 B.-1 C. D.2【答案解析】C19.下列函数中,是奇函数且在区间内单调递减的函数是()A. B. C. D.【答案解析】C不是奇函数。
是奇函数且单调递增。
函数的概念试题及答案高中
函数的概念试题及答案高中一、选择题1. 下列哪个选项正确描述了函数的概念?A. 函数是一种运算B. 函数是一种关系C. 函数是一种映射D. 函数是一种变量2. 如果f(x) = 2x + 3,那么f(-1)的值是多少?A. -1B. 1C. 3D. 53. 函数y = x^2 + 1在x = -2时的值是多少?A. 5B. 4C. 3D. 1二、填空题4. 如果一个函数f(x)的定义域是所有实数R,那么这个函数被称为_________函数。
5. 函数f(x) = 3x - 2的反函数是_________。
三、简答题6. 函数的三要素是什么?7. 请解释什么是函数的值域,并给出一个例子。
四、计算题8. 给定函数f(x) = x^2 - 4x + 4,求出当x = 0, 1, 2, 3时的函数值。
答案一、选择题1. C. 函数是一种映射2. A. -1(计算过程:f(-1) = 2*(-1) + 3 = -2 + 3 = 1)3. A. 5(计算过程:y = (-2)^2 + 1 = 4 + 1 = 5)二、填空题4. 无界5. f^(-1)(x) = (x + 2) / 3三、简答题6. 函数的三要素包括:定义域(Domain)、值域(Range)和对应法则(Rule of correspondence)。
7. 函数的值域是指函数所有可能的输出值的集合。
例如,函数y =x^2的值域是所有非负实数,即[0, +∞)。
四、计算题8. 当x = 0时,f(x) = 0^2 - 4*0 + 4 = 4;当x = 1时,f(x) = 1^2 - 4*1 + 4 = 1;当x = 2时,f(x) = 2^2 - 4*2 + 4 = 0;当x = 3时,f(x) = 3^2 - 4*3 + 4 = 1。
结束语:通过本试题的练习,希望同学们能够加深对函数概念的理解,掌握函数的基本性质和计算方法。
函数是数学中的基础工具,对后续的数学学习至关重要。
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)1.三个数a=0.67,b=70.6,c=log0.76的大小关系为()A.b<c<a B.b<a<c C.c<a<b D.c<b<a【答案解析】C【考点】对数值大小的比较.【分析】利用指数函数与对数函数的单调性即可得出.【解答】解:∵0<a=0.67<1,b=70.6>1,c=log0.76<0,∴c<a<b,故选:C.2.已知函数的图象与直线y=x恰有三个公共点,则实数m的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1] B.[﹣1,2) C.[﹣1,2] D.[2,+∞)【答案解析】B【考点】函数的零点;函数的图象;函数与方程的综合运用.【专题】函数的性质及应用.【分析】由题意可得只要满足直线y=x和射线y=2(x>m)有一个交点,而且直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2的两个交点即可,画图便知,直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象的两个交点为(﹣2,﹣2)(﹣1,﹣1),由此可得实数m的取值范围.【解答】解:由题意可得射线y=x与函数f(x)=2(x>m)有且只有一个交点.而直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2,至多两个交点,题目需要三个交点,则只要满足直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象有两个交点即可,画图便知,y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象交点为A(﹣2,﹣2)、B(﹣1,﹣1),故有m≥﹣1.而当m≥2时,直线y=x和射线y=2(x>m)无交点,故实数m的取值范围是[﹣1,2),故选B.【点评】本题主要考查函数与方程的综合应用,体现了转化、数形结合的数学思想,属于基础题.3.若函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a,则a的值为()A.2 B.4 C. D.【答案解析】C【考点】函数单调性的性质.【专题】函数的性质及应用.【分析】根据同底的指数函数和对数函数有相同的单调性,建立方程关系即可得到结论.【解答】解:∵函数y=ax与y=loga(x+1)在[0,1]上有相同的单调性,∴函数函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上是单调函数,则最大值与最小值之和为f(0)+f(1)=a,即1+loga1+loga2+a=a,即loga2=﹣1,解得a=,故选:C【点评】本题主要考查函数最值是应用,利用同底的指数函数和对数函数有相同的单调性是解决本题的关键.本题没有对a进行讨论.4.函数f(x)=ln(x-)的图象是()A. B.C. D.【答案解析】B【考点】对数函数图象与性质的综合应用.【专题】计算题;数形结合.【分析】求出函数的定义域,通过函数的定义域,判断函数的单调性,推出选项即可.【解答】解:因为x->0,解得x>1或﹣1<x<0,所以函数f(x)=ln(x-)的定义域为:(﹣1,0)∪(1,+∞).所以选项A、C不正确.当x∈(﹣1,0)时, g(x)=x-是增函数,因为y=lnx是增函数,所以函数f(x)=ln(x-)是增函数.故选B.【点评】本题考查函数的图象的综合应用,对数函数的单调性的应用,考查基本知识的综合应用,考查数形结合,计算能力.判断图象问题,一般借助:函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性、以及函数的图象的变化趋势等等.5.函数f(x)=x3+sinx+1(x∈R),若f(a)=2,则f(﹣a)的值为()A.3 B.0 C.﹣1 D.﹣2【答案解析】B【考点】函数奇偶性的性质.【分析】把α和﹣α分别代入函数式,可得出答案.【解答】解:∵由f(a)=2∴f(a)=a3+sina+1=2,a3+sina=1,则f(﹣a)=(﹣a)3+sin(﹣a)+1=﹣(a3+sina)+1=﹣1+1=0.故选B【点评】本题主要考查函数奇偶性的运用.属基础题.6.函数f(x)=x3+3x﹣1在以下哪个区间一定有零点()A.(﹣1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3)【答案解析】B【考点】函数零点的判定定理.【专题】函数的性质及应用.【分析】根据函数零点的判定定理将选项中区间的端点值代入验证即可得到答案.【解答】解:∵f(x)=x3+3x﹣1∴f(﹣1)f(0)=(﹣1﹣3﹣1)(﹣1)>0,排除A.f(1)f(2)=(1+3﹣1)(8+6﹣1)>0,排除C.f(0)f(1)=(﹣1)(1+3﹣1)<0,∴函数f(x)在区间(0,1)一定有零点.故选:B.【点评】本题主要考查函数零点的判定定理.属基础题.7.函数y=ax+1(a>0且a≠1)的图象必经过点()A.(0,1) B.(1,0) C.(2,1) D.(0,2)【答案解析】D【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】已知函数f(x)=ax+1,根据指数函数的性质,求出其过的定点.【解答】解:∵函数f(x)=ax+1,其中a>0,a≠1,令x=0,可得y=1+1=2,点的坐标为(0,2),故选:D【点评】本题主要考查指数函数的性质及其特殊点,是一道基础题.8.已知函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)﹣kx有零点,则实数k的取值范围是()A.(﹣∞,+∞) B. [,+∞) C.(﹣∞,] D.(﹣∞,1)【答案解析】考点:函数零点的判定定理.专题:计算题;数形结合;函数的性质及应用.分析:画出f(x)的图象,函数g(x)=f(x)﹣kx有零点,即为y=f(x)的图象和直线y=kx有交点,作出直线y=kx,由图象观察k≤0,直线和曲线有交点,设直线y=kx与曲线y=log2x相切的切点为p(m,n),运用导数,求出切线的斜率,再由图象观察即可得到k的取值范围.解答:解:函数f(x)=,画出f(x)的图象,函数g(x)=f(x)﹣kx有零点,即为y=f(x)的图象和直线y=kx有交点,作出直线y=kx,由图象观察k≤0,直线和曲线有交点,设直线y=kx与曲线y=log2x相切的切点为p(m,n),由于(log2x)′=,即切线的斜率为=k,又n=km,n=log2m,解得m=e,k=,则k>0时,直线与曲线有交点,则0<k,综上,可得实数k的取值范围是:(﹣∞,].故选C.点评:本题考查分段函数及运用,考查分段函数的图象和运用,考查数形结合的思想方法,考查运用导数求切线的斜率,属于中档题.9.函数f(x)=ln(x2+1)的图象大致是()【答案解析】考点:函数的图象.专题:函数的性质及应用.分析:∵x2+1≥1,又y=lnx在(0,+∞)单调递增,∴y=ln(x2+1)≥ln1=0,函数的图象应在x轴的上方,在令x取特殊值,选出答案.解答:解:∵x2+1≥1,又y=lnx在(0,+∞)单调递增,∴y=ln(x2+1)≥ln1=0,∴函数的图象应在x轴的上方,又f(0)=ln(0+1)=ln1=0,∴图象过原点,综上只有A符合.故选:A点评:对于函数的选择题,从特殊值、函数的性质入手,往往事半功倍,本题属于低档题.10.设函数f(x),g(x)满足下列条件:(1)对任意实数x1,x2都有f(x1)•f(x2)+g(x1)•g(x2)=g(x1﹣x2);(2)f(﹣1)=﹣1,f(0)=0,f(1)=1.下列四个命题:①g(0)=1;②g(2)=1;③f2(x)+g2(x)=1;④当n>2,n∈N*时,[f(x)]n+[g(x)]n的最大值为1.其中所有正确命题的序号是()A.①③ B.②④ C.②③④ D.①③④【答案解析】考点:命题的真假判断与应用.专题:函数的性质及应用.分析:既然对任意实数x1,x2都有f(x1)•f(x2)+g(x1)•g(x2)=g(x1﹣x2),那么分别令x1,x2取1,0,﹣1求出g(0),g(1),g(﹣1),g(2),然后令x1=x2=x可得③,再根据不等式即可得④解答:解;对于①结论是正确的.∵对任意实数x1,x2都有f(x1)•f(x2)+g(x1)•g(x2)=g(x1﹣x2)且f(﹣1)=﹣1,f(0)=0,f(1)=1,令x1=x2=1,得[f(1)]2+[g(1)]2=g(0),∴1+[g(1)]2=g(0),∴g(0)﹣1=[g(1)]2 令x1=1,x2=0,得f(1)f(0)+g(1)g(0)=g(1),∴g(1)g(0)=g(1),g(1)[g(0)﹣1]=0解方程组得对于②结论是不正确的,令x1=0,x2=﹣1,得f(0)f(﹣1)+g(0)g(﹣1)=g(1),∴g(﹣1)=0令x1=1,x2=﹣1,得f(1)f(﹣1)+g(1)g(﹣1)=g(2),∴﹣1=g(2),∴g(2)≠1对于③结论是正确的,令x1=x2=1,得f2(x)+g2(x)=g(0)=1,对于④结论是正确的,由③可知f2(x)≤1,∴﹣1≤f(x)≤1,﹣1≤g(x)≤1∴|fn(x)|≤f2(x),|gn(x)|≤g2(x)对n>2,n∈N*时恒成立,[f(x)]n+[g(x)]n≤f2(x)+g2(x)=1综上,①③④是正确的.故选:D。
高中数学函数的概念与基本初等函数多选题测试试题及答案
高中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1.一般地,若函数()f x 的定义域为[],a b ,值域为[],ka kb ,则称为的“k 倍跟随区间”;若函数的定义域为[],a b ,值域也为[],a b ,则称[],a b 为()f x 的“跟随区间”.下列结论正确的是( )A .若[]1,b 为()222f x x x =-+的跟随区间,则2b =B .函数()11f x x=+存在跟随区间 C .若函数()f x m =1,04m ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦D .二次函数()212f x x x =-+存在“3倍跟随区间” 【答案】ABCD 【分析】根据“k 倍跟随区间”的定义,分析函数在区间内的最值与取值范围逐个判断即可. 【详解】对A, 若[]1,b 为()222f x x x =-+的跟随区间,因为()222f x x x =-+在区间[]1,b 为增函数,故其值域为21,22b b ⎡⎤-+⎣⎦,根据题意有222b b b -+=,解得1b =或2b =,因为1b >故2b =.故A 正确; 对B,因为函数()11f x x =+在区间(),0-∞与()0,+∞上均为减函数,故若()11f x x=+存在跟随区间[],a b 则有11+11+a b b a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得:1212a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 故存在, B 正确.对C, 若函数()f x m =[],a b ,因为()f x m =,故由跟随区间的定义可知b m a b a m ⎧=-⎪⇒-=⎨=⎪⎩a b < 即()()()11a b a b a b -=+-+=-,因为a b <,1=.易得01≤<.所以(1a m m =-=--,令t =20t t m --=,同理t =20t t m --=,即20t t m --=在区间[]0,1上有两根不相等的实数根.故1400m m +>⎧⎨-≥⎩,解得1,04m ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦,故C 正确.对D,若()212f x x x =-+存在“3倍跟随区间”,则可设定义域为[],a b ,值域为[]3,3a b .当1a b <≤时,易得()212f x x x =-+在区间上单调递增,此时易得,a b 为方程2132x x x -+=的两根,求解得0x =或4x =-.故存在定义域[]4,0-,使得值域为[]12,0-. 故D 正确. 故选:ABCD. 【点睛】本题主要考查了函数新定义的问题,需要根据题意结合函数的性质分析函数的单调性与取最大值时的自变量值,并根据函数的解析式列式求解.属于难题.2.已知函数ln ,0()1,0x x f x x x ⎧>=⎨+≤⎩,若函数(())y f f x a =+有6个不同零点,则实数a的可能取值是( ) A .0 B .12-C .1-D .13-【答案】BD 【分析】分别代入各个选项中a 的值,选解出(())0f f x a +=中的()f x ,然后再根据数形结合可得出答案. 【详解】画出函数,0,()1,0lnx x f x x x ⎧>=⎨+⎩的图象:函数(())y f f x a =+有零点,即方程(())0f f x a +=有根的问题. 对于A :当0a =时,(())0f f x =,故()1f x =-,()1f x =,故0x =,2x =-,1=x e,x e =, 故方程(())0f f x a +=有4个不等实根; 对于B :当12a =-时,1(())2f f x =,故1()2f x =-,()f x =()f x =,当1()2f x =-时,由图象可知,有1个根,当()f x =2个根, 当()f x=时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根; 对于C :当1a =-时,(())1f f x =, 故()0f x =,()f x e =,1()f x e=, 当()0f x =时,由图象可知,有2个根, 当()f x e =时,由图象可知,有2个根, 当1()f x e=时,由图象可知,有3个根, 故方程(())0f f x a +=有7个不等实根; 对于D :当13a =-时,1(())3f f x =,故2()3f x =-,()f x =()f x ,当2()3f x =-时,由图象可知,有1个根,当()f x =2个根, 当()f x =时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根; 故选:BD . 【点睛】关键点睛:本题的关键一是将问题转化为方程问题,二是先解出()f x 的值,三是根据数形结合得到每一个新的方程的根.3.已知函数22(2)log (1),1()2,1x x x f x x +⎧+>-⎪=⎨≤-⎪⎩,若关于x 的方程()f x m =有四个不等实根1x ,2x ,3x ,()41234x x x x x <<<,则下列结论正确的是( )A .12m <≤B .11sin cos 0x x ->C .3441x x +>- D.2212log mx x ++10【答案】ACD 【分析】画出()f x 的图象,结合图象求得1234,,,,m x x x x 的取值范围,利用特殊值确定B 选项错误,利用基本不等式确定CD 选项正确. 【详解】画出()f x 的图象如下图所示,由于关于x 的方程()f x m =有四个不等实根1x ,2x ,3x ,()41234x x x x x <<<, 由图可知12m <≤,故A 选项正确. 由图可知12,x x 关于直线2x =-对称,故12122,42x x x x +=-+=-, 由()()22221x x +=≤-解得3x =-或1x =-,所以1232,21x x -≤<--<≤-,3324π-<-<-,当134x π=-时,1212sin cos ,sin cos 02x x x x ==--=,所以B 选项错误. 令()()2221x m x +=≤-,()22log 2log 1x m m m +==,()22log 21m x +=,()222log 1m x +=,12,x x 是此方程的解,所以()211log 22m x =+,或()221log 22m x =+,故()()22221211211log 422m x x x x x ++=+--++()()2121122881022x x =+++≥=+,当且仅当()()211211522,222x x x +==-+时等号成立,故D 选项正确. 由图象可知()()2324log 1log 1x x +=-+,()()2324log 1log 10x x +++=,()()34111x x +⋅+=,4433111,111x x x x +==-++,由()()2log 111x x +=>-,解得1x =或12x =-,由()()2log 121x x +=>-,解得3x =或34x =-, 所以3431,1342x x -≤<-<≤, ()3433331144145111x x x x x x +=+-+=-+++ ()332151141x x +≥+⋅-=-①. 令()()21134,1,1421x x x x +===-++或12x =-,所以①的等号不成立,即3441x x +>-,故C 选项正确. 故选:ACD【点睛】求解有关方程的根、函数的零点问题,可考虑结合图象来求解.求解不等式、最值有关的问题,可考虑利用基本不等式来求解.4.已知函数()22x f x x =+-的零点为a ,函数2()log 2g x x x =+-的零点为b ,则( )A .2a b +=B .22log 2ab +=C .223a b +>D .01ab <<【答案】ABD 【分析】在同一坐标系中分别作出函数2x y =,2log y x =,2y x =-的图象,图像的交点即为函数的零点,反函数的性质知A ,B 关于点()1,1对称,进而可判断A ,B ,D 正确. 由函数()f x 在R 上单调递增,且102f ⎛⎫<⎪⎝⎭,(1)0f >,可得零点a 的范围,可得C 不正确. 【详解】由()0f x =,()0g x =得22x x =-,2log 2x x =-,函数2xy =与2log y x =互为反函数,在同一坐标系中分别作出函数2xy =,2log y x =,2y x =-的图象,如图所示,则(),2aA a ,()2,log B b b .由反函数的性质知A ,B 关于点()1,1对称,则2a b +=,22log 2ab +=.因为0a >,0b >,且ab ,所以2012a b ab +⎛⎫<<= ⎪⎝⎭,故A ,B ,D 正确. 因为()22x f x x =+-在R 上单调递增,且132022f ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,(1)10f =>,所以112a <<. 因为222221(2)2(1)212a b a a a a ⎛⎫+=+-=-+<<⎪⎝⎭,所以2252,2a b ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,故C 不正确. 故选:ABD 【点睛】方法点睛:通过画函数图象把零点问题转化为函数图象的交点问题,本题考查了运算能力和逻辑推理能力,属于难题.5.已知函数()()()22224x x f x x x m m ee --+=-+-+(e 为自然对数的底数)有唯一零点,则m 的值可以为( ) A .1 B .1-C .2D .2-【答案】BC 【分析】由已知,换元令2t x =-,可得()()f t f t -=,从而f t 为偶函数,()f x 图象关于2x =对称,结合函数图象的对称性分析可得结论. 【详解】∵22222222()4()()(2)4()()x x x x f x x x m m e e x m m e e --+--+=-+-+=--+-+, 令2t x =-,则22()4()()ttf t t m m e e -=-+-+,定义域为R ,22()()4()()()t t f t t m m e e f t --=--+-+=,故函数()f t 为偶函数,所以函数()f x 的图象关于2x =对称, 要使得函数()f x 有唯一零点,则(2)0f =, 即2482()0m m -+-=,解得1m =-或2 ①当1m =-时,2()42()t t f t t e e -=-++ 由基本不等式有2t t e e -+≥,当且仅当0t =时取得2()4t t e e -∴+≥故2()42()0ttf t t e e -=-++≥,当且仅当0t =取等号 故此时()f x 有唯一零点2x =②当2m =时,2()42()t t f t t e e -=-++,同理满足题意. 故选:BC . 【点睛】方法点睛:①函数轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴.②()y f x =的图象关于直线x a =对称 ()()f a x f a x ⇔-=+()()2f x f a x ⇔-=+6.下列命题正确的有( ) A .已知0,0a b >>且1a b +=,则1222a b -<<B .34a b ==a bab+= C .323y x x x =--的极大值和极小值的和为6-D .过(1,0)A -的直线与函数3y x x =-有三个交点,则该直线斜率的取值范围是1(,2)(2,)4-+∞ 【答案】ACD 【分析】由等式关系、指数函数的性质可求2a b -的范围;利用指对数互化,结合对数的运算法求a b ab+;利用导数确定零点关系,结合原函数式计算极值之和即可;由直线与3y x x =-有三个交点,即可知2()h x x x k =--有两个零点且1x =-不是其零点即可求斜率范围. 【详解】A 选项,由条件知1b a =-且01a <<,所以21(1,1)a b a -=-∈-,即1222a b -<<;B 选项,34a b ==log a =4log b =1212112(log 3log 4)2a b ab a b+=+=+=; C 选项,2361y x x '=--中>0∆且开口向上,所以存在两个零点12,x x 且122x x +=、1213x x =-,即12,x x 为y 两个极值点,所以2212121212121212()[()3]3[()2]()6y y x x x x x x x x x x x x +=++--+--+=-;D 选项,令直线为(1)y k x =+与3y x x =-有三个交点,即2()()(1)g x x x k x =--+有三个零点,所以2()h x x x k =--有两个零点即可∴140(1)20k h k ∆=+>⎧⎨-=-≠⎩,解得1(,2)(2,)4k ∈-+∞故选:ACD 【点睛】本题考查了指对数的运算及指数函数性质,利用导数研究极值,由函数交点情况求参数范围,属于难题.7.太极图是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种互相转化,相对统一的和谐美. 定义:能够将圆O 的周长和面积同时等分成两个部分的函数称为圆O 的一个“太极函数”.则下列有关说法中,正确的是( )A .对于圆O :221x y +=的所有非常数函数的太极函数中,一定不能为偶函数B .函数()sin 1f x x =+是圆O :()2211x y +-=的一个太极函数C .存在圆O ,使得()11x x e f x e -=+是圆O 的一个太极函数D .直线()()12110m x m y +-+-=所对应的函数一定是圆O :()()()222210x y R R -+-=>的太极函数【答案】BCD 【分析】利用“太极函数”的定义逐个判断函数是否满足新定义即可. 【详解】对于A ,如下图所示,若太极函数为偶函数,且ACEPCOPODDFBS SSS===,所以该函数平分圆O 的周长和面积,故A 错误;对于B ,()sin 1f x x =+也关于圆心(0,1) 对称,平分圆O 的周长和面积,所以函数()sin 1f x x =+是圆()22:11O x y +-=的一个太极函数;故B 正确;对于C ,()()+12121+1+1+1x x x x x e e f x e e e --===-,. ()()11111+11++1xxx x xx e e e f x f x e e e------====-,该函数为奇函数,图象关于原点对称. 所以存在圆O :221x y +=使得()11x x e f x e -=+是圆O 的一个太极函数,如下图所示,故C 正确;对于D ,对于直线()()12110m x m y +-+-=的方程,变形为()()210m x y x y -+--=,令2010x y x y -=⎧⎨--=⎩,得21x y =⎧⎨=⎩,直线()()12110m x m y +-+-=经过圆O 的圆心,可以平分圆O 周长和面积,故D 正确. 故选:BCD. 【点睛】本题考查函数对称性的判定与应用,将新定义理解为函数的对称性为解题的关键,考查推理能力,属于较难题.8.已知函数()f x 满足:当-<3≤0x 时,()()1xf x e x =+,下列命题正确的是( )A .若()f x 是偶函数,则当03x <≤时,()()1xf x e x =+B .若()()33f x f x --=-,则()()32g x f x e =+在()6,0x ∈-上有3个零点 C .若()f x 是奇函数,则1x ∀,[]23,3x ∈-,()()122f x f x -<D .若()()3f x f x +=,方程()()20f x kf x -=⎡⎤⎣⎦在[]3,3x ∈-上有6个不同的根,则k 的范围为2312k e e-<<- 【答案】BC 【分析】A 选项,利用函数的奇偶性求出解析式即可判断;B 选项,函数()f x 关于直线3x =-对称,利用导数研究函数的单调性作出函数图像,由函数图像可知当()6,0x ∈-时,函数()f x 与直线32y e =-有3个交点可判断;C 选项,由函数图像关于原点对称求出函数的值域进行判断;D 选项,函数周期为3,作出函数图像知方程()0f x =在[]3,3x ∈-上有两个不同的根,则2312k e e-<≤-时方程()f x k =在[]3,3x ∈-上有4个不同的根. 【详解】A 选项,若03x <≤,则30x -≤-<,()()1xf x e x --=-+,因为函数()f x 是偶函数,所以()()()1xf x f x ex -=-=-+,A 错误;B 选项,若()()33f x f x --=-,则函数()f x 关于直线3x =-对称,当-<3≤0x 时,()()2xf x ex '=+,当()3,2x ∈--时,()0f x '<,函数()f x 单调递减,当()2,0x ∈--时,()0f x '>,函数()f x 单调递增,且()323f e-=-,()2120f e-=-<,()10f -=, 作出函数大致图像如图所示,则当()6,0x ∈-时,函数()f x 与直线32y e=-有3个交点,即函数()()32g x f x e =+在()6,0x ∈-上有3个零点,B 正确;C 选项,由B 知当[3,0)x ∈-时,()2[,1)f x e -∈-,若函数()f x 为奇函数,则当[]3,3x ∈-时()()1,1f x ∈-,所以1x ∀,[]23,3x ∈-,()()122f x f x -<,C 正确;D 选项,若()()3f x f x +=,则函数()f x 的周期为3,作出函数在[]3,3x ∈-上的图像如图所示,若方程()()20f x kf x -=⎡⎤⎣⎦即()()[]0f x f x k -=在[]3,3x ∈-上有6个不同的根,因为方程()0f x =在[]3,3x ∈-上有两个不同的根,所以()f x k =在[]3,3x ∈-上有4个不同的根,又()323f e -=-,()2120f e -=-<,所以2312k e e -<≤-,D 错误. 故选:BC【点睛】本题考查函数的图像与性质综合应用,涉及函数的单调性、奇偶性、对称性,函数的零点与方程的根,综合性较强,属于较难题.二、导数及其应用多选题9.已知函数1(),()122x x f x e g x n ==+的图象与直线y =m 分别交于A 、B 两点,则( )A .f (x )图像上任一点与曲线g (x )上任一点连线线段的最小值为2+ln 2B .∃m 使得曲线g (x )在B 处的切线平行于曲线f (x )在A 处的切线C .函数f (x )-g (x )+m 不存在零点D .∃m 使得曲线g (x )在点B 处的切线也是曲线f (x )的切线 【答案】BCD 【分析】利用特值法,在f (x )与g (x )取两点求距离,即可判断出A 选项的正误;解方程12()(2)m f lnm g e-''=,可判断出B 选项的正误;利用导数判断函数()()y f x g x m =-+的单调性,结合极值的符号可判断出C 选项的正误;设切线与曲线()y g x =相切于点(C n ,())g n ,求出两切线的方程,得出方程组,判断方程组是否有公共解,即可判断出D 选项的正误.进而得出结论. 【详解】在函数1(),()122xx f x e g x n ==+上分别取点1(0,1),(2,)2P Q,则||PQ =2ln 22<+(注ln 20.7≈),故A 选项不正确; ()x f x e =,1()22x g x ln =+,则()x f x e '=,1()g x x'=,曲线()y f x =在点A 处的切线斜率为()f lnm m '=, 曲线()y g x =在点B 处的切线斜率为12121(2)2m m g ee--'=,令12()(2)m f lnm g e-''=,即1212m m e-=,即1221m me -=,则12m =满足方程1221m me -=,m ∴∃使得曲线()y f x =在A 处的切线平行于曲线()y g x =在B 处的切线,B 选项正确;构造函数1()()()22xx F x f x g x m e ln m =-+=-+-,可得1()x F x e x'=-,函数1()xF x e x'=-在(0,)+∞上为增函数,由于1()20F e '<,F '(1)10e =->,则存在1(,1)2t ∈,使得1()0tF t e t'=-=,可得t lnt =-,当0x t <<时,()0F x '<;当x t >时,()0F x '>.∴11()()2222t t min t F x F t e ln m e lnt m ln ==-+-=-++-11132220222t m ln m ln ln m t =+++->+-=++>, ∴函数()()()F x f x g x m =-+没有零点,C 选项正确;设曲线()y f x =在点A 处的切线与曲线()y g x =相切于点(C n ,())g n ,则曲线()y f x =在点A 处的切线方程为()lnm y m e x lnm -=-,即(1)y mx m lnm =+-, 同理可得曲线()y g x =在点C 处的切线方程为1122n y x ln n =+-, ∴11(1)22m n n m lnm ln ⎧=⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩,消去n 得1(1)202m m lnm ln --++=,令1()(1)22G x x x lnx ln =--++,则11()1x G x lnx lnx x x-'=--=-, 函数()y G x '=在(0,)+∞上为减函数,G '(1)10=>,1(2)202G ln '=-<, 则存在(1,2)s ∈,使得1()0G s lns s'=-=,且1s s e =.当0x s <<时,()0G x '>,当x s >时,()0G x '<.∴函数()y G x =在(2,)+∞上为减函数,5(2)02G =>,17(8)20202G ln =-<, 由零点存 定理知,函数()y G x =在(2,)+∞上有零点, 即方程1(1)202m m lnm ln --++=有解. m ∴∃使得曲线()y f x =在点A 处的切线也是曲线()y g x =的切线.故选:BCD . 【点睛】本题考查导数的综合应用,涉及函数的最值、零点以及切线问题,计算量较大,考查了转化思想和数形结合思想,属难题.10.若存在常数k 和b ,使得函数()F x 和()G x 对其公共定义域上的任意实数x 都满足:()F x kx b ≥+和()G x kx b ≤+恒成立,则称此直线y kx b =+为()F x 和()G x 的“隔离直线”.已知函数()22x f x =(x ∈R ),()12g x x =(0x <),()ln h x e x =,(e 为自然对数的底数),则( )A .()()()m x f x g x =-在0x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭内单调递减 B .()f x 和()g x 之间存在“隔离直线”,且b 的最小值为2- C .()f x 和()g x 之间存在“隔离直线”,且k 的取值范围是[]2,1-D .()f x 和()g x 之间存在唯一的“隔离直线”,方程为2ey =-【答案】BD 【分析】对于A :令()()()m x f x g x =-,利用导数可确定()m x 单调性,进而作出判断; 对于B 和C :利用二次函数的性质以及不等式恒成立的知识求出b 、k 的范围,进而作出判断;对于选项D :根据隔离直线过()f x 和()h x 的公共点,可假设隔离直线为2e y kx =-;可得到222x ekx ≥-,再利用恒成立得出k 的值,最后尝试利用导数证明()2eh x ≤-,进而作出判断. 【详解】对于A ,()()()2122x m x f x g x x =-=-, ()322121022x m x x x x+'∴=+=>, 当x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0m x '>,()m x ∴单调递增,故A 错误; 对于B ,C ,设()f x ,()g x 的隔离直线为y kx b =+,22x kx b ≥+对任意x ∈R 恒成立,即2220x kx b --≥对任意x ∈R 恒成立, 所以21480k b ∆=+≤,所以0b ≤,又12kx b x ≤+对任意(),0x ∈-∞恒成立,即22210kx bx +-≤对任意(),0x ∈-∞恒成立,因为0b ≤,所以0k ≤且21480b k ∆=+≤,所以22k b ≤-且22b k ≤-,4248k b b ≤≤-,解得20k -≤≤,同理20b -≤≤, 所以b 的最小值为2-,k 的取值范围是[]2,0-, 故B 正确,C 错误;对于D ,函数()f x 和()h x 的图象在x =∴若存在()f x 和()h x 的隔离直线,那么该直线过这个公共点,设隔离直线的斜率为k,则隔离直线方程为(2ey k x -=,即2e y kx =-,则222x ekx ≥-(x ∈R),得2220x kx e -+≥对x ∈R 恒成立,则()24420k e ∆=-≤,解得k =,此时隔离直线方程为:2ey =-,下面证明()2e h x ≤-, 令()()ln 22e e G x h x e x =--=--(0x >),则()x G x x'=,当x =()0G x '=;当0x <<()0G x '<;当x >()0G x '>;∴当x =()G x 取到极小值,也是最小值,即()0min G x G==,()()02e G x h x ∴=--≥在()0,∞+上恒成立,即()2eh x ≤-,∴函数()f x 和()h x存在唯一的隔离直线2ey =-,D 正确. 故选:BD . 【点睛】关键点睛:本题考查导数中的新定义问题的求解;解题关键是能够充分理解“隔离直线”的定义,将问题转化为根据不等式恒成立求解参数范围或参数值、或不等式的证明问题,属于难题.。
函数的概念练习题(含答案)
函数的概念练习题(含答案)1.2.1 函数的概念及练题答案一、选择题1.集合A = {x|0 ≤ x ≤ 4},B = {y|0 ≤ y ≤ 2},下列不表示从 A 到 B 的函数是()A。
f(x) → y = xB。
f(x) → y = xC。
f(x) → y = xD。
f(x) → y = x2.某物体一天中的温度是时间 t 的函数:T(t) = t^3 - 3t + 60,时间单位是小时,温度单位为℃,t = 表示 12:00,其后 t 的取值为正,则上午 8 时的温度为()A。
8℃B。
112℃C。
58℃D。
18℃3.函数 y = 1 - x^2 + x^2 - 1 的定义域是()A。
[-1,1]B。
(无穷小。
无穷大)C。
[0,1]D。
{ -1,1}4.已知 f(x) 的定义域为 [-2,2],则 f(x^2 - 1) 的定义域为()A。
[-1,3]B。
[0,3]C。
[-3,3]D。
[-4,4]5.若函数 y = f(3x - 1) 的定义域是 [1,3],则 y = f(x) 的定义域是()A。
[1/3,1]B。
[2/3,2]C。
[4/3,4]D。
[5/3,5]6.函数 y = f(x) 的图象与直线 x = a 的交点个数有()A。
必有一个B。
至多一个C。
可能两个以上D。
无法确定7.函数 f(x) = (ax + 4) / (ax + 3) 的定义域为 R,则实数 a 的取值范围是()A。
{a|a∈R}B。
{a|a≠-3}C。
{a|a≠-4}D。
{a|a≠-3,-4}8.某汽车运输公司购买了一批豪华大客车投入运营。
据市场分析,每辆客车营运的利润 y 与营运年数 x(x∈N) 为二次函数关系(如图),则客车有营运利润的时间不超过()年。
A。
4B。
5C。
6D。
79.(安徽铜陵县一中高一期中)已知 g(x) = 1 - 2x,f[g(x)] = (2/x) (x≠0),那么 f(2) 等于()A。
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)1.某市生产总值连续两年持续增加,第一年的增长率为p,第二年的增长率为q,则该市这两年生产总值的年平均增长率为()A. B.C.pq D.﹣1【答案解析】D【分析】设该市这两年生产总值的年平均增长率为x,可得(1+p)(1+q)=(1+x)2,解出即可.解:设该市这两年生产总值的年平均增长率为x,则(1+p)(1+q)=(1+x)2,解得x=﹣1,故选:D.2.设函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),对任意实数t都有f(2+t)=f(2﹣t)成立,则函数值f(﹣1),f(1),f(2),f(5)中,最小的一个不可能是()A.f(﹣1) B.f(1) C.f(2) D.f(5)【答案解析】B【分析】由题设知,函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是x=2.a>0时,函数值f(﹣1),f(1),f(2),f(5)中,最小的一个是f(2).a<0时,函数值f(﹣1),f(1),f(2),f(5)中,最小的一个是f(﹣1)和f(5).解:∵对任意实数t都有f(2+t)=f(2﹣t)成立,∴函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是x=2,当a>0时,函数值f(﹣1),f(1),f(2),f(5)中,最小的一个是f(2).当a<0时,函数值f(﹣1),f(1),f(2),f(5)中,最小的一个是f(﹣1)和f(5).故选:B.3.函数f(x)=的定义域是()A.{x|x>﹣1} B.{x|x>1} C.{x|x≥﹣1} D.{x|x≥1}【答案解析】B【分析】根据根式函数,分式函数,对数函数的定义域求函数f(x)的定义域即可.解:方法1:要使函数有意义,则有,即,所以x>1.所以函数的定义域为{x|x>1}.方法2:特殊值法当x=0时,无意义,所以排除A,C.当x=1时,,则不能当分母,所以排除D.故选:B.4.已知函数f(x)在定义域(0.+∞)上是单调函数,若对于任意x∈(0,+∞),都有f(f(x)﹣)=2,则f()的值是()A.5 B.6 C.7 D.8【答案解析】B解:∵函数f(x)在定义域(0,+∞)上是单调函数,且f(f(x)﹣)=2,∴f(x)﹣为一个常数,令这个常数为n,则有f(x)﹣=n,①f(n)=2,②由①得 f(x)=n+,③②代入③,得=2,解得n=1,因此f(x)=1+,所以f()=6.故选:B.5.已知函数f(x)=,给出下列三个结论:①当a=﹣2时,函数f(x)的单调递减区间为(﹣∞,1);②若函数f(x)无最小值,则a的取值范围为(0,+∞);③若a<1且a≠0,则∃b∈R,使得函数y=f(x)﹣b恰有3个零点x1,x2,x3,且x1x2x3=﹣1.其中,所有正确结论的个数是()A.0 B.1 C.2 D.3【答案解析】C解:对于①:当a=﹣2时,由0<e﹣2<1,f(0)=1<f(e﹣2)=|lne﹣2|=2,所以函数f(x)在区间(﹣∞,1)上不单调递减,故①错误;对于②:若函数可转换为,画出函数的图象,如图所示:所以函数f(x)无最小值,则a的取值范围为(0,+∞).故②正确.对于③令y=f(x)﹣b=0,结合函数我的图象,不妨设x1<0<x2<1<x3,则ax1+1=﹣lnx2=lnx3=b,所以,,所以,令=﹣1,即b=﹣a+1,当a<0时,b=﹣a+1>1,故y=f(x)﹣b=0有三个零点,且x1•x2•x3=﹣1,符合题意,当0<a<1时,0<b=﹣a+1<1,故y=f(x)﹣b=0有三个零点,且x1•x2•x3=﹣1,符合题意,故③正确.故正确答案为:②③,故选:C.6.“lna>lnb”是“3a>3b”的()A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件【答案解析】A解:“3a>3b”⇔“a>b”,“lna>lnb”⇔“a>b>0”,∵“a>b>0”是“a>b”的充分而不必要条件,故“lna>lnb”是“3a>3b”的充分而不必要条件,故选:A.7.已知f(x)是R上的奇函数,当x>0时,f(x)=,则f(x)>0的解集是()A.(﹣1,0) B.(0,1)C.(﹣∞,﹣1)∪(0,1) D.(﹣1,0)∪(0,1)【答案解析】C解:因为f(x)是R上的奇函数,当x>0时,f(x)=log x,当x<0时,﹣x>0,则f(﹣x)=﹣f(x)=log(﹣x),所以f(x)=﹣log(﹣x),又f(0)=0,则由f(x)>0可得,或,解可得0<x<1或x<﹣1.故选:C.8.已知a=3﹣2,b=log0.42,c=log23,则()A.a>b>c B.a>c>b C.b>c>a D.c>a>b【答案解析】D解:0<3﹣2<1,log0.42<log0.41=0,log23>log22=1,∴c>a>b.故选:D.9.(多选题)已知函数f(x)=,则()A.f(x)为奇函数 B.f(x)为减函数C.f(x)有且只有一个零点 D.f(x)的值域为(﹣1,1)【答案解析】ACD解:根据题意,依次分析选项:对于A,f(x)=,其定义域为R,有f(﹣x)==﹣=﹣f(x),f(x)为奇函数,A正确;对于B,f(x)===1﹣,设t=2x+1,有t>0且t=2x+1在R上为增函数,而y=1﹣在(0,+∞)为增函数,故f(x)在R上为增函数,B错误;对于C,由B的结论,f(x)在R上为增函数,且f(0)=0,故f(x)有且只有一个零点,C正确;对于D,y=,变形可得2x=,则有>0,解可得﹣1<y<1,即f(x)的值域为(﹣1,1),D正确;故选:ACD.10.已知函数f(x)=,则不等式f(x+1)<1的解集为()A.(1,7) B.(0,7) C.(1,8) D.(﹣∞,7)【答案解析】B解:①当x+1≤1,即x≤0时,∴e2﹣(x+1)<1,即e1﹣x<1,∴1﹣x<0,∴x>1,又∵x≤0,∴无解.②当x+1>1,即x>0时,∴lg(x+1+2)<1,∴lg(x+3)<1,∴0<x+3<10,∴﹣3<x<7,又∵x>0,∴0<x<7,故选:B.。
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.。
(完整版)新高考真题《函数的概念与基本初等函数》小题专题训练(含答案)
因为 为偶函数,故 ,
时 ,整理得到 ,
故 ,
7.【2020年高考全国I卷理数】若 ,则
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】设 ,则 为增函数,因为
所以 ,
所以 ,所以 .
,
当 时, ,此时 ,有
当 时, ,此时 ,有 ,所以C、D错误.
【点晴】本题主要考查函数与方程的综合应用,涉及到构造函数,利用函数的单调性比较大小,是一道中档题.
13.【2020年高考天津】函数 的图象大致为
A B
CD
【答案】A
【解析】由函数的解析式可得: ,则函数 为奇函数,其图象关于坐标原点对称,选项CD错误;
当 时, ,选项B错误.
【点睛】函数图象的识辨可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势.(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.利用上述方法排除、筛选选项.
14.【2020年高考天津】设 ,则 的大小关系为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为 ,
,
,
所以 .
故选:D.
【点睛】本题考查的是有关指数幂和对数值的比较大小问题,在解题的过程中,注意应用指数函数和对数函数的单调性,确定其对应值的范围.
比较指对幂形式的数的大小关系,常用方法:
(1)利用指数函数的单调性: ,当 时,函数递增;当 时,函数递减;
A.10名B.18名
C.24名D.32名
【答案】B
【解析】由题意,第二天新增订单数为 ,设需要志愿者x名,
函数的概念与性质 章节测试卷(含答案)
第三章函数的概念与性质章节验收测评卷(综合卷)一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40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.(2022·湖南·长郡中学高二期中)函数11y x ++的定义域为()A.[)4,1-- B.[)()4,11,---+∞ C.()1,-+∞ D.[)4,-+∞2.(2022·江苏·高一)设函数221,1()3,1x x f x x x x ⎧-≤=⎨+->⎩,则1(2)f f ⎛⎫⎪⎝⎭的值为()A.1516B.89C.2716-D.183.(2022·宁夏吴忠区青铜峡市教育局高一开学考试)已知幂函数()f x 的图象过点()9,3,则函数()f x 的图象是()A. B.C.D.4.(2022·江苏·高一)已知函数(3)5,1()2,1a x x f x a x x-+≤⎧⎪=⎨>⎪⎩是(-∞,+∞)上的减函数,则a 的取值范围是()A.(0,3) B.(0,3] C.(0,2) D.(0,2]5.(2022·陕西·宝鸡中学模拟预测(文))若()f x 对于任意实数x 都有()1221f x f x x ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,则12f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()A.3 B.4 C.83 D.436.(2022·云南·高一阶段练习)已知()f x 是定义在[]1,1-上的减函数,且(23)(2)f a f a -<-,则实数a 的取值范围是()A.(]1,2 B.(]1,3 C.(]1,4 D.()1,+∞7.(2022·河南洛阳·高一期末)若定义在R 上的奇函数()f x 在(),0∞-单调递减,且()20f =,则()0f x x>的解集是()A.()(),20,2-∞- B.()(),22,∞∞--⋃+ C.()()2,00,2- D.()()2,02,-+∞ 8.(2022·湖北·赤壁市车埠高级中学高一期中)已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x 时,()(1)f x x x =+.若(3)(37)0f m f m ++->,则m 的取值范围为()A.(,0)-∞ B.(0,)+∞ C.(,1)-∞ D.(1,)+∞二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)9.(2022·山西·河津市第二中学高二阶段练习)()A.||x y x =与1y= B.y =与1y x =- C.y =y = D.321x x y x +=+与y x =10.(2022·广东茂名·高一期末)若函数()225y k k x =--是幂函数,则实数k 的值可能是()A.3k = B.3k =- C.2k =- D.2k =11.(2022·贵州遵义·高一期末)设函数()21,21,ax x af x x ax x a -<⎧=⎨-+≥⎩,()f x 存在最小值时,实数a的值可能是()A.2- B.1- C.0 D.112.(2022·湖北·高一阶段练习).函数()f x 对任意,R x y ∈总有()()()f x y f x f y +=+,当0x <时,()0f x <,1(1)3f =,则下列命题中正确的是()A.()f x 是偶函数B.()f x 是R 上的减函数C.()f x 在[6,6]-上的最小值为2-D.若()(3)1f x f x +-≥-,则实数x 的取值范围为[)0,∞+三、填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分,其中第16题第一空2分,第二空3分.)13.(2022·全国·高一专题练习)函数()()2211f x x a x =+++在区间[]12,上是单调函数,则实数a 的取值范围是______.14.(2022·全国·高一专题练习)已知函数()532f x x ax bx =-++,()517f -=,则()5f 的值是_______.15.(2022·全国·高一)函数()()21{5x f x x +=-+,,2113x x -≤<≤≤的值域是______________(用区间表示)16.(2022·广东·华南师大附中高一期末)对x ∀∈R ,不等式2430mx x m ++->恒成立,则m 的取值范围是___________;若2430mx x m ++->在()1,1-上有解,则m 的取值范围是___________.四、解答题(本题共6小题,共70分,其中第17题10分,其它每题12分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(2022·贵州黔西·高一期末)已知函数()21x mf x nx -=+是定义在[]1,1-上的奇函数,且()112f =.(1)求,m n 的值;(2)判断()f x 在[]1,1-上的单调性,并用定义证明;18.(2022·安徽·亳州二中高二期末)已知幂函数2()(33)a f x a a x =-+为偶函数,(1)求函数()f x 的解析式;(2)若函数()()()213g x f x m x =+--在[]1,3-上的最大值为2,求实数m 的值.19.(2022·全国·高一专题练习)已知函数()2,0,0213,22x x f x x x x x ⎧<⎪⎪=-≤<⎨⎪⎪-≥⎩.(1)求()0f ,()()2f f ;(2)若()1f m =-,求m 的值;(3)作出函数()f x 的图象.20.(2022·福建·三明一中高二阶段练习)已知()f x 为R 上的奇函数,当0x >时,()22f x x x =-.(1)求()2f -;(2)求()f x 的解析式;(3)画()y f x =的草图,并通过图象写出()y f x =的单调区间.21.(2022·贵州遵义·高一期末)已知函数()()af x x a R x=+∈(1)当1a =,证明函数在()0,1上单调递减;(2)当1,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()371,12f x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求a 的值.22.(2022·全国·高一专题练习)定义在0(,)+∞上的函数f x ()满足下面三个条件:①对任意正数 a b ,,都有f a f b f ab +=()()();②当1x >时,0f x <();③()21f =-(1)求1f ()和14f ()的值;(2)试用单调性定义证明:函数f x ()在0(,)+∞上是减函数;(3)求满足32412218f x x f x -+>()()的x 的取值集合.答案一、单选题1-8BBCDA ACD 二、多选题9.CD 10.AC 11.ABC 12.CD三、填空题13.5322∞∞⎛⎤⎡⎫--⋃-+ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭,,14.13-15.[0,4]16.()4,+∞1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭四、解答题17.(1)()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数,()00f m ∴=-=,解得:0m =;()11112f n ==+ ,1n ∴=;经检验:当0m =,1n =时,()21xf x x =+,则()()21x f x f x x -=-=-+,()f x ∴为奇函数;0m ∴=,1n =.(2)()f x 在[]1,1-上单调递增,证明如下:设1211x x -£<£,()()()()()()()()()()222112121221212122222221212111111111x x x x x x x x x x x x f x f x x x x x x x +-+-+-∴-=-==++++++()()()()12122221111x x x x x x --=++;121x x < ,120x x -<,2210x +>,2110x +>,()()210f x f x ∴->,()f x ∴是在[]1,1-上单调递增.18.(1)解:因为2()(33)a f x a a x =-+为幂函数,所以2331a a -+=,解得2a =或1a =因为()f x 为偶函数,所以2a =,故()f x 的解析式2()f x x =;(2)解:由(1)知()()2213g x x m x =+--,对称轴为122mx -=,开口向上,当1212m -≤即12m ≥-时,()()max 3362g x g m ==+=,即16m =-;当1212m->即12m <-时,()()max 1122g x g m =-=--=,即32m =-;综上所述:16m =-或32m =-.19.(1)解:因为()2,0,0213,22x x f x x x x x ⎧<⎪⎪=-≤<⎨⎪⎪-≥⎩所以()00f =,()122322f =⨯-=-,()()()22212f f f ∴=-==--.(2)解:当0m <时,()21f m m==-,2m ∴=-,当02<m 时,()1f m m =-=-,1m ∴=,当2m 时,()1312f m m =-=-,4m ∴=,综上所述,m 的值为2-或1或 4.(3)解:函数()f x 的图象,如图所示:20.(1)因为()f x 为R 上的奇函数,当0x >时,()22f x x x =-,所以()()220f f -=-=.(2)因为()f x 为R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-.令x =0得:()()00f f -=-,所以()00f =.任取(),0∈-∞x ,则()0,x -∈+∞.所以()()()2222x f x x x x -=--⨯+-=.由()()f x f x -=-,所以()22x x f x =--.综上所述:()22200020f x x x x x x x x ⎧->⎪==⎨⎪--<⎩(3)作出()y f x =的图象如图所示:从图象可以看出:()f x 的增区间为(),1-∞-和()1,+∞,减区间为()1,1-.21.(1)证明:若1a =,则()1f x x x=+()12,0,1x x ∀∈,1201x x <<<()()12121212121111f x f x x x x x x x x x -=+--=-+-()()1212211212121x x x x x x x x x x x x ---=-+=当()120,1x x ∈时,1201x x <<,所以()()12121210x x x x x x -->所以,函数在()0,1上单调递减.(2)①当0a =时,()f x x =,不满足条件;②当0a <时,易知函数()f x 在定义域内单调递增,则满足:112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()37312f =联立()11237312f f ⎧⎛⎫= ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪=⎪⎩,即11122373312a a ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩解得14136a a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,不满足条件;③当0a >时,令120x x <<<()()()()121212121212x x a a af x f x x x x x x x x x --=+--=-所以()()12f x f x >,函数在(上单调递减;同理可证,函数在)+∞上单调递增,所以,函数()f x最小值应在x =当102<<时,函数()f x 在1,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦的最小值为12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,解得14a =,符合条件;当3<()f x 在1,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦的最小值为()3f ,所以()31f =,解得6a =-,不符合条件;当132≤时,函数()f x 在1,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦的最小值为f ,所以1f =,解得:14a =,不符合条件;综上,14a =.22.(1)1x y ==得111f f f +()=()(),则10f ()=,而422112f f f +()=()()=--=-,且14104f f f +()()=()=,则124f (;(2)取定义域中的任意的1x ,2x ,且120x x <<,211x x ∴>,当1x >时,0f x <(),210x f x ∴<(,221111xf x f x f x f x x ∴⋅()-()=()-()2211110x xf x f f x f x x +<=()()-()=(),f x ∴()在0(,)+∞上为减函数.(3)由条件①及(1)的结果得,32412218f x x f x +> (-)(),321412184f x x f f x ∴+>(-)()(),32318f x x f x ∴>(-)(),323230180318x x x x x x ⎧->⎪∴>⎨⎪-<⎩,解得36x <<,故x 的取值集合为36(,).。
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)
高中数学--《函数概念与基本初等函数》测试题(含答案)1.函数的反函数是 ( )【答案解析】A2.已知: , :,则的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件【答案解析】B3.设a∈,则使函数的定义域是R,且为奇函数的所有a的值是( )A. B. C. D.【答案解析】A4.若函数的图象经过二、三、四象限,则( )A. B. C. D.【答案解析】B5.(09年黄冈期末理)设函数f(x)(x∈R)为奇函数,,f(x+2)=f(x)+f(2),则f(5)=( )A.0 B.1 C. D.5【答案解析】C6.(09年宜昌一中12月月考文)若函数的反函数为,则的值为()A. B. C. D.【答案解析】D7.(09年天门中学月考文)已知函数的值为()A.2 B.1 C. D.【答案解析】B8.(09年湖北重点中学联考文)函数的定义域为A. B.C. D.【答案解析】D9.(09年湖北百所重点联考文)设集合从A到B 的对应法则f不是映射的是()A. B.C. D.【答案解析】D10.(09年湖北百所重点联考理)已知函数的图象过点(3,4),则a等于()A. B. C. D.2【答案解析】D11.(09年湖北八校联考文)设函数在区间上是增函数,则的取值范围是()A. B. C. D.【答案解析】A12.(09年长郡中学一模文)的图象大致是下面的()【答案解析】B13.(09年朝阳区二模文)若函数的反函数是,则的值是()A. B. C.1 D.2【答案解析】D14.(09年朝阳区二模理)若函数的图象与函数的图象关于直线对称,则的值是()A. B. C.1 D.2【答案解析】D15.(09年西城区抽样文)函数的反函数是()A. B.C. D.【答案解析】D16.(09年东城区二模文)已知函数的反函数为,则的解集是()A. (-∞,1)B. (0,1)C. (1,2)D. (-∞,0)【答案解析】B17.(09年西城区抽样)已知函数,那么函数的反函数的定义域为()A. B.C. D. R【答案解析】B18.(09年丰台区期末文)函数y = log2的定域为()A.{x|–3<x<2} B.{x|–2<x<3}C.{x | x>3或x<– 2} D.{x | x<– 3或x>2}【答案解析】B19.(09年崇文区期末)函数(A)(B)(C)(D)【答案解析】C20.(09年北京四中期中)已知函数,则的值为( )A. B. C. D.【答案解析】B。
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第2章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
§2.1.3单元测试
1. 设集合P={}04x x ≤≤,Q={}02y y ≤≤,由以下列对应f 中不能..构成A 到B 的映射的是 ( )A .12
y x =
B . 13
y x =
C . 23
y x =
D . 18
x y =
2.下列四个函数: (1)y=x+1; (2)y=x+1; (3)y=x 2
-1; (4)y=
1x
,其中定义域与值域相同的
是( ) A .(1)(2) B .(1)(2)(3) C .2)(3) D .(2)(3)(4) 3.已知函数7
()2c f x ax bx x
=++
-,若(2006)10f =,则(2006)f -的值为( )
A .10
B . -10
C .-14
D .无法确定 4.设函数1(0)
()1(0)
x f x x ->=<⎧⎨
⎩,则()()()()2a b a b f a b a b ++-⋅-≠的值为( )
A .a
B .b
C .a 、b 中较小的数
D .a 、b 中较大的
数
5.已知矩形的周长为1,它的面积S 与矩形的长x 之间的函数关系中,定义域为( ) A .{
104
x x <<
B . {
102
x x <<
C . {
}
114
2
x
x <<
D . {
}
114
x
x <<
6.已知函数y=x 2
-2x+3在[0,a](a>0)上最大值是3,最小值是2,则实数a 的取值范围是( ) A .0<a<1 B .0<a ≤2 C .≤a ≤2 D . 0≤a ≤2
7.已知函数()y f x =是R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数,若()(2)f a f ≥,则实数
a 的取值范围是( )
A .a ≤2
B .a ≤-2或a ≥2
C .a ≥-2
D .-2≤a ≤2
8.已知奇函数()f x 的定义域为(,0)(0,)-∞⋃+∞,且对任意正实数1212,()x x x x ≠,恒有
1212
()()0f x f x x x ->-,则一定有( )
A .(3)(5)f f >-
B .(3)(5)f f -<-
C .(5)(3)f f ->
D .(3)(5)f f ->-
9.已知函数1()1x f x x
+=-的定义域为A,函数y=f(f(x))的定义域为B,则( )
A .A
B B ⋃= B . A B A ⋃=
C .A B ⋂=Φ
D .A B A ⋂=
10.已知函数y=f(x)在R 上为奇函数,且当x ≥0时,f(x)=x 2
-2x,则f(x)在0x ≤时的解析式是( )
A . f(x)=x 2-2x
B . f(x)=x 2+2x
C . f(x)= -x 2
+2x D . f(x)= -x 2-2x
11.已知二次函数y=f(x)的图象对称轴是0x x =,它在[a,b]上的值域是 [f(b),f(a)],则
( )A . 0x b ≥ B .0x a ≤ C .0[,]x a b ∈ D .0[,]x a b ∉
12.如果奇函数y=f(x)在区间[3,7]上是增函数,且最小值为5,则在区间[-7,-3]上( ) A .增函数且有最小值-5 B . 增函数且有最大值-5 C .减函数且有最小值-5 D .减函数且有最大值-5
13.已知函数22
()1x
f x x
=
+,则11
(1)(2)(3)()()2
3
f f f f f ++++= .
14. 设f(x)=2x+3,g(x+2)=f(x-1),则g(x)= .
15.定义域为2
[32,4]a a --上的函数f(x)是奇函数,则a= . 16.设32()3,()2f x x x g x x =-=-,则(())g f x = . 17.作出函数223y x x =-++的图象,并利用图象回答下列问题: (1)函数在R 上的单调区间; (2)函数在[0,4]上的值域.
18.定义在R 上的函数f (x )满足:如果对任意x 1,x 2∈R ,都有f (
12
2
x x +)≤1
2
[f (x 1)+f (x 2)],
则称函数f (x )是R 上的凹函数.已知函数f (x )=ax 2
+x (a ∈R 且a ≠0),求证:当a >0时,函数f (x )是凹函数;
19.定义在(-1,1)上的函数f (x )满足:对任意x 、y ∈(-1,1)都有f (x )+f (y )=f (
1x y xy
++).
(1)求证:函数f (x )是奇函数;
(2)如果当x ∈(-1,0)时,有f (x )>0,求证:f (x )在(-1,1)上是单调递减函数;
20.记函数f (x )的定义域为D ,若存在x 0∈D ,使f (x 0)=x 0成立,则称以(x 0,y 0)为坐标的点是函数f (x )的图象上的“稳定点”. (1)若函数f (x )=
31x x a
-+的图象上有且只有两个相异的“稳定点”,试求实数a 的取值范围;
(2)已知定义在实数集R 上的奇函数f (x )存在有限个“稳定点”,求证:f (x )必有奇数个“稳定点”.
§2.1.3单元测试
1.C;
2. A;
3.C;
4.C;
5.B;
6.C;
7.B;
8.D;
9.B; 10.D; 11.D; 12.B;
13. 2.5; 14. g(x)=2x-3; 15. 1或2; 16. x 6
-6x 4
+9x 2
-2;
17.解: (1)在(,1]-∞-和[1,3]上分别单调递减; 在[-1,1]和[3,)+∞上分别单调递增. (2) 值域是[0,4]
18.(1)证明:对任意x 1、x 2∈R,∵a >0,∴f (x 1)+f (x 2)-2f (
12
2
x x +)
=ax 12
+x 1+ax 22
+x 2-2[a (122x x +)2
+12
2x x +]
=
12
a (x 1-x 2)2≥0.∴f (12
2
x x +)≤
12
[f (x 1)+f (x 2)],∴f (x )是凹函数.
19.(1)证明:令x =y =0,则f (0)+f (0)=f (0),故f (0)=0.
令y =-x ,则f (x )+f (-x )=f (2
1x x x
--)=f (0)=0.∴f (-x )=-f (x ),即函数f (x )是奇函
数.
(2)证明:设x 1<x 2∈(-1,1),则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f (1212
1x x x x --).
∵x 1<x 2∈(-1,1),∴x 2-x 1>0,-1<x 1x 2<1.因此
1212
1x x x x --<0,∴f (1212
1x x x x --)>0,
即f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )在(-1,1)上是减函数. 20.解:(1)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)(x 1≠x 2)是函数f (x )=
31x x a
-+的图象上的两个“稳定点”,
∴1
1
12
2
2
3131x x
x a x x x a
-=+-=+⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩,即有x 12+ax 1=3x 1-1(x 1≠-a ),x 22+ax 2=3x 2-1(x 2≠-a ). 有x 12+(a -3)x 1+1=0(x 1≠-a ),x 22
+(a -3)x 2+1=0(x 2≠-a ).
∴x 1、x 2是方程x 2
+(a -3)x +1=0两根,且∵x 1, x 2≠-a ,∴x ≠-a ,
∴方程x 2
+(a -3)x +1=0有两个相异的实根且不等于-a .
∴22
(3)410,()(3)()10.
a a a a ∆=--⨯>-+--+≠⎧⎨⎩∴a >5或a <1且a ≠-13.
∴a 的范围是(-∞,-1
3
)∪(-1
3
,1)∪(5,+∞). (2)∵f (x )是R 上的奇函数,
∴f (-0)=-f (0),即f (0)=0.∴原点(0,0)是函数f (x )的“稳定点”,若f (x )还有稳定点
(x0,y0),则∵f(x)为奇函数,f(-x0)=-f(x0),f(x0)=x0,∴f(-x0)=-x0,这说明:(-x0,-x0)也是f(x)的“稳定点”.综上所述可知,f(x)图象上的“稳定点”除原点外是成对出现的,而且原点也是其“稳定点”,
∴它的个数为奇数.。