上海上海大学附属中学实验学校必修第一册第三单元《函数概念与性质》检测卷(有答案解析)
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.。
2020-2021学年高中数学必修第一册第三章《函数的概念与性质》测试卷及答案解析
17.已知函数f(x)=x2+2ax+2,x∈[﹣5,5].
(Ⅰ)当a=﹣1时,求函数f(x)的最大值和最小值;
(Ⅱ)求实数a的取值范围,使y=f(x)在区间[﹣5,5]上是单调函数.
18.已知幂函数f(x)=(m﹣1)2 在(0,+∞)上单调递增,函数g(x)=2x﹣k.
(Ⅰ)求m的值;
5.函数f(x) ,x∈[3,+∞)的值域是( )
A. B. C. D.
6.若函数y 的定义域为R,则实数a的取值范围是( )
A.(0, ]B.(0, )C.[0, ]D.[0, )
7.已知函数f(2x﹣1)=4x+3(x∈R),若f(a)=15,则实数a的值为( )
A.2B.3C.4D.5
8.幂函数的图象经过点 ,若0<a<b<1,则下列各式正确的是( )
2020-2021学年高中数学必修第一册第三章《函数的概念与性质》测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.函数 的定义域为( )
A.(﹣1,2]B.[2,+∞)
C.(﹣∞,﹣1)∪[1,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪[2,+∞)
【解答】解:函数 ,
令 0,得x﹣2≥0,
解得x≥2,
所以f(x)的定义域为[2,+∞).
(2)求证:函数f(x)在区间(﹣1,x0]上单调递减.
21.已知函数f(x) ,求:
(1)f(1),f(﹣3)的值;
(2)求f(a+1)的值.
22.已知函数f(x)在定义域R内为偶函数,并且x≥0时解析式为f(x)=2x2﹣4x+7.求:
(1)x<0时的解析式;
上海上海大学附属学校必修第一册第三单元《函数概念与性质》检测(有答案解析)
一、选择题1.已知函数()y f x =的部分图象如图所示,则函数()y f x =的解析式可能为( )A .()()()sin 222x xf x x -=⋅+ B .()()()sin 222x xf x x -=⋅- C .()()()cos 222xxf x x -=⋅+ D .()()()cos 222xxf x x -=⋅-2.已知()f x 是R 上的奇函数,()g x 是R 上的偶函数,且32()()231f x g x x x x +=+++,则(1)(2)f g +=( )A .5B .6C .8D .103.已知定义在0,上的函数()f x ,fx 是()f x 的导函数,满足()()0xf x f x '-<,且()2f =2,则()0x x f e e ->的解集是( )A .()20,eB .()ln2+∞,C .()ln2-∞,D .()2e +∞,4.已知0.31()2a =,12log 0.3b =,0.30.3c =,则a b c ,,的大小关系是( )A .a b c <<B .c a b <<C .a c b <<D .b c a <<5.若奇函数()f x 在区间[]3,6上是增函数,且在区间[]3,6上的最大值为7,最小值为-1,则()()263f f -+-的值为( ) A .5 B .-5C .13D .-136.奇函数()f x 在(0)+∞,内单调递减且(2)0f =,则不等式(1)()0x f x +<的解集为( ) A .()()(),21,02,-∞--+∞ B .()()2,12,--+∞C .()(),22,-∞-+∞D .()()(),21,00,2-∞--7.已知函数()()2265m m m f x x-=--是幂函数,对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,满足()()12120f x f x x x ->-,若a ,b R ∈,且0a b +>,则()()f a f b +的值( )A .恒大于0B .恒小于0C .等于0D .无法判断8.设函数()f x 的定义域为R ,()()112f x f x +=,当(]0,1x ∈时,()()1f x x x =-.若存在[),x m ∈+∞,使得()364f x =有解,则实数m 的取值范围为( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .3,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .11,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦9.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4等于( ) A .-6 B .6 C .-8D .810.函数()22368f x x x x =---+-的值域是( )A .35,5⎡⎤-⎣⎦B .[]1,5C .2,35⎡⎤+⎣⎦D .35,35⎡⎤-+⎣⎦11.已知函数()2121f x ax x ax =+++-(a R ∈)的最小值为0,则a =( ) A .12B .1-C .±1D .12±12.已知函数1212log ,18()2,12x x x f x x ⎧+≤<⎪=⎨⎪≤≤⎩,若()()()f a f b a b =<,则b a -的取值范围为( ) A .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B .70,4⎛⎤ ⎥⎝⎦C .90,8⎛⎤ ⎥⎝⎦D .150,8⎛⎤⎥⎝⎦13.函数3e ex x x y -=+(其中e 是自然对数的底数)的图象大致为( ) A . B .C .D .14.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的是 ( ) A .2x y =B .2yxC .2log y x =D .21y x =+15.现有下列四个结论中,其中正确结论的个数是( ) ①幂函数()k yx k Q =∈的图象与函数1y x =的图象至少有两个交点;②函数()30xy k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3xy =的图象经过平移得到;③函数11(0)312xy x x ⎛⎫=+≠⎪-⎝⎭是偶函数; ④函数21lg ||x y x +=无最大值,也无最小值;A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题16.已知定义在R 上的偶函数()f x 在区间[)0,+∞内单调递减,且()10f -=,则使不等式(1)0f x x+≤成立的x 的取值范围是_________. 17.已知a R ∈,函数229()f x x a a x =++-在区间[3,1]--上的最大值10,则a 的取值范围是__________.18.已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,对任意x ∈R 都有(3)()f x f x +=-,当3,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()2f x x =-,则(100)f 的值为_______. 19.已知函数2()2f x x x =-,()2(0)g x ax a =+>,若对任意1[1,2]x ∈-,总存在2[1,2]x ∈-,使得()()12f x g x =,则实数a 的取值范围是_____.20.设211()2,21xx f x x x=+-∈+R ,则使得(32)(2)f x f x -<成立的x 的取值范围为____________________.21.已知函数y =f (x )和y =g (x )在[-2,2]的图像如图所示,给出下列四个命题:①方程f [g (x )]=0有且仅有6个根 ②方程g [f (x )]=0有且仅有3个根 ③方程f [f (x )]=0有且仅有5个根 ④方程g [g (x )]=0有且仅有4个根 其中正确的命题是___22.定义在()1,1-上的函数()3sin f x x x =--,如果()()2110f a f a -+->,则实数a 的取值范围为______.23.设函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,其导函数为()f x ',且有()()2f x xf x x '+>,则不等式()()()220202020420x f x f ---≤的解集为______.24.设函数()3,111,1x x f x x x x <⎧⎪=⎨-+≥⎪⎩,,则不等式()()26f x f x ->-的解集为____________.25.已知2()y f x x =+是奇函数,且f (1)1=,若()()2g x f x =+,则(1)g -=___.26.已知()()()22112,0x g x x f g x x x -=-=≠⎡⎤⎣⎦,则12f ⎛⎫= ⎪⎝⎭_________【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】根据奇偶性排除AD ,根据图象过原点排除C ,从而可得答案. 【详解】由图可知函数图象关于y 轴对称,且图象过原点, 对于A , ()()()()()()sin 222sin 222xx x x f x x x f x ---=-⋅+=-⋅+=-,()y f x =是奇函数,图象关于原点对称,不合题意,排除A ;对于C ,()()000cos02220f =⋅+=≠,不合题意,排除C ;对于D ,()()()()()()cos 222cos 222xxxxf x x x f x ---=-⋅-=-⋅-=-,()y f x =是奇函数,图象关于原点对称,不合题意,排除D ; 故选:B. 【点睛】方法点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(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.2.D解析:D 【分析】先由()f x 是R 上的奇函数,()g x 是R 上的偶函数,且32()()231f x g x x x x +=+++,得到32()()231f x g x x x x -+-=-+-+,求出()f x 和()g x ,再求(1)(2)f g +【详解】因为32()()231f x g x x x x +=+++,所以32()()231f x g x x x x -+-=-+-+.又()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,所以32()()231f x g x x x x -+=-+-+,则32()23,()1f x x x g x x =+=+,故(1)(2)5510f g +=+=.故选:D 【点睛】 函数奇偶性的应用:(1)一般用()()f x f x =-或()()f x f x =-;(2)有时为了计算简便,我们可以对x 取特殊值: (1)(1)f f =-或(1)(1)f f =-.3.C解析:C 【分析】 由导数公式得出2()()()0f x xf x f x x x ''-⎡⎤=<⎢⎥⎣⎦,从而得出函数()f x x 的单调性,将不等式()0xxf e e ->可化为()(2)2x xf e f e >,利用单调性解不等式即可.【详解】因为2()()()0f x xf x f x x x ''-⎡⎤=<⎢⎥⎣⎦,所以函数()f x x 在区间0,上单调递减不等式()0xxf e e->可化为()(2)2x xf e f e >,即2xe <,解得ln 2x <故选:C 【点睛】关键点睛:解决本题的关键是由导数公式得出函数()f x x的单调性,利用单调性解不等式. 4.B解析:B 【分析】由指数函数的性质可得112a <<,由对数函数的性质可得1b >,由幂函数的性质可得0.30.310.32⎛⎫< ⎪⎝⎭,从而可得结果.【详解】∵0.31()2a =,12log 0.3b = 0.30.3c =∴10.3111112222a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=<=<= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 11221log 0.3log 12b =>=, 0.30.310.32c ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,∴c a b << 故选:B 【点睛】方法点睛:解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间()()(),0,0,1,1,-∞+∞ );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用.5.D解析:D 【分析】先利用条件找到()31f =-,(6)7f =,再利用()f x 是奇函数求出(3)f -,(6)f -代入即可. 【详解】由题意()f x 在区间[]3,6上是增函数, 在区间[]3,6上的最大值为7,最小值为1-,得()31f =-,(6)7f =,()f x 是奇函数,(3)2(6)(3)2(6)12713f f f f ∴-+-=--=-⨯=-.故答案为:13-. 【点睛】本题主要考查利用函数的单调性求最值,关键点是利用函数的奇偶性先求函数值,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.6.A解析:A 【分析】由已知可作出函数的大致图象,结合图象可得到答案. 【详解】因为函数()f x 在(0)+∞,上单调递减,(2)0f =, 所以当(02)x ∈,时,()0f x >,当(2)x ∈+∞,,()0f x <, 又因为()f x 是奇函数,图象关于原点对称,所以()f x 在()0-∞,上单调递减,(2)0f -=, 所以当(20)x ∈-,时,()0f x <,当2()x ∈-∞-,时,()0f x >, 大致图象如下,由(1)()0x f x +<得10()0x f x +>⎧⎨<⎩或10()0x f x +<⎧⎨>⎩,解得2x >,或10x -<<,或2x <-, 故选:A. 【点睛】本题考查了抽象函数的单调性和奇偶性,解题的关键点是由题意分析出()f x 的大致图象,考查了学生分析问题、解决问题的能力.7.A解析:A 【分析】利用幂函数的定义求出m ,利用函数的单调性和奇偶性即可求解.【详解】∵函数()()2265m m m f x x-=--是幂函数,∴25=1m m --,解得:m = -2或m =3. ∵对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,满足()()12120f x f x x x ->-,∴函数()f x 为增函数, ∴260m ->, ∴m =3(m = -2舍去) ∴()3=f x x 为增函数.对任意a ,b R ∈,且0a b +>, 则- a b >,∴()()()f a f b f b >-=- ∴()()0f a f b +>. 故选:A 【点睛】(1)由幂函数的定义求参数的值要严格按照解析式,x 前的系数为1; (2)函数的单调性和奇偶性是函数常用性质,通常一起应用.8.D解析:D 【分析】 根据()()112f x f x +=,可知()()112f x f x =-,可得函数解析式并画出函数图象,由图象可得m 的取值范围. 【详解】 根据()()112f x f x +=,可知()()112f x f x =-, 又当(]0,1x ∈时,()()110,4f x x x ⎡⎤=-∈⎢⎥⎣⎦, 所以(]1,2x ∈时,(]10,1x -∈,()()111(1)(1)20,228f x f x x x ⎡⎤=-=--∈⎢⎥⎣⎦, (]2,3x ∈时,(]11,2x -∈,()()111(1)(2)30,4416f x f x x x ⎡⎤=-=--∈⎢⎥⎣⎦, (]3,4x ∈时,(]12,3x -∈,()()111(1)(3)40,2832f x f x x x ⎡⎤=-=--∈⎢⎥⎣⎦,即3()64f x <恒成立, 可画出函数图象,当(]2,3x ∈时,13(2)(3)464x x --=,解得94x =或114x =, 故若存在[),x m ∈+∞,使得()364f x =有解,则实数114m ≤,故选:D.9.C解析:C 【分析】由奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x )可推出周期为8,对称轴为2x =,画出函数大致图象,由图象分析f (x )=m 的根的分布情况即可 【详解】f (x )在R 上是奇函数,所以f (x -4)=-f (x )=f (-x ),令4x x =-得()()8f x f x -=,故()f x 周期为8,即()()()4(4)x f f x f f x x =+==---,即()()4f x f x -=,函数对称轴为2x =,画出大致图象,如图:由图可知,两个根关于6x =-对称,两个根关于2x =对称,设1234x x x x <<<, 则12346212224x x x x +=-⨯=-+=⨯=,,故12348x x x x +++=-, 故选:C 【点睛】结论点睛:本题考查由函数的奇偶性,周期性,对称性求根的分布问题,常用以下结论:(1)()()()()1f x f x a f x f x a =-+=±+,,则()f x 的周期为2T a =;(2)()()2f x f a x =-,则函数的对称轴为x a =.10.A解析:A 【详解】由()()2223682x 31x 3f x x x x =---+-=----,知2680x x -+-≥,解得[]2,4.x ∈令()2t 231x 3x =----,则()21x 323x t --=--.,即为()2y 1x 3=--和y 23x t =--两函数图象有交点,作出函数图象,如图所示:由图可知,当直线和半圆相切时t 最小,当直线过点A(4,0)时,t 最大. 3t 114-=+,解得35t =±35t =-当直线过点A(4,0)时,2430t ⨯--=,解得t 5=.所以t 35,5⎡⎤∈⎣⎦,即() 35,5f x ⎡⎤∈⎣⎦.故选A.11.C解析:C 【分析】 设()()()()2121g x h x ax g x h x x ax ⎧+=+⎪⎨-=+-⎪⎩,计算可得()()()()()()()2,2,g x g x h x f x h x g x h x ⎧≥⎪=⎨<⎪⎩,再结合图像即可求出答案. 【详解】设()()()()2121g x h x ax g x h x x ax ⎧+=+⎪⎨-=+-⎪⎩,则()()221g x x axh x x ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩,则()()()()()()()()()()()2,2,g x g x h x f x g x h x g x h x h x g x h x ⎧≥⎪=++-=⎨<⎪⎩, 由于函数()f x 的最小值为0,作出函数()(),g x h x 的大致图像,结合图像,210x -=,得1x =±,所以1a =±.故选:C【点睛】本题主要考查了分段函数的图像与性质,考查转化思想,考查数形结合思想,属于中档题. 12.B解析:B【分析】 根据分段函数的单调性以及()()()f a f b a b =<,可得11,128a b ≤<≤≤且122log 2b a +=,令122log 2b a k +==,则24k <≤,然后用k 表示,a b ,再作差,构造函数,并利用单调性可求得结果.【详解】 因为函数()f x 在1[,1)8上递减,在[1,2]上递增,又()()()f a f b a b =<,所以11,128a b ≤<≤≤,且122log 2b a +=,令122log 2b a k +==,则24k <≤, 所以212k a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,2log b k =,所以221log 2k b a k -⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,设函数221()log 2x g x x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,(2,4]x ∈,∵()g x 在(]2,4上单调递增,∴(2)()(4)g g x g <≤,即70()4g x <≤, ∴70,4b a ⎛⎤-∈ ⎥⎝⎦, 故选:B .【点睛】关键点点睛:根据分段函数的单调性以及()()()f a f b a b =<得到11,128a b ≤<≤≤,且122log 2b a +=是解题关键.属于中档题.13.A解析:A【分析】由函数的奇偶性排除B ;由0x >的函数值,排除C ;由当x →+∞时的函数值,确定答案.【详解】由题得函数的定义域为R , 因为3()()x xx f x f x e e ---==-+,所以函数是奇函数,所以排除B ; 当0x >时,()0f x >,所以排除C ; 当x →+∞时,()0f x →,所以选A .故选:A【点睛】方法点睛:根据函数的解析式找图象,一般先找图象的差异,再用解析式验证得解. 14.D解析:D【解析】根据基本初等函数的性质知,符合条件的是21y x =+,因为满足2()1()f x x f x -=+=,且在(0,)+∞上是增函数,故选D.15.A解析:A【分析】①举反例说明命题为假;②应该是伸缩变换,可以判断出命题为假;③由奇偶函数的定义判断处函数为偶函数,可得命题为真;④将函数变形,由均值不等式的性质可得最小值,可得命题为假.【详解】解:①取幂函数2y x ,显然与1y x =仅有一个交点,所以①不正确; ②函数()30x y k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3x y =的图象经过伸缩得到,所以②不正确; ③设()y f x =,由()()()3111,0312231x x x x f x x x +⎛⎫=+=≠ ⎪--⎝⎭,定义域关于原点对称, 则()()()()()()3131231231x x x x x x f x f x ---++-===--,()f x ∴是偶函数,故③正确;④函数215lg lg ||||||x y x x x ⎛⎫+==+ ⎪⎝⎭, 而lg y u =在定义域上单调递增,所以函数21lg ||x y x +=有最小值无最大值,所以④不正确.故选:A .【点睛】本题考查指对幂函数的性质,属于基础题.二、填空题16.【分析】先由定义域为R 的偶函数在区间内单调递减且画出的草图结合图象对进行等价转化解不等式即可【详解】由题意可知在区间内为增函数函数的图象可看作是由的图象向左平移1个单位长度得到的作出和的大致图象如图 解析:[)()2,00,-⋃+∞【分析】先由定义域为R 的偶函数()f x 在区间[)0,+∞内单调递减,且()10f -=,画出()f x 的草图,结合图象对(1)0f x x +≤进行等价转化,解不等式即可. 【详解】由题意可知()f x 在区间(),0-∞内为增函数,函数()1y f x =+的图象可看作是由()y f x =的图象向左平移1个单位长度得到的,作出()y f x =和()1y f x =+的大致图象,如图所示.不等式(1)0f x x+≤可化为: ()010x f x <⎧⎨+≥⎩,当0x <时()10f x +≥,观察图象,得20x -≤<; ()010x f x >⎧⎨+≤⎩,当0x >时()10f x +≤,观察图象,得0x >; 所以不等式的解集为[)()2,00,-⋃+∞故答案为:[)()2,00,-⋃+∞.【点睛】常见解不等式的类型:(1)解一元二次不等式用图象法或因式分解法;(2)分式不等式化为标准型后利用商的符号法则;(3)高次不等式用穿针引线法;(4)含参数的不等式需要分类讨论.17.【分析】求出的范围后根据绝对值的性质根据最大值得不等关系可得的范围【详解】时当且仅当时等号成立又或时所以而的最大值为10所以的最大值为所以解得故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查函数的最值掌握绝对 解析:[8,)-+∞【分析】 求出229x x+的范围后根据绝对值的性质根据最大值得不等关系,可得a 的范围. 【详解】 [3,1]x ∈--时,2[1,9]x ∈,2222996x x x x +≥⨯=,当且仅当23x =时等号成立, 又1x =-或3x =-时,22910x x +=,所以229610a x a a x+≤++≤+, 而()f x 的最大值为10,所以229x a x ++的最大值为10a +,所以100610a a a +≥⎧⎨+≤+⎩,解得8a ≥-. 故答案为:[8,)-+∞.【点睛】关键点点睛:本题考查函数的最值.掌握绝对值的性质是解题关键.当0a b >≥时,a b >,当0a b 时,a b <,当0a b >>时,0a b +>,则a b >,0a b +<时,a b <.18.【分析】本题首先可根据得出函数是周期为的周期函数则然后根据函数是奇函数得出最后根据当时求出的值即可得出结果【详解】因为所以即函数是周期为的周期函数则因为函数为定义在上的奇函数所以因为当时所以故答案为 解析:2【分析】本题首先可根据(3)()f x f x +=-得出函数()f x 是周期为6的周期函数,则(100)(4)(1)f f f ==-,然后根据函数()f x 是奇函数得出(1)(1)f f -=-,最后根据当3,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时()2f x x =-求出(1)f -的值,即可得出结果. 【详解】因为(3)()f x f x +=-,所以(6)(3)f x f x +=-+,即(6)()f x f x +=,函数()f x 是周期为6的周期函数,则(100)(6164)(4)f f f =⨯+=,(4)(1)f f =-,因为函数()f x 为定义在R 上的奇函数,所以(1)(1)f f -=-, 因为当3,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时()2f x x =-,所以(1)2(1)2f -=-⨯-=, 故答案为:2.【点睛】关键点点睛:本题考查函数周期性的判断与应用,考查函数奇偶性的应用,若函数()f x 满足()()f x f x k =+,则函数()f x 是周期为k 的周期函数,奇函数满足()()f x f x -=-,考查化归与转化思想,是中档题.19.【分析】由题可知在区间上函数的值域为值域的子集从而求出实数的取值范围【详解】函数的图象开口向上对称轴为时的最小值为最大值为的值域为为一次项系数为正的一次函数在上单调递增时的最小值为最大值为的值域为对 解析:[3,)+∞【分析】由题可知,在区间[]1,2-上函数1()f x 的值域为2()g x 值域的子集,从而求出实数a 的取值范围.【详解】函数()22f x x x =-的图象开口向上,对称轴为1x =, ∴[]11,2x ∈-时,()f x 的最小值为(1)1f =-,最大值为(1)3f -=,1()f x 的值域为[1,3]-.()2(0)g x ax a =+>为一次项系数为正的一次函数,在[]1,2-上单调递增,∴[]11,2x ∈-时,()g x 的最小值为(1)2g a -=-+,最大值为(2)22g a =+, 2()g x 的值域为[2,22]a a -++.对任意1[1,2]x ∈-,总存在2[1,2]x ∈-,使得()()12f x g x =,∴在区间[]1,2-上,函数1()f x 的值域为2()g x 值域的子集,∴212230a a a -+≤-⎧⎪+≥⎨⎪>⎩解得3a ≥故答案为:[3,)+∞.【点睛】本题考查函数的值域,考查分析解决问题的能力,解题的关键是对“任意”、“存在”的正确理解,确定两个函数值域之间的关系.20.【分析】由已知可得为偶函数且在时单调递增结合函数性质可求【详解】解:因为则所以为偶函数当时单调递增由可得所以整理可得解可得故的取值范围故答案为:【点睛】本题解答的关键是判断函数的奇偶性与单调性利用函 解析:2(,2)5【分析】由已知可得()f x 为偶函数且在0x >时单调递增,结合函数性质可求.【详解】 解:因为211()2,21x x f x x R x =+-∈+, 则()()f x f x -=,所以()f x 为偶函数,当0x >时,()f x 单调递增,由(32)(2)f x f x -<可得|32||2|x x -<,所以22(32)4x x -<,整理可得,(52)(2)0x x --<, 解可得,225x <<,故x 的取值范围2(,2)5. 故答案为:2,25⎛⎫ ⎪⎝⎭【点睛】本题解答的关键是判断函数的奇偶性与单调性,利用函数的奇偶性、单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,再解一元二次不等式即可; 21.①③④【分析】根据函数图像逐一判断即可【详解】对于①令结合图象可得有三个不同的解从图象上看有两个不同的解有两个不同的解有两个不同的解故有6个不同解故①正确对于②令结合图象可得有两个不同的解从图象上看解析:①③④【分析】根据函数图像逐一判断即可.【详解】对于①,令()t x g =,结合图象可得()0f t =有三个不同的解12321,0,12t t t -<<-=<<,从图象上看()1g x t =有两个不同的解,()2g x t =有两个不同的解,()3g x t =有两个不同的解,故[()]0f g x =有6个不同解,故①正确.对于②,令()t f x =,结合图象可得()0g t =有两个不同的解1221,01t t -<<-<<,从图象上看()1f x t =的有一个解,()2f x t =有三个不同的解,故[()]0g f x =有4个不同解,故②错误.对于③,令()t f x =,结合图象可得()0f t =有三个不同的解12321,0,12t t t -<<-=<<,从图象上看()1f x t =有一个解,()2f x t =有三个不同的解,()3f x t =有一个解,故[()]0f f x =有5个不同解,故③正确.对于④,令()t x g =,结合图象可得()0g t =有两个不同的解1221,01t t -<<-<<,从图象上看()1g x t =有两个不同的解,()2g x t =有两个不同的解,故[()]0g g x =有4个不同解,故④正确.故答案为①③④.【点睛】本题考查了函数图像的应用,考查了数学结合思想,属于中档题.22.【分析】先得出函数是奇函数且是减函数从而得到结合函数的定义域从而求出的范围【详解】解:是奇函数又是减函数若则则解得:或由解得:综上:故答案为:【点睛】本题考查了函数的奇偶性函数的单调性的应用属于中档题解析:(【分析】先得出函数是奇函数且是减函数,从而得到211a a -<-,结合函数的定义域,从而求出a 的范围.【详解】解:()3sin (3sin )()f x x x x x f x -=-=-+=-,是奇函数, 又()3cos 0f x x '=-+<,是减函数,若2(1)(1)0f a f a -+->,则2((1))1f a f a -->,则211a a -<-,解得:1a >或2a <-,由2111111a a -<-<⎧⎨-<-<⎩,解得:0a <<,综上:1a <<故答案为:(.【点睛】本题考查了函数的奇偶性,函数的单调性的应用,属于中档题. 23.【分析】根据已知构造新函数利用导数求得函数的单调性根据函数的单调性列出不等式即可求解【详解】因为函数是定义在上的可导函数且有即设函数则所以函数在上单调递增又因为即所以则即的即不等式的解集为故答案为: 解析:(2020,2022]【分析】根据已知构造新函数,利用导数求得函数的单调性,根据函数的单调性,列出不等式,即可求解.【详解】因为函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,且有()()2f x xf x x '+>,即()()222xf x x f x x '+> 设函数()()2g x x f x =,则()()()220g x xf x x f x '=+>, 所以函数()g x 在()0,∞+上单调递增,又因为()()()220202020420x f x f ---≤,即()()()222020202022x f x f --≤,所以(2020)(2)g x g -≤,则2020020202x x ->⎧⎨-≤⎩,即的20202022x <≤, 即不等式的解集为(2020,2022].故答案为:(2020,2022].【点睛】本题主要考查了函数的单调性的应用,其中解答中构造新函数,结合题设条件求得新函数的单调性,结合新函数的性质求解是解答的关键,着重考查构造思想,以及推理与运算能力.24.【分析】先判断函数是增函数于是可把函数不等式转化为自变量的关系进而可得原不等式的解集【详解】当时单调递增且;当时单调递增且所以函数在上单调递增于是等价于则解得故答案为:【点睛】本题考查函数单调性的判 解析:()2,3-【分析】先判断函数()f x 是增函数,于是可把函数不等式转化为自变量的关系,进而可得原不等式的解集.【详解】当1x <时,()f x x =单调递增,且()1f x <;当1≥x 时,31()1f x x x=-+单调递增,且()1f x ≥. 所以函数()f x 在R 上单调递增. 于是()()26f x f x ->-等价于26x x ->-,则260x x --<,()()320x x -+<,解得23x -<<.故答案为:()2,3-.【点睛】本题考查函数单调性的判断与应用.遇到函数不等式问题,要利用单调性转化为自变量的关系再求解.判断分段函数的单调性,一定要关注对分段间隔点处的情况.25.-1【解析】试题解析:-1【解析】试题因为2()y f x x =+是奇函数且(1)1f =,所以,则,所以. 考点:函数的奇偶性. 26.【分析】可令得出的值再代入可得答案【详解】解:令得解得故答案为【点睛】本题主要考查已知函数解析式求函数值的问题解析:15【分析】 可令1()2g x =,得出x 的值,再代入可得答案. 【详解】 解:令1()2g x =,得1122x -=,解得14x =. 221511()11164()[()]151124()416f fg -∴====. 故答案为15.【点睛】本题主要考查已知函数解析式求函数值的问题.。
高中数学必修一第三章函数的概念与性质必须掌握的典型题(带答案)
高中数学必修一第三章函数的概念与性质必须掌握的典型题单选题1、若函数f (x )=x α的图象经过点(9,13),则f (19)=( ) A .13B .3C .9D .8答案:B分析:将(9,13)代入函数解析式,即可求出α,即可得解函数解析式,再代入求值即可.解:由题意知f (9)=13,所以9α=13,即32α=3−1,所以α=−12,所以f (x )=x −12,所以f (19)=(19)−12=3.故选:B2、已知函数f (x )的定义域为(3,5),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(1,2)B .(7,11)C .(4,16)D .(3,5) 答案:A分析:根据3<2x +1<5求解即可∵f (x )的定义域为(3,5),∴3<x <5,由3<2x +1<5,得1<x <2,则函数f (2x +1)的定义域为(1,2) 故选:A.3、函数f (x )=x 2−1的单调递增区间是( ) A .(−∞,−3)B .[0,+∞) C .(−3,3)D .(−3,+∞) 答案:B分析:直接由二次函数的单调性求解即可.由f (x )=x 2−1知,函数为开口向上,对称轴为x =0的二次函数,则单调递增区间是[0,+∞). 故选:B.4、已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (x )在[0,+∞)上单调递减,且f (3)=0,则不等式(2x −5)f (x −1)<0的解集为( )A .(−2,52)∪(4,+∞)B .(4,+∞)C .(−∞,−2)∪[52,4]D .(−∞,−2) 答案:A分析:根据偶函数的性质及区间单调性可得(−∞,0)上f(x)单调递增且f(−3)=f(3)=0,进而确定f(x)的区间符号,讨论{2x −5>0f(x −1)<0 、{2x −5<0f(x −1)>0求解集即可.由题设,(−∞,0)上f(x)单调递增且f(−3)=f(3)=0, 所以(−∞,−3)、(3,+∞)上f(x)<0,(−3,3)上f(x)>0, 对于(2x −5)f(x −1)<0,当{2x −5>0f(x −1)<0 ,即{x >52x −1<−3 或{x >52x −1>3 ,可得x >4; 当{2x −5<0f(x −1)>0 ,即{x <52−3<x −1<3,可得−2<x <52; 综上,解集为(−2,52)∪(4,+∞). 故选:A5、已知幂函数f(x)=k ⋅x α的图象经过点(3,√3),则k +α等于( ) A .32B .12C .2D .3答案:A分析:由于函数为幂函数,所以k =1,再将点(3,√3)代入解析式中可求出α的值,从而可求出k +α 解:因为f(x)=k ⋅x α为幂函数,所以k =1,所以f(x)=x α, 因为幂函数的图像过点(3,√3), 所以√3=3α,解得α=12,所以k +α=1+12=32,故选:A6、已知幂函数y =x a 与y =x b 的部分图像如图所示,直线x =m 2,x =m (0<m <1)与y =x a ,y =x b 的图像分别交于A ,B ,C ,D 四点,且|AB |=|CD |,则m a +m b =( )A.1B.1C.√2D.22答案:B分析:表示出|AB|,|CD|,由幂函数的图象可得b>1>a>0,从而得(m2)a>(m2)b,m a>m b,再由|AB|=|CD|,代入化简计算,即可求解出答案.由题意,|AB|=(m2)a−(m2)b,|CD|=m a−m b,根据图象可知b>1>a>0,当0<m<1时,(m2)a> (m2)b,m a>m b,因为|AB|=|CD|,所以m2a−m2b=(m a+m b)(m a−m b)=m a−m b,因为m a−m b>0,可得m a+m b=1.故选:B,则f(x)()7、设函数f(x)=x3−1x3A.是奇函数,且在(0,+∞)单调递增B.是奇函数,且在(0,+∞)单调递减C.是偶函数,且在(0,+∞)单调递增D.是偶函数,且在(0,+∞)单调递减答案:A分析:根据函数的解析式可知函数的定义域为{x|x≠0},利用定义可得出函数f(x)为奇函数,再根据函数的单调性法则,即可解出.因为函数f(x)=x3−1定义域为{x|x≠0},其关于原点对称,而f(−x)=−f(x),x3所以函数f(x)为奇函数.又因为函数y=x3在(0,+∞)上单调递增,在(−∞,0)上单调递增,而y =1x 3=x −3在(0,+∞)上单调递减,在(−∞,0)上单调递减,所以函数f(x)=x 3−1x 3在(0,+∞)上单调递增,在(−∞,0)上单调递增. 故选:A .小提示:本题主要考查利用函数的解析式研究函数的性质,属于基础题. 8、下列函数为奇函数的是( ) A .y =x 2B .y =x 3C .y =|x|D .y =√x 答案:B分析:根据奇偶函数的定义判断即可;解:对于A :y =f (x )=x 2定义域为R ,且f (−x )=(−x )2=x 2=f (x ), 所以y =x 2为偶函数,故A 错误;对于B :y =g (x )=x 3定义域为R ,且g (−x )=(−x )3=−x 3=−g (x ), 所以y =x 3为奇函数,故B 正确;对于C :y =ℎ(x )=|x |定义域为R ,且ℎ(−x )=|−x |=|x |=ℎ(x ), 所以y =|x |为偶函数,故C 错误;对于D :y =√x 定义域为[0,+∞),定义域不关于原点对称, 故y =√x 为非奇非偶函数,故D 错误; 故选:B 多选题9、下列各组函数中,两个函数是同一函数的有( ) A .f (x )=x 与g (x )=√x 33B .f (x )=x +1与g (x )=x 2−1x−1C .f (x )=|x |x 与g (x )={1,x >0−1,x <0D .f (t )=|t −1|与g (x )=|x −1| 答案:ACD分析:根据两个函数为同一函数的定义,对四个选项逐个分析可得答案.对于A ,f(x)=x ,g(x)=√x 33=x ,两个函数的对应关系和定义域都相同,所以两个函数为同一函数,故A 正确;对于B,f(x)=x+1,g(x)=x+1(x≠1),两个函数的定义域不同,所以两个函数不为同一函数,故B不正确;对于C,f(x)={1,x>0−1,x<0,g(x)={1,x>0−1,x<0,两个函数的对应关系和定义域都相同,所以两个函数为同一函数,故C正确;对于D,f(t)=|t−1|与g(x)=|x−1|的对应关系和定义域都相同,所以两个函数为同一函数,故D正确. 故选:ACD10、已知函数f(x)={x+2,x≤−1x2,−1<x<2,关于函数f(x)的结论正确的是()A.f(x)的定义域为R B.f(x)的值域为(−∞,4)C.f(1)=3D.若f(x)=3,则x的值是√3E.f(x)<1的解集为(−1,1)答案:BD解析:根据解析式判断定义域,结合单调性求出值域,分段代值即可求解方程,分段解不等式,得出不等式解集.由题意知函数f(x)的定义域为(−∞,2),故A错误;当x≤−1时,f(x)的取值范围是(−∞,1],当−1<x<2时,f(x)的取值范围是[0,4),因此f(x)的值域为(−∞,4),故B正确;当x=1时,f(1)=12=1,故C错误;当x≤−1时,x+2=3,解得x=1(舍去),当−1<x<2时,x2=3,解得x=√3或x=−√3(舍去),故D正确;当x≤−1时,x+2<1,解得x<−1,当−1<x<2时,x2<1,解得−1<x<1,因此f(x)<1的解集为(−∞,−1)∪(−1,1);故E错误.故选:BD.小提示:此题考查分段函数,涉及定义域,值域,根据函数值求自变量取值,解不等式,关键在于分段依次求解.11、已知幂函数f(x)图像经过点(4,2),则下列命题正确的有()A .函数为增函数B .函数为偶函数C .若x ≥9,则f (x )≥3D .若x 2>x 1>0,则f (x 1)+f (x 2)2>f (x 1+x 22)答案:AC解析:先代点求出幂函数的解析式f(x)=x 12,根据幂函数的性质直接可得单调性和奇偶性,由x ≥9时,可得√x ≥3可判断C ,利用(f (x 1)+f (x 2)2)2−f 2(x 1+x 22)=(√x 1+√x 22)2−(√x 1+x 22)2展开和0比即可判断D.设幂函数f(x)=x α将点(4,2)代入函数f(x)=x α得:2=4α,则α=12.所以f(x)=x 12,显然f(x)在定义域[0,+∞)上为增函数,所以A 正确.f(x)的定义域为[0,+∞),所以f(x)不具有奇偶性,所以B 不正确. 当x ≥9时,√x ≥3,即f(x)≥3,所以C 正确. 当若0<x 1<x 2时, (f (x 1)+f (x 2)2)2−f 2(x 1+x 22)=(√x 1+√x 22)2−(√x 1+x 22)2=x 1+x 2+2√x 1x 24−x 1+x 22=2√x 1x 2−x 1−x 24=−(√x 1−√x 2)24<0.即f (x 1)+f (x 2)2<f (x 1+x 22)成立,所以D 不正确.故选:AC小提示:关键点睛:本题主要考查了幂函数的性质,解答本题的关键是由(f (x 1)+f (x 2)2)2−f 2(x 1+x 22)=(√x 1+√x 22)2−(√x 1+x 22)2,化简得到−(√x 1−√x 2)24,从而判断出选项D 的正误,属于中档题.填空题12、已知函数f(x),g(x)分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,f(x)+g(x)=2⋅3x ,则函数f(x)=_____. 答案:3x +3−x分析:由已知可得f(−x)+g(−x)=2⋅3−x ,结合两函数的奇偶性可得f (x )−g (x )=2⋅3−x ,利用方程组的思想即可求出f (x ).解:因为f(x)+g(x)=2⋅3x ,所以f(−x)+g(−x)=2⋅3−x ,又f(x),g(x)分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,所以f (−x )=f (x ),g (−x )=−g (x ); 所以f(−x)+g(−x)=f (x )−g (x )=2⋅3−x,则{f (x )+g (x )=2⋅3x f (x )−g (x )=2⋅3−x,两式相加得,2f (x )=2⋅3x +2⋅3−x ,所以f (x )=3x +3−x . 故答案为:3x +3−x . 小提示:关键点睛:本题的关键是由函数的奇偶性得到f (x )−g (x )=2⋅3−x ,从而可求出函数的解析式. 13、函数y =log 0.4(−x 2+3x +4)的值域是________. 答案:[−2,+∞)解析:先求出函数的定义域为(−1,4),设f (x )=−x 2+3x +4=−(x −32)2+254,x ∈(−1,4),根据二次函数的性质求出单调性和值域,结合对数函数的单调性,以及利用复合函数的单调性即可求出y =log 0.4(−x 2+3x +4)的单调性,从而可求出值域.解:由题可知,函数y =log 0.4(−x 2+3x +4), 则−x 2+3x +4>0,解得:−1<x <4, 所以函数的定义域为(−1,4), 设f (x )=−x 2+3x +4=−(x −32)2+254,x ∈(−1,4),则x ∈(−1,32)时,f (x )为增函数,x ∈(32,4)时,f (x )为减函数,可知当x =32时,f (x )有最大值为254,而f (−1)=f (4)=0,所以0<f (x )≤254,而对数函数y =log 0.4x 在定义域内为减函数, 由复合函数的单调性可知,函数y =log 0.4(−x 2+3x +4)在区间(−1,32)上为减函数,在(32,4)上为增函数,∴y ≥log 0.4254=−2,∴函数y =log 0.4(−x 2+3x +4)的值域为[−2,+∞). 所以答案是:[−2,+∞).小提示:关键点点睛:本题考查对数型复合函数的值域问题,考查对数函数的单调性和二次函数的单调性,利用“同增异减”求出复合函数的单调性是解题的关键,考查了数学运算能力.14、已知函数f (x )=x 2−4x +3,g (x )=mx +3−2m ,若对任意x 1∈[0,4],总存在x 2∈[0,4],使f (x 1)=g (x 2)成立,则实数m 的取值范围为______. 答案:(−∞,−2]∪[2,+∞)分析:求出函数f (x )在[0,4]上的值域A ,再分情况求出g (x )在[0,4]上的值域,利用它们值域的包含关系即可列式求解.“对任意x 1∈[0,4],总存在x 2∈[0,4],使f (x 1)=g (x 2)成立”等价于“函数f (x )在[0,4]上 的值域包含于g (x )在[0,4]上的值域”,函数f (x )=(x −2)2−1,当x ∈[0,4]时,f(x)min =f(2)=−1,f(x)max =f(0)=f(4) =3,即f (x )在[0,4]的值域A =[−1,3],当m =0时,g(x)=3,不符合题意,当m >0时,g (x )在[0,4]上单调递增,其值域B 1=[3−2m,3+2m],于是有A ⊆B 1,即有{3−2m ≤−13+2m ≥3,解得m ≥2,则m ≥2,当m <0时,g (x )在[0,4]上单调递减,其值域B 2=[3+2m,3−2m],于是有A ⊆B 2,即有{3+2m ≤−13−2m ≥3,解得m ≤−2,则m ≤−2, 综上得:m ≤−2或m ≥2,所以实数m 的取值范围为(−∞,−2]∪[2,+∞). 所以答案是:(−∞,−2]∪[2,+∞) 解答题15、已知二次函数f (x )=ax 2−2x (a >0) (1)若f (x )在[0,2]的最大值为4,求a 的值;(2)若对任意实数t,总存在x1,x2∈[t,t+1],使得|f(x1)−f(x2)|≥2.求a的取值范围.答案:(1)2;(2)[8,+∞).分析:由解析式可知f(x)为开口方向向上,对称轴为x=1a的二次函数;(1)分别在1a ≥2和0<1a<2两种情况下,根据函数单调性可确定最大值点,由最大值构造方程求得结果;(2)将问题转化为f(x)max−f(x)min≥2对x∈[t,t+1]恒成立,分别在1a ≤t、1a≥t+1、t<1a≤t+12和t+12<1a<t+1,根据f(x)单调性可得f(x)max−f(x)min,将f(x)max−f(x)min看做关于t的函数,利用恒成立的思想可求得结果.由f(x)解析式知:f(x)为开口方向向上,对称轴为x=1a的二次函数,(1)当1a ≥2,即0<a≤12时,f(x)在[0,2]上单调递减,∴f(x)max=f(0)=0,不合题意;当0<1a <2,即a>12时,f(x)在[0,1a]上单调递减,在[1a,2]上单调递增,∴f(x)max=max{f(0),f(2)},又f(0)=0,f(2)=4a−4,f(x)在[0,2]的最大值为4,∴f(x)max=f(2)=4a−4=4,解得:a=2;综上所述:a=2.(2)若对任意实数t,总存在x1,x2∈[t,t+1],使得|f(x1)−f(x2)|≥2,则f(x)max−f(x)min≥2对x∈[t,t+1]恒成立,①当1a≤t时,f(x)在[t,t+1]上单调递增,∴f(x)max−f(x)min=f(t+1)−f(t)=2at+a−2≥2,当t≥1a时,y=2at+a−2单调递增,∴(2at+a−2)min=2a⋅1a+a−2=a,∴a≥2;②当1a ≥t+1,即t≤1a−1时,f(x)在[t,t+1]上单调递减,∴f(x)max−f(x)min=f(t)−f(t+1)=−2at−a+2≥2,当t≤1a−1时,y=−2at−a+2单调递减,∴(−2at−a+2)min=−2a(1a−1)−a+2=a,∴a≥2;③当t<1a ≤t+12,即1a−12≤t<1a时,f(x)在[t,1a]上单调递减,在[1a,t+1]上单调递增,∴f(x)max−f(x)min=f(t+1)−f(1a )=a(t+1)2−2(t+1)+1a≥2,当1a −12≤t<1a时,又a>0,12<1a+12≤t+1<1a+1,令m=t+1,则y=am2−2m+1a 在[1a+12,1a+1)上单调递增,∴a(1a +12)2−2(1a+12)+1a≥2,解得:a≥8;④当t+12<1a<t+1,即1a−1<t<1a−12时,f(x)在[t,1a]上单调递减,在[1a,t+1]上单调递增,∴f(x)max−f(x)min=f(t)−f(1a )=at2−2t+1a≥2,当1a −1<t<1a−12时,y=at2−2t+1a在(1a−1,1a−12)上单调递减,∴a(1a −12)2−2(1a−12)+1a≥2,解得:a≥8;综上所述:a的取值范围为[8,+∞).小提示:关键点点睛:本题考查根据二次函数最值求解参数值、恒成立问题的求解,本题解题关键是能够将问题转化为f(x)max−f(x)min≥2对x∈[t,t+1]恒成立,从而通过对于函数单调性的讨论得到最值.。
上海上海中学必修第一册第三单元《函数概念与性质》检测题(有答案解析)
一、选择题1.已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x ≤时,()(1)ln f x x -=+,则()1f =( )A .ln 2-B .ln 2C .0D .12.定义在R 偶函数()f x 满足()()22f x f x -=-+,对[]12,0,4x x ∀∈,12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-,则有( )A .()()()192120211978f f f =<B .()()()192119782021f f f <<C .()()()192120211978f f f <<D .()()()202119781921f f f << 3.设()f x 为定义在R 上的函数,函数()1f x +是奇函数.对于下列四个结论: ①()10f =;②()()11f x f x -=-+;③函数()f x 的图象关于原点对称;④函数()f x 的图象关于点()1,0对称;其中,正确结论的个数为( )A .1B .2C .3D .4 4.函数()32241x x x x y -=+的部分图像大致为( ) A .B .C .D .5.函数1x y -=的值域是( ) A .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B .[]0,1 C .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .[)0,+∞ 6.若函数()f x 同时满足:①定义域内存在实数x ,使得()()0f x f x ⋅-<;②对于定义域内任意1x ,2x ,当12x x ≠时,恒有()()()12120x x f x f x -⋅->⎡⎤⎣⎦;则称函数()f x 为“DM 函数”.下列函数中是“DM 函数”的为( )A .()3f x x =B .()sin f x x =C .()1x f x e -=D .()ln f x x = 7.若定义在R 的奇函数()f x 在(],0-∞单调递减,则不等式()()20f x f x +-≥的解集为( )A .(],2-∞B .(],1-∞C .[)1,+∞D .[)2,+∞ 8.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4等于( )A .-6B .6C .-8D .8 9.函数()ln x x x f x e e-=-的大致图象是( ) A . B . C . D . 10.定义在R 上的奇函数()f x 满足()10f =,且对任意的正数a 、b (a b ),有()()0f a f b a b -<-,则不等式()202f x x -<-的解集是( )A .()()1,12,-+∞ B .()(),13,-∞-+∞ C .()(),13,-∞+∞ D .()(),12,-∞-+∞11.设函数()()1x f x x R x =-∈+,区间[,]M a b =,集合{(),}N y y f x x M ==∈,则使MN 成立的实数对(,)a b 有( ) A .0个B .1个C .2个D .无数个 12.若01m n <<<且1mn =,则2m n +的取值范围是( ) A .[22,)+∞ B .[3,)+∞ C .(22,)+∞ D .(3,)+∞ 13.已知定义在R 上的函数()f x 满足()(2)f x f x =-,()()0f x f x +-=,且在[0,1]上有1()4x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则(2020.5)f =( ) A .116- B .116 C .14 D .12 14.函数3e ex x x y -=+(其中e 是自然对数的底数)的图象大致为( ) A . B . C . D . 15.下列函数中,在[)1,+∞上为增函数的是A .()22y x =-B .1y x =-C .11y x =+D .()21y x =-+ 二、填空题16.已知定义在R 上的偶函数()f x 在区间[)0,+∞内单调递减,且()10f -=,则使不等式(1)0f x x+≤成立的x 的取值范围是_________.17.已知函数()()()2223f x x x x ax b =--++是偶函数,则()f x 的值域是__________. 18.已知函数2()2f x x x =-,()2(0)g x ax a =+>,若对任意1[1,2]x ∈-,总存在2[1,2]x ∈-,使得()()12f x g x =,则实数a 的取值范围是_____.19.函数()40a y x a x=+>在[]1,2上的最小值为8,则实数a =______. 20.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,则不等式()()f x f x x --<0的解集为________.21.函数()ln f x x x x =+的单调递增区间是_______.22.已知()f x 是R 上的偶函数,且在[0,)+∞单调递增,若(3)(4)f a f -<,则a 的取值范围为____.23.设函数()222cos 2()x x e f x x e ππ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭=+的最大值为M ,最小值为m ,其中e 为自然对数的底数,则2020(1)M m +-的值为________.24.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且满足x R ∀∈,都有()()2f x f x +=-,当[]0,1x ∈时,()21xf x =-,则()15f =______. 25.已知()()()22112,0x g x x f g x x x -=-=≠⎡⎤⎣⎦,则12f ⎛⎫= ⎪⎝⎭_________ 26.已知()f x 为偶函数,当0x ≥时,1cos ,[0,]2()121,(,)2x x f x x x π⎧∈⎪⎪=⎨⎪-∈+∞⎪⎩,则不等式1(1)2f x -≤的解集为__________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【分析】由函数的奇偶性可得()()11f f =--,进而计算即可得解.【详解】函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≤时,()(1)ln f x x -=+∴()()11ln[(1)1]ln 2f f =--=---+=-.故选:A.【点睛】思路点睛:该题考查函数奇偶性的应用,解题思路如下:(1)根据奇函数的定义,可知(1)(1)=--f f ;(2)根据题中所给的函数解析式,求得函数值;(3)最后得出结果.2.B解析:B【分析】首先判断函数的周期,并利用周期和偶函数的性质化简选项中的函数值,再比较大小.【详解】()()22f x f x -=-+,()()4f x f x ∴+=-,即()()8f x f x +=,()f x ∴的周期8T =,由条件可知函数在区间[]0,4单调递增,()()()1921240811f f f =⨯+=,()()()()()202125285533f f f f f =⨯+==-=,()()()1978247822f f f =⨯+=,函数在区间[]0,4单调递增,()()()123f f f ∴<<,即()()()192119782021f f f <<.故选:B【点睛】结论点睛:本题的关键是判断函数是周期函数,一般涉及周期的式子包含()()f x a f x +=,则函数的周期是a ,若函数()()f x a f x +=-,或()()1f x a f x += ,则函数的周期是2a ,或是()()f x a f x b -=+,则函数的周期是b a +.3.C解析:C【分析】令()()1g x f x =+,①:根据()00g =求解出()1f 的值并判断;②:根据()g x 为奇函数可知()()g x g x -=-,化简此式并进行判断;根据()1y f x =+与()y f x =的图象关系确定出()f x 关于点对称的情况,由此判断出③④是否正确.【详解】令()()1g x f x =+,①因为()g x 为R 上的奇函数,所以()()0010g f =+=,所以()10f =,故正确; ②因为()g x 为R 上的奇函数,所以()()g x g x -=-,所以()()11f x f x -+=-+,即()()11f x f x -=-+,故正确;因为()1y f x =+的图象由()y f x =的图象向左平移一个单位得到的,又()1y f x =+的图象关于原点对称,所以()y f x =的图象关于点()1,0对称,故③错误④正确,所以正确的有:①②④,故选:C.【点睛】结论点睛:通过奇偶性判断函数对称性的常见情况:(1)若()f x a +为偶函数,则函数()y f x =的图象关于直线x a =对称;(2)若()f x a +为奇函数,则函数()y f x =的图象关于点(),0a 成中心对称. 4.A解析:A【分析】研究函数奇偶性和区间(的函数值的正负,利用排除法即得结果.【详解】 函数()33222()4122xx x xx x x x y f x ---===++,定义域为R , 对于任意的自变量x ,()333222()()222222x x x x x x x x x x x x f x f x -------===++-=-+++,故函数()y f x =是奇函数,图象关于原点中心对称,故CD 错误;又(32()2222x x x x x x x x x y f x ----===++,故(x ∈时,00,0,202x x x x x ->+>-+>,,即()0y f x =<,故A 正确,B 错误.故选:A.【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(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.5.C解析:C【分析】令t =,转化为21t y t =+,0t ≥,根据均值不等式求解即可. 【详解】令t =,则0t ≥,当0t =时,0y =, 当0t ≠时,2110112t y t t t <==≤=++, 当且仅当1t =时,即2x =时等号成立, 综上102y ≤≤, 故选:C【点睛】关键点点睛:注意含根号式子中,经常使用换元法,利用换元法可简化运算,本题注意均值不等式的使用,属于中档题. 6.A解析:A【分析】根据题意函数定义域关于原点对称且函数值有正有负,且为定义域内的单调递增函数,通过此两点判定即可.【详解】解:由定义域内存在实数x 有()()0f x f x ⋅-<,可得函数定义域关于原点对称且函数值有正有负,排除D 、C.由②得“DM 函数”为单调递增函数,排除B.故选:A【考点】确定函数单调性的四种方法:(1)定义法:利用定义判断;(2)导数法:适用于初等函数、复合函数等可以求导的函数;(3)图象法:由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图象不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接;(4)性质法:利用函数单调性的性质,尤其是利用复合函数“同增异减”的原则时,需先确定简单函数的单调性.7.B解析:B【分析】由奇函数性质结合已知单调性得出函数在R 上的单调性,再由奇函数把不等式化为(2)()f x f x -≥-,然后由单调性可解得不等式.【详解】∵()f x 是奇函数,在(,0]-∞上递减,则()f x 在[0,)+∞上递减,∴()f x 在R 上是减函数,又由()f x 是奇函数,则不等式()()20f x f x +-≥可化为(2)()f x f x -≥-, ∴2x x -≤-,1x ≤.故选:B .【点睛】方法点睛:本题考查函数的奇偶性与单调性.这类问题常常有两种类型:(1)()f x 为奇函数,确定函数在定义域内单调,不等式为12()()0f x f x +>转化为12()()f x f x >-,然后由单调性去掉函数符号“f ”,再求解;(2)()f x 是偶函数,()f x 在[0,)+∞上单调,不等式为12()()f x f x >,首先转化为12()()f x f x >,然后由单调性化简.8.C解析:C【分析】由奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x )可推出周期为8,对称轴为2x =,画出函数大致图象,由图象分析f (x )=m 的根的分布情况即可【详解】f (x )在R 上是奇函数,所以f (x -4)=-f (x )=f (-x ),令4x x =-得()()8f x f x -=,故()f x 周期为8,即()()()4(4)x f f x f f x x =+==---,即()()4f x f x -=,函数对称轴为2x =,画出大致图象,如图:由图可知,两个根关于6x =-对称,两个根关于2x =对称,设1234x x x x <<<, 则12346212224x x x x +=-⨯=-+=⨯=,,故12348x x x x +++=-,故选:C【点睛】结论点睛:本题考查由函数的奇偶性,周期性,对称性求根的分布问题,常用以下结论: (1)()()()()1f x f x a f x f x a =-+=±+,,则()f x 的周期为2T a =; (2)()()2f x f a x =-,则函数的对称轴为x a =.9.C解析:C【分析】结合选项中函数图象的特征,利用函数的性质,采用排除法求解即可.【详解】由题可知,函数()f x 的定义域为()(),00,-∞⋃+∞,()()ln ln x x x x x x f x f x e e e e----==-=---, 所以函数()f x 为奇函数,所以排除选项BD ;又()10f =,所以排除选项A.故选:C.【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(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.10.C解析:C【分析】易知函数()f x 在()0,∞+上单调递减,令2t x =-,将不等式()0f t t<等价为()00t f t >⎧⎨<⎩或()00t f t <⎧⎨>⎩,进一步求出答案. 【详解】∵对任意的正数a 、b (a b ),有()()0f a f b a b-<-, ∴函数()f x 在()0,∞+上单调递减,∴()f x 在(),0-∞上单调递减.又∵()10f =,∴()()110f f -=-=令2t x =-所以不等式()0f t t <等价为()00t f t >⎧⎨<⎩或()00t f t <⎧⎨>⎩∴1t >或1t <-,∴21x ->或21x -<-,∴3x >或1x <,即不等式的解集为()(),13,-∞⋃+∞.故选:C.【点睛】本题考查抽象函数的单调性和奇偶性以及不等式的知识点,考查逻辑思维能力,属于基础题.11.A解析:A【分析】 由已知中函数()()1||x f x x R x =-∈+,我们可以判断出函数的奇偶性及单调性,再由区间[M a =,]()b a b <,集合{|()N y y f x ==,}x M ∈,我们可以构造满足条件的关于a ,b 的方程组,解方程组,即可得到答案.【详解】x R ∈,()()1x f x f x x -==-+,()f x ∴为奇函数, 0x 时,1()111x f x x x -==-++,0x <时,1()111x f x x x-==--- ()f x ∴在R 上单调递减函数在区间[a ,]b 上的值域也为[a ,]b ,则()(),f a b f b a ==, 即1a b a -=+,1b a b-=+,解得0a =,0b = a b <,使M N 成立的实数对(,)a b 有0对故选:A【点睛】本题考查的知识点是集合相等,函数奇偶性与单调性的综合应用,其中根据函数的性质,构造出满足条件的关于a ,b 的方程组,是解答本题的关键.12.D解析:D【分析】 先利用已知条件构造函数()2(),01f m m m m +<<=,再求其值域即得结果. 【详解】由01m n <<<且1mn =知,22m n m m +=+,故设()2(),01f m m m m+<<=, 设1201m m <<<,则()1212121212222()()1f m f m m m m m m m m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-+=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 12120,01m m m m -<<<,即1222m m >,故()1212210m m m m ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,即12()()f m f m >, 函数2()f m m m =+在()0,1上单调递减,2(1)131f =+=,故函数的值域为(3,)+∞. 故选:D.【点睛】方法点睛:利用定义证明函数单调性的方法(1)取值:设12,x x 是该区间内的任意两个值,且12x x <;(2)作差变形:即作差,即作差12()()f x f x -,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符号的方向变形;(3)定号:确定差12()()f x f x -的符号;(4)下结论:判断,根据定义作出结论.即取值---作差----变形----定号----下结论.13.D解析:D【分析】由已知条件可知()f x 为奇函数且周期为4,利用函数的周期,结合其区间解析式即可求(2020.5)f 的值.【详解】由()()0f x f x +-=知:()()f x f x -=-,即()f x 为奇函数,∵()(2)f x f x =-,有(2)()()f x f x f x +=-=-,∴(4)(2)()f x f x f x +=-+=,故()f x 为周期为4的函数,在[0,1]上有1()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以121111(2020.5)(4505)()()2242f f f =⨯+===, 故选:D【点睛】本题考查了函数的性质,根据函数的奇偶性、周期性以及区间解析式求函数值,属于基础题. 14.A解析:A【分析】由函数的奇偶性排除B ;由0x >的函数值,排除C ;由当x →+∞时的函数值,确定答案.【详解】由题得函数的定义域为R , 因为3()()x x x f x f x e e---==-+,所以函数是奇函数,所以排除B ; 当0x >时,()0f x >,所以排除C ; 当x →+∞时,()0f x →,所以选A .故选:A【点睛】方法点睛:根据函数的解析式找图象,一般先找图象的差异,再用解析式验证得解. 15.B解析:B【解析】对于A ,函数()22y x =-的图象是抛物线,对称轴是x =2,当x <2时是减函数,x >2时是增函数,∴不满足题意;对于B ,函数1,111,1x x y x x x -≥⎧=-=⎨-<⎩,∴当1≥x 时,是增函数,x <1时,是减函数,∴满足题意;对于C ,函数11y x =+,当x <−1,x >−1时,函数是减函数,∴不满足题意; 对于D ,函数()21y x =-+的图象是抛物线,对称轴是x =−1,当x >−1时是减函数,x <−1时是增函数,∴不满足题意;故选B.二、填空题16.【分析】先由定义域为R 的偶函数在区间内单调递减且画出的草图结合图象对进行等价转化解不等式即可【详解】由题意可知在区间内为增函数函数的图象可看作是由的图象向左平移1个单位长度得到的作出和的大致图象如图 解析:[)()2,00,-⋃+∞【分析】先由定义域为R 的偶函数()f x 在区间[)0,+∞内单调递减,且()10f -=,画出()f x 的草图,结合图象对(1)0f x x+≤进行等价转化,解不等式即可. 【详解】由题意可知()f x 在区间(),0-∞内为增函数,函数()1y f x =+的图象可看作是由()y f x =的图象向左平移1个单位长度得到的,作出()y f x =和()1y f x =+的大致图象,如图所示.不等式(1)0f x x+≤可化为: ()010x f x <⎧⎨+≥⎩,当0x <时()10f x +≥,观察图象,得20x -≤<; ()010x f x >⎧⎨+≤⎩,当0x >时()10f x +≤,观察图象,得0x >; 所以不等式的解集为[)()2,00,-⋃+∞故答案为:[)()2,00,-⋃+∞.【点睛】常见解不等式的类型:(1)解一元二次不等式用图象法或因式分解法;(2)分式不等式化为标准型后利用商的符号法则;(3)高次不等式用穿针引线法;(4)含参数的不等式需要分类讨论.17.【分析】利用偶函数性质赋值可求出函数解析式再求值域即可【详解】因为是偶函数所以有代入得:解得:所以故答案为:解析:[)16,-+∞【分析】利用偶函数性质,赋值可求出函数解析式,再求值域即可.【详解】因为()()()()()()2222331f x x x x ax b x x x ax b =--++=-+++是偶函数, 所以有()()()()330110f f f f ⎧-==⎪⎨=-=⎪⎩,代入得:93010a b a b -+=⎧⎨++=⎩,解得:2,3a b ==-. 所以()()()()()22222242223233410951616f x x x x x x x x x x =--+-=--=-+=--≥-,故答案为:[)16,-+∞.18.【分析】由题可知在区间上函数的值域为值域的子集从而求出实数的取值范围【详解】函数的图象开口向上对称轴为时的最小值为最大值为的值域为为一次项系数为正的一次函数在上单调递增时的最小值为最大值为的值域为对 解析:[3,)+∞【分析】由题可知,在区间[]1,2-上函数1()f x 的值域为2()g x 值域的子集,从而求出实数a 的取值范围.【详解】函数()22f x x x =-的图象开口向上,对称轴为1x =, ∴[]11,2x ∈-时,()f x 的最小值为(1)1f =-,最大值为(1)3f -=,1()f x 的值域为[1,3]-.()2(0)g x ax a =+>为一次项系数为正的一次函数,在[]1,2-上单调递增,∴[]11,2x ∈-时,()g x 的最小值为(1)2g a -=-+,最大值为(2)22g a =+, 2()g x 的值域为[2,22]a a -++.对任意1[1,2]x ∈-,总存在2[1,2]x ∈-,使得()()12f x g x =,∴在区间[]1,2-上,函数1()f x 的值域为2()g x 值域的子集,∴212230a a a -+≤-⎧⎪+≥⎨⎪>⎩解得3a ≥故答案为:[3,)+∞.【点睛】本题考查函数的值域,考查分析解决问题的能力,解题的关键是对“任意”、“存在”的正确理解,确定两个函数值域之间的关系.19.3【分析】由已知结合对勾函数的性质讨论已知函数在区间上单调性进而可求出结果【详解】令解得当时即函数在上单调递减则符合题意;当时即函数在上单减在上单增解得(舍);当时即函数在上单调递增解得(舍)综上得 解析:3【分析】由已知结合对勾函数的性质,讨论已知函数在区间[]1,2上单调性,进而可求出结果.【详解】 令4a x x=,解得x =±2时,即1a ≥,函数在[]1,2上单调递减,min 228y a =+=,则3a =,符合题意;当12<<时,即114a <<,函数在⎡⎣上单减,在2⎡⎤⎣⎦上单增,min 8y ==,解得4a =(舍);当1≤时,即14a ≤,函数在[]1,2上单调递增,min 148y a =+=,解得74a =(舍),综上得3a =. 故答案为:3.【点睛】本题主要考查了对勾函数单调性的应用,体现了分类讨论思想的应用,属于中档题. 20.(-10)∪(01)【分析】首先根据奇函数f(x)在(0+∞)上为增函数且f(1)=0得到f(-1)=0且在(-∞0)上也是增函数从而将不等式转化为或进而求得结果【详解】因为f(x)为奇函数且在(0解析:(-1,0)∪(0,1)【分析】首先根据奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,得到f (-1)=0,且在(-∞,0)上也是增函数,从而将不等式转化为0()0x f x >⎧⎨<⎩或0()0x f x <⎧⎨>⎩,进而求得结果. 【详解】因为f (x )为奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,f (1)=0,所以f (-1)=-f (1)=0,且在(-∞,0)上也是增函数. 因为()()f x f x x --=2·()f x x<0, 即0()0x f x >⎧⎨<⎩或0()0x f x <⎧⎨>⎩解得x ∈(-1,0)∪(0,1).故答案为:(-1,0)∪(0,1).【点睛】该题考查的是有关函数的问题,涉及到的知识点有函数奇偶性与单调性的应用,属于简单题目.21.【分析】求出函数的定义域并求出该函数的导数并在定义域内解不等式可得出函数的单调递增区间【详解】函数的定义域为且令得因此函数的单调递增区间为故答案为【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间在求出导数不解析:()2,e -+∞【分析】求出函数()y f x =的定义域,并求出该函数的导数,并在定义域内解不等式()0f x '>,可得出函数()y f x =的单调递增区间.【详解】函数()ln f x x x x =+的定义域为()0,∞+,且()ln 2f x x '=+,令()0f x '>,得2x e ->.因此,函数()ln f x x x x =+的单调递增区间为()2,e -+∞,故答案为()2,e -+∞. 【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间,在求出导数不等式后,得出的解集应与定义域取交集可得出函数相应的单调区间,考查计算能力,属于中等题.22.【分析】由偶函数的性质将不等式表示为再由函数在区间上的单调性得出与的大小关系解出不等式即可【详解】函数是上的偶函数所以由得函数在区间上单调递增得解得因此实数的取值范围是故答案为【点睛】本题考查函数不 解析:17a -<<【分析】由偶函数的性质()()f x f x =将不等式表示为()()34f a f -<,再由函数()y f x =在区间[)0,+∞上的单调性得出3a -与4的大小关系,解出不等式即可.【详解】函数()y f x =是R 上的偶函数,所以()()f x fx =, 由()()34f a f -<,得()()34f a f -<,函数()y f x =在区间[)0,+∞上单调递增,34a ∴-<,得434a -<-<, 解得17a -<<,因此,实数a 的取值范围是()1,7-,故答案为()1,7-.【点睛】本题考查函数不等式的求解,对于这类问题,一般要考查函数的奇偶性与单调性,将不等式转化为()()12f x f x <(若函数为偶函数,可化为()()12f x f x <),结合单调性得出1x 与2x 的大小(或1x 与2x 的大小)关系,考查推理能力与分析问题的能力,属于中等题.23.1【分析】函数然后根据奇偶性的性质可求解然后得出的值【详解】函数令则即为奇函数故所以所以故答案为:【点睛】本题考查函数的奇偶性及应用难度一般灵活转化是关键解析:1【分析】函数()()22sin 21x ex f x x eπ+=++,然后根据奇偶性的性质可求解M m +,然后得出2020(1)M m +-的值.【详解】函数()()()2222222cos sin 22x x e x x e ex f x x e x e πππ⎛⎫-++ ⎪+++⎝⎭==++ ()22sin 21x ex x eπ+=++, 令()()22sin 2x ex g x x e π+=+,则()()()()2222sin 2sin 2x ex x ex g x g x x e x eππ+---===-++, 即()g x 为奇函数,故()()max min 0g x g x +=所以()()max min 112M m g x g x +=+++=,所以()202011M m +-=.故答案为:1.【点睛】本题考查函数的奇偶性及应用,难度一般,灵活转化是关键. 24.【分析】根据函数为奇函数有结合可得是以4为周期的周期函数将所求函数值转化成已知解析式区间上的函数值即可求解【详解】由函数是定义在上的奇函数则又所以则所以是以4为周期的周期函数所以故答案为:【点睛】考 解析:1-【分析】根据函数为奇函数有()()f x f x =--,结合()()2f x f x +=-,可得()f x 是以4为周期的周期函数,将所求函数值转化成已知解析式区间上的函数值,即可求解.【详解】由函数()f x 是定义在R 上的奇函数,则()()f x f x =--又()()2f x f x +=-,所以()()2f x f x +=-则()()()()4222f x f x f x f x +=++=-+=⎡⎤⎣⎦所以()f x 是以4为周期的周期函数.所以()()()()()1151611121=1f f f f =-=-=-=--- 故答案为:1-【点睛】考查函数奇偶性和周期性的综合应用,具体数值求解,有一定综合性,属于中档题. 25.【分析】可令得出的值再代入可得答案【详解】解:令得解得故答案为【点睛】本题主要考查已知函数解析式求函数值的问题解析:15【分析】可令1()2g x =,得出x 的值,再代入可得答案. 【详解】 解:令1()2g x =,得1122x -=,解得14x =. 221511()11164()[()]151124()416f fg -∴====. 故答案为15.【点睛】本题主要考查已知函数解析式求函数值的问题.26.【解析】当时由即则即当时由得解得则当时不等式的解为则由为偶函数当时不等式的解为即不等式的解为或则由或解得:或即不等式的解集为点睛:本题是一道关于分段函数的应用的题目考查了不等式的求解以及函数的图象问 解析:4712{|}3443x x x ≤≤≤≤或 【解析】当102x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,由()1 2f x =,即1 2cos x π=则 3x ππ=,即1 3x = 当12x >时,由()1 2f x =,得121?2x -=,解得3 4x = 则当0x ≥时,不等式()12f x ≤的解为1334x ≤≤ 则由()f x 为偶函数∴当0x <时,不等式()12f x ≤的解为3143x -≤≤- 即不等式()12f x ≤的解为1334x ≤≤或3143x -≤≤- 则由13134x ≤-≤或31143x -≤-≤-解得:4734x ≤≤或1243x ≤≤ 即不等式()112f x -≤的解集为4712{|}3443x x x ≤≤≤≤或 点睛:本题是一道关于分段函数的应用的题目,考查了不等式的求解以及函数的图象问题.先求出当0x ≥时,不等式()12f x ≤的解,然后利用函数的奇偶性求出整个定义域()12f x ≤的解,即可得到结论.。
(常考题)人教版高中数学必修第一册第三单元《函数概念与性质》测试卷(包含答案解析)
一、选择题1.已知函数()xxf x e e -=-,则不等式()()2210f xf x +--<成立的一个充分不必要条件为( ) A .()2,1- B .()0,1 C .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭D .()1,1,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭2.已知定义在R 上的偶函数()f x 满足:当0x ≥时,()2x f x =,且(2)(3)f x af x +≤-对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A .1,32⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .1,32⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .[32,)+∞D .(0,32]3.下列函数中,是奇函数且在()0,∞+上单调递增的是( ) A .y x =B .2log y x =C .1y x x=+D .5y x =4.已知32()2f x x ax ax =++,对任意两个不等实数12,[1,)x x ∈+∞,都有()()2112120x f x x f x x x ->-,则a 的取值范围( )A .2a ≥-B .2a ≤-C .4a ≥-D .4a ≤-5.已知函数()f x 是定义在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上的单调函数,且11()()2f x f f x x ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,则(1)f 的值为( ) A .1B .2C .3D .46.函数()21x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .7.函数()22368f x x x x =---+-的值域是( )A .35,5⎡⎤-⎣⎦B .[]1,5C .2,35⎡⎤+⎣⎦D .35,35⎡⎤-+⎣⎦8.已知函数()3()log 91xf x x =++,则使得()2311log 10f x x -+-<成立的x 的取值范围是( ) A .20,⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭B .(,0)(1,)-∞⋃+∞C .(0,1)D .(,1)-∞9.已知函数2,1()1,1x ax x f x ax x ⎧-+≤=⎨->⎩,若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则实数a 的取值范围是( ) A .2a <-或2a > B .2a > C .22a -<< D .2a <10.已知函数()22x f x =-,则函数()y f x =的图象可能是( )A .B .C .D .11.设函数()()212131log 1313x xe e xf x x --=++++,则做得()()31f x f x ≤-成立的x 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .11,,42⎛⎤⎡⎫-∞⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭ D .11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦12.设函数()f x 的定义域为D ,如果对任意的x D ∈,存在y D ∈,使得()()f x f y =-成立,则称函数()f x 为“呆呆函数”,下列为“呆呆函数”的是( ) A .2sin cos cos y x x x =+ B .2x y = C .ln x y x e =+D .22y x x =-13.若函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,,当[],1x m m ∈+时,不等式()()2-<+f m x f x m 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(),4-∞-B .(),2-∞-C .()2,2-D .(),0-∞14.关于函数1()lg 1xf x x-=+,有下列三个命题: ①对于任意(1,1)x ∈-,都有()()f x f x -=-;②()f x 在(1,1)-上是减函数;③对于任意12,(1,1)x x ∈-,都有121212()()()1x x f x f x f x x ++=+; 其中正确命题的个数是( ) A .0B .1C .2D .315.下列函数中,在[)1,+∞上为增函数的是 A .()22y x =-B .1y x =-C .11y x =+ D .()21y x =-+二、填空题16.函数24xy x =+的严格增区间是_____________. 17.已知定义域为()0,∞+的函数()y f x =满足:对任意()0,x ∈+∞,恒有()()2 2 f x f x =成立;当(]1,2x ∈时,()2f x x =-,给出如下结论:①对任意m ∈Z ,都有()20mf =;②函数()y f x =的值域为[)0,+∞; ③存在n ∈Z ,使得()219nf +=;④“函数()y f x =在区间(),a b 上是严格减函数”的充要条件是“存在k ∈Z ,使得()1(,)2,2k k a b +⊆”.其中所有正确结论的序号是__________ 18.已知函数()()1502f x x x x =+->,则()f x 的递减区间是____. 19.设12{21 2}33k ∈--,,,,,若(1 0)(0 1)x ∈-,,,且||k x x >,则k 取值的集合是___________.20.函数22y x x c =--在[]0,a 上的最大值为b ,则b a -最小值为__________.21.函数()f x 与()g x 的图象拼成如图所示的“Z ”字形折线段ABOCD ,不含(0,1)A 、(1,1)B 、(0,0)O 、(1,1)C --、(0,1)D -五个点,若()f x 的图象关于原点对称的图形即为()g x 的图象,则其中一个函数的解析式可以为__________.22.设函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,其导函数为()f x ',且有()()2f x xf x x '+>,则不等式()()()220202020420x f x f ---≤的解集为______.23.已知()f x =2243,023,0x x x x x x ⎧-+≤⎨--+<⎩不等式()(2)f x a f a x +>-在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.24.如果函数f (x )=(2)1,1,1x a x x a x -+<⎧⎨≥⎩满足对任意12x x ≠,都有()()1212f x f x x x -->0成立,那么实数a 的取值范围是________.25.如果方程24x +y |y |=1所对应的曲线与函数y =f (x )的图象完全重合,那么对于函数y =f (x )有如下结论:①函数f (x )在R 上单调递减;②y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1; ③函数f (x )的值域为(﹣∞,2];④函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点. 其中正确结论的序号是_____.26.函数()ln f x x x x =+的单调递增区间是_______.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】根据解析式可判断出()f x 是定义在R 的增函数且是奇函数,不等式可化为()()221f x f x <+,即得221x x <+,解出即可判断.【详解】可得()f x 的定义域为R ,x y e =和x y e -=-都是增函数,()f x ∴是定义在R 的增函数,()()x x f x e e f x --=-=-,()f x ∴是奇函数,则不等式()()2210f x f x +--<化为()()()2211f xf x f x <---=+,221x x ∴<+,解得112x -<<,则不等式成立的充分不必要条件应是1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭的真子集, 只有B 选项满足. 故选:B. 【点睛】本题考查利用函数的单调性和奇偶性解不等式,解题的关键是判断出()f x 是增函数且是奇函数,从而将不等式化为()()221f xf x <+求解.2.C解析:C 【分析】根据题意,可得()f x 的解析式,分别求得当23x -≤≤时,3x >时,2x <-时,(2)f x +和(3)f x -的表达式,结合题意,即可求得a 的范围,综合即可得答案.【详解】由题意知:2,0()2,0x x x f x x -⎧≥=⎨<⎩当23x -≤≤时,20,30x x +≥-≥,所以2322x x a +-≤⋅,所以212x a -≥, 因为23x -≤≤,所以215max (2)232x a -≥==;当3x >时,20,30x x +>-<, 所以2(3)22x x a +--≤⋅,所以5232a ≥=; 当2x <-时,20,30x x +<-> 所以(2)322x x a -+-≤⋅,所以51232a -≥=, 综上32a ≥. 故选:C 【点睛】解题的关键是根据题意求得()f x 的解析式,分类讨论,将(2)f x +和(3)f x -进行转化,考查分类讨论的思想,属中档题.3.D解析:D 【分析】对四个选项一一一判断:A 、B 不是奇函数,C 是奇函数,但在()0,∞+上不单调. 【详解】 对于A :y =()0,∞+上单调递增,但是非奇非偶,故A 错误;对于B :2log y x =为偶函数,故B 错误; 对于C :1y x x=+在(0,1)单减,在(1,+∞)单增,故C 错误; 对于D :5y x =既是奇函数也在()0,∞+上单调递增,符合题意. 故选:D 【点睛】四个选项互不相关的选择题,需要对各个选项一一验证.4.C解析:C 【分析】首先变形条件,得到函数()()f xg x x=在[)1,+∞单调递增,利用二次函数的单调性,求a 的取值范围.【详解】[)12,1,x x ∈+∞,不等式两边同时除以12x x ()()()()12211212121200f x f x x f x x f x x x x x x x --∴>⇔>--, 即函数()()f x g x x=在[)1,+∞单调递增,()22g x x ax a =++, 函数的对称轴是4a x =-,则14a-≤,解得:4a ≥-.故选:C 【点睛】关键点点睛:本题的关键是原式等价为()()121212f x f x x x x x ->-,从而通过构造函数,确定函数的单调性,转化为二次函数的单调性解决问题.5.A解析:A 【分析】采用赋值法,在11()()2f x f f x x ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦中,分别令1x =和1x a =+,联立两个式子,根据函数的单调性可解. 【详解】解:根据题意知,设(1)0f a =≠, 令1x =,则[]1(1)(1)12f f f +=,则()112af a +=,()112f a a+=, 令1x a =+,则11(1))21(1f a f f a a ⎡⎤+++=⎢⎥⎣⎦+, 所以()11121f a f a a ⎛⎫+==⎪+⎝⎭, 又因为函数()f x 是定义在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上的单调函数, 所以11121a a +=+,2210a a --=,所以1a =或12a =-(舍去),()11f =.故选:A. 【点睛】思路点睛:抽象函数求函数值问题一般是换元法或者赋值法,再结合函数的性质解方程即可.6.D解析:D 【分析】分析函数()f x 的奇偶性及其在区间()0,∞+上的单调性,由此可得出合适的选项. 【详解】函数()21x f x x -=的定义域为{}0x x ≠,()()()2211x x f x f x x x----===-, 函数()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 、C 选项;当0x >时,()211x f x x x x-==-,因为y x =,1y x =-在区间()0,∞+上都是增函数,所以函数()f x 在()0,∞+上单调递增,排除A 选项, 故选:D. 【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.7.A解析:A 【详解】由()()2223682x 31x 3f x x x x =---+-=----,知2680x x -+-≥,解得[]2,4.x ∈令()2t 231x 3x =----,则()21x 323x t --=--.,即为()2y 1x 3=--和y 23x t =--两函数图象有交点,作出函数图象,如图所示:由图可知,当直线和半圆相切时t 最小,当直线过点A(4,0)时,t 最大. 3t 114-=+,解得35t =±35t =-当直线过点A(4,0)时,2430t ⨯--=,解得t 5=.所以t 35,5⎡⎤∈⎣⎦,即() 35,5f x ⎡⎤∈⎣⎦.故选A.8.C解析:C 【分析】令21t x x =-+,则3()1log 10f t -<,从而33log (91)1log 10tt ++-<,即可得到133log (91)log (91)1t t ++<++,然后构造函数3()log (91)t g t t =++,利用导数判断其单调性,进而可得23114x x ≤-+<,解不等式可得答案 【详解】令21t x x =-+,则221331()244t x x x =-+=-+≥,3()1log 10f t -<,所以33log (91)1log 10tt ++-<, 所以133log (91)log (91)1t t ++<++,令3()log (91)tg t t =++,则9ln 929'()11(91)ln 391t tt t g t ⨯=+=+++,所以90t >,所以'()0g t >, 所以()g t 在3[,)4+∞单调递增, 所以由()(1)g t g <,得314t ≤<, 所以23114x x ≤-+<,解得01x <<, 故选:C 【点睛】关键点点睛:此题考查不等式恒成立问题,考查函数单调性的应用,解题的关键是换元后对不等式变形得133log (91)log (91)1t t ++<++,再构造函数3()log (91)tg t t =++,利用函数的单调性解不等式.9.D解析:D 【分析】若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则说明()f x 在R 上不单调,分0a =,0a <和0a >三种情况讨论求解. 【详解】若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则说明()f x 在R 上不单调,当0a =时,2,1()1,1x x f x x ⎧-≤=⎨->⎩,图象如图,满足题意;当0a <时,函数2y x ax =-+的对称轴02ax =<,其图象如图,满足题意;当0a >时,函数2y x ax =-+的对称轴02ax =>,其图象如图,要使()f x 在R 上不单调,则只要满足12a<,解得2a <,即02a <<.综上,2a <. 故选:D. 【点睛】本题考查分段函数的单调性的应用及二次函数的性质的应用,得出()f x 在R 上不单调是解题的关键.10.B解析:B 【分析】先将函数化成分段函数的形式,再根据函数在不同范围上的性质可得正确的选项. 【详解】()22,12222,1x xxx f x x ⎧-≥=-=⎨-<⎩易知函数()y f x =的图象的分段点是1x =,且过点()1,0,()0,1,又()0f x ≥,故选:B . 【点睛】本题考查函数图象的识别,此类问题一般根据函数的奇偶性、单调性、函数在特殊点处的函数的符号等来判别,本题属于基础题.11.D解析:D 【分析】先判断()f x 是偶函数且在0,上递减,原不等式转化为31x x ≥-,再解绝对值不等式即可. 【详解】()()()211221133111log 13log 131313x x xxe e e e xxf x x x ---⎛⎫=+++=+++ ⎪++⎝⎭,()121311log 1,,313x xe e xy x y y -⎛⎫=+== ⎪+⎝⎭在0,上都递减所以()f x 在0,上递减,又因为()()()()121311log 1313x xe e xf x x f x ----⎛⎫-=+-++= ⎪+⎝⎭,且()f x 的定义域为R ,定义域关于原点对称, 所以()f x 是偶函数, 所以()()()()313131f x f x f x f x x x ≤-⇔≤-⇔≥-,可得113142x x x x -≤-≤⇒≤≤,x 的取值范围是11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 故选:D. 【点睛】将奇偶性与单调性综合考查一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.12.C解析:C 【分析】根据“呆呆函数”的定义可知:函数()f x 的值域关于原点对称,由此逐项判断. 【详解】根据定义可知:()f x 为“呆呆函数”⇔()f x 的值域关于原点对称, A .2111sin cos cos sin 2cos 2222y x x x x x =+=++1242y x π⎛⎫=++∈ ⎪⎝⎭⎣⎦,此时值域不关于原点对称,故不符合; B .()20,xy =∈∞+,值域不关于原点对称,故不符合;C .ln x y x e =+,当0x →时,y →-∞,当x →+∞时,+y →∞, 所以()ln ,xy x e =+∈-∞+∞,值域关于原点对称,故符合;D .()[)222111,y x x x =-=--∈-+∞,值域不关于原点对称,故不符合, 故选:C. 【点睛】本题考查新定义函数,涉及到函数值域的分析,主要考查学生的分析理解能力,难度一般.13.B解析:B 【分析】先判断函数的单调性,然后解答不等式,在恒成立的条件下求出结果 【详解】依题意得:函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,在x ∈R 上单调递减,因为()()2-<+f m x f x m ,所以2m x x m ->+,即2x m <,在[],1x m m ∈+上恒成立,所以2(1)m m +<,即2m <-,故选B . 【点睛】本题考查了函数的单调性的应用,结合函数的单调性求解不等式,需要掌握解题方法14.D解析:D 【分析】当(1,1)x ∈-时,函数1()1xf x lgx-=+恒有意义,代入计算()()f x f x -+可判断①;利用分析法,结合反比例函数及对数函数的单调性和复合函数“同增异减”的原则,可判断②;代入分别计算12()()f x f x +和1212()1x x f x x ++,比照后可判断③. 【详解】 解:1()1xf x lgx-=+,当(1,1)x ∈-时, 1111()()()101111x x x xf x f x lg lg lg lg x x x x+-+--+=+===-+-+,故()()f x f x -=-,即①正确; 12()(1)11x f x lglg x x -==-++,由211y x=-+在(1,1)-上是减函数,故()f x 在(1,1)-上是减函数,即②正确; 12121212121212121211111()()()11111x x x x x x x x f x f x lglg lg lg x x x x x x x x ----+--+=+==+++++++; 12121212121212121212111()1111x x x x x x x x x x f lg lg x x x x x x x x x x +-+++--==+++++++,即③正确 故三个结论中正确的命题有3个 故选:D . 【点睛】本题以命题的真假判断为载体考查了函数求值,复合函数的单调性,对数的运算性质等知识点,属于中档题.15.B解析:B 【解析】对于A ,函数()22y x =-的图象是抛物线,对称轴是x =2,当x <2时是减函数,x >2时是增函数,∴不满足题意; 对于B ,函数1,111,1x x y x x x -≥⎧=-=⎨-<⎩,∴当1≥x 时,是增函数,x <1时,是减函数,∴满足题意; 对于C ,函数11y x =+,当x <−1,x >−1时,函数是减函数,∴不满足题意; 对于D ,函数()21y x =-+的图象是抛物线,对称轴是x =−1,当x >−1时是减函数,x <−1时是增函数,∴不满足题意;故选B.二、填空题16.【分析】根据的解析式可得为奇函数当时不妨令x>0设根据对勾函数的性质可求得的单调减区间可得的单调增区间综合分析即可得答案【详解】因为定义域为R 所以即在R 上为奇函数根据奇函数的性质可得在y 轴两侧单调性解析:[]22-,【分析】根据()f x 的解析式,可得()f x 为奇函数,当0x ≠时,21()44x f x x x x==++,不妨令x >0,设4()g x x x=+,根据对勾函数的性质,可求得()g x 的单调减区间,可得()f x 的单调增区间,综合分析,即可得答案. 【详解】因为2()4xy f x x ==+,定义域为R , 所以22()()()44x xf x f x x x ---===--++,即()f x 在R 上为奇函数,根据奇函数的性质可得,()f x 在y 轴两侧单调性相同, 当x =0时,()0y f x ==, 当0x ≠时,21()44x f x x x x==++,不妨令x >0,设4()g x x x=+, 根据对勾函数的性质可得,当02x <≤上单调递减,证明如下: 在(0,2]上任取12,x x ,且12x x <, 则12121212124444()()()f x f x x x x x x x x x -=+-+=-+-=1212124()x x x x x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 因为1202x x <<≤,所以1212120,40,0x x x x x x -<-<>, 所以121212124()()()0x x f x f x x x x x ⎛⎫--=-> ⎪⎝⎭,即12()()f x f x >,所以4()g x x x=+在(0,2]上为减函数, 所以21()44x f x x x x==++在(0,2]上为增函数,当0x +→时,()0f x →,0x -→,()0f x →,又(0)0f =,所以2()4xf x x =+在[0,2]为增函数 根据奇函数的性质,可得21()44x f x x x x==++在[2,0)-也为增函数,所以()f x 在 []22-,上为严格增函数, 故答案为:[]22-,【点睛】解题的关键是熟练掌握函数的奇偶性、单调性,并灵活应用,结合对勾函数的性质求解,考查分析理解,计算证明的能力,属中档题.17.①②④【分析】根据函数递推关系计算判断①求出时函数的值域然后由递推关系确定函数在上的值域判断②④解方程判断③【详解】①由题意又∴依此类推可得是负整数时设∴时①正确;②又当时时∴时的值域是又时依此类推解析:①②④ 【分析】根据函数递推关系计算(2)mf ,判断①.求出(1,2]x ∈时,函数的值域,然后由递推关系确定函数在(0,)+∞上的值域,判断②④.解方程()219nf +=判断③. 【详解】①由题意(2)220f =-=,又()()2 2 f x f x =,∴2(2)2(2)f f =,322(2)2(2)2(2)f f f ==,依此类推可得1(2)2(2)0m m f f -==,*m N ∈,1(1)(2)02f f ==,m 是负整数时,设,*m k k N =-∈,11111111(2)()()()(1)0222222k k k k kf f f f f ---======,∴m Z ∈时,(2)0m f =,①正确;②(1,2]x ∈,()2[0,1)f x x =-∈,又(2)2()f x f x =,当(2,4]x ∈时,()2()[0,2)2xf x f =∈,1(2,2]n n x +∈时,()2()[0,2)2n n n xf x f =∈,∴1x >时,()f x 的值域是[0,1)[0,2)[0,2)[0,)n =+∞,又1(,1]2x ∈时,11()(2)[0,)22f x f x =∈,依此类推01x <<时,都有()0f x ≥, 综上()f x 在(0,)+∞上的值域是[0,)+∞.②正确;③当0n ≤且n Z ∈时,(21)2(21)121n n n f +=-+=-<,不可能等于9, 当*n N ∈时,()11121212(1)221219222n n n n n n n n f f f ⎡⎤⎛⎫⎡⎤+=+=+=⨯--=-= ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦,210n =,与n Z ∈矛盾.③错误;④根据函数上面的推导知()f x 在1(2,2]n n +上单调递减,1(2)0n f +=,n Z ∈,因此函数()y f x =在区间(),a b 上是严格减函数的充要条件是存在k ∈Z ,使得()1(,)2,2k k a b +⊆,④正确.故答案为:①②④. 【点睛】关键点点睛:本题考查分段函数的定义,考查函数的单调性与值域,分段函数值的计算.关键在求函数的值域.我们在1x >时,通过函数性质(2)2()f x f x =得出()f x 在1(2,2]n n +的值域是[0,2)n ,然后由这无数的集合求并集得出1x >时函数值的取值范围.18.【分析】将绝对值函数化为分段函数形式判断单调性【详解】由题意当时函数单调递减;当时函数在上单调递增在上单调递减;当时函数单调递增;综上所述函数的单调递减区间为故答案为:解析:()10,1,22⎛⎫⎪⎝⎭, 【分析】将绝对值函数化为分段函数形式,判断单调性. 【详解】由题意()151,02215151,222215,22x x x f x x x x x x x x x ⎧+-<<⎪⎪⎪=+-=--+<≤⎨⎪⎪++≥⎪⎩,当102x <<时,函数15()2f x x x =+-单调递减;当122x ≤<时,函数15()2f x x x =--+,在1(,1)2上单调递增,在(1,2)上单调递减; 当2x ≥时,函数15()2f x x x =+-单调递增; 综上所述,函数()152f x x x =+-的单调递减区间为()10,1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,, 故答案为:()10,1,22⎛⎫⎪⎝⎭,. 19.【分析】根据不能是奇函数排除和再利用幂函数的性质排除2即可得出【详解】若且则幂函数的图象一定在的上方故不可能为奇函数即不能取和当取时是偶函数故只需满足即可此时即则即则可取故取值的集合是故答案为:【点解析:2{2 }3-, 【分析】根据ky x =不能是奇函数排除1-和13,再利用幂函数的性质排除2即可得出. 【详解】若(10)(0 1)x ∈-,,,且||k x x >,则幂函数ky x =的图象一定在y x =的上方,故k y x =不可能为奇函数,即k 不能取1-和13, 当k 取22,,23-时,ky x =是偶函数,故只需满足(0 1)x ∈,即可, 此时k x x >,即11k x ->,则10k -<,即1k <,则k 可取22,3-,故k 取值的集合是2{2 }3-,. 故答案为:2{2 }3-,. 【点睛】本题考查幂函数的性质,解题的关键是正确理解幂函数的性质的特点,以及不同幂函数的图象特点.20.【分析】对称轴是因此的最大值在中取得然后分类讨论当时在中取得时在中取得求出然后作差根据不等式的性质求得的最大值【详解】设的对称轴是显然的最大值在中取得当时时此时若即时若时若时若即时时取等号若即时时取解析:32-【分析】22()2(1)1g x x x c x c =--=---,对称轴是1x =,因此()g x 的最大值在(0)g ,(1)g ,()g a 中取得.然后分类讨论,当02a <<时,在(0)g ,(1)g 中取得,2a ≥时,在(1)g ,()g a 中取得.求出b ,然后作差b a -,根据不等式的性质求得b a -的最大值. 【详解】设22()2(1)1g x x x c x c =--=---,(0)g c =-,(1)1g c =--,2()2g a a a c =--,()g x 的对称轴是1x =,显然()y g x =的最大值在(0)g ,(1)g ,()g a 中取得.当02a <<时,10c --≥,1c ≤-时,(0)b g c c ==-=-,此时b a c a -=--121>-=-,10c --<,若1c c --≤-,即112c -<≤-时,(0)b g c c ==-=-,13222b ac a -=-->-=-, 若1c c -->-,12c >-时,(1)111b g c c c ==--=+=+,1311222b ac a -=+->--=-,若2a ≥时,若212c a a c --≤--,即2212a a c --≤时,22()22b g a a a c a a c ==--=--,222221(2)3333222a a ab a a ac a a -----=--≥--=≥-,2a =时取等号,若212c a a c -->--,即2212a a c -->时,(1)11b gc c ==--=+1c =+,222141311222a a a ab ac a a ---+-=+->+-=≥-,2a =时取等号.综上所述,b a -的最小值是32-. 故答案为:32-. 【点睛】方法点睛:本题考查绝对值的最大值问题,解题关键是求出最大值b ,方法是分类讨论,由于有绝对值符号,引入二次函数2()2g x x x c =--后确定b 只能在(0)g ,(1)g ,()g a 中取得.然后分类讨论求得最大值.才可以作差b a -得其最小值.21.【分析】先根据图象可以得出f(x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个再在AB 或OB 中选取一个即可得出函数f(x)的解析式【详解】由图可知线段OC 与线段OB 是关于原点对称的线段CD 与线段BA 也是关于原点解析:()1x f x ⎧=⎨⎩1001x x -<<<< 【分析】先根据图象可以得出f (x )的图象可以在OC 或CD 中选取一个,再在AB 或OB 中选取一个,即可得出函数f (x ) 的解析式. 【详解】由图可知,线段OC 与线段OB 是关于原点对称的,线段CD 与线段BA 也是关于原点对称的,根据题意,f (x) 与g (x) 的图象关于原点对称,所以f (x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个,再在AB 或OB 中选取一个,比如其组合形式为: OC 和AB , CD 和OB , 不妨取f (x )的图象为OC 和AB ,OC 的方程为: (10)y x x =-<<,AB 的方程为: 1(01)y x =<<,所以,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩,故答案为:,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩【点睛】本题主要考查了函数解析式的求法,涉及分段函数的表示和函数图象对称性的应用,属于中档题.22.【分析】根据已知构造新函数利用导数求得函数的单调性根据函数的单调性列出不等式即可求解【详解】因为函数是定义在上的可导函数且有即设函数则所以函数在上单调递增又因为即所以则即的即不等式的解集为故答案为: 解析:(2020,2022]【分析】根据已知构造新函数,利用导数求得函数的单调性,根据函数的单调性,列出不等式,即可求解. 【详解】因为函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,且有()()2f x xf x x '+>, 即()()222xf x x f x x '+>设函数()()2g x x f x =,则()()()220g x xf x x f x '=+>,所以函数()g x 在()0,∞+上单调递增,又因为()()()220202020420x f x f ---≤,即()()()222020202022x f x f --≤, 所以(2020)(2)g x g -≤,则2020020202x x ->⎧⎨-≤⎩ ,即的20202022x <≤,即不等式的解集为(2020,2022]. 故答案为:(2020,2022]. 【点睛】本题主要考查了函数的单调性的应用,其中解答中构造新函数,结合题设条件求得新函数的单调性,结合新函数的性质求解是解答的关键,着重考查构造思想,以及推理与运算能力.23.(-∞-2)【分析】讨论分段函数各区间上单调递减且在处连续可知在R 上单调递减结合在aa +1上恒成立根据单调性列不等式求参数范围即可【详解】二次函数的对称轴是x =2∴该函数在(-∞0上单调递减即在(-解析:(-∞,-2) 【分析】讨论分段函数()f x 各区间上单调递减,且在3x =处连续可知()f x 在R 上单调递减,结合()(2)f x a f a x +>-在[a ,a +1]上恒成立,根据单调性列不等式求参数范围即可【详解】二次函数2143y x x =-+的对称轴是x =2∴该函数在(-∞,0]上单调递减,即在(-∞,0]上13y ≥同理,函数2223y x x =--+在(0,+∞)上单调递减,即在(0,+∞)上23y <∴分段函数()f x 在3x =处连续,()f x 在R 上单调递减由()(2)f x a f a x +>-有2x a a x +<-,即2x < a 在[a ,a +1]上恒成立 ∴2(a +1) < a ,解得a <-2 ∴实数a 的取值范围是(-∞,-2) 故答案为:(-∞,-2) 【点睛】本题考查了函数的单调性,确定分段函数在整个定义域内的单调性,再利用单调性和不等式恒成立的条件求参数范围24.【分析】先由条件判断出在R 上是增函数所以需要满足和单调递增并且在处对应的值大于等于对应的值解出不等式组即可【详解】对任意都有>0所以在R 上是增函数所以解得故实数a 的取值范围是故答案为:【点睛】本题考解析:3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】先由条件判断出()y f x =在R 上是增函数,所以需要满足(2)1y a x =-+和xy a = 单调递增,并且在1x =处xy a =对应的值大于等于(2)1y a x =-+对应的值,解出不等式组即可. 【详解】对任意12x x ≠,都有()()1212f x f x x x -->0,所以()y f x =在R 上是增函数,所以201(2)11a a a a->⎧⎪>⎨⎪-⨯+≤⎩,解得322a ≤<,故实数a 的取值范围是3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故答案为:3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题考查含有参数的分段函数根据单调性求参数范围问题,需要满足各部分单调并且在分段处的函数值大小要确定,属于中档题.25.②④【分析】根据题意画出方程对应的函数图象根据图像判断函数单调性值域最值以及函数零点个数的判断数形结合即可选择【详解】当y≥0时方程y|y|=1化为(y≥0)当y <0时方程y|y|=1化为(y <0)解析:②④ 【分析】根据题意,画出方程对应的函数图象,根据图像判断函数单调性、值域、最值以及函数零点个数的判断,数形结合即可选择.【详解】当y ≥0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y +=(y ≥0), 当y <0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y -=(y <0). 作出函数f (x )的图象如图:由图可知,函数f (x )在R 上不是单调函数,故①错误;y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1,故②正确;函数f (x )的值域为(﹣∞,1],故③错误;双曲线2214x y -=的渐近线方程为y 12=±, 故函数y =f (x )与y =﹣x 的图象只有1个交点,即函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点,故④正确.故答案为:②④.【点睛】本题考查函数单调性、值域以及零点个数的判断,涉及椭圆和双曲线的轨迹绘制,以及数形结合的数学思想,属综合中档题.26.【分析】求出函数的定义域并求出该函数的导数并在定义域内解不等式可得出函数的单调递增区间【详解】函数的定义域为且令得因此函数的单调递增区间为故答案为【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间在求出导数不解析:()2,e -+∞【分析】求出函数()y f x =的定义域,并求出该函数的导数,并在定义域内解不等式()0f x '>,可得出函数()y f x =的单调递增区间.【详解】函数()ln f x x x x =+的定义域为()0,∞+,且()ln 2f x x '=+,令()0f x '>,得2x e ->.因此,函数()ln f x x x x =+的单调递增区间为()2,e -+∞,故答案为()2,e -+∞. 【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间,在求出导数不等式后,得出的解集应与定义域取交集可得出函数相应的单调区间,考查计算能力,属于中等题.。
上海爱国学校必修第一册第三单元《函数概念与性质》测试题(答案解析)
一、选择题1.已知函数()y f x =的部分图象如图所示,则函数()y f x =的解析式可能为( )A .()()()sin 222x xf x x -=⋅+ B .()()()sin 222x xf x x -=⋅- C .()()()cos 222xxf x x -=⋅+ D .()()()cos 222xxf x x -=⋅-2.已知()f x 是R 上的奇函数,()g x 是R 上的偶函数,且32()()231f x g x x x x +=+++,则(1)(2)f g +=( )A .5B .6C .8D .103.中国传统文化中很多内容体现了数学的“对称美”.如图所示的太极图是由黑白两个鱼形纹组成的圆形图案,充分体现了相互变化、对称统一的形式美、和谐美.给出定义:能够将圆O (O 为坐标原点)的周长和面积同时平分的函数称为这个圆的“优美函数”.则下列函数中一定是“优美函数”的为( )A .1()f x x x=+B .1()f x x x=-C .(22()ln 1f x x x =+D .(2()ln 1f x x x =+4.设函数21,2()7,2x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若互不相等的实数a ,b ,c 满足()()()f a f b f c ==,则222a b c ++的取值范围是( ) A .()8,9B .()65,129C .()64,128D .()66,1305.函数()32241x xxx y -=+的部分图像大致为( )A .B .C .D .6.函数()||f x x x a =-在区间(0,1)上既有最大值又有最小值,则实数a 的取值范围是( )A .[22,0)-B .(0,222]C .2,12⎫⎪⎪⎣⎭D .[222,1)7.已知函数()f x 的定义域为,(4)R f x +是偶函数,(6)3f =,()f x 在(,4]-∞上单调递减,则不等式(24)3f x -<的解集为( ) A .(4,6)B .(,4)(6,)-∞⋃+∞C .(,3)(5,)-∞⋃+∞D .(3,5)8.函数()22368f x x x x =--+-( )A .35,5⎡⎤⎣⎦B .[]1,5C .2,35⎡⎣D .35,35⎡⎣9.已知函数()3()log 91xf x x =++,则使得()2311log 10f x x -+-<成立的x 的取值范围是( )A .2⎛ ⎝⎭B .(,0)(1,)-∞⋃+∞C .(0,1)D .(,1)-∞10.定义在[]1,1-的函数()f x 满足下列两个条件:①任意的[1,1]x ∈-都有()()f x f x -=-;②任意的,[0,1]m n ∈,当m n ≠,都有()()0f m f n m n-<-,则不等式(12)(1)0f x f x -+-<的解集是( )A .10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .12,23⎛⎤⎥⎝⎦C .11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭D .20,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭11.设函数1,()0,x D x x ⎧=⎨⎩为有理数为无理数,则下列结论正确的是( )A .()D x 的值域为[0,1]B .()D x 是偶函数C .()(3.14)D D π>D .()D x 是单调函数12.函数1()lg f x x=+ ) A .(0,2] B .(0,2) C .(0,1)(1,2]⋃ D .(,2]-∞13.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则()()()()2132020f f f f +++=( )A .50B .0C .2D .-2018 14.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的是 ( )A .2x y =B .2yx C .2log y x =D .21y x =+15.下列函数中,在[)1,+∞上为增函数的是 A .()22y x =-B .1y x =-C .11y x =+ D .()21y x =-+二、填空题16.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,()()1f x x x =+.则函数的解析式为__________17.已知定义在R 上的偶函数()f x 在区间[)0,+∞内单调递减,且()10f -=,则使不等式(1)0f x x+≤成立的x 的取值范围是_________. 18.已知函数()()23log 440f x ax x =-+>在x ∈R 上恒成立,则a 的取值范围是_________.19.设12{21 2}33k ∈--,,,,,若(1 0)(0 1)x ∈-,,,且||k x x >,则k 取值的集合是___________.20.已知等差数列{}n a 满足:20a >,40a <,数列的前n 项和为n S ,则42S S 的取值范围是__________.21.函数()f x 与()g x 的图象拼成如图所示的“Z ”字形折线段ABOCD ,不含(0,1)A 、(1,1)B 、(0,0)O 、(1,1)C --、(0,1)D -五个点,若()f x 的图象关于原点对称的图形即为()g x 的图象,则其中一个函数的解析式可以为__________.22.若函数()f x 在定义域D 内的某区间M 上是增函数,且()f x x在M 上是减函数,则称()f x 在M 上是“弱增函数”.已知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是“弱增函数”,则实数a 的值为______.23.已知11()x x f x e e x --=-+,则不等式()(63)2f x f x +-≤的解集是________. 24.函数()ln f x x x x =+的单调递增区间是_______. 25.已知函数()1lg11xf x x-=++,若()4f m =,则()f m -=______. 26.已知()f x 是奇函数,且当0x <时,2()32f x x x =++,若当[1x ∈,3]时,()n f x m 恒成立,则m n -的最小值为___.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】根据奇偶性排除AD ,根据图象过原点排除C ,从而可得答案. 【详解】由图可知函数图象关于y 轴对称,且图象过原点, 对于A , ()()()()()()sin 222sin 222xx x x f x x x f x ---=-⋅+=-⋅+=-,()y f x =是奇函数,图象关于原点对称,不合题意,排除A ; 对于C ,()()00cos02220f =⋅+=≠,不合题意,排除C ;对于D ,()()()()()()cos 222cos 222xx x x f x x x f x ---=-⋅-=-⋅-=-,()y f x =是奇函数,图象关于原点对称,不合题意,排除D ; 故选:B. 【点睛】方法点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(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.2.D解析:D 【分析】先由()f x 是R 上的奇函数,()g x 是R 上的偶函数,且32()()231f x g x x x x +=+++,得到32()()231f x g x x x x -+-=-+-+,求出()f x 和()g x ,再求(1)(2)f g +【详解】因为32()()231f x g x x x x +=+++,所以32()()231f x g x x x x -+-=-+-+.又()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,所以32()()231f x g x x x x -+=-+-+,则32()23,()1f x x x g x x =+=+,故(1)(2)5510f g +=+=.故选:D 【点睛】 函数奇偶性的应用:(1)一般用()()f x f x =-或()()f x f x =-;(2)有时为了计算简便,我们可以对x 取特殊值: (1)(1)f f =-或(1)(1)f f =-.3.D解析:D 【分析】根据题意可知优美函数的图象过坐标原点,图象关于坐标原点对称,是奇函数,再分别检验四个选项的正误即可得正确选项. 【详解】根据优美函数的定义可得优美函数的图象过坐标原点,图象关于坐标原点对称,是奇函数,对于选项A :1()f x x x=+的定义域为{}|0x x ≠,所以不过坐标原点,不能将周长和面积同时平分,故选项A 不正确;对于选项B :1()f x x x=-的定义域为{}|0x x ≠,所以不过坐标原点,不能将周长和面积同时平分,故选项B 不正确;对于选项C :()22()ln 1f x x x =++定义域为R ,()()22()ln 1f x x x f x -=++=,是偶函数,图象关于y 轴对称,故选项C 不正确;对于选项D :(2()ln 1f x x x =+定义域为R ,((22()()ln 1ln 1ln10f x f x x x x x -+=-++++==,所以()()f x f x -=-,所以(2()ln 1f x x x =+图象过坐标原点,图象关于坐标原点对称,是奇函数,符合优美函数的定义,选项D 正确,故选:D 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由题意得出优美函数具有的性质:图象过坐标原点,是奇函数图象关于原点对称.4.D解析:D 【分析】画出函数()f x 的图象,不妨令a b c <<,则222a b +=.结合图象可得67c <<,从而可得结果. 【详解】画出函数()f x 的图象如图所示.不妨令a b c <<,则1221a b -=-,则222a b +=. 结合图象可得67c <<,故67222c <<. ∴66222130a b c <++<. 故选:D . 【点睛】数形结合是根据数量与图形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法,.函数图象是函数的一种表达形式,它形象地揭示了函数的性质,为研究函数的数量关系提供了“形”的直观性.归纳起来,图象的应用常见的命题探究角度有: 确定方程根的个数; 求参数的取值范围; 求不等式的解集; 研究函数性质.5.A解析:A 【分析】研究函数奇偶性和区间(的函数值的正负,利用排除法即得结果. 【详解】函数()33222()4122x x xxxx x x y f x ---===++,定义域为R , 对于任意的自变量x ,()333222()()222222x x x x x xx x x x x xf x f x -------===++-=-+++,故函数()y f x =是奇函数,图象关于原点中心对称,故CD 错误;又(32()2222x x x xx x x x x y f x ----===++,故(x ∈时,00,0,202x x x x x ->+>-+>,,即()0y f x =<,故A 正确,B 错误. 故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(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.6.D解析:D 【分析】转化条件为22,(),x ax x af x x ax x a ⎧-≥=⎨-+<⎩,结合二次函数的图象与性质,作出分段函数的图象,数形结合结合可得()0112a a f f <<⎧⎪⎨⎛⎫≤ ⎪⎪⎝⎭⎩,即可得解. 【详解】由题意,函数22, (),x ax x a f x x x ax ax x a⎧-≥=-=⎨-+<⎩,函数2y x ax=-+的图象开口朝下,对称轴为2ax=,函数2y x ax=-的图象开口朝上,对称轴为2ax=,当0a=时,22,0(),0x xf xx x⎧≥=⎨-<⎩,函数在R上单调递增,不合题意;当0a<时,作出函数图象,如图,易得函数在区间(0,1)上无最值;当0a>,作出函数图象,如图,若要使函数()f x在区间(0,1)上既有最大值又有最小值,则()0112aaf f<<⎧⎪⎨⎛⎫≤ ⎪⎪⎝⎭⎩即2201122aa aa<<⎧⎪⎨⎛⎫-≤-+⎪⎪⎝⎭⎩,解得2221a≤<;综上,实数a的取值范围是[222,1).故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用二次函数的性质作出分段函数()f x 的图象,结合图象数形结合即可得解.7.D解析:D 【分析】由题知函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则有()f x 在[4,)+∞上单调递增,且有(6)(2)3f f ==,再利用单调性解不等式即可得结果.【详解】因为(4)f x +是偶函数,所以函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则(6)(2)3f f ==. 因为()f x 在(,4]-∞上单调递减,所以()f x 在[4,)+∞上单调递增, 故(24)3f x -<等价于224x <-6<,解得35x <<. 故选:D 【点睛】关键点睛:本题的关键是能得出函数()f x 的图象关于直线4x =对称,进而判断出函数的单调性来,要求学生能够熟悉掌握函数性质的综合应用.8.A解析:A 【详解】由()()2223682x 31x 3f x x x x =---+-=----,知2680x x -+-≥,解得[]2,4.x ∈令()2t 231x 3x =----,则()21x 323x t --=--.,即为()2y 1x 3=--和y 23x t =--两函数图象有交点,作出函数图象,如图所示:由图可知,当直线和半圆相切时t 最小,当直线过点A(4,0)时,t 最大. 3t 114-=+,解得35t =±35t =-当直线过点A(4,0)时,2430t ⨯--=,解得t 5=.所以t 3⎡⎤∈⎣⎦,即() 3f x ⎡⎤∈⎣⎦.故选A.9.C解析:C【分析】令21t x x =-+,则3()1log 10f t -<,从而33log (91)1log 10t t ++-<,即可得到133log (91)log (91)1t t ++<++,然后构造函数3()log (91)t g t t =++,利用导数判断其单调性,进而可得23114x x ≤-+<,解不等式可得答案 【详解】令21t x x =-+,则221331()244t x x x =-+=-+≥, 3()1log 10f t -<,所以33log (91)1log 10t t ++-<,所以133log (91)log (91)1t t ++<++,令3()log (91)tg t t =++,则9ln 929'()11(91)ln 391t tt t g t ⨯=+=+++, 所以90t >,所以'()0g t >,所以()g t 在3[,)4+∞单调递增,所以由()(1)g t g <,得314t ≤<, 所以23114x x ≤-+<,解得01x <<, 故选:C【点睛】关键点点睛:此题考查不等式恒成立问题,考查函数单调性的应用,解题的关键是换元后对不等式变形得133log (91)log (91)1t t ++<++,再构造函数3()log (91)t g t t =++,利用函数的单调性解不等式.10.D解析:D【分析】根据题意先判断函数()f x 的奇偶性与单调性,然后将不等式变形得(12)(1)f x f x -<-,再利用单调性和定义域列出关于x 的不等式求解.【详解】根据题意,由①知函数()f x 为奇函数,由②知函数()f x 在[0,1]上为减函数,所以可得函数()f x 在[]1,1-是奇函数也是减函数,所以不等式(12)(1)0f x f x -+-<,移项得(12)(1)f x f x -<--,变形(12)(1)f x f x -<-,所以11121x x -≤-<-≤,得203x ≤<. 故选:D.【点睛】 本题考查的是函数单调性与奇偶性的综合问题,需要注意:(1)判断奇偶性:奇函数满足()()f x f x -=-;偶函数满足()()f x f x -=; (2)判断单调性:增函数()[]1212()()0x x f x f x -->;1212()()0f x f x x x ->-; 减函数:()[]1212()()0x x f x f x --<;1212()()0f x f x x x -<-; (3)列不等式求解时需要注意定义域的问题.11.B解析:B【分析】计算函数值域为{}0,1A 错误,根据偶函数定义知B 正确,()0D π=,(3.14)1D =,C 错误,()()011D D ==,故D 错误,得到答案.【详解】根据题意:()D x 的值域为{}0,1,A 错误;当x 为有理数时,x -为有理数,()()D x D x =-,当x 为无理数时,x -为无理数,()()D x D x =-,故函数为偶函数,B 正确; ()0D π=,(3.14)1D =,C 错误;()()011D D ==,故D 错误.故选:B.【点睛】本题考查了分段函数的值域,奇偶性和单调性,意在考查学生对于函数性质的综合应用. 12.C解析:C【分析】对数的真数大于零,分母不为零,偶次根式要求被开方式大于等于零,依据以上三点,列不等式求解.【详解】欲使函数有意义,则0lg 020x x x >⎧⎪≠⎨⎪-≥⎩,即012x x x >⎧⎪≠⎨⎪≤⎩解得()(]0,11,2x ∈⋃故选:C .【点睛】方法点睛:该题考查的是有关求函数定义域的问题,在求解的过程中,注意: (1)对数要求真数大于0;(2)分式要求分母不等于0;(3)偶次根式要求被开方式大于等于0.13.B解析:B【分析】由奇函数和(1)(1)f x f x +=-得出函数为周期函数,周期为4,然后计算出(3),(2),(4)f f f 后可得结论.【详解】由函数()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,所以()()f x f x =--,且(0)0f =, 又由(1)(1)f x f x -=+,即(2)()()f x f x f x +=-=-,进而可得()(4)f x f x =+,所以函数()f x 是以4为周期的周期函数,又由(1)2f =,可得(3)(1)(1)2f f f =-=-=-,(2)(0)0f f ==,(4)(0)0f f ==, 则(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,所以(1)(2)(3)(2020)505[(1)(2)(3)(4)]0f f f f f f f f ++++=⨯+++=. 故选:B .【点睛】关键点睛:本题考查利用函数的周期性求函数值,解决本题的关键是由函数是奇函数以及(1)(1)f x f x -=+得出函数是周期为4的周期函数,进而可求出结果.14.D解析:D【解析】根据基本初等函数的性质知,符合条件的是21y x =+,因为满足2()1()f x x f x -=+=,且在(0,)+∞上是增函数,故选D.15.B解析:B【解析】对于A ,函数()22y x =-的图象是抛物线,对称轴是x =2,当x <2时是减函数,x >2时是增函数,∴不满足题意;对于B ,函数1,111,1x x y x x x -≥⎧=-=⎨-<⎩,∴当1≥x 时,是增函数,x <1时,是减函数,∴满足题意;对于C ,函数11y x =+,当x <−1,x >−1时,函数是减函数,∴不满足题意; 对于D ,函数()21y x =-+的图象是抛物线,对称轴是x =−1,当x >−1时是减函数,x <−1时是增函数,∴不满足题意;故选B.二、填空题16.【分析】设得到化简即得解【详解】设所以因为函数是定义在R 上的奇函数所以所以所以函数的解析式为故答案为:【点睛】方法点睛:求奇偶函数在对称区间的解析式一般利用代入法求解析式解析:(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩【分析】设0,x <得到()2f x x x -=-+,化简即得解. 【详解】设0,0x x <∴->,所以()()21f x x x x x -=--=-+, 因为函数()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()2f x x x -=-+, 所以()2(1)f x x x x x =-+=-. 所以函数的解析式为(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩. 故答案为:(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩【点睛】方法点睛:求奇偶函数在对称区间的解析式,一般利用代入法求解析式.17.【分析】先由定义域为R 的偶函数在区间内单调递减且画出的草图结合图象对进行等价转化解不等式即可【详解】由题意可知在区间内为增函数函数的图象可看作是由的图象向左平移1个单位长度得到的作出和的大致图象如图 解析:[)()2,00,-⋃+∞【分析】先由定义域为R 的偶函数()f x 在区间[)0,+∞内单调递减,且()10f -=,画出()f x 的草图,结合图象对(1)0f x x+≤进行等价转化,解不等式即可. 【详解】 由题意可知()f x 在区间(),0-∞内为增函数,函数()1y f x =+的图象可看作是由()y f x =的图象向左平移1个单位长度得到的,作出()y f x =和()1y f x =+的大致图象,如图所示.不等式(1)0f x x+≤可化为: ()010x f x <⎧⎨+≥⎩,当0x <时()10f x +≥,观察图象,得20x -≤<; ()010x f x >⎧⎨+≤⎩,当0x >时()10f x +≤,观察图象,得0x >; 所以不等式的解集为[)()2,00,-⋃+∞故答案为:[)()2,00,-⋃+∞.【点睛】常见解不等式的类型:(1)解一元二次不等式用图象法或因式分解法;(2)分式不等式化为标准型后利用商的符号法则;(3)高次不等式用穿针引线法;(4)含参数的不等式需要分类讨论.18.【分析】由题意把函数在上恒成立转化为对上恒成立列不等式解得a 的范围【详解】恒成立即恒成立所以时显然不成立当时得所以故答案为:【点睛】(1)求参数的范围是常见题型之一处理的方法有两种:①不分离参数直接解析:4,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【分析】由题意,把函数()()23log 440f x ax x =-+>在x ∈R 上恒成立转化为2430ax x -+>对x ∈R 上恒成立,列不等式解得a 的范围.【详解】()()23log 440f x x x α=-+>恒成立,即()2233log 44log 1430ax x ax x -+>⇔-+>恒成立,所以0a =时显然不成立.当0a ≠时()0Δ16120a a >⎧⎨=-<⎩得43a <,所以4,3a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭. 故答案为:4,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭ 【点睛】(1)求参数的范围是常见题型之一,处理的方法有两种:①不分离参数,直接求最大值或最小值,解不等式;②分离参数法.(2)解指、对数型的不等式,通常化为同底的结构,利用函数的单调性解不等式. 19.【分析】根据不能是奇函数排除和再利用幂函数的性质排除2即可得出【详解】若且则幂函数的图象一定在的上方故不可能为奇函数即不能取和当取时是偶函数故只需满足即可此时即则即则可取故取值的集合是故答案为:【点 解析:2{2 }3-, 【分析】根据k y x =不能是奇函数排除1-和13,再利用幂函数的性质排除2即可得出. 【详解】 若(1 0)(0 1)x ∈-,,,且||k x x >,则幂函数k y x =的图象一定在y x =的上方,故k y x =不可能为奇函数,即k 不能取1-和13, 当k 取22,,23-时,k y x =是偶函数,故只需满足(0 1)x ∈,即可, 此时k x x >,即11k x ->,则10k -<,即1k <,则k 可取22,3-,故k 取值的集合是2{2 }3-,. 故答案为:2{2 }3-,. 【点睛】本题考查幂函数的性质,解题的关键是正确理解幂函数的性质的特点,以及不同幂函数的图象特点. 20.【分析】根据题意可得到把转化为关于的函数即可求出范围【详解】由题意可得:据此可得:则令结合等差数列前n 项和公式有:令则据此可知函数在上单调递减即的取值范围是故答案为:【点睛】关键点点睛:本题根据等差 解析:6(2,)5- 【分析】 根据题意可得到131a d -<<-,把42S S 转化为关于()13,1a t d=∈--的函数,即可求出范围. 【详解】由题意可得:121410,0030a d a a d a a d ><⎧⎪=+>⎨⎪=+<⎩,据此可得:13d a d -<<-,则131a d -<<-, 令()13,1a t d=∈--,结合等差数列前n 项和公式有: 111142434464622122122a d S a d t S a d t a d ⨯+++===⨯+++, 令()()463121t f t t t +=-<<-+, 则()2(21)4422121t f t t t ++==+++, 据此可知函数()f t 在()3,1--上单调递减, ()1242f -=-=-,()4632615f -=+=-+, 即42S S 的取值范围是62,5⎛⎫- ⎪⎝⎭. 故答案为:6(2,)5-【点睛】 关键点点睛:本题根据等差数列的条件,求出首项与公差的关系,看作一个整体t ,将问题转化为关于t 的函数,利用函数的单调性求解,体现了转化思想,考查了运算能力,属于中档题.21.【分析】先根据图象可以得出f(x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个再在AB 或OB 中选取一个即可得出函数f(x)的解析式【详解】由图可知线段OC 与线段OB 是关于原点对称的线段CD 与线段BA 也是关于原点解析:()1x f x ⎧=⎨⎩1001x x -<<<< 【分析】先根据图象可以得出f (x )的图象可以在OC 或CD 中选取一个,再在AB 或OB 中选取一个,即可得出函数f (x ) 的解析式.【详解】由图可知,线段OC 与线段OB 是关于原点对称的,线段CD 与线段BA 也是关于原点对称的,根据题意,f (x) 与g (x) 的图象关于原点对称,所以f (x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个,再在AB 或OB 中选取一个,比如其组合形式为: OC 和AB , CD 和OB ,不妨取f (x )的图象为OC 和AB ,OC 的方程为: (10)y x x =-<<,AB 的方程为: 1(01)y x =<<,所以,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩, 故答案为:,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩【点睛】本题主要考查了函数解析式的求法,涉及分段函数的表示和函数图象对称性的应用,属于中档题. 22.4【分析】由在上的单调性求出a 的一个范围再令则在上是减函数分类讨论根据的单调性求参数a 的范围两范围取交集即可得解【详解】由题意可知函数在上是增函数解得令则在上是减函数①当时在上为增函数不符合题意;② 解析:4【分析】由()g x 在(]0,2上的单调性求出a 的一个范围,再令()()f x h x x=,则()h x 在(]0,2上是减函数,分类讨论根据()h x 的单调性求参数a 的范围,两范围取交集即可得解.【详解】由题意可知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是增函数, 402a -∴≤,解得4a ≤, 令()()4f x a x a x x h x +==+-,则()h x 在(]0,2上是减函数, ①当0a ≤时,()h x 在(]0,2上为增函数,不符合题意;②当0a >时,由对勾函数的性质可知()h x 在上单调递减,2≥,解得4a ≥,又4a ≤,4a ∴=.故答案为:4【点睛】本题考查函数的单调性、一元二次函数的单调性,属于中档题.23.【分析】先构造函数得到关于对称且单调递增再结合对称性与单调性将不等式转化为即可求解【详解】构造函数那么是单调递增函数且向左移动一个单位得到的定义域为且所以为奇函数图象关于原点对称所以图象关于对称不等 解析:[2,)+∞【分析】 先构造函数111()()1(1)x x g x f x e x e --=-=-+-,得到()g x 关于(1,0)对称,且单调递增,再结合对称性与单调性将不等式()(63)2f x f x +- 转化为34x x -即可求解.【详解】 构造函数111()()1(1)x x g x f x e x e --=-=-+-,那么()g x 是单调递增函数, 且向左移动一个单位得到1()(1)x x h x g x e x e =+=-+, ()h x 的定义域为R ,且1()()x x h x e x h x e-=--=-, 所以()h x 为奇函数,图象关于原点对称,所以()g x 图象关于(1,0)对称.不等式()(63)2f x f x +- 等价于()1(63)10f x f x -+--,等价于()(63)0()[2(63)](34)g x g x g x g x g x +-∴--=-,结合()g x 单调递增可知342x x x -∴,所以不等式()(63)2f x f x +- 的解集是[2,)+∞.故答案为:[2,)+∞.【点睛】本题主要考查函数的奇偶性和单调性的应用,考查函数的对称性的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.24.【分析】求出函数的定义域并求出该函数的导数并在定义域内解不等式可得出函数的单调递增区间【详解】函数的定义域为且令得因此函数的单调递增区间为故答案为【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间在求出导数不解析:()2,e -+∞【分析】求出函数()y f x =的定义域,并求出该函数的导数,并在定义域内解不等式()0f x '>,可得出函数()y f x =的单调递增区间.【详解】函数()ln f x x x x =+的定义域为()0,∞+,且()ln 2f x x '=+,令()0f x '>,得2x e ->.因此,函数()ln f x x x x =+的单调递增区间为()2,e -+∞,故答案为()2,e -+∞. 【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间,在求出导数不等式后,得出的解集应与定义域取交集可得出函数相应的单调区间,考查计算能力,属于中等题.25.【分析】首先构造新的函数然后运用函数的奇偶性的定义判断函数的奇偶性用整体思想求解出【详解】令则又为上的奇函数又故答案为:【点睛】本题考查函数的奇偶性构造方法构造新的函数整体思想求出答案属于中档题 解析:2-【分析】首先构造新的函数,然后运用函数的奇偶性的定义判断函数的奇偶性,用整体思想求解出()()12f m g m -=-+=-.【详解】 令1()lg 1x g x x-=+ (11)x -<<,则()()1f x g x =+, 又11()lglg ()11x x g x g x x x+--==-=--+,()g x ∴为(1,1)-上 的奇函数, 又()4f m =,()()13g m f m ∴=-=,()()3g m g m ∴-=-=-,()()12f m g m ∴-=-+=-.故答案为:2-.【点睛】本题考查函数的奇偶性,构造方法构造新的函数,整体思想求出答案 ,属于中档题. 26.【分析】先利用二次函数的性质得到函数在区间上的最值然后根据是奇函数得到时的最值然后根据恒成立求解【详解】当时当时函数在上是减函数在上是增函数所以在上的最小值为最大值为所以当时又是奇函数当时即因为当时 解析:94【分析】先利用二次函数2()32f x x x =++的性质,得到函数在区间[3-,1]-上的最值,然后根据()f x 是奇函数,得到[1x ∈,3]时的最值,然后根据()n f x m 恒成立求解.【详解】当0x <时,2()32f x x x =++, ∴当[3x ∈-,1]-时,函数在[3-,3]2-上是减函数,在3[2-,1]-上是增函数, 所以()f x 在[3-,1]-上的最小值为23331()()322224f ⎛⎫-=-+⨯-+=- ⎪⎝⎭, 最大值为2(3)(3)3322f -=--⨯+=,所以当[3x ∈-,1]-时,1()24f x -又()y f x =是奇函数,∴当13x ,时1()()[,2]4f x f x -=-∈-即12()4f x - 因为当[1x ∈,3]时,()n f x m 恒成立所以区间[2-,1][4n ⊆,]m ,所以19(2)44m n---= 故答案为:94 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性、二次函数在闭区间上的最值和函数恒成立问题,还考查了运算求解的能力,属于中档题.。
上海上海大学附属中学实验学校必修一第三单元《指数函数和对数函数》检测卷(有答案解析)
一、选择题1.设a ,b ,c 为正数,且3a =4b =6c ,则有( ) A .111c a b=+ B .221c a b=+ C .122c a b=+ D .212c a b=+ 2.已知函数2()log x f x =,在[116,m ]上的值域为[0,4],2m f ⎛⎫⎪⎝⎭的取值范围是( ) A .[1,2]B .[0,2]C .[1,3]D .[0,3]3.已知函数()()()2331log 6log 1y x a a x x =--++在[]0,1x ∈内恒为正值,则实数a 的取值范围是( ) A.13a <<B.a >C.13a <<D.a >4.已知函数3131()(),()log ,()(0)2xf x xg x x xh x x x x =-=-=->的零点分别为,,a b c ,则,,a b c 的大小顺序为( )A .a b c >>B .c a b >>C .b c a >>D .b a c >>5.5G 技术的数学原理之一便是著名的香农公式:2log 1S C W N ⎛⎫=+⎪⎝⎭,它表示:在受高斯白噪声干扰的信道中,最大信息传递速率C 取决于信道带宽W 、信道内所传信号的平均功率S 、信道内部的高斯噪声功率N 的大小,其中SN叫做信噪比.按照香农公式,在不改变W 的情况下,将信噪比SN从1999提升至λ,使得C 大约增加了20%,则λ的值约为(参考数据:lg 20.3≈, 3.96109120≈)( ) A .7596B .9119C .11584D .144696.若函数ya >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,1],则log a 56+log a 485=( ) A .1B .2C .3D .47.设52a -=,5log 2b =,8log 5c =,则( ) A .a b c <<B .b c a <<C .c b a <<D .c a b <<8.若一系列函数的解析式和值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,例如函数2y x =,x ∈[1,2]与函数.2y x =,[]2,1x ∈--即为同族函数,下面函数解析式中也能够被用来构造“同族函数”的是( ) A .y =xB .1y x x=+ C . 22x x y -=- D .y =log 0.5x9.已知235log log log 0x y z ==<,则2x 、3y 、5z的大小排序为 A .235x y z<<B .325y x z<<C .523z x y <<D .532z y x<<10.已知函数()sin 2f x x x =-,且()0.3231ln ,log ,223a f b f c f ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则以下结论正确的是 A .c a b >> B .a c b >> C .a b c >> D .b a c >> 11.若a >b >0,0<c <1,则A .log a c <log b cB .log c a <log c bC .a c <b cD .c a >c b12.物理学规定音量大小的单位是分贝(dB ),对于一个强度为I 的声波,其音量的大小η可由如下公式计算:010lgII η=(其中0I 是人耳能听到声音的最低声波强度).我们人类生活在一个充满声音的世界中,人们通过声音交换信息、交流情感,人正常谈话的音量介于40dB 与60dB 之间,则60dB 声音的声波强度1I 是40dB 声音的声波强度2I 的( ) A .32倍 B .3210倍C .100倍D .3lg2倍 二、填空题13.已知18log 2a =,试用a 的式子表示2log 3=________.14.函数()log 31a y x =+-.(0a >且1a ≠)的图像恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny ++=上(其中m ,0n >),则12m n+的最小值等于__________. 15.已知43==m n k ,且20+=≠m n mn ,则k =______.16.如图,在面积为2的平行四边形OABC 中,AC CO ⊥,AC 与BO 交于点E .若指数函数()01xy aa a =>≠,经过点E ,B ,则函数()af x x x=-在区间[]1,2上的最小值为________.17.223332()a b ba b-⨯=________(其中0a >,0b >)18.已知函数(12)3,1()ln ,1a x a x f x x x -+<⎧=⎨≥⎩的值域为R ,则实数a 的取值范围是________. 19.若()34,0mnm n =≠,则4log 3=______.(用m n ,表示)20.函数22()log (2)f x x x =--的单调递增区间是_____________.三、解答题21.设131()log 1axf x x -=-为奇函数,a 为常数. (1)求a 的值.(2)若[2,4]x ∀∈,不等式1()3xf x x m ⎛⎫+>+ ⎪⎝⎭恒成立,求实数m 的取值范围.22.计算: (1)1ln 224()9e-+; (2)()223lg 2lg5lg 20log 3log 4+⋅+⋅. 23.(1)已知12x y +=,9xy =,且x y <,求11221122x y x y-+值;(2)求值:2(lg 2)lg5lg 20+⋅.24.(1)求函数()22log 32y x x =-+的定义域;(2)求函数221y x x =-+-,[]2,2x ∈-的值域;(3)求函数223y x x =--的单调递增区间.25.已知函数()442xx f x =+;(1)若01a <<,求()()1f a f a +-的值; (2)求12320202021202120212021f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值. 26.设函数()log (1)a f x ax =-,其中01a << (1)证明()f x 是1(,)a-∞上的增函数; (2)解不等式()1f x >.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B 解析:B 【分析】首先根据指对互化求出,,a b c ,再根据换底公式表示111,,a b c,最后根据对数运算法则化简. 【详解】设3a =4b =6c =k , 则a =log 3k , b =log 4k , c =log 6k ,∴311log 3log k a k ==, 同理1log 4k b =,1log 6k c=, 而11log 2,log 3log 22k k k b c ==+, ∴1112c a b =+,即221c a b =+. 故选:B 【点睛】本题考查指对数运算,换底公式,以及对数运算的性质,关键是灵活应用对数运算公式,公式1log log a b b a=是关键. 2.D解析:D 【分析】由对数函数的单调性可得[]1,16m ∈,再结合对数函数的性质即可得解. 【详解】由题意,函数2()log x f x =在(]0,1上单调递减,在[)1,+∞上单调递增, 且()116416f f ⎛⎫==⎪⎝⎭,()10f =, 结合该函数在1,16m ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为[0,4]可得[]1,16m ∈, 所以1,822m ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,[]2lo 2g 0,32m m f ⎛⎫= ⎪⎝∈⎭.故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是由对数函数的图象变换及单调性确定[]1,16m ∈,即可得解.3.C解析:C 【分析】令()()()22333log 6log 11log g x a a x a ⎡⎤=-++-⎣⎦,由题意得出()()0010g g ⎧>⎪⎨>⎪⎩,可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围. 【详解】令()()()22333log 6log 11log g x a a x a ⎡⎤=-++-⎣⎦,由题意可得()()()()23301log 0126log 0g a g a ⎧=->⎪⎨=->⎪⎩,可得311log 3a -<<,解得13a <<故选:C. 【点睛】思路点睛:求解一次函数不等式在区间上恒成立,一般限制一次函数在区间上的端点函数值符号即可,即可得出关于参数的不等式,求解即可.4.B解析:B 【分析】将函数3131()(),()log ,()(0)2xf x xg x x xh x x x x =-=-=->的零点,转化为函数y x =的图象分别与函数3131(),log ,(0)2xy y x y x x ===>的图象交点的横坐标,利用数形结合法求解. 【详解】函数3131()(),()log ,()(0)2x f x x g x x x h x x x x =-=-=->的零点,即为函数y x =的图象分别与函数3131(),log ,(0)2xy y x y x x ===>的图象交点的横坐标, 如图所示:由图象可得:c a b >>, 故选:B 【点睛】本题主要考查函数的零点以及指数函数,对数函数和幂函数的图象的应用,还考查了数形结合的思想方法,属于中档题.5.B解析:B 【分析】根据题设条件列出方程,计算即可. 【详解】由题可知 ()()()22log 119991+20%log 1W W λ+⨯=+,即()221.2log 2000log 1λ⨯=+,所以()lg 1lg 20001.2lg 2lg 2λ+⨯=,即()()lg 1 1.2lg2000 1.23lg2 3.96λ+=⨯=⨯+≈,所以 3.961109120λ+≈≈,所以9119λ≈. 故选:B 【点睛】本题主要考查对属于对数函数,考查学生的运算能力.6.C解析:C 【分析】先分析得到a >1,再求出a =2,再利用对数的运算求值得解. 【详解】由题意可得a -a x ≥0,a x ≤a ,定义域为[0,1],所以a >1,y [0,1]上单调递减,值域是[0,1],所以f (0)1,f (1)=0, 所以a =2, 所log a 56+log a 485=log 256+log 2485=log 28=3. 故选C 【点睛】本题主要考查指数和对数的运算,考查函数的单调性的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.7.A解析:A 【分析】由551112,2332log -<<<,8152log >,即可得出a ,b ,c 的大小关系. 【详解】52112243--<=<,11325551152532log log log =<<=,12881582log log >=,a b c ∴<<.故选:A 【点睛】本题主要考查了指数函数、对数函数的单调性,对数的运算性质,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.8.B解析:B 【分析】由题意,能够被用来构造“同族函数”的函数必须满足在其定义域上不单调,由此判断各个函数在其定义域上的单调性即可. 【详解】对A :y x =在定义域R 上单调递增,不能构造“同族函数”,故A 选项不正确;对B :1y x x=+在(),1-∞-递增,在()1,0-递减,在()0,1递减,在()1,+∞递增,能构造“同族函数”,故B 选项正确; 对C :22x xy -=-在定义域上递增,不能构造“同族函数”,故C 选项不正确;对D :0.5log y x =在定义域上递减,不能构造“同族函数”,故D 选项不正确. 故选:B. 【点睛】本题给出“同族函数”的定义,要求我们判断几个函数能否被用来构造“同族函数”,考查基本初等函数的单调性的知识点,属于基础题.9.A解析:A 【解析】x y z ,, 为正实数,且235log log log 0x y z ==<,111235235k k k x y z ---∴===,,,可得:1112352131,51k kk x y z ---=>=>=>,. 即10k -> 因为函数1kf x x -=() 单调递增,∴235x y z<<.故选A.10.D解析:D 【解析】因为()cos 20f x x '=-<,所以函数()sin 2f x x x =-的单调递减函数,又因为0.3213log 0,ln ln 1,12232e <<=<<,即0.3213log ln 232<<,所以由函数的单调性可得:0.3213(log )(ln )(2)32f f f >>,应选答案D .11.B解析:B 【解析】试题分析:对于选项A ,a b 1gc 1gclog c ,log c lg a lg b==,01c <<,10gc ∴<,而0a b >>,所以lg lg a b >,但不能确定lg lg a b 、的正负,所以它们的大小不能确定;对于选项B ,c lg lg log ,log lg lg c a b a b c c ==,lg lg a b >,两边同乘以一个负数1lg c改变不等号方向,所以选项B 正确;对于选项C ,利用cy x =在第一象限内是增函数即可得到c c a b >,所以C 错误;对于选项D ,利用xy c =在R 上为减函数易得a b c c <,所以D 错误.所以本题选B.【考点】指数函数与对数函数的性质【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.12.C解析:C 【分析】先根据010lg II η=得10010I I η=,再将60dB 和40dB 代入得计算12I I 即可得答案.【详解】解:因为音量大小与强度为I 的声波的关系为010lg I I η=, 所以10010I I η=,所以606101001010I I I ==,404102001010I I I ==,所以6014201010010I I I I ==, 故选:C. 【点睛】本题以物理知识为背景,考查指对数的互化,运算等,是中档题.二、填空题13.【分析】根据换底公式和对数运算性质得运算化简即可得答案【详解】解:根据换底公式和对数的运算性质得:故答案为:【点睛】解本题的关键在于根据换底公式得再结合对数运算性质化简即可得答案 解析:12aa- 【分析】根据换底公式和对数运算性质得18182181818log log 9112log 32log 22log 2=⨯=⨯运算化简即可得答案.【详解】解:根据换底公式和对数的运算性质得:18181818182181818181818log log 32log 3log 91log 211111112log 3log 22log 22log 22log 22log 222a a a a---==⨯=⨯=⨯=⨯=⨯=.故答案为:12aa-. 【点睛】解本题的关键在于根据换底公式得182182log 31log 32log 2=⨯,再结合对数运算性质化简18182181818log log 9112log 32log 22log 2=⨯=⨯即可得答案.14.8【分析】根据函数平移法则求出点得再结合基本不等式即可求解【详解】由题可知恒过定点又点在直线上故当且仅当时取到等号故的最小值等于8故答案为:8【点睛】本题考查函数平移法则的使用基本不等式中1的妙用属解析:8 【分析】根据函数平移法则求出点A ()2,1--,得21m n +=,再结合基本不等式即可求解 【详解】由题可知,()log 31a y x =+-恒过定点()2,1--,又点A 在直线 10mx ny ++=上,故21m n +=,()121242448n m m n m n m n m n⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当122n m ==时取到等号,故12m n+的最小值等于8 故答案为:8 【点睛】本题考查函数平移法则的使用,基本不等式中“1”的妙用,属于中档题15.【分析】根据对数和指数的关系将指数式化成对数式再根据对数的运算计算可得【详解】解:故答案为:【点睛】本题考查对数和指数的关系对数的运算属于基础题 解析:36【分析】根据对数和指数的关系,将指数式化成对数式,再根据对数的运算计算可得. 【详解】 解:43m n k ==4log m k ∴=,3log =n k20m n mn +=≠211n m ∴+=,1log 4k m =,1log 3k n = 2log 3log 41k k ∴+= 2log 3log 41k k ∴+=()log 941k ∴⨯=36k ∴=故答案为:36 【点睛】本题考查对数和指数的关系,对数的运算,属于基础题.16.【分析】设点则点B 的坐标为由题意得则再根据平行四边形的面积求得由此得得函数的解析式从而得函数的的单调性与最值【详解】解:设点则点B 的坐标为∵∴∵平行四边形OABC 的面积又平行四边形OABC 的面积为2 解析:3-【分析】设点(),tE t a ,则点B 的坐标为()2,2tt a ,由题意得22tt aa =,则2t a =,再根据平行四边形的面积求得12t =,由此得4a =,得函数()f x 的解析式,从而得函数()f x 的的单调性与最值. 【详解】解:设点(),tE t a ,则点B 的坐标为()2,2tt a ,∵22t t a a =,∴2t a =,∵平行四边形OABC 的面积24t S OC AC a t t =⨯⨯==, 又平行四边形OABC 的面积为2,∴42t =,12t =,所以122a =,4a =, ∴()4f x x x=-在[]1,2为增函数,∴函数()f x 的最小值为()4111f =-=3-, 故答案为:3-. 【点睛】本题主要考查指数函数的图象和性质,考查利用函数的单调性求最值,属于中档题.17.【分析】根据指数幂的运算法则即可求解【详解】根据指数幂的运算法则可得故答案为:【点睛】指数幂运算的一般原则:(1)由括号的先算括号里的无括号的弦做指数运算;(2)弦乘除后加减负指数幂化为正指数幂的倒 解析:a【分析】根据指数幂的运算法则,即可求解. 【详解】212132()33113322a b aa a ba b----⨯===.故答案为:a . 【点睛】指数幂运算的一般原则:(1)由括号的先算括号里的,无括号的弦做指数运算; (2)弦乘除后加减,负指数幂化为正指数幂的倒数;(3)底数是负数,先确定符号,底数是小数,先化成分数,底数是带分数的,先化成假分数;(4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来求解.18.【分析】根据的值域为可知需在单调递增且即可【详解】由题意知的值域为故要使的值域为则必有为增函数且所以且解得故答案为:【点睛】本题主要考查了已知分段函数值域求参数范围属于中档题解析:112⎡⎫-⎪⎢⎣⎭,【分析】根据()ln (1)f x x x =≥的值域为[0,)+∞,可知()(12)3(1)f x a x a x =-+<需在(,1)-∞单调递增且(1)0f ≥即可. 【详解】由题意知()ln (1)f x x x =≥的值域为[0,)+∞,故要使()f x 的值域为R , 则必有()(12)3f x a x a =-+为增函数,且1230a a -+≥, 所以120a ->,且1a ≥-,解得112a -≤<. 故答案为:112⎡⎫-⎪⎢⎣⎭, 【点睛】本题主要考查了已知分段函数值域求参数范围,属于中档题.19.【分析】利用换底公式化简即可【详解】设则故故答案为:【点睛】本题主要考查了指对数的互化以及换底公式的运用属于中档题解析:nm【分析】利用换底公式化简即可. 【详解】设()34,0m na m n ==≠,则34log ,log m a n a ==,故344341log 3log log log 31log 4log log a a a a na m a====. 故答案为:n m【点睛】本题主要考查了指对数的互化以及换底公式的运用,属于中档题.20.【分析】首先求出函数的定义域再根据复合函数同增异减求其单调减区间即可【详解】函数的定义域为:解得:或令为增函数当为增函数为增函数当为减函数为减函数所以增区间为故答案为:【点睛】本题主要考查复合函数的 解析:()2,+∞【分析】首先求出函数的定义域,再根据复合函数同增异减求其单调减区间即可. 【详解】函数()f x 的定义域为:220x x -->,解得:2x >或1x <-. 令22t x x =--,2log y t =为增函数.当2x >,t 为增函数,22()log (2)f x x x =--为增函数, 当1x <-,t 为减函数,22()log (2)f x x x =--为减函数.所以增区间为(2,)+∞. 故答案为:(2,)+∞ 【点睛】本题主要考查复合函数的单调性,同增异减为解题的关键,属于中档题.三、解答题21.(1)1a =-;(2)89m <. 【分析】(1)由奇函数的性质()()0f x f x ,代入运算后可得1a =±,代入验证即可得解;(2)转化条件为131log 113xx x m x +<⎛⎫- ⎝+⎪⎭-对于[2,4]x ∀∈恒成立,令()[]131log ,2,4113xx g x x x x ⎛⎫-+=+⎝⎭∈- ⎪,结合函数的单调性求得()min g x 即可得解.【详解】(1)因为131()log 1axf x x -=-为奇函数, 则1113331111()()log log log 1111ax ax ax ax f x f x x x x x +-⎡+-⎤⎛⎫⎛⎫-+=+= ⎪⎪⎢⎥------⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ()21231log 01ax x-==-, 则()22111ax x -=-,所以21a =即1a =±, 当1a =时,()11331()log log 11xf x x -==--,不合题意;当1a =-时,131()log 1x f x x +=-,由101xx +>-可得1x >或1x <-,满足题意; 故1a =-;(2)由1()3xf x x m ⎛⎫+>+ ⎪⎝⎭可得131log 113xx x m x ⎛⎫>+ +⎪⎭+⎝-,则131log 113xx x m x +<⎛⎫- ⎝+⎪⎭-对于[2,4]x ∀∈恒成立,令()[]131log ,2,4113x x g x x x x ⎛⎫-+=+⎝⎭∈- ⎪,因为函数12111x y x x +==+--在[2,4]上单调递减, 所以函数131log 1xy x +=-在[2,4]上单调递增, 所以()g x 在[2,4]上单调递增,所以()()1min 32log 182993g x g -===+, 所以89m <. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是将恒成立问题转化为求函数的最值. 22.(1)32;(2)3. 【分析】(1)利用指对数运算对数恒等式直接得解 (2)利用对数运算及换底公式得解. 【详解】 (1)1ln 22433()22922e -++=+-=, (2)223(lg 2)lg 5lg 20log 3log 4+⋅+⋅.22(lg 2)lg 5(1lg 2)log 4(lg 2)(lg 2lg 5)lg 52=+⋅++=+++lg 2lg523=++=【点睛】解决对数运算问题的常用方法(1)将真数化为底数的指数幂的形式进行化简. (2)将同底对数的和、差、倍合并.(3)利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式,要注意换底公式的正用、逆用及变形应用.(4)利用常用对数中的lg 2lg51+=23.(1)3-2)1. 【分析】(1)求出x y -的值,再化简11221122x y x y-+即得解;(2)利用对数的运算法则化简求解. 【详解】(1)因为222()()41249108x y x y xy -=+-=-⨯=, 又x y <,所以x y -=-所以1111222221122()3x y x y x y x y--====--+. (2)原式22(lg 2)lg5(1lg 2)(lg 2)lg5lg 2lg5=+⋅+=+⋅+lg2(lg2lg5)lg5lg2lg51=++=+=.【点睛】关键点点睛:解答指数对数运算题的关键是通过观察式子的特点,再熟练利用指数对数的运算法则和性质求解.24.(1)()(),12,-∞⋃+∞;(2)[]9,0-;(3)[]1,1-,[)3,+∞. 【分析】(1)解不等式2320x x -+>可求得函数()22log 32y x x =-+的定义域;(2)利用二次函数的基本性质可求得函数221y x x =-+-,[]2,2x ∈-的值域;(3)将函数223y x x =--的解析式表示为分段函数,利用二次函数的基本性质可求得原函数的单调递增区间. 【详解】(1)对于函数()22log 32y x x =-+,有2320x x -+>,解得1x <或2x >. 因此,函数()22log 32y x x =-+的定义域为()(),12,-∞⋃+∞;(2)当[]2,2x ∈-时,()[]222119,0y x x x =-+-=--∈-,因此,函数221y x x =-+-,[]2,2x ∈-的值域为[]9,0-;(3)解不等式2230x x -->,解得1x <-或3x >,所以,222223,12323,1323,3x x x y x x x x x x x x ⎧--<-⎪=--=-++-≤≤⎨⎪-->⎩.二次函数223y x x =--的图象开口向上,对称轴为直线1x =.当1x <-时,函数223y x x =--单调递减;当13x -≤≤时,函数2y x 2x 3=-++在区间[]1,1-上单调递增,在区间[]1,3上单调递减;当3x >时,函数223y x x =--单调递增.综上所述,函数223y x x =--的单调递增区间为[]1,1-,[)3,+∞.【点睛】本题考查与二次函数相关问题的求解,考查了对数型复合函数的定义域、二次函数的值域以及含绝对值的二次函数单调区间的求解,考查计算能力,属于中等题. 25.(1)1;(2)1010. 【分析】(1)根据4()42xx f x =+的表达式,求出()(),1f a f a -的表达式,再进行分式通分运算,可得()()11f a f a +-=. (2)设12320202021202120212021S f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,再把S 的表达式运用加法交换律改写成20201202120212021202321S f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,把两式相加利用()(1)1f x f x +-=求出S 的值. 【详解】 (1)4()42xxf x =+,x ∈R . ∴()()1f a f a +-1144444442424224aaaa a a a a--=+=+++++4214224a a a=+=++,(2)设12320202021202120212021S f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则 20201202120212021202321S f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 两式相加得:12[][][]92022020220120201202120212022120211021S f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++++⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭由(1)得:20202201109211,1,,221202120212021202120220101f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ∴220201010S S =⇒=.【点睛】本题考查指数幂运算,分式运算,利用函数的性质进行式子求值,考查运算求解能力. 26.(1)见解析;(2)11{|}a x x a a-<< 【分析】(1)根据函数单调性的定义及对数函数的性质,即可证出结果;(2)根据函数()f x 的单调性,可将不等式()1f x >转化为一元一次不等式,即可得到原不等式的解集. 【详解】(1)由10ax ->,01a <<得1x a<,所以()f x 的定义域为1(,)a -∞,设1x ,2x 为区间1(,)a -∞的任意两个值,且211x x a<<,则 211ax ax ->->-,所以21110ax ax ->->,又01a <<,所以21log (1)log (1)a a ax ax -<-,即21()()f x f x <, 所以()f x 是1(,)a-∞上的增函数.(2)由()1f x >得log (1)1log a a ax a ->=,又01a <<, 所以01ax a <-<,所以11ax a -<-<-,所以11a x a a-<<, 所以不等式()1f x >的解集为11{|}a x x a a-<<. 【点睛】本题主要考查对数型复合函数单调性的证明及对数不等式的解法,属于中档题.。
高一数学必修一第三章函数的概念与性质单元测试卷(1)
2019-2020 7-年必修第•册第三章函数的概念与性质注It 事項,1. 答題询・先将白己的姓准考证号轨写在试題卷和答軀卡上.并 将准考证号条形码粘贴在答Ifi 卡上的損定位BL2. 选样題的作答:毎小Ifi 选出答窠后•用2B 把答题卡上对f-zJKII 的答案标号涂黑・写在试腿卷.苹横纸和答硒卡上的非答题区域沟无效.3. 非选择腿的作答:用签字笔直接答在告腿卡上对应的诈胚区域内・ 写在试題卷.◎毎紙和答腿卡上的非答軀区域均无效.4. 韦试结束后.请称本试軀卷和答腿卡•并上交.两个函《(的对应法则不相同・・・・不ft ∣∏j •个曲散. 对于B ・Vy = (√7χ的定义域[0、+x )・ y≈∖x ∖的定义域为R ・・・・樽个函数不处冋•个负敘• 对于C ・7y = -的定文城为R H Λ≠O ・)U.{的定义域为Rfl-v≠O.X对应法则相同・・・・两个rttt ⅛冋•个附散・——一.堆择JB 本大忌共12个小每小題5分.共60分.在每小題给出的四个选 M 中.只有一刁是符合題目要求的)1.下列备对换散中•图盘完全相同的足<A- y=χ与)'=壮何「 C. y =-与〉=XOX rn%] CB. y = (√Γ∕⅛>∙=∣χ∣ D.x+1 =X=Z I【鮮析】对于A ・・・・y = X 的定义域为R ・ y=(3√T ∣)1rft 定文域为R ・对干D ・>=:二的定文域Z 如厂:严5≡Z定义域不相冋…•・不是冋∙φ⅛ft.T — 5 " O勺【弊析】要使噱式' •解得x>-且Λ≠2・ [Λ-2≠0 2做幣数的定义域为[∣.2 ∣U(2,+x)・3. iT⅛tt∕(A)的定义域为[T,4]∙则函散/(2ΛT)的定义域为《>【TTtJA【林桁】V /(X)的定义域为[-L4]・・・・/(2.\—1)満足一1<2Λ-1<4.解⅛O<Λ<-4.甬数〉• = =的处(XA.[>B.C ・[∣,2^∪(2,+∞)【答案】BD. (-x.2)∪(2,+∞)2.甬数〉U的定义域册(B. [-7,习C.,∙∙∕(2x -l)的定义域为【解析】= i-⅛⅛H⅛ia・llll⅛B・ C・X⅛Λ = 1时..r-κ 0・Ay=-L-1< O •图線在X轴的下方.故选A.2 X5・cl⅛∕(Λ∙)½R匕的卩!函数・且^ix>O时J (X) = A(I-X) •則当.YO时.Λ-υ= <>A. -V(X-I)B. .v(x-l)C. -.V(Λ+1)D. .v(x+l) 【答案】C【弊析】・・・/(刀址R上的偶函散・・•・/(-Q =/CO・S A < O・-Λ >0・ WJ/(-V)= -XI+x) = f(x)・・•・Λ <0时.J∖x)的解析式⅛∕(.v) = -v(l+.v)・6. ⅛tt∕ω=Γ +6' ve^2l 則/(.0 的4iλffi和姐小tfl分别为() [.V+7, Λ∈[-1,1)A. 10. 6B. 10. 8C. S ・ 6D. 10. 7 【答案】A【解析】由题意得・⅛l<x≤2时.7≤∕(x)≤10:⅛-l≤x<l时.6<∕(.v)<S・所以的域大値为10.曲小仪为6・Y• —r γVAo.■ '•-为奇函散•则实救α的值为()-r+ατ, x<0A. 2B. -2C. 1D. -1 【答知B【解析I=/CV)为命甬数・・•・/(-E = ・/(“)・~↑x<0时.—.v>O ・:、f(x) = -/(-.V)= -<.v2 + 2x) = -V:-2.Y ・又.r<0 时./(X) = -X= + ax ・Λ a≈-2 ・S.若/(e・&C0均兄定义在R上的旳散・W i f(X)和都肚何隨数啜的()A.充分而不必妾条件B.吒要Ifti不充分条件C.充要条件D. BI不充分也不必妾条件【答知A【解析】W∕ω fπ^(Λ)βι⅛偶甫敘.WJA-V) =/(x)^(-Λ)= ^r(X)./(-.υ∙^(-A)=^(X)./(.V)・即.充分性或立:-I /(Λ)= X^(Λ)=2x时.AT(A)-Z(X)足偶曲散.但ft/W和g(x)祁不定PI用数.必耍性不成立・・・・“几。
人教版高中数学必修第一册第三单元《函数概念与性质》测试卷(包含答案解析)(2)
一、选择题1.定义在()0,∞+上的函数()f x 满足()()()f xy f x f y =+,当0x y <<时,都有()()f x f y >,且112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则不等式()()32f x f x -+-≥-的解集为( )A .[)1,0-B .[)4,0-C .(]3,4D .[)(]1,03,4-2.意大利著名天文学家伽利略曾错误地猜测链条自然下垂时的形状是抛物线.直到1690年,雅各布·伯努利正式提出该问题为“悬链线”问题并向数学界征求答案.1691年他的弟弟约翰·伯努利和菜布尼兹、惠更斯三人各自都得到了正确答案,给出悬链线的数学表达式——双曲余弦函数:()coshxf x c a c a =+=2xx aae e a -++⋅(e 为自然对数的底数).当0c ,1a =时,记(1)p f =-,12m f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,(2)n f =,则p ,m ,n 的大小关系为( ).A .p m n <<B .n m p <<C .m p n <<D .m n p <<3.对于实数a 和b ,定义运算“*”:,,,.b a b a b a a b ≤⎧*=⎨>⎩设()f x x =,()224g x x x =--+,则()()()M x f x g x =*的最小值为( )A .0B .1C .2D .34.已知()f x 为奇函数,且当0x >时,()2f x x =-,则1()2f -的值为( )A .52- B .32- C .32D .525.已知函数(1)f x +为偶函数,()f x 在区间[1,)+∞上单调递增,则满足不等式(21)(3)f x f x ->的x 的解集是( )A .31,5⎛⎫- ⎪⎝⎭B .3(,1),5⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭C .1(,1),5⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭D .11,5⎛⎫- ⎪⎝⎭6.定义在R 上的奇函数()f x 满足()10f =,且对任意的正数a 、b (ab ),有()()0f a f b a b -<-,则不等式()202f x x -<-的解集是( )A .()()1,12,-+∞B .()(),13,-∞-+∞C .()(),13,-∞+∞ D .()(),12,-∞-+∞7.已知函数()2sin tan 1cos a x b xf x x x +=++,若()10100f =,则()10f -=( )A .100-B .98C .102-D .1028.函数f (x )的值域为( ) A .[-43,43] B .[-43,0] C .[0,1]D .[0,43] 9.已知函数()3()log 91xf x x =++,则使得()2311log 10f x x -+-<成立的x 的取值范围是( ) A.0,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B .(,0)(1,)-∞⋃+∞C .(0,1)D .(,1)-∞10.已知函数3()201920191x x f x x -=-++,则关于x 的不等式(21)(2)2f x f x -+>的解集为( )A .1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .1,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭11.函数1()lg f x x=+ ) A .(0,2] B .(0,2) C .(0,1)(1,2]⋃D .(,2]-∞12.设函数()()212131log 1313x xe e xf x x --=++++,则做得()()31f x f x ≤-成立的x 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .11,,42⎛⎤⎡⎫-∞⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭ D .11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦13.若函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,,当[],1x m m ∈+时,不等式()()2-<+f m x f x m 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(),4-∞-B .(),2-∞-C .()2,2-D .(),0-∞14.现有下列四个结论中,其中正确结论的个数是( ) ①幂函数()k yx k Q =∈的图象与函数1y x =的图象至少有两个交点;②函数()30xy k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3xy =的图象经过平移得到;③函数11(0)312xy x x ⎛⎫=+≠⎪-⎝⎭是偶函数; ④函数21lg ||x y x +=无最大值,也无最小值;A .1个B .2个C .3个D .4个15.函数2222(1)ln 2(1)x y x x +=-⋅+的部分图象是( )A .B .C .D .二、填空题16.已知函数()()23log 440f x ax x =-+>在x ∈R 上恒成立,则a 的取值范围是_________.17.已知a R ∈,函数229()f x x a a x =++-在区间[3,1]--上的最大值10,则a 的取值范围是__________.18.定义在[0,)+∞上的函数()y f x =满足:(1)(2)0f =;(2)当02x <<时,()0f x ≠;(3)任意的,0x y >总有()(())()f x y f x f y f y +=⋅⋅成立.则1(3)2f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭__________.19.函数22y x x c =--在[]0,a 上的最大值为b ,则b a -最小值为__________.20.已知函数()()11xf x x x =>-,())2g x x x ≥,若存在函数()(),F x G x 满足:()()()()()(),G x F x f x g x g x f x =⋅=,学生甲认为函数()(),F x G x 一定是同一函数,乙认为函数()(),F x G x 一定不是同一函数,丙认为函数()(),F x G x 不一定是同一函数,观点正确的学生是_________.21.设f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x +2x +m ,则f (﹣1)=_______. 22.设函数()f x 在定义域(0,+∞)上是单调函数,()()0,,xx f f x e x e ⎡⎤∀∈+∞-+=⎣⎦,若不等式()()f x f x ax '+≥对()0,x ∈+∞恒成立,则实数a 的取值范围是______. 23.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且()21f =-,对任意的x ∈R 都有()()2f x f x =--,则()2020f =_________.24.已知函数()()()()22sin 1R f x x x x x a a =--++∈在区间[]1,3-上的最大值与最小值的和为18,则实数a 的值为______.25.已知()f x 为偶函数,当0x ≥时,1cos ,[0,]2()121,(,)2x x f x x x π⎧∈⎪⎪=⎨⎪-∈+∞⎪⎩,则不等式1(1)2f x -≤的解集为__________. 26.已知函数1()22x x f x =-,则满足()()2560f x x f -+>的实数x 的取值范围是________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】采用赋值法,令1x y ==求得()10f =,同理可求()21f =-,()42f =-; 化()()32f x f x -+-≥-为()()234f x x f -≥,再结合单调性解不等式得结果.【详解】令1x y ==,得()()121f f =即()10f =,令12x =,2y =则()()1122f f f ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭得()21f =-,令2x y ==,()()()4222f f f =+=-,所以由()()32f x f x -+-≥-得()()234f x x f -≥;又因为函数()f x 的定义域为()0,∞+,且0x y <<时,都有()()f x f y >,所以203034x x x x ->⎧⎪->⎨⎪-≤⎩ 即0314x x x <⎧⎪<⎨⎪-≤≤⎩所以10x -≤<, 即不等式()()32f x f x -+-≥-的解集为[)1,0-. 故选:A 【点睛】思路点晴:抽象函数往往通过赋值法来解决问题.2.C解析:C 【分析】先利用导数证明函数()f x 在区间0,上单调递增,再结合单调性比较大小即可.【详解】由题意知,()2x x e e f x -+=,21()22x x x xe e ef x e--+-'== 当0x >时,()0f x '>,即函数()f x 在区间0,上单调递增1(1)(1)2e ef f -+-==10122<<<,1(1)(2)2f f f ⎛⎫∴<< ⎪⎝⎭,即m p n << 故选:C 【点睛】关键点睛:解决本题的关键是利用导数证明函数()f x 的单调性,再结合单调性比较大小.3.B解析:B 【分析】由题意可得()()()()()()()()()g x f x g x M x f x g x f x f x g x ⎧≤⎪=*=⎨>⎪⎩,通过解不等式得出()()2241,1,2x x x M x x x ⎧⎤--+∈⎪⎥⎪⎣⎦=⎨⎛-⎪∈-∞⋃+∞ ⎪ ⎝⎭⎩,作出函数()M x 的图象,根据函数图象可得答案. 【详解】由条件有()()()()()()()()()g x f x g x M x f x g x f x f x g x ⎧≤⎪=*=⎨>⎪⎩当0x ≥时,()224g x x x x =--+≥,得到01x ≤≤, 即01x ≤<时,()()f x g x <,当1x >时,()()f x g x > 当0x <时,()224g x x x x =--+≤-,得117x --≤即当117x --≤时,()()f x g x >,当1170x --<<时,()()f x g x <所以()()211724,1117,1,x x x M x x x ⎧⎡⎤----+∈⎪⎢⎥⎪⎣⎦=⎨⎛⎫--⎪∈-∞⋃+∞ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎩作出函数()M x 的图象,如图所示,由图可得,当1x =时,()M x 有最小值1 故选:B4.C解析:C 【分析】根据函数为奇函数可知1122f f ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,然后根据0x >时()f x 的解析式可求解出12f ⎛⎫⎪⎝⎭的值,则12f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值可求. 【详解】因为()f x 为奇函数,所以1122f f ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 又因为1132222f ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,所以113222f f ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故选:C.关键点点睛:解答本题的关键是利用奇偶性的定义将计算12f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值转化为计算12f ⎛⎫⎪⎝⎭的值,从而根据已知条件完成求解.5.A解析:A 【分析】根据题意,分析可得()f x 的图象关于直线1x =对称,结合函数的单调性可得(21)(3)f x f x ->等价于|22||31|x x ->-,两边平方解得x 的取值范围,即可得答案.【详解】因为函数(1)f x +为偶函数,所以(1)y f x =+的图象关于直线0x =对称, 因为(1)y f x =+的图象向右平移1个单位得到()y f x =的图象, 则()y f x =的图象关于直线1x =对称, 又因为()f x 在区间[1,)+∞上单调递增, 所以()f x 在区间(],1-∞上单调递减,所以()f x 的函数值越大,自变量与1的距离越大, ()f x 的函数值越小,自变量与1的距离越小,所以不等式(21)(3)f x f x ->等价于|22||31|x x ->-, 两边平方()()()()2222315310x x x x ->-⇒-+<, 解得315x -<<, 即不等式的解集为31,5⎛⎫- ⎪⎝⎭. 故选:A . 【点睛】方法点睛:函数的三个性质:单调性、奇偶性和周期性,在高考中一般不会单独命题,而是常将它们综合在一起考查,其中单调性与奇偶性结合、周期性与抽象函数相结合,并结合奇偶性求函数值,多以选择题、填空题的形式呈现,函数的单调性与奇偶性相结合,注意函数的单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.6.C解析:C 【分析】易知函数()f x 在()0,∞+上单调递减,令2t x =-,将不等式()0f t t<等价为()00t f t >⎧⎨<⎩或()00t f t <⎧⎨>⎩,进一步求出答案.∵对任意的正数a 、b (ab ),有()()0f a f b a b-<-,∴函数()f x 在()0,∞+上单调递减, ∴()f x 在(),0-∞上单调递减. 又∵()10f =,∴()()110f f -=-= 令2t x =-所以不等式()0f t t <等价为()00t f t >⎧⎨<⎩或()00t f t <⎧⎨>⎩∴1t >或1t <-, ∴21x ->或21x -<-, ∴3x >或1x <,即不等式的解集为()(),13,-∞⋃+∞. 故选:C. 【点睛】本题考查抽象函数的单调性和奇偶性以及不等式的知识点,考查逻辑思维能力,属于基础题.7.D解析:D 【分析】令()()21g x f x x =--,根据奇偶性定义可判断出()g x 为奇函数,从而可求得()()10101g g -=-=,进而求得结果.【详解】令()()2sin tan 1cos a x b xg x f x x x+=--=()()()()()sin tan sin tan cos cos a x b x a x b xg x g x x x-+---∴-===--()g x ∴为奇函数又()()210101011g f =--=- ()()10101g g ∴-=-=即()()2101011f ----= ()10102f ∴-=本题正确选项:D 【点睛】本题考查利用函数的奇偶性求解函数值的问题,关键是能够通过构造函数的方式得到奇函数,利用奇函数的定义可求得对应位置的函数值.8.C【解析】令cos ,[0,π]x θθ=∈,则sin 1()()cos 2f xg θθθ-==-的几何意义是单位圆(在x 轴及其上方)上的动点(cos ,sin )M θθ与点(2,1)A 连线的斜率k ,由图象,得01k ≤≤,即函数()f x 的值域为[0,1],故选C.点睛:本题考查利用三角代换、直线的斜率公式求函数的值域,解决本题的关键有两个,21x -sin 1cos 2θθ--的形式联想到过两点的直线的斜率公式,充分体现了代数、三角函数、解析几何间的有机结合.9.C解析:C 【分析】令21t x x =-+,则3()1log 10f t -<,从而33log (91)1log 10tt ++-<,即可得到133log (91)log (91)1t t ++<++,然后构造函数3()log (91)t g t t =++,利用导数判断其单调性,进而可得23114x x ≤-+<,解不等式可得答案 【详解】令21t x x =-+,则221331()244t x x x =-+=-+≥, 3()1log 10f t -<,所以33log (91)1log 10tt ++-<,所以133log (91)log (91)1t t ++<++,令3()log (91)tg t t =++,则9ln 929'()11(91)ln 391t tt t g t ⨯=+=+++,所以90t >,所以'()0g t >, 所以()g t 在3[,)4+∞单调递增, 所以由()(1)g t g <,得314t ≤<,所以23114x x ≤-+<,解得01x <<, 故选:C 【点睛】关键点点睛:此题考查不等式恒成立问题,考查函数单调性的应用,解题的关键是换元后对不等式变形得133log (91)log (91)1t t ++<++,再构造函数3()log (91)tg t t =++,利用函数的单调性解不等式.10.A解析:A 【分析】可知()f x 在R 上是单调递增函数,且()()2f x f x +-=,则不等式等价于(21)(2)f x f x ->-,解出即可.【详解】3()201920191x x f x x -=-++,()f x ∴在R 上是单调递增函数,()3201920191x x f x x ---=+-,()()2f x f x ∴+-=,则()()222f x f x -=-,(21)(2)2f x f x -+>,(21)2(2)(2)f x f x f x ->-=-∴,212x x ∴->-,解得14x >, 故不等式的解集为1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭. 故选:A. 【点睛】本题考查抽象函数不等式的求解,解题的关键是判断出函数的单调性,得出()()2f x f x +-=,将不等式化为(21)(2)f x f x ->-求解. 11.C解析:C 【分析】对数的真数大于零,分母不为零,偶次根式要求被开方式大于等于零,依据以上三点,列不等式求解. 【详解】欲使函数有意义,则0lg 020x x x >⎧⎪≠⎨⎪-≥⎩,即012x x x >⎧⎪≠⎨⎪≤⎩解得()(]0,11,2x ∈⋃故选:C . 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关求函数定义域的问题,在求解的过程中,注意: (1)对数要求真数大于0; (2)分式要求分母不等于0; (3)偶次根式要求被开方式大于等于0.12.D解析:D 【分析】先判断()f x 是偶函数且在0,上递减,原不等式转化为31x x ≥-,再解绝对值不等式即可. 【详解】()()()211221133111log 13log 131313x x xxe e e e xxf x x x ---⎛⎫=+++=+++ ⎪++⎝⎭,()121311log 1,,313x xe e xy x y y -⎛⎫=+== ⎪+⎝⎭在0,上都递减所以()f x 在0,上递减,又因为()()()()121311log 1313x xe e xf x x f x ----⎛⎫-=+-++= ⎪+⎝⎭,且()f x 的定义域为R ,定义域关于原点对称, 所以()f x 是偶函数, 所以()()()()313131f x f x f x f x x x ≤-⇔≤-⇔≥-,可得113142x x x x -≤-≤⇒≤≤,x 的取值范围是11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 故选:D. 【点睛】将奇偶性与单调性综合考查一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.13.B解析:B 【分析】先判断函数的单调性,然后解答不等式,在恒成立的条件下求出结果 【详解】依题意得:函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,在x ∈R 上单调递减, 因为()()2-<+f m x f x m ,所以2m x x m ->+,即2x m <,在[],1x m m ∈+上恒成立,所以2(1)m m +<,即2m <-,故选B . 【点睛】本题考查了函数的单调性的应用,结合函数的单调性求解不等式,需要掌握解题方法14.A解析:A 【分析】①举反例说明命题为假;②应该是伸缩变换,可以判断出命题为假;③由奇偶函数的定义判断处函数为偶函数,可得命题为真; ④将函数变形,由均值不等式的性质可得最小值,可得命题为假. 【详解】 解:①取幂函数2y x ,显然与1y x=仅有一个交点,所以①不正确;②函数()30xy k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3xy =的图象经过伸缩得到,所以②不正确;③设()y f x =,由()()()3111,0312231x xxx f x x x +⎛⎫=+=≠ ⎪--⎝⎭,定义域关于原点对称, 则()()()()()()3131231231x x x x x x f x f x ---++-===--,()f x ∴是偶函数,故③正确;④函数215lg lg ||||||x y x x x ⎛⎫+==+ ⎪⎝⎭, 而lg y u =在定义域上单调递增,所以函数21lg ||x y x +=有最小值无最大值,所以④不正确. 故选:A . 【点睛】本题考查指对幂函数的性质,属于基础题.15.C解析:C 【详解】函数()()22221ln 21x y x x +=-⋅+是偶函数,排除AD;且222222(1)2,02(1)x x x x ++≥+∴≤+ 当01,0,10.x y x y <<>==时当时, 排除B,选C.点睛:这个题目考查的是由函数的解析式画函数的图象;一般这种题目是排除法来做的;先找函数的定义域,值域,看是否和解析式相符;再看函数的对称性,奇偶性,看两者是否相符;还有可以判断函数的极限值.二、填空题16.【分析】由题意把函数在上恒成立转化为对上恒成立列不等式解得a 的范围【详解】恒成立即恒成立所以时显然不成立当时得所以故答案为:【点睛】(1)求参数的范围是常见题型之一处理的方法有两种:①不分离参数直接解析:4,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【分析】由题意,把函数()()23log 440f x ax x =-+>在x ∈R 上恒成立转化为2430ax x -+>对x ∈R 上恒成立,列不等式解得a 的范围. 【详解】()()23log 440f x x x α=-+>恒成立,即()2233log 44log 1430ax x ax x -+>⇔-+>恒成立,所以0a =时显然不成立.当0a ≠时()0Δ16120a a >⎧⎨=-<⎩得43a <,所以4,3a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭. 故答案为:4,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【点睛】(1)求参数的范围是常见题型之一,处理的方法有两种:①不分离参数,直接求最大值或最小值,解不等式;②分离参数法.(2)解指、对数型的不等式,通常化为同底的结构,利用函数的单调性解不等式.17.【分析】求出的范围后根据绝对值的性质根据最大值得不等关系可得的范围【详解】时当且仅当时等号成立又或时所以而的最大值为10所以的最大值为所以解得故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查函数的最值掌握绝对 解析:[8,)-+∞【分析】 求出229x x+的范围后根据绝对值的性质根据最大值得不等关系,可得a 的范围. 【详解】[3,1]x ∈--时,2[1,9]x ∈,2296x x +≥=,当且仅当23x =时等号成立, 又1x =-或3x =-时,22910x x +=,所以229610a x a a x+≤++≤+, 而()f x 的最大值为10,所以229x a x ++的最大值为10a +, 所以100610a a a +≥⎧⎨+≤+⎩,解得8a ≥-.故答案为:[8,)-+∞. 【点睛】关键点点睛:本题考查函数的最值.掌握绝对值的性质是解题关键.当0a b >≥时,a b >,当0a b 时,a b <,当0a b >>时,0a b +>,则a b >,0a b +<时,a b <.18.【分析】先令求得再令可得结合已知条件可得从而可得答案【详解】解:令则由得因为所以令则因为当时;所以所以所以所以故答案为:【点睛】关键点点睛:此题考查抽象函数求值问题解题的关键是结合已知条件正确赋值令解析:43【分析】先令1,2x y ==,求得(3)0f =,再令31,22x y ==,可得311(())()(2)222f f f f ⋅=,结合已知条件可得1()2f ,从而可得答案 【详解】解:令1,2x y ==,则由()(())()f x y f x f y f y +=⋅⋅得((2))(2)(12)f f f f ⋅=+, 因为(2)0f =,所以(3)0f =,令31,22x y ==,则311(())()(2)222f f f f ⋅=, 因为(2)0f =,当02x <<时,()0f x ≠;所以31(())0(2)22f f f ==, 所以31()222f =,所以14()23f =, 所以14(3)23f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭ 故答案为:43【点睛】关键点点睛:此题考查抽象函数求值问题,解题的关键是结合已知条件正确赋值,令31,22x y ==,则311(())()(2)222f f f f ⋅=,由(2)0f =,当02x <<时,()0f x ≠,可得31()222f =,从而得14()23f = 19.【分析】对称轴是因此的最大值在中取得然后分类讨论当时在中取得时在中取得求出然后作差根据不等式的性质求得的最大值【详解】设的对称轴是显然的最大值在中取得当时时此时若即时若时若时若即时时取等号若即时时取解析:32-【分析】22()2(1)1g x x x c x c =--=---,对称轴是1x =,因此()g x 的最大值在(0)g ,(1)g ,()g a 中取得.然后分类讨论,当02a <<时,在(0)g ,(1)g 中取得,2a ≥时,在(1)g ,()g a 中取得.求出b ,然后作差b a -,根据不等式的性质求得b a -的最大值. 【详解】设22()2(1)1g x x x c x c =--=---,(0)g c =-,(1)1g c =--,2()2g a a a c =--,()g x 的对称轴是1x =,显然()y g x =的最大值在(0)g ,(1)g ,()g a 中取得.当02a <<时,10c --≥,1c ≤-时,(0)b g c c ==-=-,此时b a c a -=--121>-=-,10c --<,若1c c --≤-,即112c -<≤-时,(0)b g c c ==-=-,13222b ac a -=-->-=-, 若1c c -->-,12c >-时,(1)111b g c c c ==--=+=+,1311222b ac a -=+->--=-,若2a ≥时,若212c a a c --≤--,即2212a a c --≤时,22()22b g a a a c a a c ==--=--,222221(2)3333222a a ab a a ac a a -----=--≥--=≥-,2a =时取等号,若212c a a c -->--,即2212a a c -->时,(1)11b gc c ==--=+1c =+,222141311222a a a ab ac a a ---+-=+->+-=≥-,2a =时取等号.综上所述,b a -的最小值是32-. 故答案为:32-. 【点睛】方法点睛:本题考查绝对值的最大值问题,解题关键是求出最大值b ,方法是分类讨论,由于有绝对值符号,引入二次函数2()2g x x x c =--后确定b 只能在(0)g ,(1)g ,()g a 中取得.然后分类讨论求得最大值.才可以作差b a -得其最小值.20.甲【分析】由题意求出的解析式依据两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同即可得出结论【详解】解得所以故答案为:甲【点睛】本题主要考查两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同;正确求出两函数的解析:甲 【分析】由题意求出()(),F x G x 的解析式,依据两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同,即可得出结论. 【详解】()()11xf x x x =>-,())2g x x =≥, ()()11xf x x x ∴=>-, ())21x F x x x ∴==≥-,()()()G x g x f x =, ())21G x x x x ∴=≥-, 解得())2G x x =≥,所以()())2F x G x x ==≥.故答案为:甲 【点睛】本题主要考查两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同;正确求出两函数的解析式和定义域是求解本题的关键;属于易错题;21.【分析】由函数是上的奇函数求得得到当时函数再由即可求解【详解】由题意因为函数是上的奇函数则解得即当时函数又由故答案为:【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性的应用以及函数值的求解其中解答中熟练应用函数的 解析:3-【分析】由函数()f x 是R 上的奇函数,求得1m =-,得到当0x ≥时,函数()221x f x x =+-,再由()()11f f -=-,即可求解. 【详解】由题意,因为函数()f x 是R 上的奇函数,则()002200f m =+⨯+=,解得1m =-,即当0x ≥时,函数()221xf x x =+-,又由()()111(2211)3f f -=-=-+⨯-=-.故答案为:3-. 【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性的应用,以及函数值的求解,其中解答中熟练应用函数的奇偶性是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.22.【分析】先利用换元法求出然后再用分离变量法借助函数的单调性解决问题【详解】解:由题意可设则∵∴∴∴∴由得∴对恒成立令则由得∴在上单调递减在单调递增∴∴故答案为:【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的 解析:(],21e -∞-【分析】先利用换元法求出()f x ,然后再用分离变量法,借助函数的单调性解决问题. 【详解】解:由题意可设()xf x e x t -+=,则()xf x e x t =-+,∵()xf f x e x e ⎡⎤-+=⎣⎦,∴()ttf t e t t e e =-+==,∴1t =,∴()1xf x e x =-+,∴()1xf x e '=-,由()()f x f x ax '+≥得11x x e x e ax -++-≥,∴21x e a x≤-对()0,x ∈+∞恒成立,令()21xe g x x =-,()0,x ∈+∞,则()()221'x e x g x x-=, 由()'0g x =得1x =,∴()g x 在()0,1上单调递减,在()1,+∞单调递增, ∴()()121g x g e ≥=-, ∴21a e ≤-,故答案为:(],21e -∞-. 【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的最值,考查利用函数的单调性解决恒成立问题,属于中档题.23.1【分析】根据题意由函数的奇偶性分析可得进而可得即函数是周期为4的周期函数据此可得(4)(2)即可得答案【详解】根据题意函数是定义在上的偶函数对任意的都有则即函数是周期为4的周期函数故答案为:1【点解析:1 【分析】根据题意,由函数的奇偶性分析可得()(2)f x f x =--,进而可得()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,据此可得(2020)(44504)f f f =+⨯=(4)f =-(2),即可得答案.【详解】根据题意,函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R ,都有()(2)f x f x =--,则()(2)f x f x =--,∴()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,(2020)(44504)(4)(2)1f f f f =+⨯==-=,故答案为:1 【点睛】本题考查抽象函数的求值,涉及函数的奇偶性、周期性的性质以及应用,注意分析函数的周期.24.8【分析】利用换元法令则所以原函数变为令则函数为奇函数且推出进而求出的值【详解】令则所以原函数变为令则函数为奇函数且所以所以因为为奇函数所以所以所以故答案为:8【点睛】此题考查函数的奇偶性的应用考查解析:8 【分析】利用换元法令1t x =-,则[]2,2t ∈-,所以原函数变为()21sin 1y t t t a =-+++,令()()21sin g t t t t =-+,[]2,2t ∈-,则函数g t 为奇函数且()1y g t a =++,推出()()max min 0g t g t +=,()()max min 2218g t g t a +=+=,进而求出a 的值【详解】令1t x =-,则[]2,2t ∈-,所以原函数变为()21sin 1y t t t a =-+++,令()()21sin g t t t t =-+,[]2,2t ∈-,则函数g t 为奇函数且()1y g t a =++,所以()()max max 1f x g t a =++,()()min min 1f x g t a =++, 所以()()()()max min max min 22f x f x g t g t a +=+++. 因为g t 为奇函数,所以()()max min 0g t g t +=,所以()()max min 2218g t g t a +=+=,所以8a =.故答案为:8 【点睛】此题考查函数的奇偶性的应用,考查换元法的应用,属于基础题25.【解析】当时由即则即当时由得解得则当时不等式的解为则由为偶函数当时不等式的解为即不等式的解为或则由或解得:或即不等式的解集为点睛:本题是一道关于分段函数的应用的题目考查了不等式的求解以及函数的图象问 解析:4712{|}3443x x x ≤≤≤≤或 【解析】当102x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,由()1 2f x =,即1 2cos x π= 则 3x ππ=,即1 3x =当12x >时,由()1 2f x =,得121?2x -=,解得3 4x = 则当0x ≥时,不等式()12f x ≤的解为1334x ≤≤ 则由()f x 为偶函数∴当0x <时,不等式()12f x ≤的解为3143x -≤≤-即不等式()12f x ≤的解为1334x ≤≤或3143x -≤≤- 则由13134x ≤-≤或31143x -≤-≤- 解得:4734x ≤≤或1243x ≤≤ 即不等式()112f x -≤的解集为4712{|}3443x x x ≤≤≤≤或 点睛:本题是一道关于分段函数的应用的题目,考查了不等式的求解以及函数的图象问题.先求出当0x ≥时,不等式()12f x ≤的解,然后利用函数的奇偶性求出整个定义域()12f x ≤的解,即可得到结论. 26.【分析】根据题意由奇函数的定义可得函数为奇函数由函数单调性的性质可得函数在上为减函数;据此可得解可得的取值范围即可得答案【详解】解:根据题意函数即函数为奇函数又由在上为减函数在上增函数与则函数在上为 解析:(2,3)【分析】根据题意,由奇函数的定义可得函数()f x 为奇函数,由函数单调性的性质可得函数()f x 在R 上为减函数;据此可得()()()22560(5)6f x x f f x x f -+>⇒->-22(5)(6)56f x x f x x ⇒->-⇒-<-,解可得x的取值范围,即可得答案. 【详解】解:根据题意,函数1()22x x f x =-,11()2(2)()22x xx xf x f x ---=-=--=-,即函数()f x 为奇函数, 又由12x y =在R 上为减函数,2x y =-在R 上增函数与,则函数()f x 在R 上为减函数, 则()()2560f x x f -+>()2(5)6f x x f ∴->-2(5)(6)f x x f ∴->- 256x x ∴-<-,解可得:23x <<, 即x 的取值范围为(2,3); 故答案为:(2,3) 【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,关键是得到关于x 的不等式,属于基础题.。
上海上海市实验学校东校必修第一册第三单元《函数概念与性质》检测题(答案解析)
一、选择题1.已知函数()y f x =的部分图象如图所示,则函数()y f x =的解析式可能为( )A .()()()sin 222x xf x x -=⋅+ B .()()()sin 222x xf x x -=⋅- C .()()()cos 222xxf x x -=⋅+ D .()()()cos 222xxf x x -=⋅-2.已知定义在0,上的函数()f x ,f x 是()f x 的导函数,满足()()0xf x f x '-<,且()2f =2,则()0x x f e e ->的解集是( )A .()20,eB .()ln2+∞,C .()ln2-∞,D .()2e +∞,3.已知定义域为R 的函数()f x 在[2)+∞,上单调递减,且(2)f x +是奇函数,则(1)f 、52f ⎛⎫⎪⎝⎭、(3)f 的大小关系是( ) A .5(1)(3)2f f f ⎛⎫<<⎪⎝⎭B .5(1)(3)2f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭C .5(3)(1)2f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭D .5(3)(1)2f f f ⎛⎫<<⎪⎝⎭4.已知()2xf x x =+,[](),M a b a b =<,(){}4,N yy f x x M ==∈∣,则使得MN 的实数对(),a b 有( )A .0个B .1个C .2个D .3个5.已知幂函数()(1)n f x a x =-的图象过点(2,8),且(2)(12)f b f b -<-,则b 的取值范围是( ) A .(0,1)B .(1,2)C .(,1)-∞D .(1,)+∞6.已知定义在R 上的函数()f x ,满足()()()3f m n f m f n +=+-,且0x >时,()3f x <,则下列说法不正确的是( )A .()()6f x f x +-=B .()y f x =在R 上单调递减C .若()10f =,()()22190f x x f x ++--->的解集()1,0-D .若()69f =-,则123164f ⎛⎫= ⎪⎝⎭7.函数()32241x xxx y -=+的部分图像大致为( )A .B .C .D .8.已知幂函数2242()(1)mm f x m x -+=-在(0,)+∞上单调递增,函数()2xg x t =-,任意1[1,6)x ∈时,总存在2[1,6)x ∈使得()()12f x g x =,则t 的取值范围是( )A .128t <<B .128t ≤≤C .28t >或1t <D .28t ≥或1t ≤9.已知()f x 为奇函数,且当0x >时,()2f x x =-,则1()2f -的值为( )A .52- B .32- C .32 D .5210.已知函数2()f x x bx c =++,且(2)()f x f x +=-,则下列不等式中成立的是( )A .(4)(0)(4)f f f -<<B .(0)(4)(4)f f f <-<C .(0)(4)(4)f f f <<-D .(4)(0)(4)f f f <<-11.已知“函数()y f x =的图像关于点(),P a b 成中心对称图形”的充要条件为“函数()y f x a b =+-是奇函数”,现有函数:①1224x y x -=-;②1(2)|2|2y x x x =--+;③()321y x x =+--;④2332x x y x -+=-,则其中有相同对称中心的一组是( )A .①和③B .①和④C .②和③D .②和④12.已知函数()f x 的定义域为,(4)R f x +是偶函数,(6)3f =,()f x 在(,4]-∞上单调递减,则不等式(24)3f x -<的解集为( ) A .(4,6)B .(,4)(6,)-∞⋃+∞C .(,3)(5,)-∞⋃+∞D .(3,5)13.已知()f x 是R 上的奇函数,且对x ∈R ,有()()2f x f x +=-,当()0,1x ∈时,()21x f x =-,则()2log 41f =( )A .40B .2516C .2341D .412314.定义在[]1,1-的函数()f x 满足下列两个条件:①任意的[1,1]x ∈-都有()()f x f x -=-;②任意的,[0,1]m n ∈,当m n ≠,都有()()0f m f n m n-<-,则不等式(12)(1)0f x f x -+-<的解集是( )A .10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .12,23⎛⎤⎥⎝⎦C .11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭D .20,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭15.函数2222(1)ln 2(1)x y x x +=-⋅+的部分图象是( )A .B .C .D .二、填空题16.已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,且对于12,[0,)x x ∀∈+∞,都有()()()221112210x f x x f x x x x x ->≠-,且(3)2f =,则不等式6()f x x>的解集为___________.17.已知函数()242f x x a x =-++,[]4,4x ∈-.若()f x 的最大值是0,则实数a的取值范围是______.18.函数()f x 与()g x 的图象拼成如图所示的“Z ”字形折线段ABOCD ,不含(0,1)A 、(1,1)B 、(0,0)O 、(1,1)C --、(0,1)D -五个点,若()f x 的图象关于原点对称的图形即为()g x 的图象,则其中一个函数的解析式可以为__________.19.已知函数()cos ,0sin ,0x x f x x x ππ-≤<⎧=⎨≤≤⎩给出下列三个结论:①()f x 是偶函数; ②()f x 有且仅有3个零点; ③()f x 的值域是[]1,1-. 其中,正确结论的序号是______.20.函数()22(1)221x xx f x x -++-=+,在区间[]2019,2019-上的最大值为M ,最小值为m .则M m +=_____.21.已知()f x =2243,023,0x x x x x x ⎧-+≤⎨--+<⎩不等式()(2)f x a f a x +>-在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.22.已知函数()()22,0log 11,0ax x f x a x x -≤⎧⎪=⎨⎡⎤++>⎪⎣⎦⎩的值域为[)2,-+∞,则实数a 的取值范围是________.23.幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在()0,∞+上是减函数,则a m +=____.24.已知函数2421()349x x f x +-=-+,则(21)(2)8f x f x -++>的解集为__.25.已知函数()h x ,()g x (()0g x ≠)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当0x <时,()()()()0h x g x h x g x ''-<,且()10h -=.若()()0h a g a <,则a 的取值范围为__________.26.已知函数()()()()22sin 1R f x x x x x a a =--++∈在区间[]1,3-上的最大值与最小值的和为18,则实数a 的值为______.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】根据奇偶性排除AD ,根据图象过原点排除C ,从而可得答案. 【详解】由图可知函数图象关于y 轴对称,且图象过原点, 对于A , ()()()()()()sin 222sin 222xx x x f x x x f x ---=-⋅+=-⋅+=-,()y f x =是奇函数,图象关于原点对称,不合题意,排除A ;对于C ,()()00cos02220f =⋅+=≠,不合题意,排除C ;对于D ,()()()()()()cos 222cos 222x x x xf x x x f x ---=-⋅-=-⋅-=-,()y f x =是奇函数,图象关于原点对称,不合题意,排除D ; 故选:B. 【点睛】方法点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(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.2.C解析:C 【分析】由导数公式得出2()()()0f x xf x f x x x ''-⎡⎤=<⎢⎥⎣⎦,从而得出函数()f x x 的单调性,将不等式()0xxf e e ->可化为()(2)2x xf e f e >,利用单调性解不等式即可.【详解】因为2()()()0f x xf x f x x x ''-⎡⎤=<⎢⎥⎣⎦,所以函数()f x x 在区间0,上单调递减不等式()0xxf e e->可化为()(2)2x xf e f e >,即2xe <,解得ln 2x <故选:C 【点睛】关键点睛:解决本题的关键是由导数公式得出函数()f x x的单调性,利用单调性解不等式. 3.D解析:D 【分析】根据函数(2)f x +是奇函数和在[2)+∞,上单调递减,得到()f x 在R 连续且单调递减可得答案. 【详解】因为(2)f x +是奇函数,所以()f x 的图象关于(2,0)对称,且在[2)+∞,上单调递减,所以()f x 在(,2)-∞单调递减, 又因为()f x 定义域为R ,所以(2)0f =,所以()f x 在R 连续且单调递减,由于5132<<,所以5(3)()(1)2f f f <<.故选:D. 【点睛】本题考查了抽象函数的单调性和奇偶性,解题的关键点是由题意分析出()f x 在R 连续且单调递减,考查了学生分析问题、解决问题的能力.4.D解析:D 【分析】 先判断函数()2xf x x =+是奇函数,且在R 上单调递增;根据题中条件,得到()()44f a a f b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,求解,即可得出结果. 【详解】 因为()2xf x x =+的定义域为R ,显然定义域关于原点对称, 又()()22x xf x f x x x --==-=--++, 所以()f x 是奇函数,当0x ≥时,()21222x x f x x x x ===-+++显然单调递增;所以当0x <时,()2xf x x =-+也单调递增; 又()00f =,所以函数()2xf x x =+是连续函数; 因此()2xf x x =+在R上单调递增; 当[],x M a b ∈=时,()()()44,4y f x f a f b =∈⎡⎤⎣⎦,因为(){}4,N yy f x x M ==∈∣, 所以为使M N ,必有()()44f a af b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,即4242aa ab b b a b⎧=⎪+⎪⎪=⎨+⎪⎪<⎪⎩,解得22a b =-⎧⎨=⎩或20a b =-⎧⎨=⎩或2a b =⎧⎨=⎩, 即使得M N 的实数对(),a b 有()2,2-,()2,0-,()0,2,共3对.故选:D. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于先根据函数解析式,判断函数()f x 是奇函数,且在R 上单调递增,得出[],x M a b ∈=时,()4y f x =的值域,列出方程,即可求解.5.C解析:C 【分析】先根据题意得幂函数解析式为3()f x x =,再根据函数的单调性解不等式即可得答案. 【详解】解:因为幂函数()(1)nf x a x =-的图像过点(2,8),所以1128n a -=⎧⎨=⎩,所以23a n =⎧⎨=⎩,所以3()f x x =,由于函数3()f x x =在R 上单调递增,所以(2)(12)212f b f b b b -<-⇔-<-,解得:1b <. 故b 的取值范围是(,1)-∞.【点睛】本题考查幂函数的定义,根据幂函数的单调性解不等式,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于根据幂函数的系数为1待定系数求得解析式,进而根据单调性解不等式.6.D解析:D 【分析】构造函数()()3g x f x =-,验证函数()g x 的奇偶性可判断A 选项的正误;判断函数()g x 的单调性可判断B 选项的正误;利用函数()g x 的单调性解不等式()()22190f x x f x ++--->,可判断C 选项的正误;计算出()24g =-,求出116g ⎛⎫⎪⎝⎭的值,可求得116f ⎛⎫⎪⎝⎭的值,可判断D 选项的正误. 【详解】构造函数()()3g x f x =-,由()()()3f m n f m f n +=+-可得()()()g m n g m g n +=+. 对于A 选项,取0m n ==,可得()()020g g =,()00∴=g ,取n m =-,则()()()00g g m g m =+-=,()()g m g m ∴-=-,则函数()g x 为奇函数,所以,()()()()60g x g x f x f x +-=+--=,可得()()6f x f x +-=,A 选项正确; 对于B 选项,由已知条件可知,当0x >时,()()30g x f x =-<.任取1x 、2x R ∈且12x x >,所以,()()()()()1212120g x x g x g x g x g x -=+-=-<,()()12g x g x ∴<,所以,函数()()3g x f x =-为R 上的减函数,所以,函数()f x 为R 上的减函数,B 选项正确; 对于C 选项,()10f =,可得()()1133g f =-=-,由()()22190f x x f x ++--->,可得()()22130g x x g x ++--->,即()()()21311g xx g g +->=-=-,211x x ∴+-<-,可得20x x +<,解得10x -<<.C 选项正确; 对于D 选项,()()()()()663124232g f g g g =-=-=+=,()24g ∴=-,()()112214324216g g g g ⎛⎫⎛⎫=====- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,111316168fg ⎛⎫⎛⎫∴-==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因此,123168f ⎛⎫=⎪⎝⎭,D 选项错误.【点睛】方法点睛:利用定义证明函数单调性的方法:(1)取值:设1x 、2x 是所给区间上的任意两个值,且12x x <;(2)作差变形:即作差()()12f x f x -,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符号的方向变形;(3)定号:确定差()()12f x f x -的符号; (4)下结论:判断,根据定义得出结论. 即取值→作差→变形→定号→下结论.7.A解析:A 【分析】研究函数奇偶性和区间(的函数值的正负,利用排除法即得结果. 【详解】函数()33222()4122x x xxxx x x y f x ---===++,定义域为R , 对于任意的自变量x ,()333222()()222222x x x x x xx x x x x xf x f x -------===++-=-+++,故函数()y f x =是奇函数,图象关于原点中心对称,故CD 错误;又(32()2222x x xxx x x x x y f x ----===++,故(x ∈时,00,0,202x x x x x ->+>-+>,,即()0y f x =<,故A 正确,B 错误. 故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(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.8.B解析:B 【分析】先根据幂函数定义解得m ,再根据单调性进行取舍,根据任意存在性将问题转化为对应函数值域包含问题,最后根据函数单调性确定对应函数值域,根据值域包含关系列不等式解得结果.由题意22(1)1420m m m ⎧-=⎨-+>⎩,则0m =,即()2f x x =,当[)11,6x ∈时, ()[)11,36f x ∈, 又当[)21,6x ∈时, ()[)22,64g x t t ∈--,∴216436t t -≤⎧⎨-≥⎩,解得128t ≤≤,故选:B . 【点睛】对于方程任意或存在性问题,一般转化为对应函数值域包含关系,即1212,,()()()x x f x g x y f x ∀∃=⇒=的值域包含于()y g x =的值域; 1212,,()()()x x f x g x y f x ∃∃=⇒=的值域与()y g x =的值域交集非空.9.C解析:C 【分析】根据函数为奇函数可知1122f f ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,然后根据0x >时()f x 的解析式可求解出12f ⎛⎫⎪⎝⎭的值,则12f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值可求. 【详解】因为()f x 为奇函数,所以1122f f ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 又因为1132222f ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,所以113222f f ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故选:C. 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是利用奇偶性的定义将计算12f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值转化为计算12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的值,从而根据已知条件完成求解.10.C解析:C 【分析】由(2)()f x f x +=-,即可得到()f x 图象的对称轴为1x =,所以根据图象上的点离对称轴的距离即可比较出(0),(4),(4)f f f -的大小关系. 【详解】由(2)()f x f x +=-得()f x 图象的对称轴为1x =,所以()f x 在(,1]-∞上单调递减,在[1,)+∞上单调递增,且(4)(2)f f =-, 所以(0)(2)(4)(4)f f f f <-=<-, 故选:C. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关函数值的比较大小的问题,解题方法如下:(1)首先根据题中所给的函数解析式,判断函数类型,根据题中所给的条件,判断出函数图象的对称轴;(2)利用对称性,将自变量所对应的函数值进行转换; (3)根据函数的单调性求得结果.11.D解析:D 【分析】根据定义依次判断即可求出. 【详解】 对于①,()12312422x y x x -==----,则()()3212y f x x=+--=-是奇函数,故函数关于()2,1-对称; 对于②,()1212y f x x x x =+-=+是奇函数,故函数关于()2,1对称; 对于③,()321y f x x x =--=-是奇函数,故函数关于()2,1-对称;对于④,22334421121222x x x x x y x x x x -+-++-+===-++---,则()121y f x x x=+-=+是奇函数,故函数关于()2,1对称. 故有相同对称中心的一组是②和④. 故选:D. 【点睛】关键点睛:本题考查函数对称性的判断,解题的关键是能根据解析式化简整理,正确利用对称的定义进行判断,能根据解析式整理出奇函数特征.12.D解析:D 【分析】由题知函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则有()f x 在[4,)+∞上单调递增,且有(6)(2)3f f ==,再利用单调性解不等式即可得结果.【详解】因为(4)f x +是偶函数,所以函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则(6)(2)3f f ==. 因为()f x 在(,4]-∞上单调递减,所以()f x 在[4,)+∞上单调递增,故(24)3f x -<等价于224x <-6<,解得35x <<. 故选:D 【点睛】关键点睛:本题的关键是能得出函数()f x 的图象关于直线4x =对称,进而判断出函数的单调性来,要求学生能够熟悉掌握函数性质的综合应用.13.C解析:C 【分析】由已知得(4)()f x f x +=,由对数函数性质估计出2log 41(5,6)∈,然后利用已知条件把自变量变小为2log 416(1,0)-∈-,再由奇函数定义可求得函数值. 【详解】25log 416<<,()()()()()2222f x f x f x f x f x +=-⇒++=-+=⎡⎤⎣⎦,故()()()()2222log 41log 414log 4166log 41f f f f =-=--=-.∵()26log 410,1-∈,故()26log 41264236log 412114141f --=-=-=. 故选:C . 【点睛】本题考查求函数值,方法是由已知条件得出函数的周期性,利用周期性和已知等式把函数自变量变小到(1,0)-上,然后由奇函数定义变到(0,1)上,从而由已知解析式求得函数值.14.D解析:D 【分析】根据题意先判断函数()f x 的奇偶性与单调性,然后将不等式变形得(12)(1)f x f x -<-,再利用单调性和定义域列出关于x 的不等式求解. 【详解】根据题意,由①知函数()f x 为奇函数,由②知函数()f x 在[0,1]上为减函数,所以可得函数()f x 在[]1,1-是奇函数也是减函数,所以不等式(12)(1)0f x f x -+-<,移项得(12)(1)f x f x -<--,变形(12)(1)f x f x -<-,所以11121x x -≤-<-≤,得203x ≤<. 故选:D. 【点睛】 本题考查的是函数单调性与奇偶性的综合问题,需要注意:(1)判断奇偶性:奇函数满足()()f x f x -=-;偶函数满足()()f x f x -=;(2)判断单调性:增函数()[]1212()()0x x f x f x -->;1212()()0f x f x x x ->-;减函数:()[]1212()()0x x f x f x --<;1212()()0f x f x x x -<-;(3)列不等式求解时需要注意定义域的问题.15.C解析:C 【详解】函数()()22221ln 21x y x x +=-⋅+是偶函数,排除AD;且222222(1)2,02(1)x x x x ++≥+∴≤+ 当01,0,10.x y x y <<>==时当时, 排除B,选C.点睛:这个题目考查的是由函数的解析式画函数的图象;一般这种题目是排除法来做的;先找函数的定义域,值域,看是否和解析式相符;再看函数的对称性,奇偶性,看两者是否相符;还有可以判断函数的极限值.二、填空题16.【分析】令可得是上的增函数根据为奇函数可得为偶函数且在上是减函数分类讨论的符号将变形后利用的单调性可解得结果【详解】令则对于都有所以是上的增函数因为函数为定义在R 上的奇函数所以所以所以是定义在R 上的 解析:(3,0)(3,)-⋃+∞【分析】令()()g x xf x =,可得()g x 是[0,)+∞上的增函数,根据()f x 为奇函数可得()g x 为偶函数,且在(,0)-∞上是减函数,分类讨论x 的符号,将6()f x x>变形后,利用()g x 的单调性可解得结果. 【详解】令()()g x xf x =,则对于12,[0,)x x ∀∈+∞,都有211221()()0()g x g x x x x x ->≠-,所以()g x 是[0,)+∞上的增函数,因为函数()f x 为定义在R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以()()()()g x xf x xf x g x -=--==,所以()g x 是定义在R 上的偶函数,所以()g x 在(,0)-∞上是减函数,当0x >时,6()f x x>化为()63(3)xf x f >=,即()(3)g x g >,因为()g x 是[0,)+∞上的增函数,所以3x >,当0x <时,6()f x x>化为()6xf x <,因为()f x 为奇函数,且(3)2f =,所以(3)(3)2f f -=-=-,所以()6xf x <化为()3(3)(3)g x f g <--=-,因为()g x 在(,0)-∞上是减函数,所以30x -<<,综上所述:6()f x x>的解集为(3,0)(3,)-⋃+∞. 故答案为:(3,0)(3,)-⋃+∞【点睛】关键点点睛:构造函数()()g x xf x =,利用()g x 的奇偶性和单调性求解是解题关键.17.【分析】等价于再画出函数的图象求出函数的最小值即得解【详解】∵的最大值是0∴函数∴当时恒成立当时∴∴设其函数图象如图:由图象可知当时∴实数的取值范围为故答案为:【点睛】关键点睛:解答本题的关键是找到 解析:6a ≤-【分析】等价于2a x ≤--,再画出函数2y x =--,[]4,4x ∈-的图象求出函数的最小值即得解. 【详解】∵()f x 的最大值是0,∴函数()()242220f x x a x x x a =-++=+-+≤,∴当2x =-时,0f x 恒成立,当2x ≠-时,∴20x a -+≤,∴2a x ≤--,设2y x =--,[]4,4x ∈-,其函数图象如图:由图象可知,当4x =-时,min 426y =---=-, ∴实数a 的取值范围为6a ≤-. 故答案为:6a ≤-. 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是找到原命题的等价命题,由()()220f x x x a =+-+≤得到2a x ≤--在[]4,4x ∈-上恒成立.再画函数的图象求函数的最小值就自然而然了.18.【分析】先根据图象可以得出f(x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个再在AB 或OB 中选取一个即可得出函数f(x)的解析式【详解】由图可知线段OC 与线段OB 是关于原点对称的线段CD 与线段BA 也是关于原点解析:()1x f x ⎧=⎨⎩1001x x -<<<< 【分析】先根据图象可以得出f (x )的图象可以在OC 或CD 中选取一个,再在AB 或OB 中选取一个,即可得出函数f (x ) 的解析式. 【详解】由图可知,线段OC 与线段OB 是关于原点对称的,线段CD 与线段BA 也是关于原点对称的,根据题意,f (x) 与g (x) 的图象关于原点对称,所以f (x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个,再在AB 或OB 中选取一个,比如其组合形式为: OC 和AB , CD 和OB , 不妨取f (x )的图象为OC 和AB ,OC 的方程为: (10)y x x =-<<,AB 的方程为: 1(01)y x =<<, 所以,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩,故答案为:,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩【点睛】本题主要考查了函数解析式的求法,涉及分段函数的表示和函数图象对称性的应用,属于中档题.19.②③【分析】判断函数的奇偶性判断①;求出函数的零点判断②;函数的值域判断③【详解】函数①由于所以是非奇非偶函数所以①不正确;②可得所以函数有且仅有3个零点;所以②正确;③函数的值域是正确;正确结论的解析:②③ 【分析】判断函数的奇偶性判断①;求出函数的零点判断②;函数的值域判断③. 【详解】函数()cos ,0sin ,0x x f x x x ππ-≤<⎧=⎨≤≤⎩,①由于()()1,sin 0f fπππ-=-==,所以()f x 是非奇非偶函数,所以①不正确;②()0f x =,可得2x π=-,0x =,x π=,所以函数有且仅有3个零点;所以②正确;③函数()cos ,0sin ,0x x f x x x ππ-≤<⎧=⎨≤≤⎩,()f x 的值域是[]1,1-,正确;正确结论的序号是:②③. 故答案为:②③. 【点睛】本小题主要考查函数的奇偶性、零点、值域.20.【分析】可将原函数化为可设可判断为奇函数再根据奇函数与最值性质进行求解即可【详解】因为设所以;则是奇函数所以在区间上的最大值为即在区间上的最小值为即∵是奇函数∴则故答案为:2【点睛】本题主要考查奇函 解析:2【分析】可将原函数化为()2222+11x x x f x x -+-=+,可设()22221x xx g x x -+-=+,可判断()g x 为奇函数,再根据奇函数与最值性质进行求解即可. 【详解】因为()222(1)22222=+111x x x xx x f x x x --++-+-=++设()[]()22222019,20191x xx g x x x -+-=∈-+,, 所以()()()()2222222211x xx x x x g x g x x x ---+-+--==-=-+-+ ;则()g x 是奇函数,所以()f x 在区间[]2019,2019-上的最大值为M ,即()1max M g x =+,()f x 在区间[]2019,2019-上的最小值为m ,即()min 1m g x =+,∵()g x 是奇函数,∴()()max min 0g x g x +=, 则()()22max min M m g x g x +=++= . 故答案为:2. 【点睛】本题主要考查奇函数的性质,利用奇函数最值性质进行转化是解决本题的关键.属于中档题.21.(-∞-2)【分析】讨论分段函数各区间上单调递减且在处连续可知在R 上单调递减结合在aa +1上恒成立根据单调性列不等式求参数范围即可【详解】二次函数的对称轴是x =2∴该函数在(-∞0上单调递减即在(-解析:(-∞,-2) 【分析】讨论分段函数()f x 各区间上单调递减,且在3x =处连续可知()f x 在R 上单调递减,结合()(2)f x a f a x +>-在[a ,a +1]上恒成立,根据单调性列不等式求参数范围即可【详解】二次函数2143y x x =-+的对称轴是x =2∴该函数在(-∞,0]上单调递减,即在(-∞,0]上13y ≥同理,函数2223y x x =--+在(0,+∞)上单调递减,即在(0,+∞)上23y <∴分段函数()f x 在3x =处连续,()f x 在R 上单调递减由()(2)f x a f a x +>-有2x a a x +<-,即2x < a 在[a ,a +1]上恒成立 ∴2(a +1) < a ,解得a <-2 ∴实数a 的取值范围是(-∞,-2) 故答案为:(-∞,-2) 【点睛】本题考查了函数的单调性,确定分段函数在整个定义域内的单调性,再利用单调性和不等式恒成立的条件求参数范围22.【分析】根据题意分析函数的单调性结合函数的最小值为可得出关于实数的不等式组由此可求得实数的取值范围【详解】由于函数的值域为则函数在区间上单调递减或为常值函数函数在区间上单调递增或为常值函数①若函数在解析:[)1,0-【分析】根据题意分析函数()y f x =的单调性,结合函数()y f x =的最小值为2-可得出关于实数a 的不等式组,由此可求得实数a 的取值范围. 【详解】由于函数()()22,0log 11,0ax x f x a x x -≤⎧⎪=⎨⎡⎤++>⎪⎣⎦⎩的值域为[)2,-+∞,则函数()2f x ax =-在区间(],0-∞上单调递减或为常值函数, 函数()()2log 11f x a x =++⎡⎤⎣⎦在区间()0,∞+上单调递增或为常值函数.①若函数()2f x ax =-在区间(],0-∞上单调递减,则0a <,此时()()02f x f ≥=-, 且此时函数()()2log 11f x a x =++⎡⎤⎣⎦在区间()0,∞+上单调递增或为常值函数, 则10a +≥,解得1a ≥-,当0x >时,()()22log 11log 10f x a x =++≥=⎡⎤⎣⎦, 即当10a -≤<时,函数()y f x =的值域为[)2,-+∞;②若函数()2f x ax =-在区间(],0-∞为常值函数,则0a =,当0x ≤时,()2f x =-,当0x >时,()()22log 1log 10f x x =+>=, 即当0a =时,函数()y f x =的值域为{}()20,-+∞,不合乎题意.综上所述,实数a 的取值范围是[)1,0-. 故答案为:[)1,0-. 【点睛】本题考查利用分段函数的值域求参数,要结合题意分析函数的单调性,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.23.3【分析】由幂函数为偶函数且在(0+∞)上是单调递减函数可得m2-2m-3<0且m2-2m-3为偶数m ∈Z 且解出即可【详解】∵幂函数为偶函数且在上是减函数∴且为偶数且解得12且只有时满足为偶数∴故答解析:3 【分析】由幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在(0,+∞)上是单调递减函数,可得m 2-2m -3<0,且m 2-2m -3为偶数,m ∈Z ,且1=1a -.解出即可. 【详解】∵幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在()0,∞+上是减函数,∴2230m m --<,且223m m --为偶数,m N ∈,且1=1a -. 解得13m -<<,0m =,1,2, 且=2a ,只有1m =时满足223=4m m ---为偶数. ∴1m =.3a m +=故答案为:3. 【点睛】本题考查幂函数的性质,根据幂函数性质求参数值,可根据幂函数性质列不等式和等式,求解即可,属于基础题.24.【分析】根据题意设则原不等式变形为分析函数的奇偶性以及单调性可得原不等式等价于解可得的取值范围即可得答案【详解】根据题意函数设则变形可得即;对于其定义域为则有即函数为奇函数;函数在上为增函数在上为减解析:1(,)3-+∞ 【分析】根据题意,设2442()()433x x g x f x +-=-=-,则原不等式变形为(21)(2)0g x g x -++>,分析函数()g x 的奇偶性以及单调性可得原不等式等价于212x x ->--,解可得x 的取值范围,即可得答案. 【详解】根据题意,函数 24244221()343349x x x x f x ++--=-+=-+,设2442()()433x x g x f x +-=-=-,则(21)(2)8f x f x -++>,变形可得(21)4(2)40f x f x --++->,即(21)(2)0g x g x -++>;对于2442()()433x x g x f x +-=-=-,其定义域为R ,则有24422442()33(33)()x x x x g x g x -+++--=-=--=-,即函数()g x 为奇函数;函数243x y +=在R 上为增函数,423xy -=在R 上为减函数,故函数2442()33x x g x +-=-在R 上为增函数,故(21)(2)0(21)(2)(21)(2)212g x g x g x g x g x g x x x -++>⇒->-+⇒->--⇒->--,解可得13x >-,即不等式的解集为1(3-,)+∞.故答案为:1(3-,)+∞.【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,注意分析函数()g x 的奇偶性与单调性,属于中档题.25.【分析】令根据当时可得因此函数在时单调递减又为奇函数由于可得即可求得答案【详解】①令当时函数在时单调递减;的解集为②函数()分别是定义在上的奇函数和偶函数是上的奇函数当时的解集为综上所述不等式的解集 解析:()()1,01,-⋃+∞【分析】 令()()()h x F x g x =,根据当0x <时, ()()()()0h x g x h x g x ''-<可得()0F x '<,因此函数()F x 在0x <时单调递减,又()F x 为奇函数,由于()10h -=,可得(1)(1)0F F -==,即可求得答案. 【详解】 ①令()()()h x F x g x =. 当0x <时, ()()()()0h x g x h x g x ''-<,∴()()()()2()()0h x g x h F x g x x g x '=''-< ∴函数()F x 在0x <时单调递减;()10h -=,(1)(1)0F F ∴-==∴()0F a <的解集为()1,0-②函数()h x ,()g x (()0g x ≠)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数∴()()()()()()h x h x F x F x g x g x --==-=-- ∴()F x 是R 上的奇函数,∴当0x >时,()0F a <的解集为(1,)+∞综上所述,不等式()()0h a g a <的解集为:()()1,01,-⋃+∞. 故答案为:()()1,01,-⋃+∞. 【点睛】本题主要考查了根据函数单调性和奇偶性解不等式,解题关键是掌握根据题意构造函数的方法和由导数判断函数单调性的解题方法,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.26.8【分析】利用换元法令则所以原函数变为令则函数为奇函数且推出进而求出的值【详解】令则所以原函数变为令则函数为奇函数且所以所以因为为奇函数所以所以所以故答案为:8【点睛】此题考查函数的奇偶性的应用考查 解析:8【分析】利用换元法令1t x =-,则[]2,2t ∈-,所以原函数变为()21sin 1y t t t a =-+++,令()()21sin g t t t t =-+,[]2,2t ∈-,则函数g t 为奇函数且()1y g t a =++,推出()()max min 0g t g t +=,()()max min 2218g t g t a +=+=,进而求出a 的值【详解】令1t x =-,则[]2,2t ∈-,所以原函数变为()21sin 1y t t t a =-+++,令()()21sin g t t t t =-+,[]2,2t ∈-,则函数g t 为奇函数且()1y g t a =++, 所以()()max max 1f x g t a =++,()()min min 1f x g t a =++,所以()()()()max min max min 22f x f x g t g t a +=+++.因为g t 为奇函数,所以()()max min 0g t g t +=,所以()()max min 2218g t g t a +=+=,所以8a =.故答案为:8【点睛】此题考查函数的奇偶性的应用,考查换元法的应用,属于基础题。
新人教版高中数学必修第一册第三单元《函数概念与性质》测试题(有答案解析)(1)
一、选择题1.已知()f x 是R 上的奇函数,()g x 是R 上的偶函数,且32()()231f x g x x x x +=+++,则(1)(2)f g +=( )A .5B .6C .8D .102.已知()2xf x x =+,[](),M a b a b =<,(){}4,N yy f x x M ==∈∣,则使得MN 的实数对(),a b 有( )A .0个B .1个C .2个D .3个3.已知,A B 是平面内两个定点,平面内满足PA PB a ⋅=(a 为大于0的常数)的点P 的轨迹称为卡西尼卵形线,它是以发现土星卫星的天文学家乔凡尼·卡西尼的名字命名.当,A B 坐标分别为(1,0)-,(1,0),且1a =时,卡西尼卵形线大致为( )A .B .C .D .4.定义在()0,∞+上的函数()f x 满足()()()f xy f x f y =+,当0x y <<时,都有()()f x f y >,且112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则不等式()()32f x f x -+-≥-的解集为( )A .[)1,0-B .[)4,0-C .(]3,4D .[)(]1,03,4-5.已知定义在R 上的偶函数()f x 满足:当0x ≥时,()2x f x =,且(2)(3)f x af x +≤-对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A .1,32⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .1,32⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .[32,)+∞D .(0,32]6.已知幂函数()(1)n f x a x =-的图象过点(2,8),且(2)(12)f b f b -<-,则b 的取值范围是( ) A .(0,1)B .(1,2)C .(,1)-∞D .(1,)+∞7.已知定义在R 上的函数()f x ,满足()()()3f m n f m f n +=+-,且0x >时,()3f x <,则下列说法不正确的是( )A .()()6f x f x +-=B .()y f x =在R 上单调递减C .若()10f =,()()22190f x x f x ++--->的解集()1,0-D .若()69f =-,则123164f ⎛⎫= ⎪⎝⎭8.对于实数a 和b ,定义运算“*”:,,,.b a b a b a a b ≤⎧*=⎨>⎩设()f x x =,()224g x x x =--+,则()()()M x f x g x =*的最小值为( )A .0B .1C .2D .39.下列函数中,是奇函数且在()0,∞+上单调递增的是( ) A .y x =B .2log y x =C .1y x x=+D .5y x =10.函数()f x 对于任意x ∈R ,恒有()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,那么( ) A .可能不存在单调区间 B .()f x 是R 上的增函数 C .不可能有单调区间D .一定有单调区间11.函数()21x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .12.设函数()()1xf x x R x=-∈+,区间[,]M a b =,集合{(),}N y y f x x M ==∈,则使M N 成立的实数对(,)a b 有( )A .0个B .1个C .2个D .无数个13.已知22()log (1)24f x x x x =--+,若()2120f x x -+-<,则x 的取值范围为( )A .(,0)(1,)-∞⋃+∞B .1515,22⎛ ⎝⎭C .1515,01,22⎛⎫⎛+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭D .(1,0)(1,2)-14.函数24()|3|3x f x x -=+-是( )A .奇函数B .偶函数C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数15.若()21f x ax x a =+++在()2,-+∞上是单调递增函数,则a 的取值范围是( ) A .1(,]4-∞B .1(0,]4C .1[0,]4D .1[,)4+∞二、填空题16.已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,且对于12,[0,)x x ∀∈+∞,都有()()()221112210x f x x f x x x x x ->≠-,且(3)2f =,则不等式6()f x x>的解集为___________.17.设2,0()1,0x x f x x -⎧≤=⎨>⎩,则满足()()1 2f x f x +<的实数x 的取值范围是__________.18.定义在[0,)+∞上的函数()y f x =满足:(1)(2)0f =;(2)当02x <<时,()0f x ≠;(3)任意的,0x y >总有()(())()f x y f x f y f y +=⋅⋅成立.则1(3)2f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭__________.19.定义在()1,1-上的函数()3sin f x x x =--,如果()()2110f a f a -+->,则实数a 的取值范围为______.20.已知函数()()()2421log 1a x ax x f x x x ⎧-+<⎪=⎨≥⎪⎩,在区间(),-∞+∞上是减函数,则a 的取值范围为______ .21.函数()22(1)221x xx f x x -++-=+,在区间[]2019,2019-上的最大值为M ,最小值为m .则M m +=_____.22.设函数10()20xx x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是____________.23.函数()22f x x x =-,[]2,2x ∈-的最大值为________.24.定义在R 上的偶函数()f x 满足()()2f x f x +=-,且在[]2,0-上是减函数,下面是关于()f x 的判断:①()f x 是以2为周期的函数;②()0f 是函数的最大值;③()f x 在[]2,3上是减函数;④()f x 的图像关于直线2x =对称.其中正确的命题的序号是____________(注:把你认为正确的命题的序号都填上)25.已知函数()()()()22sin 1R f x x x x x a a =--++∈在区间[]1,3-上的最大值与最小值的和为18,则实数a 的值为______.26.已知定义在()0,∞+上的函数()f x 的导函数为()f x ',若对于任意0x >都有()()3f x f x x '<,且()44f =,则不等式()31016f x x -<的解集为________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】先由()f x 是R 上的奇函数,()g x 是R 上的偶函数,且32()()231f x g x x x x +=+++,得到32()()231f x g x x x x -+-=-+-+,求出()f x 和()g x ,再求(1)(2)f g +【详解】因为32()()231f x g x x x x +=+++,所以32()()231f x g x x x x -+-=-+-+.又()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,所以32()()231f x g x x x x -+=-+-+,则32()23,()1f x x x g x x =+=+,故(1)(2)5510f g +=+=.故选:D 【点睛】 函数奇偶性的应用:(1)一般用()()f x f x =-或()()f x f x =-;(2)有时为了计算简便,我们可以对x 取特殊值: (1)(1)f f =-或(1)(1)f f =-.2.D解析:D 【分析】 先判断函数()2xf x x =+是奇函数,且在R 上单调递增;根据题中条件,得到()()44f a a f b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,求解,即可得出结果. 【详解】 因为()2xf x x =+的定义域为R ,显然定义域关于原点对称, 又()()22x xf x f x x x --==-=--++, 所以()f x 是奇函数, 当0x ≥时,()21222x x f x x x x ===-+++显然单调递增;所以当0x <时,()2xf x x =-+也单调递增;又()00f =,所以函数()2xf x x =+是连续函数; 因此()2xf x x =+在R上单调递增; 当[],x M a b ∈=时,()()()44,4y f x f a f b =∈⎡⎤⎣⎦,因为(){}4,N yy f x x M ==∈∣, 所以为使M N ,必有()()44f a af b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,即4242aa ab b b a b⎧=⎪+⎪⎪=⎨+⎪⎪<⎪⎩,解得22a b =-⎧⎨=⎩或20a b =-⎧⎨=⎩或2a b =⎧⎨=⎩, 即使得M N 的实数对(),a b 有()2,2-,()2,0-,()0,2,共3对.故选:D. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于先根据函数解析式,判断函数()f x 是奇函数,且在R 上单调递增,得出[],x M a b ∈=时,()4y f x =的值域,列出方程,即可求解.3.A解析:A 【分析】设(,)P x y1=,代0x =排除C 、D ,通过奇偶性排除B. 【详解】 解:设(,)P x y因为PA PB a ⋅=,,A B 坐标分别为(1,0)-,(1,0),且1a =1=当0x =时,上式等式成立,即点(0,0)满足PA PB a ⋅=,故排除C 、D.当x -代替x1== 即图形关于y 轴对称,排除B. 故选:A. 【点睛】应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法(1)求函数值:将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解;(2)求解析式:先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求解,或充分利用奇偶性构造关于()f x 的方程(组),从而得到()f x 的解析式;(3)求函数解析式中参数的值:利用待定系数法求解,根据()()0f x f x ±-=得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值; (4)画函数图象和判断单调性:利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.4.A解析:A 【分析】采用赋值法,令1x y ==求得()10f =,同理可求()21f =-,()42f =-; 化()()32f x f x -+-≥-为()()234f x x f -≥,再结合单调性解不等式得结果.【详解】令1x y ==,得()()121f f =即()10f =,令12x =,2y =则()()1122f f f ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭得()21f =-,令2x y ==,()()()4222f f f =+=-,所以由()()32f x f x -+-≥-得()()234f x x f -≥;又因为函数()f x 的定义域为()0,∞+,且0x y <<时,都有()()f x f y >,所以203034x x x x ->⎧⎪->⎨⎪-≤⎩ 即0314x x x <⎧⎪<⎨⎪-≤≤⎩所以10x -≤<, 即不等式()()32f x f x -+-≥-的解集为[)1,0-. 故选:A 【点睛】思路点晴:抽象函数往往通过赋值法来解决问题.5.C解析:C 【分析】根据题意,可得()f x 的解析式,分别求得当23x -≤≤时,3x >时,2x <-时,(2)f x +和(3)f x -的表达式,结合题意,即可求得a 的范围,综合即可得答案.【详解】由题意知:2,0()2,0x x x f x x -⎧≥=⎨<⎩当23x -≤≤时,20,30x x +≥-≥, 所以2322x x a +-≤⋅,所以212x a -≥, 因为23x -≤≤,所以215max (2)232x a -≥==;当3x >时,20,30x x +>-<, 所以2(3)22x x a +--≤⋅,所以5232a ≥=; 当2x <-时,20,30x x +<-> 所以(2)322x x a -+-≤⋅,所以51232a -≥=, 综上32a ≥. 故选:C 【点睛】解题的关键是根据题意求得()f x 的解析式,分类讨论,将(2)f x +和(3)f x -进行转化,考查分类讨论的思想,属中档题.6.C解析:C 【分析】先根据题意得幂函数解析式为3()f x x =,再根据函数的单调性解不等式即可得答案. 【详解】解:因为幂函数()(1)nf x a x =-的图像过点(2,8), 所以1128na -=⎧⎨=⎩,所以23a n =⎧⎨=⎩,所以3()f x x =, 由于函数3()f x x =在R 上单调递增,所以(2)(12)212f b f b b b -<-⇔-<-,解得:1b <. 故b 的取值范围是(,1)-∞. 故选:C. 【点睛】本题考查幂函数的定义,根据幂函数的单调性解不等式,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于根据幂函数的系数为1待定系数求得解析式,进而根据单调性解不等式.7.D解析:D 【分析】构造函数()()3g x f x =-,验证函数()g x 的奇偶性可判断A 选项的正误;判断函数()g x 的单调性可判断B 选项的正误;利用函数()g x 的单调性解不等式()()22190f x x f x ++--->,可判断C 选项的正误;计算出()24g =-,求出116g ⎛⎫⎪⎝⎭的值,可求得116f ⎛⎫⎪⎝⎭的值,可判断D 选项的正误. 【详解】构造函数()()3g x f x =-,由()()()3f m n f m f n +=+-可得()()()g m n g m g n +=+. 对于A 选项,取0m n ==,可得()()020g g =,()00∴=g ,取n m =-,则()()()00g g m g m =+-=,()()g m g m ∴-=-,则函数()g x 为奇函数,所以,()()()()60g x g x f x f x +-=+--=,可得()()6f x f x +-=,A 选项正确; 对于B 选项,由已知条件可知,当0x >时,()()30g x f x =-<.任取1x 、2x R ∈且12x x >,所以,()()()()()1212120g x x g x g x g x g x -=+-=-<,()()12g x g x ∴<,所以,函数()()3g x f x =-为R 上的减函数,所以,函数()f x 为R 上的减函数,B 选项正确; 对于C 选项,()10f =,可得()()1133g f =-=-,由()()22190f x x f x ++--->,可得()()22130g x x g x ++--->,即()()()21311g xx g g +->=-=-,211x x ∴+-<-,可得20x x +<,解得10x -<<.C 选项正确; 对于D 选项,()()()()()663124232g f g g g =-=-=+=,()24g ∴=-,()()112214324216g g g g ⎛⎫⎛⎫=====- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,111316168fg ⎛⎫⎛⎫∴-==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因此,123168f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,D 选项错误. 故选:D. 【点睛】方法点睛:利用定义证明函数单调性的方法:(1)取值:设1x 、2x 是所给区间上的任意两个值,且12x x <;(2)作差变形:即作差()()12f x f x -,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符号的方向变形;(3)定号:确定差()()12f x f x -的符号; (4)下结论:判断,根据定义得出结论. 即取值→作差→变形→定号→下结论.8.B解析:B【分析】由题意可得()()()()()()()()()g x f x g x M x f x g x f x f x g x ⎧≤⎪=*=⎨>⎪⎩,通过解不等式得出()()211724,12117,1,x x x M x x x ⎧⎡⎤----+∈⎪⎢⎥⎪⎣⎦=⎨⎛⎫--⎪∈-∞⋃+∞ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎩,作出函数()M x 的图象,根据函数图象可得答案. 【详解】由条件有()()()()()()()()()g x f x g x M x f x g x f x f x g x ⎧≤⎪=*=⎨>⎪⎩当0x ≥时,()224g x x x x =--+≥,得到01x ≤≤, 即01x ≤<时,()()f x g x <,当1x >时,()()f x g x > 当0x <时,()224g x x x x =--+≤-,得117x --≤即当117x --≤时,()()f x g x >,当1170x --<<时,()()f x g x <所以()()211724,1117,1,x x x M x x x ⎧⎡⎤----+∈⎪⎢⎥⎪⎣⎦=⎨⎛⎫--⎪∈-∞⋃+∞ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎩作出函数()M x 的图象,如图所示,由图可得,当1x =时,()M x 有最小值1 故选:B9.D解析:D 【分析】对四个选项一一一判断:A 、B 不是奇函数,C 是奇函数,但在()0,∞+上不单调. 【详解】 对于A :y =()0,∞+上单调递增,但是非奇非偶,故A 错误;对于B :2log y x =为偶函数,故B 错误; 对于C :1y x x=+在(0,1)单减,在(1,+∞)单增,故C 错误; 对于D :5y x =既是奇函数也在()0,∞+上单调递增,符合题意. 故选:D 【点睛】四个选项互不相关的选择题,需要对各个选项一一验证.10.A解析:A 【分析】根据题意,举出两个满足()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭的例子,据此分析选项可得答案. 【详解】根据题意,函数()f x 对于任意x ∈R ,恒有()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭, 则()f x 的解析式可以为:()2,1 1.51,0.510,00.5x f x x x ⎧⎪<≤⎪⎪=<≤⎨⎪<≤⎪⎪⎩,满足()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,不是增函数,没有单调区间,也可以为()f x x =,满足()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭, 是增函数,其递增区间为R ,则()f x 可能存在单调区间,也可能不存在单调区间, 则A 正确;BCD 错误; 故选:A. 【点睛】关键点睛:本题考查函数单调性的定义,构造反例是解决本题的关键.11.D解析:D分析函数()f x 的奇偶性及其在区间()0,∞+上的单调性,由此可得出合适的选项. 【详解】函数()21x f x x -=的定义域为{}0x x ≠,()()()2211x x f x f x x x----===-, 函数()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 、C 选项;当0x >时,()211x f x x x x-==-,因为y x =,1y x =-在区间()0,∞+上都是增函数,所以函数()f x 在()0,∞+上单调递增,排除A 选项, 故选:D. 【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.12.A解析:A 【分析】 由已知中函数()()1||xf x x R x =-∈+,我们可以判断出函数的奇偶性及单调性,再由区间[M a =,]()b a b <,集合{|()N y y f x ==,}x M ∈,我们可以构造满足条件的关于a ,b 的方程组,解方程组,即可得到答案.【详解】x R ∈,()()1xf x f x x-==-+,()f x ∴为奇函数, 0x 时,1()111x f x x x -==-++,0x <时,1()111x f x x x-==--- ()f x ∴在R 上单调递减函数在区间[a ,]b 上的值域也为[a ,]b ,则()(),f a b f b a ==, 即1a b a -=+,1ba b-=+,解得0a =,0b = a b <,使M N 成立的实数对(,)a b 有0对 故选:A本题考查的知识点是集合相等,函数奇偶性与单调性的综合应用,其中根据函数的性质,构造出满足条件的关于a ,b 的方程组,是解答本题的关键.13.C解析:C 【分析】首先判断函数的单调性和定义域,再解抽象不等式. 【详解】函数()f x 的定义域需满足210240x x x ->⎧⎨-+≥⎩,解得:1x >,并且在区间()1,+∞上,函数单调递增,且()22f =, 所以()()()2212012f x x f x x f -+-<⇔-+<,即221112x x x x ⎧-+>⎨-+<⎩,解得:1x <<0x <<.故选:C 【点睛】关键点点睛:本题的关键是判断函数的单调性和定义域,尤其是容易忽略函数的定义域.14.A解析:A 【分析】首先求出函数的定义域,然后利用奇偶性定义判断即可. 【详解】解:因为()f x =所以240330x x ⎧-≥⎪⎨+-≠⎪⎩解得22x -≤≤且0x ≠,故函数的定义域为[)(]2,00,2-,定义域关于原点对称,所以()f x =,[)(]2,00,2x ∈-,又()()f x f x -===-所以函数为奇函数; 故选:A 【点睛】本题考查函数的奇偶性的判断,判断函数的奇偶性按照两步:①求函数的定义域,判断定义域是否关于原点对称;②计算()f x -判断与()f x 之间的关系;15.C解析:C 【分析】先考虑a 是否为零,然后再分一次函数和二次函数分别考虑. 【详解】当0a =时,则()1f x x =+,显然在()2,-+∞上递增;当0a ≠时,则()21f x ax x a =+++是二次函数,因为()f x 在()2,-+∞上递增,则对称轴122x a =-≤-且0a >,解得:10,4a ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦;综上:a 的取值范围是1[0,]4,故选C. 【点睛】本题考查根据单调区间求解参数范围问题,难度一般.对于形如()2f x ax bx c =++的函数,一定要明确:并不一定是二次函数,可能会出现0a =的情况,所以要分类讨论.二、填空题16.【分析】令可得是上的增函数根据为奇函数可得为偶函数且在上是减函数分类讨论的符号将变形后利用的单调性可解得结果【详解】令则对于都有所以是上的增函数因为函数为定义在R 上的奇函数所以所以所以是定义在R 上的 解析:(3,0)(3,)-⋃+∞【分析】令()()g x xf x =,可得()g x 是[0,)+∞上的增函数,根据()f x 为奇函数可得()g x 为偶函数,且在(,0)-∞上是减函数,分类讨论x 的符号,将6()f x x>变形后,利用()g x 的单调性可解得结果. 【详解】令()()g x xf x =,则对于12,[0,)x x ∀∈+∞,都有211221()()0()g x g x x x x x ->≠-, 所以()g x 是[0,)+∞上的增函数,因为函数()f x 为定义在R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以()()()()g x xf x xf x g x -=--==,所以()g x 是定义在R 上的偶函数,所以()g x 在(,0)-∞上是减函数,当0x >时,6()f x x>化为()63(3)xf x f >=,即()(3)g x g >,因为()g x 是[0,)+∞上的增函数,所以3x >, 当0x <时,6()f x x>化为()6xf x <,因为()f x 为奇函数,且(3)2f =,所以(3)(3)2f f -=-=-,所以()6xf x <化为()3(3)(3)g x f g <--=-,因为()g x 在(,0)-∞上是减函数,所以30x -<<,综上所述:6()f x x>的解集为(3,0)(3,)-⋃+∞. 故答案为:(3,0)(3,)-⋃+∞【点睛】关键点点睛:构造函数()()g x xf x =,利用()g x 的奇偶性和单调性求解是解题关键.17.【分析】画出图像结合图像判断题出函数的单调性即可求解【详解】作出函数的图像如图满足解得故答案为:【点睛】方法点睛:该不等式的求解利用的是函数的单调性用数形结合法解决更为直观 解析:(),0-∞【分析】画出2,0()1,0x x f x x -⎧≤=⎨>⎩图像,结合图像判断题出函数的单调性,即可求解(1)(2)f x f x +<.【详解】作出函数2,0()1,0x x f x x -⎧≤=⎨>⎩的图像如图,满足(1)(2)f x f x +<2021x x x <⎧∴⎨<+⎩,解得0x <. 故答案为:(),0-∞. 【点睛】方法点睛:该不等式的求解利用的是函数的单调性,用数形结合法解决更为直观.18.【分析】先令求得再令可得结合已知条件可得从而可得答案【详解】解:令则由得因为所以令则因为当时;所以所以所以所以故答案为:【点睛】关键点点睛:此题考查抽象函数求值问题解题的关键是结合已知条件正确赋值令解析:43【分析】先令1,2x y ==,求得(3)0f =,再令31,22x y ==,可得311(())()(2)222f f f f ⋅=,结合已知条件可得1()2f ,从而可得答案 【详解】解:令1,2x y ==,则由()(())()f x y f x f y f y +=⋅⋅得((2))(2)(12)f f f f ⋅=+, 因为(2)0f =,所以(3)0f =,令31,22x y ==,则311(())()(2)222f f f f ⋅=, 因为(2)0f =,当02x <<时,()0f x ≠;所以31(())0(2)22f f f ==, 所以31()222f =,所以14()23f =, 所以14(3)23f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭故答案为:43【点睛】关键点点睛:此题考查抽象函数求值问题,解题的关键是结合已知条件正确赋值,令31,22x y ==,则311(())()(2)222f f f f ⋅=,由(2)0f =,当02x <<时,()0f x ≠,可得31()222f =,从而得14()23f = 19.【分析】先得出函数是奇函数且是减函数从而得到结合函数的定义域从而求出的范围【详解】解:是奇函数又是减函数若则则解得:或由解得:综上:故答案为:【点睛】本题考查了函数的奇偶性函数的单调性的应用属于中档题解析:(【分析】先得出函数是奇函数且是减函数,从而得到211a a -<-,结合函数的定义域,从而求出a 的范围. 【详解】 解:()3sin (3sin )()f x x x x x f x -=-=-+=-,是奇函数,又()3cos 0f x x '=-+<,是减函数, 若2(1)(1)0f a f a -+->, 则2((1))1f a f a -->,则211a a -<-,解得:1a >或2a <-,由2111111a a -<-<⎧⎨-<-<⎩,解得:0a <<,综上:1a <<故答案为:(. 【点睛】本题考查了函数的奇偶性,函数的单调性的应用,属于中档题.20.【分析】根据题意讨论时是二次函数在对称轴对称轴左侧单调递减时是对数函数在时单调递减;再利用端点处的函数值即可得出满足条件的的取值范围【详解】解:由函数在区间上是减函数当时二次函数的对称轴为在对称轴左解析:1324a ≤≤ 【分析】根据题意,讨论1x <时,()f x 是二次函数,在对称轴对称轴左侧单调递减,1x 时,()f x 是对数函数,在01a <<时单调递减;再利用端点处的函数值即可得出满足条件的a 的取值范围. 【详解】解:由函数242(1)()(1)a x ax x f x log x x ⎧-+<=⎨⎩在区间(,)-∞+∞上是减函数,当1x <时,2()42f x x ax =-+,二次函数的对称轴为2x a =, 在对称轴左侧单调递减,21a ∴,解得12a; 当1x 时,()log a f x x =,在01a <<时单调递减; 又2142log 1a a -+, 即34a; 综上,a 的取值范围是1324a . 故答案为:1324a . 【点睛】本题考查了分段函数的单调性问题,也考查了分类讨论思想的应用问题,属于中档题.21.【分析】可将原函数化为可设可判断为奇函数再根据奇函数与最值性质进行求解即可【详解】因为设所以;则是奇函数所以在区间上的最大值为即在区间上的最小值为即∵是奇函数∴则故答案为:2【点睛】本题主要考查奇函解析:2【分析】可将原函数化为()2222+11x x x f x x -+-=+,可设()22221x xx g x x -+-=+,可判断()g x 为奇函数,再根据奇函数与最值性质进行求解即可. 【详解】因为()222(1)22222=+111x x x xx x f x x x --++-+-=++ 设()[]()22222019,20191x xx g x x x -+-=∈-+,, 所以()()()()2222222211x xx x x x g x g x x x ---+-+--==-=-+-+ ;则()g x 是奇函数,所以()f x 在区间[]2019,2019-上的最大值为M ,即()1max M g x =+,()f x 在区间[]2019,2019-上的最小值为m ,即()min 1m g x =+,∵()g x 是奇函数,∴()()max min 0g x g x +=, 则()()22max min M m g x g x +=++= . 故答案为:2. 【点睛】本题主要考查奇函数的性质,利用奇函数最值性质进行转化是解决本题的关键.属于中档题.22.【解析】由题意得:当时恒成立即;当时恒成立即;当时即综上x 的取值范围是【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么然后代入该段的解析式求值解决此类问题时要注解析:1(,)4-+∞【解析】 由题意得: 当12x >时,12221x x -+>恒成立,即12x >;当102x <≤时,12112x x +-+> 恒成立,即102x <≤;当0x ≤时,1111124x x x ++-+>⇒>-,即014x -<≤.综上,x 的取值范围是1(,)4-+∞.【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性,即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么,然后代入该段的解析式求值.解决此类问题时,要注意区间端点是否取到及其所对应的函数值,尤其是分段函数结合点处的函数值.23.8【分析】首先画出的图象根据图象即可求出函数的最大值【详解】函数的图象如图所示:由图可知故答案为:【点睛】本题主要考查利用函数的图象求最值熟练画出函数图象为解题的关键属于中档题解析:8 【分析】首先画出()f x 的图象,根据图象即可求出函数的最大值. 【详解】函数()f x 的图象如图所示:由图可知,max ()(2)44=8f x f =-=+. 故答案为:8 【点睛】本题主要考查利用函数的图象求最值,熟练画出函数图象为解题的关键,属于中档题.24.③④【分析】根据函数的周期性及对称性判断各个选项即可得解;【详解】解:所以函数是以4为周期的函数故①错误;偶函数在上是减函数在上是增函数在上最小值为是以4为周期的函数是函数的最小值故②错误;在上是减解析:③④ 【分析】根据函数的周期性及对称性判断各个选项即可得解; 【详解】 解:(2)()f x f x +=-,(4)(2)()f x f x f x ∴+=-+=,所以函数()f x 是以4为周期的函数,故①错误;偶函数()f x 在[2-,0]上是减函数,()f x ∴在[0,2]上是增函数,∴在[2-,2]上,最小值为(0)f ,()f x 是以4为周期的函数,(0)f ∴是函数的最小值,故②错误;()f x 在[2-,0]上是减函数,()f x ∴在[2,4]上是减函数,故③正确; (2)()(2)f x f x f x -+=--=+,()f x ∴的图象关于直线2x =对称,即④正确.故答案为:③④. 【点睛】本题考查函数的周期性,偶函数在对称区间上单调性相反这一结论,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.25.8【分析】利用换元法令则所以原函数变为令则函数为奇函数且推出进而求出的值【详解】令则所以原函数变为令则函数为奇函数且所以所以因为为奇函数所以所以所以故答案为:8【点睛】此题考查函数的奇偶性的应用考查解析:8 【分析】利用换元法令1t x =-,则[]2,2t ∈-,所以原函数变为()21sin 1y t t t a =-+++,令()()21sin g t t t t =-+,[]2,2t ∈-,则函数g t 为奇函数且()1y g t a =++,推出()()max min 0g t g t +=,()()max min 2218g t g t a +=+=,进而求出a 的值【详解】令1t x =-,则[]2,2t ∈-,所以原函数变为()21sin 1y t t t a =-+++,令()()21sin g t t t t =-+,[]2,2t ∈-,则函数g t 为奇函数且()1y g t a =++,所以()()max max 1f x g t a =++,()()min min 1f x g t a =++, 所以()()()()max min max min 22f x f x g t g t a +=+++. 因为g t 为奇函数,所以()()max min 0g t g t +=,所以()()max min 2218g t g t a +=+=,所以8a =.故答案为:8 【点睛】此题考查函数的奇偶性的应用,考查换元法的应用,属于基础题26.【分析】设函数利用导数结合可得在上单调递减将化为可解得结果【详解】即为设函数则所以在上单调递减又因为所以不等式可化为即所以故解集为故答案为:【点睛】本题考查了构造函数利用导数判断单调性考查了利用函数 解析:()4,+∞【分析】 设函数()()3f xg x x=,利用导数结合()()3f x f x x '<可得()g x 在()0,∞+上单调递减,将()31016f x x -<化为()()4g x g <可解得结果. 【详解】()()3f x f x x '<即为()()30xf x f x '-<,设函数()()3f x g x x=, 则()()()()()3264330f x x f x x xf x f x g x x x''⋅-⋅-'==<,所以()g x 在()0,∞+上单调递减,又因为()44f =,所以()()3414416f g ==,不等式()31016f x x -<可化为()3116f x x <,即()()4g x g <,所以4x >,故解集为()4,+∞. 故答案为:()4,+∞.【点睛】本题考查了构造函数,利用导数判断单调性,考查了利用函数的单调性解不等式,属于中档题.。
(人教版)上海市必修第一册第三单元《函数概念与性质》测试(含答案解析)
一、选择题1.已知()2xf x x =+,[](),M a b a b =<,(){}4,N yy f x x M ==∈∣,则使得MN 的实数对(),a b 有( )A .0个B .1个C .2个D .3个2.函数2()1sin 12xf x x ⎛⎫=-⎪+⎝⎭的图象大致形状为( ). A . B .C .D .3.已知奇函数()f x 在区间[]2,3上单调递增,则()f x 在区间[]3,2--上( ) A .单调递增,且最大值为()2f - B .单调递增,且最大值为()3f - C .单调递减,且最大值为()2f -D .单调递减,且最大值为()3f -4.意大利著名天文学家伽利略曾错误地猜测链条自然下垂时的形状是抛物线.直到1690年,雅各布·伯努利正式提出该问题为“悬链线”问题并向数学界征求答案.1691年他的弟弟约翰·伯努利和菜布尼兹、惠更斯三人各自都得到了正确答案,给出悬链线的数学表达式——双曲余弦函数:()cosh x f x c a c a =+=2xxa ae e a -++⋅(e 为自然对数的底数).当0c ,1a =时,记(1)p f =-,12m f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,(2)n f =,则p ,m ,n 的大小关系为( ).A .p m n <<B .n m p <<C .m p n <<D .m n p <<5.已知函数2()f x x bx c =++,且(2)()f x f x +=-,则下列不等式中成立的是( ) A .(4)(0)(4)f f f -<< B .(0)(4)(4)f f f <-< C .(0)(4)(4)f f f <<-D .(4)(0)(4)f f f <<-6.已知函数()f x 的定义域为,(4)R f x +是偶函数,(6)3f =,()f x 在(,4]-∞上单调递减,则不等式(24)3f x -<的解集为( ) A .(4,6)B .(,4)(6,)-∞⋃+∞C .(,3)(5,)-∞⋃+∞D .(3,5)7.定义在R 上的奇函数()f x 满足()10f =,且对任意的正数a 、b (ab ),有()()0f a f b a b -<-,则不等式()202f x x -<-的解集是( )A .()()1,12,-+∞B .()(),13,-∞-+∞C .()(),13,-∞+∞ D .()(),12,-∞-+∞8.函数f (x )=2112x x --的值域为( ) A .[-43,43] B .[-43,0] C .[0,1]D .[0,43] 9.定义在[]1,1-的函数()f x 满足下列两个条件:①任意的[1,1]x ∈-都有()()f x f x -=-;②任意的,[0,1]m n ∈,当m n ≠,都有()()0f m f n m n-<-,则不等式(12)(1)0f x f x -+-<的解集是( )A .10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .12,23⎛⎤⎥⎝⎦C .11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭D .20,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭10.函数3e ex x x y -=+(其中e 是自然对数的底数)的图象大致为( )A .B .C .D .11.设函数()()212131log 1313x xe e xf x x --=++++,则做得()()31f x f x ≤-成立的x 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .11,,42⎛⎤⎡⎫-∞⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭ D .11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦12.设函数()f x 的定义域为D ,如果对任意的x D ∈,存在y D ∈,使得()()f x f y =-成立,则称函数()f x 为“呆呆函数”,下列为“呆呆函数”的是( ) A .2sin cos cos y x x x =+ B .2x y = C .ln x y x e =+D .22y x x =-13.现有下列四个结论中,其中正确结论的个数是( ) ①幂函数()k yx k Q =∈的图象与函数1y x =的图象至少有两个交点;②函数()30xy k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3xy =的图象经过平移得到;③函数11(0)312xy x x ⎛⎫=+≠⎪-⎝⎭是偶函数; ④函数21lg ||x y x +=无最大值,也无最小值;A .1个B .2个C .3个D .4个14.函数2222(1)ln 2(1)x y x x +=-⋅+的部分图象是( )A .B .C .D .15.下列函数中,在[)1,+∞上为增函数的是 A .()22y x =-B .1y x =-C .11y x =+ D .()21y x =-+二、填空题16.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,()()1f x x x =+.则函数的解析式为__________17.已知a R ∈,函数229()f x x a a x=++-在区间[3,1]--上的最大值10,则a 的取值范围是__________. 18.函数()21log f x x=-___________.19.已知函数12()log f x x a =+,g (x )=x 2-2x ,若11[,2]4x ∀∈,2[1,2]x ∃∈-,使得f(x 1)=g (x 2),则实数a 的取值范围是________. 20.设函数2()21k f x x x =-+(120191,,1,2,3,,2019k x k k k +⎡⎤∈-=⎢⎥⎣⎦)的值域依次是1232019,,,,A A A A ,则1232019A A A A ⋂⋂⋂⋂=__________.21.高斯,德国著名数学家、物理学家、天文学家,是近代数学奠基者之一,享有“数学王子”之称.函数[]y x =称为高斯函数,其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数,当(]1.5,3x ∈-时,函数22x y ⎡-=⎤⎢⎥⎣⎦的值域为________. 22.如果方程24x +y |y |=1所对应的曲线与函数y =f (x )的图象完全重合,那么对于函数y =f (x )有如下结论: ①函数f (x )在R 上单调递减;②y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1; ③函数f (x )的值域为(﹣∞,2]; ④函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点. 其中正确结论的序号是_____.23.已知函数()f x =ln 2x x +,则()232f x -<的解集为_____.24.定义在()0,∞+上的函数()f x ,满足对于任意正实数x ,y 恒有()()()f xy f x f y =+,且()31f =,如果对任意的1x ,()20,x ∈+∞,当12x x ≠时,都有()()()12120x x f x f x -⋅->⎡⎤⎣⎦,则不等式()()82f x f x +-<的解集是_________.25.已知函数()()()()22sin 1R f x x x x x a a =--++∈在区间[]1,3-上的最大值与最小值的和为18,则实数a 的值为______.26.已知f (x )是R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2﹣5x ,则f (x ﹣1)>f (x )的解集为_____.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】 先判断函数()2xf x x =+是奇函数,且在R 上单调递增;根据题中条件,得到()()44f a a f b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,求解,即可得出结果. 【详解】 因为()2xf x x =+的定义域为R ,显然定义域关于原点对称, 又()()22x xf x f x x x --==-=--++, 所以()f x 是奇函数, 当0x ≥时,()21222x x f x x x x ===-+++显然单调递增;所以当0x <时,()2xf x x =-+也单调递增; 又()00f =,所以函数()2xf x x =+是连续函数;因此()2xf x x =+在R上单调递增; 当[],x M a b ∈=时,()()()44,4y f x f a f b =∈⎡⎤⎣⎦,因为(){}4,N yy f x x M ==∈∣, 所以为使M N ,必有()()44f a af b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,即4242aa ab b b a b⎧=⎪+⎪⎪=⎨+⎪⎪<⎪⎩,解得22a b =-⎧⎨=⎩或20a b =-⎧⎨=⎩或02a b =⎧⎨=⎩, 即使得M N 的实数对(),a b 有()2,2-,()2,0-,()0,2,共3对.故选:D. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于先根据函数解析式,判断函数()f x 是奇函数,且在R 上单调递增,得出[],x M a b ∈=时,()4y f x =的值域,列出方程,即可求解.2.B解析:B 【分析】首先判断函数的奇偶性,再判断0πx <<时,函数值的正负,判断得选项. 【详解】因为2()1sin 12x f x x ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,所以12()sin 12xxf x x -=⋅+, ()()()2221sin 1sin 1212x x xf x x x -⎛⎫⨯⎛⎫-=--=-- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭()()21221sin 12x x x ⎛⎫+- ⎪=-- ⎪+⎝⎭221sin 1sin 1212xxx x ⎛⎫⎛⎫=--=- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭()f x =,所以函数是偶函数,关于y 轴对称,排除C ,D , 令()0f x =,则21012x-=+或sin 0x =,解得()x k k Z π=∈,而0πx <<时,120x -<,120x +>,sin 0x >,此时()0f x <.故排除A.故选:B . 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(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.3.A解析:A 【分析】利用函数单调性的定义结合奇函数的基本性质可判断函数()f x 在区间[]3,2--上的单调性,进而可得出函数()f x 在区间[]3,2--上的最值. 【详解】任取1x 、[]23,2x ∈--且12x x <,即1232x x -≤<≤-,所以,2123x x ≤-<-≤, 因为函数()f x 在区间[]2,3上单调递增,则()()21f x f x -<-, 因为函数()f x 为奇函数,则()()21f x f x -<-,()()12f x f x ∴<, 因此,函数()f x 在区间[]3,2--上为增函数,最大值为()2f -,最小值为()3f -.故选:A. 【点睛】方法点睛:利用定义证明函数单调性的方法:(1)取值:设1x 、2x 是所给区间上的任意两个值,且12x x <;(2)作差变形:即作差()()12f x f x -,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符号的方向变形;(3)定号:确定差()()12f x f x -的符号; (4)下结论:判断,根据定义得出结论. 即取值→作差→变形→定号→下结论.4.C解析:C 【分析】先利用导数证明函数()f x 在区间0,上单调递增,再结合单调性比较大小即可.【详解】由题意知,()2x x e e f x -+=,21()22x x x xe e ef x e--+-'==当0x >时,()0f x '>,即函数()f x 在区间0,上单调递增1(1)(1)2e ef f -+-==10122<<<,1(1)(2)2f f f ⎛⎫∴<< ⎪⎝⎭,即m p n << 故选:C 【点睛】关键点睛:解决本题的关键是利用导数证明函数()f x 的单调性,再结合单调性比较大小.5.C解析:C 【分析】由(2)()f x f x +=-,即可得到()f x 图象的对称轴为1x =,所以根据图象上的点离对称轴的距离即可比较出(0),(4),(4)f f f -的大小关系. 【详解】由(2)()f x f x +=-得()f x 图象的对称轴为1x =,所以()f x 在(,1]-∞上单调递减,在[1,)+∞上单调递增,且(4)(2)f f =-, 所以(0)(2)(4)(4)f f f f <-=<-, 故选:C. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关函数值的比较大小的问题,解题方法如下:(1)首先根据题中所给的函数解析式,判断函数类型,根据题中所给的条件,判断出函数图象的对称轴;(2)利用对称性,将自变量所对应的函数值进行转换; (3)根据函数的单调性求得结果.6.D解析:D 【分析】由题知函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则有()f x 在[4,)+∞上单调递增,且有(6)(2)3f f ==,再利用单调性解不等式即可得结果.【详解】因为(4)f x +是偶函数,所以函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则(6)(2)3f f ==. 因为()f x 在(,4]-∞上单调递减,所以()f x 在[4,)+∞上单调递增, 故(24)3f x -<等价于224x <-6<,解得35x <<. 故选:D 【点睛】关键点睛:本题的关键是能得出函数()f x 的图象关于直线4x =对称,进而判断出函数的单调性来,要求学生能够熟悉掌握函数性质的综合应用.7.C解析:C 【分析】易知函数()f x 在()0,∞+上单调递减,令2t x =-,将不等式()0f t t<等价为()00t f t >⎧⎨<⎩或()00t f t <⎧⎨>⎩,进一步求出答案. 【详解】∵对任意的正数a 、b (ab ),有()()0f a f b a b-<-,∴函数()f x 在()0,∞+上单调递减, ∴()f x 在(),0-∞上单调递减. 又∵()10f =,∴()()110f f -=-= 令2t x =- 所以不等式()0f t t <等价为()00t f t >⎧⎨<⎩或()00t f t <⎧⎨>⎩∴1t >或1t <-, ∴21x ->或21x -<-, ∴3x >或1x <,即不等式的解集为()(),13,-∞⋃+∞. 故选:C. 【点睛】本题考查抽象函数的单调性和奇偶性以及不等式的知识点,考查逻辑思维能力,属于基础题.8.C解析:C 【解析】令cos ,[0,π]x θθ=∈,则sin 1()()cos 2f xg θθθ-==-的几何意义是单位圆(在x 轴及其上方)上的动点(cos ,sin )M θθ与点(2,1)A 连线的斜率k ,由图象,得01k ≤≤,即函数()f x 的值域为[0,1],故选C.点睛:本题考查利用三角代换、直线的斜率公式求函数的值域,解决本题的关键有两个,21x -sin 1cos 2θθ--的形式联想到过两点的直线的斜率公式,充分体现了代数、三角函数、解析几何间的有机结合.9.D解析:D 【分析】根据题意先判断函数()f x 的奇偶性与单调性,然后将不等式变形得(12)(1)f x f x -<-,再利用单调性和定义域列出关于x 的不等式求解. 【详解】根据题意,由①知函数()f x 为奇函数,由②知函数()f x 在[0,1]上为减函数,所以可得函数()f x 在[]1,1-是奇函数也是减函数,所以不等式(12)(1)0f x f x -+-<,移项得(12)(1)f x f x -<--,变形(12)(1)f x f x -<-,所以11121x x -≤-<-≤,得203x ≤<. 故选:D. 【点睛】 本题考查的是函数单调性与奇偶性的综合问题,需要注意:(1)判断奇偶性:奇函数满足()()f x f x -=-;偶函数满足()()f x f x -=;(2)判断单调性:增函数()[]1212()()0x x f x f x -->;1212()()0f x f x x x ->-; 减函数:()[]1212()()0x x f x f x --<;1212()()0f x f x x x -<-;(3)列不等式求解时需要注意定义域的问题.10.A解析:A 【分析】由函数的奇偶性排除B ;由0x >的函数值,排除C ;由当x →+∞时的函数值,确定答案. 【详解】由题得函数的定义域为R ,因为3()()x xxf x f x e e---==-+,所以函数是奇函数,所以排除B ; 当0x >时,()0f x >,所以排除C ;当x →+∞时,()0f x →,所以选A . 故选:A 【点睛】方法点睛:根据函数的解析式找图象,一般先找图象的差异,再用解析式验证得解.11.D解析:D 【分析】先判断()f x 是偶函数且在0,上递减,原不等式转化为31x x ≥-,再解绝对值不等式即可. 【详解】()()()211221133111log 13log 131313x x xxe e e e xxf x x x ---⎛⎫=+++=+++ ⎪++⎝⎭,()121311log 1,,313x xe e xy x y y -⎛⎫=+== ⎪+⎝⎭在0,上都递减所以()f x 在0,上递减,又因为()()()()121311log 1313x xe e xf x x f x ----⎛⎫-=+-++= ⎪+⎝⎭,且()f x 的定义域为R ,定义域关于原点对称, 所以()f x 是偶函数, 所以()()()()313131f x f x f x f x x x ≤-⇔≤-⇔≥-,可得113142x x x x -≤-≤⇒≤≤,x 的取值范围是11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 故选:D. 【点睛】将奇偶性与单调性综合考查一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.12.C解析:C 【分析】根据“呆呆函数”的定义可知:函数()f x 的值域关于原点对称,由此逐项判断. 【详解】根据定义可知:()f x 为“呆呆函数”⇔()f x 的值域关于原点对称, A .2111sin cos cos sin 2cos 2222y x x x x x =+=++1242y x π⎛⎫=++∈ ⎪⎝⎭⎣⎦,此时值域不关于原点对称,故不符合;B .()20,xy =∈∞+,值域不关于原点对称,故不符合;C .ln x y x e =+,当0x →时,y →-∞,当x →+∞时,+y →∞, 所以()ln ,xy x e =+∈-∞+∞,值域关于原点对称,故符合;D .()[)222111,y x x x =-=--∈-+∞,值域不关于原点对称,故不符合, 故选:C. 【点睛】本题考查新定义函数,涉及到函数值域的分析,主要考查学生的分析理解能力,难度一般.13.A解析:A 【分析】①举反例说明命题为假;②应该是伸缩变换,可以判断出命题为假;③由奇偶函数的定义判断处函数为偶函数,可得命题为真; ④将函数变形,由均值不等式的性质可得最小值,可得命题为假. 【详解】 解:①取幂函数2y x ,显然与1y x=仅有一个交点,所以①不正确;②函数()30xy k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3xy =的图象经过伸缩得到,所以②不正确;③设()y f x =,由()()()3111,0312231xxxx f x x x +⎛⎫=+=≠ ⎪--⎝⎭,定义域关于原点对称, 则()()()()()()3131231231x x x x x x f x f x ---++-===--,()f x ∴是偶函数,故③正确;④函数215lg lg ||||||x y x x x ⎛⎫+==+ ⎪⎝⎭, 而lg y u =在定义域上单调递增,所以函数21lg ||x y x +=有最小值无最大值,所以④不正确. 故选:A . 【点睛】本题考查指对幂函数的性质,属于基础题.14.C解析:C 【详解】函数()()22221ln 21x y x x +=-⋅+是偶函数,排除AD;且222222(1)2,02(1)x x x x ++≥+∴≤+ 当01,0,10.x y x y <<>==时当时, 排除B,选C.点睛:这个题目考查的是由函数的解析式画函数的图象;一般这种题目是排除法来做的;先找函数的定义域,值域,看是否和解析式相符;再看函数的对称性,奇偶性,看两者是否相符;还有可以判断函数的极限值.15.B解析:B 【解析】对于A ,函数()22y x =-的图象是抛物线,对称轴是x =2,当x <2时是减函数,x >2时是增函数,∴不满足题意;对于B ,函数1,111,1x x y x x x -≥⎧=-=⎨-<⎩,∴当1≥x 时,是增函数,x <1时,是减函数,∴满足题意;对于C ,函数11y x =+,当x <−1,x >−1时,函数是减函数,∴不满足题意; 对于D ,函数()21y x =-+的图象是抛物线,对称轴是x =−1,当x >−1时是减函数,x <−1时是增函数,∴不满足题意;故选B.二、填空题16.【分析】设得到化简即得解【详解】设所以因为函数是定义在R 上的奇函数所以所以所以函数的解析式为故答案为:【点睛】方法点睛:求奇偶函数在对称区间的解析式一般利用代入法求解析式解析:(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩ 【分析】设0,x <得到()2f x x x -=-+,化简即得解.【详解】设0,0x x <∴->,所以()()21f x x x x x -=--=-+,因为函数()f x 是定义在R 上的奇函数, 所以()2f x x x -=-+,所以()2(1)f x x x x x =-+=-.所以函数的解析式为(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩.故答案为:(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩【点睛】方法点睛:求奇偶函数在对称区间的解析式,一般利用代入法求解析式.17.【分析】求出的范围后根据绝对值的性质根据最大值得不等关系可得的范围【详解】时当且仅当时等号成立又或时所以而的最大值为10所以的最大值为所以解得故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查函数的最值掌握绝对 解析:[8,)-+∞【分析】 求出229x x+的范围后根据绝对值的性质根据最大值得不等关系,可得a 的范围. 【详解】[3,1]x ∈--时,2[1,9]x ∈,2296x x +≥=,当且仅当23x =时等号成立, 又1x =-或3x =-时,22910x x +=,所以229610a x a a x+≤++≤+, 而()f x 的最大值为10,所以229x a x++的最大值为10a +, 所以100610a a a +≥⎧⎨+≤+⎩,解得8a ≥-.故答案为:[8,)-+∞. 【点睛】关键点点睛:本题考查函数的最值.掌握绝对值的性质是解题关键.当0a b >≥时,a b >,当0a b 时,a b <,当0a b >>时,0a b +>,则a b >,0a b +<时,a b <.18.【分析】根据函数的解析式有意义列出不等式求解即可【详解】因为所以即解得所以函数的定义域为故答案为:【点睛】本题主要考查了给出函数解析式的函数的定义域问题考查了对数函数的性质属于中档题解析:(0,2)【分析】根据函数的解析式有意义列出不等式求解即可. 【详解】 因为()f x =所以21log 0x x ->⎧⎨>⎩,即2log 1x x <⎧⎨>⎩解得02x <<,所以函数的定义域为(0,2), 故答案为:(0,2) 【点睛】本题主要考查了给出函数解析式的函数的定义域问题,考查了对数函数的性质,属于中档题.19.01【分析】当时当时由使得f (x1)=g (x2)等价于解不等式即可得解【详解】当时当时由使得f (x1)=g (x2)则可得:解得故答案为:【点睛】本题考查了求函数值域考查了恒成立和存在性问题以及转化思解析:[0,1] 【分析】当11[,2]4x ∈时,[]1()1+,2f x a a ∈-+,当2[1,2]x ∈-时,[]2()1,3g x ∈-,由11[,2]4x ∀∈,2[1,2]x ∃∈-,使得f (x 1)=g (x 2),等价于[][]1,21,3a a -++⊆-,解不等式即可得解. 【详解】当11[,2]4x ∈时,[]1()1+,2f x a a ∈-+, 当2[1,2]x ∈-时,[]2()1,3g x ∈-,由11[,2]4x ∀∈,2[1,2]x ∃∈-,使得f (x 1)=g (x 2),则[][]1,21,3a a -++⊆-, 可得:1123aa -≤-+⎧⎨+≤⎩,解得01a ≤≤, 故答案为:01a ≤≤.【点睛】本题考查了求函数值域,考查了恒成立和存在性问题以及转化思想,有一定的计算量,属于中档题.20.【分析】求出二次函数的对称轴判断函数的最小值与最大值然后求解值域的交集即可【详解】函数的对称轴为开口向上所以函数的最小值为函数()的值域依次是它们的最小值都是函数值域中的最大值为:当即时此时所以值域解析:2220190,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】求出二次函数的对称轴,判断函数的最小值与最大值,然后求解值域的交集即可. 【详解】函数()221k f x x x =-+的对称轴为1x =,开口向上,所以函数的最小值为()10f =,函数2()21k f x x x =-+(120191,,1,2,3,,2019k x k k k +⎡⎤∈-=⎢⎥⎣⎦)的值域依次是1232019,,,,A A A A ,它们的最小值都是0,函数值域中的最大值为:当12019111k k k +⎛⎫--=-⎪⎝⎭,即1010k =时,此时111010x =-, 所以,值域中的最大值中的最小值为22112019111101010101010f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以,212320192010220190,1010A A A A A ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦. 故答案为:2220190,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查二次函数的性质,函数的最值,考查分析问题解决问题的能力,涉及集合的交集计算,属于基础题.21.【分析】根据高斯函数定义分类讨论求函数值【详解】则当时当时当时∴值域为故答案为:【点睛】本题考查新定义函数解题关键是理解新函数利用新函数定义分类讨论求解 解析:{}2,1,0--【分析】根据高斯函数定义分类讨论求函数值. 【详解】( 1.5,3]x∈-,则21.750.52x--<≤,当21.7512x--<<-时,222xy⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦-=,当2102x--≤<时,122xy⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦-=,当200.52x-≤≤时,022xy⎡⎤=⎢⎥⎣⎦-=,∴值域为{2,1,0}--.故答案为:{2,1,0}--.【点睛】本题考查新定义函数,解题关键是理解新函数,利用新函数定义分类讨论求解.22.②④【分析】根据题意画出方程对应的函数图象根据图像判断函数单调性值域最值以及函数零点个数的判断数形结合即可选择【详解】当y≥0时方程y|y|=1化为(y≥0)当y<0时方程y|y|=1化为(y<0)解析:②④【分析】根据题意,画出方程对应的函数图象,根据图像判断函数单调性、值域、最值以及函数零点个数的判断,数形结合即可选择.【详解】当y≥0时,方程24x+y|y|=1化为2214xy+=(y≥0),当y<0时,方程24x+y|y|=1化为2214xy-=(y<0).作出函数f(x)的图象如图:由图可知,函数f(x)在R上不是单调函数,故①错误;y=f(x)的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1,故②正确;函数f(x)的值域为(﹣∞,1],故③错误;双曲线2214x y -=的渐近线方程为y 12=±,故函数y =f (x )与y =﹣x 的图象只有1个交点, 即函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点,故④正确. 故答案为:②④. 【点睛】本题考查函数单调性、值域以及零点个数的判断,涉及椭圆和双曲线的轨迹绘制,以及数形结合的数学思想,属综合中档题.23.【分析】可判断出函数在上单调递增将不等式化为可得出解出即可【详解】因为单增单增所以函数在区间上单增而==等价于所以即解得或即的解集为故答案为:【点睛】解函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为的解析:(()2,3,2-【分析】可判断出函数()f x 在()0,∞+上单调递增, 将不等式化为()()231f x f -<,可得出2031x <-<,解出即可.【详解】因为ln y x =单增,2xy =单增,所以函数()f x 在区间()0,∞+上单增.而()1f =1ln12+=()22,32f x -<等价于()()231f x f -<,所以2031x <-<,即234x <<,解得2x -<<2x <<.即()232f x -<的解集为(()2,3,2-.故答案为:(()2,3,2-.【点睛】解函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为(())(())f g x f h x >的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意()g x 与()h x 的取值应在外层函数的定义域内24.【分析】由对任意的当时都有可知该函数是单调增函数再结合定义域且将转化为两函数值的大小比较问题最终列出关于的不等式求解【详解】解:因为对于任意正实数恒有且可化为:因为对任意的当时都有故在上单调递增所以 解析:()8,9【分析】由“对任意的1x ,2(0,)x ∈+∞,当12x x ≠时,都有1212()[()()]0x x f x f x -->”可知该函数是单调增函数,再结合“定义域、()()()f xy f x f y =+,且(3)1f =,将()(8)2f x f x +-<转化为两函数值的大小比较问题,最终列出关于x 的不等式求解.【详解】解:因为对于任意正实数x ,y 恒有()()()f xy f x f y =+,且(3)1f =, ()(8)2f x f x +-<可化为:[(8)](3)(3)(9)f x x f f f -<+=.因为对任意的1x ,2(0,)x ∈+∞,当12x x ≠时,都有1212()[()()]0x x f x f x -->,故()f x 在(0,)+∞上单调递增,所以080(8)9x x x x >⎧⎪->⎨⎪-<⎩,解得89x <<.故答案为:(8,9). 【点睛】本题考查抽象函数的性质,此例主要是利用单调性研究不等式问题的解,属于中档题.25.8【分析】利用换元法令则所以原函数变为令则函数为奇函数且推出进而求出的值【详解】令则所以原函数变为令则函数为奇函数且所以所以因为为奇函数所以所以所以故答案为:8【点睛】此题考查函数的奇偶性的应用考查解析:8 【分析】利用换元法令1t x =-,则[]2,2t ∈-,所以原函数变为()21sin 1y t t t a =-+++,令()()21sin g t t t t =-+,[]2,2t ∈-,则函数g t 为奇函数且()1y g t a =++,推出()()max min 0g t g t +=,()()max min 2218g t g t a +=+=,进而求出a 的值【详解】令1t x =-,则[]2,2t ∈-,所以原函数变为()21sin 1y t t t a =-+++,令()()21sin g t t t t =-+,[]2,2t ∈-,则函数g t 为奇函数且()1y g t a =++,所以()()max max 1f x g t a =++,()()min min 1f x g t a =++, 所以()()()()max min max min 22f x f x g t g t a +=+++. 因为g t 为奇函数,所以()()max min 0g t g t +=,所以()()max min 2218g t g t a +=+=,所以8a =.故答案为:8 【点睛】此题考查函数的奇偶性的应用,考查换元法的应用,属于基础题26.【分析】根据函数f (x )是R 上的奇函数和已知条件得出函数和的解析式在同一坐标系中做出和的图像求出交点的坐标根据不等式的解集可以理解为将的图象向右平移一个单位长度后所得函数的图象在函数的图象上方部分的 解析:{23}x x -<<【分析】根据函数f (x )是R 上的奇函数和已知条件得出函数()f x 和()1f x -的解析式,在同一坐标系中做出()f x 和()1f x -的图像,求出交点的坐标,根据不等式(1)()f x f x ->的解集可以理解为将()f x 的图象向右平移一个单位长度后所得函数()1f x -的图象在函数()f x 的图象上方部分的点对应的横坐标取值的集合,由图示可得出解集.【详解】当0x <时, 0x ->,所以 ()()22()55f x x x x x -=--⨯-=+, 又f (x )是R 上的奇函数,所以 2()()5f x f x x x =--=--,所以225,0()5,0x x x f x x x x ⎧-≥=⎨--<⎩,所以()()()()22151,1(1)151,1x x x f x x x x ⎧---≥⎪-=⎨----<⎪⎩,即2276,1(1)34,1x x x f x x x x ⎧-+≥-=⎨--+<⎩, 做出()f x 和()1f x -的图像如下图所示,不等式(1)()f x f x ->的解集可以理解为将()f x 的图象向右平移一个单位长度后所得函数()1f x -的图象在函数()f x 的图象上方部分的点对应的横坐标取值的集合, 由22576,x x x x -=-+得3,x =所以()3,6A -,由22534x x x x --=--+得2x =-,所以()2,6B -, 所以不等式(1)()f x f x ->的解集为{23}xx -<<. 故答案为:{23}x x -<<.【点睛】本题考查根据函数的奇偶性求得对称区间上的解析式,图像的平移,以及运用数形结合的思想求解不等式,关键在于综合熟练地运用函数的奇偶性,解析式的求法,图像的平移,以及如何在图像上求出不等式的解集等一些基本能力,属于中档题.。
高中数学 第三章 函数的概念与性质检测试题(含解析)新人教A版必修第一册-新人教A版高一第一册数学试
第三章检测试题时间:120分钟分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.设集合A={x|-4<x<3},B={x|x≤2},则A∩B=(B)A.(-4,3) B.(-4,2]C.(-∞,2] D.(-∞,3)解析:∵集合A={x|-4<x<3},B={x|x≤2},∴A∩B={x|-4<x≤2},用区间表示为(-4,2],故选B.2.函数f(x)=|x-1|的图象是(B)解析:代入特殊点,∵f(1)=0,∴排除A,C;又f(-1)=2,∴排除D.3.函数y=f(x)是R上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,若f(a)≤f(2),则实数a 的取值X围是(D)A.a≤2 B.a≥-2C.-2≤a≤2 D.a≤-2或a≥2解析:∵y=f(x)是R上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,∴y=f(x)在[0,+∞)上是减函数,由f(a)≤f(2),得f(|a|)≤f(2).∴|a|≥2,得a≤-2,或a≥2.4.若函数f(x)满足f(3x+2)=9x+8,则f(x)的解析式是(B)A.f(x)=9x+8B.f(x)=3x+2C.f(x)=-3x-4D .f (x )=3x +2或f (x )=-3x -4解析:令3x +2=t ,则3x =t -2,故f (t )=3(t -2)+8=3t +2. 5.已知函数y =f (2x )+2x 是偶函数,且f (2)=1,则f (-2)=( A ) A .5 B .4 C .3D .2解析:设g (x )=y =f (2x )+2x ,∵函数y =f (2x )+2x 是偶函数,∴g (-x )=f (-2x )-2x =g (x )=f (2x )+2x ,即f (-2x )=f (2x )+4x ,当x =1时,f (-2)=f (2)+4=1+4=5,故选A.6.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且在(0,+∞)上单调递增,则不等式f (x )>f (2x -3)的解集是( D )A .(-∞,3)B .(3,+∞)C .(0,3) D.⎝⎛⎭⎫32 ,3 解析:本题考查函数的单调性.因为函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,所以f (x )>f (2x -3)⇔x >2x -3>0,解得32<x <3,故选D.7.甲、乙两种商品在过去一段时间内的价格走势如图所示.假设某人持有资金120万元,他可以在t 1至t 4的任意时刻买卖这两种商品,且买卖能够立即成交(其他费用忽略不计).如果他在t 4时刻卖出所有商品,那么他将获得的最大利润是( C )A .40万元B .60万元C .120万元D .140万元解析:要想获取最大利润,则甲的价格为6元时,全部买入,可以买120÷6=20万份,价格为8元时,全部卖出,此过程获利20×2=40万元;乙的价格为4元时,全部买入,可以买(120+40)÷4=40万份,价格为6元时,全部卖出,此过程获利40×2=80万元,∴共获利40+80=120万元,故选C.8.一个偶函数定义在[-7,7]上,它在[0,7]上的图象如图所示,下列说法正确的是( C )A .这个函数仅有一个单调增区间B .这个函数有两个单调减区间C .这个函数在其定义域内有最大值是7D .这个函数在其定义域内有最小值是-7解析:结合偶函数图象关于y 轴对称可知,这个函数在[-7,7]上有三个单调递增区间,三个单调递减区间,且定义域内有最大值7,无法判断最小值是多少.9.函数f (x )=x 2-2ax +a +2在[0,a ]上的最大值为3,最小值为2,则a 的值为( C ) A .0 B .1或2 C .1D .2解析:二次函数y =x 2-2ax +a +2的图象开口向上,且对称轴为x =a ,所以该函数在[0,a ]上为减函数,因此有a +2=3且a 2-2a 2+a +2=2,得a =1.10.定义在R 上的偶函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,则( A )A .f (3)<f (-2)<f (1)B .f (1)<f (-2)<f (3)C .f (-2)<f (1)<f (3)D .f (3)<f (1)<f (-2)解析:∵f (x )是偶函数,∴f (-2)=f (2).又∵任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,∴f (x )在[0,+∞)上是减函数.又∵1<2<3,∴f (1)>f (2)=f (-2)>f (3),故选A. 11.函数f (x )是定义在R 上的奇函数,下列命题:①f (0)=0;②若f (x )在[0,+∞)上有最小值-1,则f (x )在(-∞,0]上有最大值1;③若f (x )在[1,+∞)上为增函数,则f (x )在(-∞,-1]上为减函数;④若x >0时,f (x )=x 2-2x ,则x <0时,f (x )=-x 2-2x .其中正确命题的个数是( C ) A .1 B .2 C .3D .4解析:f (x )为R 上的奇函数,则f (0)=0,①正确;其图象关于原点对称,且在对称区间上具有相同的单调性,最值相反且互为相反数,所以②正确,③不正确;对于④,x <0时,-x >0,f (-x )=(-x )2-2(-x )=x 2+2x ,又f (-x )=-f (x ),所以f (x )=-x 2-2x ,故④正确.12.已知当x ∈[0,1]时,函数y =(mx -1)2的图象与y =x +m 的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值X 围是( B )A .(0,1]∪[23,+∞)B .(0,1]∪[3,+∞)C .(0,2)∪[23,+∞)D .(0,2]∪[3,+∞)解析:根据题意,知y =(mx -1)2在区间⎝⎛⎭⎫0,1m 上为减函数,⎝⎛⎭⎫1m ,+∞上为增函数,函数y =x +m 为增函数.分两种情况讨论:①当0<m ≤1时,有1m ≥1,在区间[0,1]上,y =(mx -1)2为减函数,且其值域为[(m -1)2,1],函数y =x +m 为增函数,其值域为[m,1+m ],此时两个函数的图象有1个交点,符合题意;②当m >1时,有1m <1,y =(mx -1)2在区间⎝⎛⎭⎫0,1m 上为减函数,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1m 1上为增函数.函数y =x +m 为增函数,在x ∈[0,1]上,其值域为[m,1+m ],若两个函数的图象有1个交点,则有(m -1)2≥1+m ,解得m ≤0或m ≥3.又m 为正数,故m ≥3.综上所述,m 的取值X 围是(0,1]∪[3,+∞),故选B.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分)13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2,x ≥2,2x ,x <2,已知f (x 0)=8,则x 0= 6.解析:∵当x ≥2时,f (x )≥f (2)=6, 当x <2时,f (x )<f (2)=4, ∴x 20+2=8(x 0≥2),解得x 0= 6.14.若函数f (x )=x(x +1)(2x -a )为奇函数,则a =2.解析:由题意知x ≠-1且x ≠a2.因为函数f (x )为奇函数,所以其定义域应关于原点对称,故x ≠1,即a2=1,a =2.15.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x <0的解集为(-1,0)∪(0,1).解析:因为f (x )为奇函数,所以不等式f (x )-f (-x )x <0化为f (x )x<0,即xf (x )<0,f (x )的大致图象如图所示.所以xf (x )<0的解集为(-1,0)∪(0,1).16.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +a ,x >1,(3-2a )x -1,x ≤1是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值X 围为⎣⎡⎭⎫1,32.解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)2+a -1,x >1,(3-2a )x -1,x ≤1,显然函数f (x )在(1,+∞)上单调递增.故由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,a -1≥(3-2a )×1-1,解得1≤a <32.三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分) 17.(10分)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0为奇函数.(1)求f (-1)以及实数m 的值;(2)在给出的直角坐标系中画出函数y =f (x )的图象并写出f (x )的单调区间.解:(1)由已知得f (1)=1, 又f (x )为奇函数, 所以f (-1)=-f (1)=-1.又由函数表达式可知f (-1)=1-m ,所以1-m =-1,所以m =2. (2)y =f (x )的图象如图所示.y =f (x )的单调递增区间为[-1,1].y =f (x )的单调递减区间为(-∞,-1)和(1,+∞). 18.(12分)已知二次函数f (x )的最小值为1,且f (0)=f (2)=3. (1)求f (x )的解析式;(2)若f (x )在区间[2a ,a +1]上不单调,某某数a 的取值X 围;(3)在区间[-1,1]上,y =f (x )的图象恒在y =2x +2m +1的图象上方,试确定实数m 的取值X 围.解:(1)由f (0)=f (2)知二次函数f (x )关于直线x =1对称,又函数f (x )的最小值为1, 故可设f (x )=a (x -1)2+1, 由f (0)=3,得a =2. 故f (x )=2x 2-4x +3.(2)要使函数不单调,则2a <1<a +1, 则0<a <12.(3)由已知,即2x 2-4x +3>2x +2m +1, 化简得x 2-3x +1-m >0,设g (x )=x 2-3x +1-m ,则只要g (x )min >0,∵x ∈[-1,1],∴g (x )min =g (1)=-1-m >0,得m <-1.19.(12分)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,f (x )=2xx -1.求:(1)f (x )的解析式;(2)f (x )在[2,6]上的最大值和最小值.解:(1)因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数, 则当x >0时,-x <0,f (x )=-f (-x )=--2x -x -1=-2xx +1,所以f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2xx -1,x ≤0,-2xx +1,x >0.(2)任取2≤x 1≤x 2≤6,则f (x 1)-f (x 2)=-2x 1x 1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 2x 2+1=2x 2x 2+1-2x 1x 1+1=2(x 2-x 1)(x 2+1)(x 1+1), 由2≤x 1<x 2≤6可得2(x 2-x 1)(x 2+1)(x 1+1)>0,即f (x 1)>f (x 2),所以f (x )在[2,6]上单调递减. 故当x =2时,f (x )取得最大值-43;当x =6时,f (x )取得最小值-127.20.(12分)已知函数f (x )=x 2-|x 2-ax -2|,a 为实数. (1)当a =1时,求函数f (x )在[0,3]上的最小值和最大值;(2)若函数f (x )在(-∞,-1)和(2,+∞)上单调递增,某某数a 的取值X 围. 解:(1)当a =1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x <-1或x >2,2x 2-x -2,-1≤x ≤2,结合图象可知f (x )在⎣⎡⎦⎤0,14上单调递减,在⎣⎡⎦⎤14 ,3上单调递增, f (x )在[0,3]上的最小值为f ⎝⎛⎭⎫14=-178, f (x )在[0,3]上的最大值为f (3)=5. (2)令x 2-ax -2=0,∵Δ=a 2+8>0, 必有两根x 1=a -a 2+82,x 2=a +a 2+82, ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +2,x <x 1或x >x 2,2x 2-ax -2,x 1≤x ≤x 2,若函数f (x )在(-∞,-1)和(2,+∞)上单调递增,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a -a 2+82≥-1a 4≤2,即可,解得1≤a ≤8.21.(12分)我国是水资源比较贫乏的国家之一,各地采用价格调控等手段以达到节约用水的目的.某市用水收费标准是:水费=基本费+超额费+定额损耗费,且有如下三条规定:①若每月用水量不超过最低限量m 立方米时,只付基本费9元和每户每月定额损耗费a 元;②若每月用水量超过m 立方米时,除了付基本费和定额损耗费时,超过部分每立方米付n 元的超额费;③每户每月的定额损耗费a 不超过5元.(1)求每户每月水费y (元)与月用水量x (立方米)的函数关系式; (2)该市一家庭今年第一季度每月的用水量和支付的费用如下表所示:的值. 解:(1)依题意,得y =⎩⎪⎨⎪⎧9+a0<x ≤m , ①9+n (x -m )+a ,x >m . ②其中0<a ≤5.(2)∵0<a ≤5,∴9<9+a ≤14.由于该家庭今年一、二月份的水费均大于14元,故用水量4立方米,5立方米都大于最低限量m 立方米.将⎩⎪⎨⎪⎧ x =4,y =17和⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =23分别代入②, 得⎩⎪⎨⎪⎧17=9+n (4-m )+a , ③23=9+n (5-m )+a . ④ ③-④,得n =6.代入17=9+n (4-m )+a ,得a =6m -16.又三月份用水量为2.5立方米,若m <2.5,将⎩⎪⎨⎪⎧x =2.5,y =11代入②,得a =6m -13, 这与a =6m -16矛盾.∴m ≥2.5,即该家庭三月份用水量2.5立方米没有超过最低限量. 将⎩⎪⎨⎪⎧ x =2.5,y =11代入①,得11=9+a , 由⎩⎪⎨⎪⎧ a =6m -16,11=9+a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,m =3.∴该家庭今年一、二月份用水量超过最低限量,三月份用水量没有超过最低限量,且m =3,n =6,a =2.22.(12分)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=x +m x 2+nx +1. (1)求m ,n 的值;(2)用定义证明f (x )在(-1,1)上为增函数;(3)若f (x )≤a 3对x ∈⎣⎡⎦⎤-13,13恒成立,求a 的取值X 围. 解:(1)因为奇函数f (x )的定义域为R ,所以f (0)=0.故有f (0)=0+m 02+n ×0+1=0, 解得m =0.所以f (x )=x x 2+nx +1. 由f (-1)=-f (1).即-1(-1)2+n ×(-1)+1=-112+n ×1+1, 解得n =0.所以m =n =0.(2)证明:由(1)知f (x )=x x 2+1,任取-1<x 1<x 2<1. 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 21+1-x 2x 22+1 =x 1(x 22+1)-x 2(x 21+1)(x 21+1)(x 22+1)=x 1x 22-x 2x 21+(x 1-x 2)(x 21+1)(x 22+1) =(x 1-x 2)(1-x 1x 2)(x 21+1)(x 22+1). 因为-1<x 1<1,-1<x 2<1, 所以-1<x 1x 2<1.故1-x 1x 2>0,又因为x 1<x 2, 所以x 1-x 2<0,故f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在(-1,1)上为增函数.(3)由(2)知f (x )在(-1,1)上为增函数,所以函数f (x )在⎣⎡⎦⎤-13,13上为增函数, 故最大值为f ⎝⎛⎭⎫13=310.由题意可得a 3≥310,解得a ≥910. 故a 的取值X 围为⎣⎡⎭⎫910,+∞.。
高一数学新教材人教版必修一第三章函数的概念与性质测试卷含答案
(Ⅲ)若 f (x) 在区间[2, ) 上单调递增,求实数 a 的取值范围.
19.(本小题满分 12 分)
已知函数
f
(x)
ax x2
b 1
是定义在
(1,1)
上奇函数,
且 f (1) 3 .
3 10
(Ⅰ)判断函数 f (x) 在 (1,1) 上的单调性,并用
定义证明;
(Ⅱ)若实数 t 满足 f (2t 1) f (t 1) 0 ,求实
4
5.令 t 1 x 0, 则 y 2 2t2 t 2(t 1)2 17 17
4 88
6.
y
x(x 2),(x x(x 2),(
2) x 2)
,作出图象即可.
7.函数 f (x) ax 2a 1,(a 0) 在 (0, ) 上单 x
调递增,又 m2 1 0,m2 m 3 0
x3 数,则实数 a 的取值范围是
15.已知函数 f (x) x5 3x3 5x 3 ,若 f (a) f (a 2) 6 ,则实数 a 的取值范围是
16.已知 m R ,函数 f (x) x 3 m m 在[2, x 1
5] 上的最大值是 5 ,则 m 的取值范围是
三、解答题:(写出必要的文字说明,推理过程或 演算步骤) 17.(本小题满分 10 分) 设函数 f (x) ax2 (b 2)x 3 . (Ⅰ)若 f (1) 3 ,且 a 0,b 0 ,求 b 1 的最
9.已知奇函数 y f (x) 的图象关于直线 x 2 对称,
且 f (m) 3,且 f (m 4) 的值为( )
A. 3
B. 0
C. 3
D. 1
3
10.已知函数 f (x 1) 是偶函数,且 x 1 时, f (x) 单调递减,设 a f ( 1),b f (3),c f (0) ,则 a,
上海 上海师范大学附属高桥实验中学必修第一册第三单元《函数概念与性质》检测(答案解析)
一、选择题1.已知()f x 是R 上的奇函数,()g x 是R 上的偶函数,且32()()231f x g x x x x +=+++,则(1)(2)f g +=( )A .5B .6C .8D .102.已知函数()1f x +是偶函数,当121x x <<时,()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,设12a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()2b f =,()3c f =,则a 、b 、c 的大小关系为( ) A .b a c << B .c b a << C .b c a <<D .a b c <<3.已知函数()()2265m m m f x x-=--是幂函数,对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,满足()()12120f x f x x x ->-,若a ,b R ∈,且0a b +>,则()()f a f b +的值( )A .恒大于0B .恒小于0C .等于0D .无法判断4.已知幂函数2242()(1)mm f x m x -+=-在(0,)+∞上单调递增,函数()2xg x t =-,任意1[1,6)x ∈时,总存在2[1,6)x ∈使得()()12f x g x =,则t 的取值范围是( )A .128t <<B .128t ≤≤C .28t >或1t <D .28t ≥或1t ≤5.函数1x y x-=的值域是( ) A .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[]0,1C .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[)0,+∞6.若函数()f x 同时满足:①定义域内存在实数x ,使得()()0f x f x ⋅-<;②对于定义域内任意1x ,2x ,当12x x ≠时,恒有()()()12120x x f x f x -⋅->⎡⎤⎣⎦;则称函数()f x 为“DM 函数”.下列函数中是“DM 函数”的为( )A .()3f x x =B .()sin f x x =C .()1x f x e-=D .()ln f x x =7.函数()21x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .8.设函数()()1xf x x R x=-∈+,区间[,]M a b =,集合{(),}N y y f x x M ==∈,则使MN 成立的实数对(,)a b 有( )A .0个B .1个C .2个D .无数个9.函数f (x )211x --的值域为( ) A .[-43,43] B .[-43,0] C .[0,1]D .[0,43] 10.已知函数2log (1),1,()1,1,x x f x x +≥⎧=⎨<⎩则满足(21)(31)f x f x +<-的实数x 的取值范围是( ) A .2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭B .(2,)+∞C .2,23⎛⎫⎪⎝⎭D .()1,211.若函数2()|2|f x x a x =+-在(0,)+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .[]4,0- B .(],0-∞C .(],4-∞-D .(,4][0,)-∞-+∞12.定义在[]1,1-的函数()f x 满足下列两个条件:①任意的[1,1]x ∈-都有()()f x f x -=-;②任意的,[0,1]m n ∈,当m n ≠,都有()()0f m f n m n-<-,则不等式(12)(1)0f x f x -+-<的解集是( )A .10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .12,23⎛⎤⎥⎝⎦C .11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭D .20,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭13.函数1()2lg f x x x=+- ) A .(0,2] B .(0,2) C .(0,1)(1,2]⋃D .(,2]-∞14.设函数()()212131log 1313x xe e xf x x --=++++,则做得()()31f x f x ≤-成立的x 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .11,,42⎛⎤⎡⎫-∞⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭ D .11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦15.已知()22,02,0x x f x x x x ⎧-≥=⎨+<⎩,则不等式()()3f f x ≤的解集为( )A .](,3-∞-B .)3,⎡-+∞⎣C.(-∞D.)+∞二、填空题16.已知定义在R 上的偶函数()y f x =在[)0,+∞上是严格增函数,如果(1)(2)f ax f +≤对于任意[]1,2x ∈恒成立,则实数a 的取值范围是________17.设函数()()333f x x x x R =-+∈.已知0a >,且()()()()2f x f a x b x a -=--,b R ∈,则ab =______.18.已知定义域为()0,∞+的函数()y f x =满足:对任意()0,x ∈+∞,恒有()()2 2 f x f x =成立;当(]1,2x ∈时,()2f x x =-,给出如下结论:①对任意m ∈Z ,都有()20mf =;②函数()y f x =的值域为[)0,+∞; ③存在n ∈Z ,使得()219nf +=;④“函数()y f x =在区间(),a b 上是严格减函数”的充要条件是“存在k ∈Z ,使得()1(,)2,2k k a b +⊆”.其中所有正确结论的序号是__________19.定义在()1,1-上的函数()3sin f x x x =--,如果()()2110f a f a -+->,则实数a 的取值范围为______.20.设函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,其导函数为()f x ',且有()()2f x xf x x '+>,则不等式()()()220202020420x f x f ---≤的解集为______.21.如果函数f (x )=(2)1,1,1x a x x a x -+<⎧⎨≥⎩满足对任意12x x ≠,都有()()1212f x f x x x -->0成立,那么实数a 的取值范围是________.22.设函数()f x 在定义域(0,+∞)上是单调函数,()()0,,xx f f x e x e ⎡⎤∀∈+∞-+=⎣⎦,若不等式()()f x f x ax '+≥对()0,x ∈+∞恒成立,则实数a 的取值范围是______. 23.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且满足x R ∀∈,都有()()2f x f x +=-,当[]0,1x ∈时,()21xf x =-,则()15f =______.24.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且()21f =-,对任意的x ∈R 都有()()2f x f x =--,则()2020f =_________.25.已知()f x 为偶函数,当0x ≥时,1cos ,[0,]2()121,(,)2x x f x x x π⎧∈⎪⎪=⎨⎪-∈+∞⎪⎩,则不等式1(1)2f x -≤的解集为__________. 26.函数()93x xf x =+()1t x t ≤≤+,若()f x 的最小值为2,则()f x 的最大值为________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】先由()f x 是R 上的奇函数,()g x 是R 上的偶函数,且32()()231f x g x x x x +=+++,得到32()()231f x g x x x x -+-=-+-+,求出()f x 和()g x ,再求(1)(2)f g +【详解】因为32()()231f x g x x x x +=+++,所以32()()231f x g x x x x -+-=-+-+.又()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,所以32()()231f x g x x x x -+=-+-+,则32()23,()1f x x x g x x =+=+,故(1)(2)5510f g +=+=.故选:D 【点睛】 函数奇偶性的应用:(1)一般用()()f x f x =-或()()f x f x =-;(2)有时为了计算简便,我们可以对x 取特殊值: (1)(1)f f =-或(1)(1)f f =-.2.A解析:A 【分析】推导出函数()f x 为()1,+∞上的增函数,且有()()11f x f x +=-,可得出52a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,进而可得出a 、b 、c 的大小关系.当121x x <<时,()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦,则()()21f x f x >, 所以,函数()f x 为()1,+∞上的增函数, 由于函数()1f x +是偶函数,可得()()11f x f x +=-,1335112222a f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-=-=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,53212>>>,因此,b a c <<. 故选:A. 【点睛】 思路点睛:解答比较函数值大小问题,常见的思路有两个: (1)判断各个数值所在的区间; (2)利用函数的单调性直接解答.3.A解析:A 【分析】利用幂函数的定义求出m ,利用函数的单调性和奇偶性即可求解. 【详解】∵函数()()2265m m m f x x-=--是幂函数,∴25=1m m --,解得:m = -2或m =3. ∵对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,满足()()12120f x f x x x ->-,∴函数()f x 为增函数, ∴260m ->, ∴m =3(m = -2舍去) ∴()3=f x x 为增函数.对任意a ,b R ∈,且0a b +>, 则- a b >,∴()()()f a f b f b >-=- ∴()()0f a f b +>. 故选:A 【点睛】(1)由幂函数的定义求参数的值要严格按照解析式,x 前的系数为1; (2)函数的单调性和奇偶性是函数常用性质,通常一起应用.4.B解析:B先根据幂函数定义解得m ,再根据单调性进行取舍,根据任意存在性将问题转化为对应函数值域包含问题,最后根据函数单调性确定对应函数值域,根据值域包含关系列不等式解得结果. 【详解】由题意22(1)1420m m m ⎧-=⎨-+>⎩,则0m =,即()2f x x =,当[)11,6x ∈时, ()[)11,36f x ∈,又当[)21,6x ∈时, ()[)22,64g x t t ∈--,∴216436t t -≤⎧⎨-≥⎩,解得128t ≤≤,故选:B . 【点睛】对于方程任意或存在性问题,一般转化为对应函数值域包含关系,即1212,,()()()x x f x g x y f x ∀∃=⇒=的值域包含于()y g x =的值域; 1212,,()()()x x f x g x y f x ∃∃=⇒=的值域与()y g x =的值域交集非空.5.C解析:C 【分析】令t =,转化为21ty t =+,0t ≥,根据均值不等式求解即可. 【详解】令t =,则0t ≥,当0t =时,0y =, 当0t ≠时,2110112t y t t t <==≤=++,当且仅当1t =时,即2x =时等号成立, 综上102y ≤≤, 故选:C 【点睛】关键点点睛:注意含根号式子中,经常使用换元法,利用换元法可简化运算,本题注意均值不等式的使用,属于中档题.6.A解析:A根据题意函数定义域关于原点对称且函数值有正有负,且为定义域内的单调递增函数,通过此两点判定即可. 【详解】解:由定义域内存在实数x 有()()0f x f x ⋅-<,可得函数定义域关于原点对称且函数值有正有负,排除D 、C.由②得“DM 函数”为单调递增函数,排除B. 故选:A 【考点】确定函数单调性的四种方法: (1)定义法:利用定义判断;(2)导数法:适用于初等函数、复合函数等可以求导的函数;(3)图象法:由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图象不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接; (4)性质法:利用函数单调性的性质,尤其是利用复合函数“同增异减”的原则时,需先确定简单函数的单调性.7.D解析:D 【分析】分析函数()f x 的奇偶性及其在区间()0,∞+上的单调性,由此可得出合适的选项. 【详解】函数()21x f x x -=的定义域为{}0x x ≠,()()()2211x x f x f x x x----===-, 函数()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 、C 选项;当0x >时,()211x f x x x x-==-,因为y x =,1y x =-在区间()0,∞+上都是增函数,所以函数()f x 在()0,∞+上单调递增,排除A 选项, 故选:D. 【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.8.A【分析】由已知中函数()()1||xf x x R x =-∈+,我们可以判断出函数的奇偶性及单调性,再由区间[M a =,]()b a b <,集合{|()N y y f x ==,}x M ∈,我们可以构造满足条件的关于a ,b 的方程组,解方程组,即可得到答案.【详解】x R ∈,()()1xf x f x x-==-+,()f x ∴为奇函数, 0x 时,1()111x f x x x -==-++,0x <时,1()111x f x x x-==--- ()f x ∴在R 上单调递减函数在区间[a ,]b 上的值域也为[a ,]b ,则()(),f a b f b a ==, 即1a b a -=+,1ba b-=+,解得0a =,0b = a b <,使M N 成立的实数对(,)a b 有0对 故选:A 【点睛】本题考查的知识点是集合相等,函数奇偶性与单调性的综合应用,其中根据函数的性质,构造出满足条件的关于a ,b 的方程组,是解答本题的关键.9.C解析:C 【解析】令cos ,[0,π]x θθ=∈,则sin 1()()cos 2f xg θθθ-==-的几何意义是单位圆(在x 轴及其上方)上的动点(cos ,sin )M θθ与点(2,1)A 连线的斜率k ,由图象,得01k ≤≤,即函数()f x 的值域为[0,1],故选C.点睛:本题考查利用三角代换、直线的斜率公式求函数的值域,解决本题的关键有两个,21x -sin 1cos 2θθ--的形式联想到过两点的直线的斜率公式,充分体现了代数、三角函数、解析几何间的有机结合.10.B解析:B 【分析】根据函数的解析式,得出函数的单调性,把不等式(21)(32)f x f x +<-,转化为相应的不等式组,即可求解. 【详解】由题意,函数2log (1),1()1,1x x f x x +≥⎧=⎨<⎩,可得当1x <时,()1f x =,当1≥x 时,函数()f x 在[1,)+∞单调递增,且()21log 21f ==, 要使得()()2131f x f x +<-,则2131311x x x +<-⎧⎨->⎩ ,解得2x >,即不等式()()2131f x f x +<-的解集为()2,+∞, 故选:B. 【点睛】思路点睛:该题主要考查了函数的单调性的应用,解题思路如下: (1)根据函数的解析式,得出函数单调性; (2)合理利用函数的单调性,得出不等式组; (3)正确求解不等式组,得到结果.11.A解析:A 【分析】将()f x 写成分段函数的形式,根据单调性先分析每一段函数需要满足的条件,同时注意分段点处函数值关系,由此求解出a 的取值范围. 【详解】因为2()|2|f x x a x =+-,所以222,2()2,2x ax a x f x x ax a x ⎧+-≥=⎨-+<⎩,当()212f x x ax a =+-在[)2,+∞上单调递增时,22a-≤,所以4a ≥-, 当()222f x x ax a =-+在()0,2上单调递增时,02a≤,所以0a ≤, 且()()12224f f ==,所以[]4,0a ∈-, 故选:A. 【点睛】思路点睛:根据分段函数单调性求解参数范围的步骤:(1)先分析每一段函数的单调性并确定出参数的初步范围; (2)根据单调性确定出分段点处函数值的大小关系; (3)结合(1)(2)求解出参数的最终范围.12.D解析:D 【分析】根据题意先判断函数()f x 的奇偶性与单调性,然后将不等式变形得(12)(1)f x f x -<-,再利用单调性和定义域列出关于x 的不等式求解. 【详解】根据题意,由①知函数()f x 为奇函数,由②知函数()f x 在[0,1]上为减函数,所以可得函数()f x 在[]1,1-是奇函数也是减函数,所以不等式(12)(1)0f x f x -+-<,移项得(12)(1)f x f x -<--,变形(12)(1)f x f x -<-,所以11121x x -≤-<-≤,得203x ≤<. 故选:D. 【点睛】 本题考查的是函数单调性与奇偶性的综合问题,需要注意:(1)判断奇偶性:奇函数满足()()f x f x -=-;偶函数满足()()f x f x -=; (2)判断单调性:增函数()[]1212()()0x x f x f x -->;1212()()0f x f x x x ->-;减函数:()[]1212()()0x x f x f x --<;1212()()0f x f x x x -<-;(3)列不等式求解时需要注意定义域的问题.13.C解析:C 【分析】对数的真数大于零,分母不为零,偶次根式要求被开方式大于等于零,依据以上三点,列不等式求解. 【详解】欲使函数有意义,则0lg 020x x x >⎧⎪≠⎨⎪-≥⎩,即012x x x >⎧⎪≠⎨⎪≤⎩解得()(]0,11,2x ∈⋃ 故选:C . 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关求函数定义域的问题,在求解的过程中,注意:(1)对数要求真数大于0; (2)分式要求分母不等于0; (3)偶次根式要求被开方式大于等于0.14.D解析:D 【分析】先判断()f x 是偶函数且在0,上递减,原不等式转化为31x x ≥-,再解绝对值不等式即可. 【详解】()()()211221133111log 13log 131313x x xxe e e exxf x x x ---⎛⎫=+++=+++ ⎪++⎝⎭,()121311log 1,,313x xe e xy x y y -⎛⎫=+== ⎪+⎝⎭在0,上都递减所以()f x 在0,上递减,又因为()()()()121311log 1313x xe e xf x x f x ----⎛⎫-=+-++= ⎪+⎝⎭,且()f x 的定义域为R ,定义域关于原点对称, 所以()f x 是偶函数, 所以()()()()313131f x f x f x f x x x ≤-⇔≤-⇔≥-,可得113142x x x x -≤-≤⇒≤≤,x 的取值范围是11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 故选:D. 【点睛】将奇偶性与单调性综合考查一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.15.C解析:C 【分析】先解()3f t ≤,再由t 的范围求x 的范围. 【详解】0t ≥时,2()03f t t =-≤<满足题意,0t <时,2()23f t t t =+≤,31t -≤≤,∴30t -≤<综上满足()3f t ≤的t 的范围是3t ≥-,下面解不等式()3f x ≥-,0x ≥时,2()3f x x =-≥-,解得x ≤∴0x ≤≤, 0x <时,2()23f x x x =+≥-,2(1)20x ++≥,恒成立,∴0x <,综上x ≤故选:C 【点睛】思路点睛:本题考查解函数不等式,由于是分段函数,因此需要分类讨论,而原不等式是复合函数形式,因此解题时可把里层()f x 作为一个未知数t (相当于换元),求得()3f t ≥-的解,再由t 的范围求出()f x t =中t 的范围.分类讨论必须牢记,否则易出错.二、填空题16.【分析】根据偶函数在对称区间上单调性相反结合已知可得在R 上是增函数进而可将对于任意恒成立转化为对任意都成立进而可得最后结合函数的单调性可得实数a 的取值范围【详解】因为定义在R 上的偶函数在上是严格增函解析:31,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【分析】根据偶函数在对称区间上单调性相反结合已知可得()y f x =在R 上是增函数,进而可将(1)(2)f ax f +≤对于任意[]1,2x ∈恒成立,转化为12ax +≤对任意[]1,2x ∈都成立,进而可得31a x x-≤≤,最后结合函数的单调性可得实数a 的取值范围 【详解】因为定义在R 上的偶函数()y f x =在[)0,+∞上是严格增函数, 因为(1)(2)f ax f +≤对任意[]1,2x ∈都成立,所以12ax +≤对任意[]1,2x ∈都成立, 即212ax -≤+≤对任意[]1,2x ∈都成立,变形可得31a x x-≤≤, 由函数3y x=-在[]1,2为增函数,1y x =在[]1,2上为减函数,故31max min a x x ⎛⎫⎛⎫-≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以31,22a ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦.故答案为:31,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【点睛】关键点睛:本题的解题关键是由函数为偶函数得出12ax +≤,进而结合单调性求出a 的取值范围.17.【分析】先将进行因式分解再与比较利用对应系数相等可得关于的方程即可得的值即可求解【详解】因为所以因为所以对任意的恒成立所以不恒为所以展开整理可得:所以解得:或(舍)所以故答案为:【点睛】关键点点睛: 解析:2-【分析】先将()()f x f a -进行因式分解再与()()2x b x a --比较,利用对应系数相等可得关于,a b 的方程,即可得,a b 的值,即可求解.【详解】因为()()333f x x x x R =-+∈,所以()()()()333333333f x f a x x a a x a x a -=-+----=-+,()()()()222233x ax a x ax x a x a x a a ⎡⎤---==+-++-⎣+⎦,因为()()()()2f x f a x b x a -=--,所以()()()2223x ax a x b x x a a ⎡⎤-=⎣-⎦++--,对任意的x 恒成立, 所以x a -不恒为0,所以()()223x ax a x b x a ++-=--展开整理可得:()23ax a a b x ab +-=-++,所以()23a a b a ab⎧=-+⎨-=⎩ 解得:12a b =⎧⎨=-⎩或12a b =-⎧⎨=⎩(舍), 所以()122ab =⨯-=-, 故答案为:2-. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是将()()f x f a -进行因式分解,由x a -不恒为0,得出()()223x ax a x b x a ++-=--利用待定系数法可求,a b 的值.18.①②④【分析】根据函数递推关系计算判断①求出时函数的值域然后由递推关系确定函数在上的值域判断②④解方程判断③【详解】①由题意又∴依此类推可得是负整数时设∴时①正确;②又当时时∴时的值域是又时依此类推解析:①②④ 【分析】根据函数递推关系计算(2)mf ,判断①.求出(1,2]x ∈时,函数的值域,然后由递推关系确定函数在(0,)+∞上的值域,判断②④.解方程()219nf +=判断③. 【详解】①由题意(2)220f =-=,又()()2 2 f x f x =,∴2(2)2(2)f f =,322(2)2(2)2(2)f f f ==,依此类推可得1(2)2(2)0m m f f -==,*m N ∈,1(1)(2)02f f ==,m 是负整数时,设,*m k k N =-∈,11111111(2)()()()(1)0222222k k k k kf f f f f ---======,∴m Z ∈时,(2)0m f =,①正确;②(1,2]x ∈,()2[0,1)f x x =-∈,又(2)2()f x f x =,当(2,4]x ∈时,()2()[0,2)2xf x f =∈,1(2,2]n n x +∈时,()2()[0,2)2n n n xf x f =∈,∴1x >时,()f x 的值域是[0,1)[0,2)[0,2)[0,)n =+∞,又1(,1]2x ∈时,11()(2)[0,)22f x f x =∈,依此类推01x <<时,都有()0f x ≥, 综上()f x 在(0,)+∞上的值域是[0,)+∞.②正确;③当0n ≤且n Z ∈时,(21)2(21)121n n n f +=-+=-<,不可能等于9, 当*n N ∈时,()11121212(1)221219222n n n n n n n n f f f ⎡⎤⎛⎫⎡⎤+=+=+=⨯--=-= ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦,210n =,与n Z ∈矛盾.③错误;④根据函数上面的推导知()f x 在1(2,2]n n +上单调递减,1(2)0n f +=,n Z ∈,因此函数()y f x =在区间(),a b 上是严格减函数的充要条件是存在k ∈Z ,使得()1(,)2,2k k a b +⊆,④正确.故答案为:①②④. 【点睛】关键点点睛:本题考查分段函数的定义,考查函数的单调性与值域,分段函数值的计算.关键在求函数的值域.我们在1x >时,通过函数性质(2)2()f x f x =得出()f x 在1(2,2]n n +的值域是[0,2)n ,然后由这无数的集合求并集得出1x >时函数值的取值范围.19.【分析】先得出函数是奇函数且是减函数从而得到结合函数的定义域从而求出的范围【详解】解:是奇函数又是减函数若则则解得:或由解得:综上:故答案为:【点睛】本题考查了函数的奇偶性函数的单调性的应用属于中档题解析:(【分析】先得出函数是奇函数且是减函数,从而得到211a a -<-,结合函数的定义域,从而求出a 的范围. 【详解】 解:()3sin (3sin )()f x x x x x f x -=-=-+=-,是奇函数,又()3cos 0f x x '=-+<,是减函数, 若2(1)(1)0f a f a -+->, 则2((1))1f a f a -->,则211a a -<-,解得:1a >或2a <-,由2111111a a -<-<⎧⎨-<-<⎩,解得:0a <<,综上:1a <<故答案为:(. 【点睛】本题考查了函数的奇偶性,函数的单调性的应用,属于中档题.20.【分析】根据已知构造新函数利用导数求得函数的单调性根据函数的单调性列出不等式即可求解【详解】因为函数是定义在上的可导函数且有即设函数则所以函数在上单调递增又因为即所以则即的即不等式的解集为故答案为: 解析:(2020,2022]【分析】根据已知构造新函数,利用导数求得函数的单调性,根据函数的单调性,列出不等式,即可求解. 【详解】因为函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,且有()()2f x xf x x '+>, 即()()222xf x x f x x '+>设函数()()2g x x f x =,则()()()220g x xf x x f x '=+>,所以函数()g x 在()0,∞+上单调递增,又因为()()()220202020420x f x f ---≤,即()()()222020202022x f x f --≤,所以(2020)(2)g x g -≤,则2020020202x x ->⎧⎨-≤⎩ ,即的20202022x <≤, 即不等式的解集为(2020,2022].故答案为:(2020,2022]. 【点睛】本题主要考查了函数的单调性的应用,其中解答中构造新函数,结合题设条件求得新函数的单调性,结合新函数的性质求解是解答的关键,着重考查构造思想,以及推理与运算能力.21.【分析】先由条件判断出在R 上是增函数所以需要满足和单调递增并且在处对应的值大于等于对应的值解出不等式组即可【详解】对任意都有>0所以在R 上是增函数所以解得故实数a 的取值范围是故答案为:【点睛】本题考解析:3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】先由条件判断出()y f x =在R 上是增函数,所以需要满足(2)1y a x =-+和xy a = 单调递增,并且在1x =处xy a =对应的值大于等于(2)1y a x =-+对应的值,解出不等式组即可. 【详解】对任意12x x ≠,都有()()1212f x f x x x -->0,所以()y f x =在R 上是增函数,所以201(2)11a a a a->⎧⎪>⎨⎪-⨯+≤⎩,解得322a ≤<,故实数a 的取值范围是3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故答案为:3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题考查含有参数的分段函数根据单调性求参数范围问题,需要满足各部分单调并且在分段处的函数值大小要确定,属于中档题.22.【分析】先利用换元法求出然后再用分离变量法借助函数的单调性解决问题【详解】解:由题意可设则∵∴∴∴∴由得∴对恒成立令则由得∴在上单调递减在单调递增∴∴故答案为:【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的 解析:(],21e -∞-【分析】先利用换元法求出()f x ,然后再用分离变量法,借助函数的单调性解决问题. 【详解】解:由题意可设()xf x e x t -+=,则()xf x e x t =-+,∵()xf f x e x e ⎡⎤-+=⎣⎦,∴()ttf t e t t e e =-+==,∴1t =,∴()1xf x e x =-+,∴()1xf x e '=-,由()()f x f x ax '+≥得11x x e x e ax -++-≥,∴21xe a x≤-对()0,x ∈+∞恒成立,令()21xe g x x =-,()0,x ∈+∞,则()()221'x e x g x x -=, 由()'0g x =得1x =,∴()g x 在()0,1上单调递减,在()1,+∞单调递增, ∴()()121g x g e ≥=-, ∴21a e ≤-,故答案为:(],21e -∞-. 【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的最值,考查利用函数的单调性解决恒成立问题,属于中档题.23.【分析】根据函数为奇函数有结合可得是以4为周期的周期函数将所求函数值转化成已知解析式区间上的函数值即可求解【详解】由函数是定义在上的奇函数则又所以则所以是以4为周期的周期函数所以故答案为:【点睛】考 解析:1-【分析】根据函数为奇函数有()()f x f x =--,结合()()2f x f x +=-,可得()f x 是以4为周期的周期函数,将所求函数值转化成已知解析式区间上的函数值,即可求解. 【详解】由函数()f x 是定义在R 上的奇函数,则()()f x f x =-- 又()()2f x f x +=-,所以()()2f x f x +=- 则()()()()4222f x f x f x f x +=++=-+=⎡⎤⎣⎦ 所以()f x 是以4为周期的周期函数.所以()()()()()1151611121=1f f f f =-=-=-=---故答案为:1- 【点睛】考查函数奇偶性和周期性的综合应用,具体数值求解,有一定综合性,属于中档题.24.1【分析】根据题意由函数的奇偶性分析可得进而可得即函数是周期为4的周期函数据此可得(4)(2)即可得答案【详解】根据题意函数是定义在上的偶函数对任意的都有则即函数是周期为4的周期函数故答案为:1【点解析:1 【分析】根据题意,由函数的奇偶性分析可得()(2)f x f x =--,进而可得()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,据此可得(2020)(44504)f f f =+⨯=(4)f =-(2),即可得答案.【详解】根据题意,函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R ,都有()(2)f x f x =--,则()(2)f x f x =--,∴()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,(2020)(44504)(4)(2)1f f f f =+⨯==-=,故答案为:1 【点睛】本题考查抽象函数的求值,涉及函数的奇偶性、周期性的性质以及应用,注意分析函数的周期.25.【解析】当时由即则即当时由得解得则当时不等式的解为则由为偶函数当时不等式的解为即不等式的解为或则由或解得:或即不等式的解集为点睛:本题是一道关于分段函数的应用的题目考查了不等式的求解以及函数的图象问 解析:4712{|}3443x x x ≤≤≤≤或 【解析】当102x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,由()1 2f x =,即1 2cos x π= 则 3x ππ=,即1 3x =当12x >时,由()1 2f x =,得121?2x -=,解得3 4x = 则当0x ≥时,不等式()12f x ≤的解为1334x ≤≤则由()f x 为偶函数∴当0x <时,不等式()12f x ≤的解为3143x -≤≤- 即不等式()12f x ≤的解为1334x ≤≤或3143x -≤≤- 则由13134x ≤-≤或31143x -≤-≤- 解得:4734x ≤≤或1243x ≤≤ 即不等式()112f x -≤的解集为4712{|}3443x x x ≤≤≤≤或 点睛:本题是一道关于分段函数的应用的题目,考查了不等式的求解以及函数的图象问题.先求出当0x ≥时,不等式()12f x ≤的解,然后利用函数的奇偶性求出整个定义域()12f x ≤的解,即可得到结论. 26.12【分析】首先设将原函数转化为再根据二次函数的单调性即可得到答案【详解】设因为所以则函数转化为因为在为增函数所以解得或(舍去)即所以故答案为:【点睛】本题主要考查根据函数单调性求最值同时考查了换元解析:12 【分析】首先设3x m =,将原函数转化为()2g m m m =+,()133t t m +≤≤,再根据二次函数的单调性即可得到答案. 【详解】设3x m =,因为1t x t ≤≤+,所以133t t m +≤≤.则函数()93x x f x =+()1t x t ≤≤+转化为()2g m m m =+,()133t t m +≤≤.因为()g m 在13,3t t +⎡⎤⎣⎦为增函数,所以()()()2min 3332t t t g m g ==+=,解得31t =或32t =-(舍去).即0t =.所以()()()1max 3312t f x g g +===.故答案为:12 【点睛】本题主要考查根据函数单调性求最值,同时考查了换元法,属于中档题.。
上海金山区教师进修学院附属中学必修第一册第三单元《函数概念与性质》测试题(包含答案解析)
一、选择题1.已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x ≤时,()(1)ln f x x -=+,则()1f =( ) A .ln 2- B .ln 2C .0D .12.奇函数()f x 在(0)+∞,内单调递减且(2)0f =,则不等式(1)()0x f x +<的解集为( ) A .()()(),21,02,-∞--+∞ B .()()2,12,--+∞C .()(),22,-∞-+∞D .()()(),21,00,2-∞--3.已知定义在R 上的函数()f x ,满足()()()3f m n f m f n +=+-,且0x >时,()3f x <,则下列说法不正确的是( )A .()()6f x f x +-=B .()y f x =在R 上单调递减C .若()10f =,()()22190f x x f x ++--->的解集()1,0-D .若()69f =-,则123164f ⎛⎫= ⎪⎝⎭4.函数()32241x xxx y -=+的部分图像大致为( )A .B .C .D .5.函数y x=的值域是( ) A .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[]0,1C .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[)0,+∞6.若函数()f x 同时满足:①定义域内存在实数x ,使得()()0f x f x ⋅-<;②对于定义域内任意1x ,2x ,当12x x ≠时,恒有()()()12120x x f x f x -⋅->⎡⎤⎣⎦;则称函数()f x 为“DM 函数”.下列函数中是“DM 函数”的为( )A .()3f x x =B .()sin f x x =C .()1x f x e-=D .()ln f x x =7.已知函数()f x 的定义域为,(4)R f x +是偶函数,(6)3f =,()f x 在(,4]-∞上单调递减,则不等式(24)3f x -<的解集为( ) A .(4,6)B .(,4)(6,)-∞⋃+∞C .(,3)(5,)-∞⋃+∞D .(3,5)8.已知函数2log (1),1,()1,1,x x f x x +≥⎧=⎨<⎩则满足(21)(31)f x f x +<-的实数x 的取值范围是( ) A .2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭B .(2,)+∞C .2,23⎛⎫⎪⎝⎭D .()1,29.已知()2()ln ,(,)f x x ax b x a b R =++⋅∈,当0x >时()0f x ≥,则实数a 的取值范围为( ) A .20a -≤<B .1a ≥-C .10a -<≤D .01a <≤10.已知定义在R 上的函数()f x 满足()(2)f x f x =-,()()0f x f x +-=,且在[0,1]上有1()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则(2020.5)f =( )A .116-B .116C .14D .1211.设函数1,()0,x D x x ⎧=⎨⎩为有理数为无理数,则下列结论正确的是( )A .()D x 的值域为[0,1]B .()D x 是偶函数C .()(3.14)D D π>D .()D x 是单调函数12.已知函数()||f x x x =,当[,2]x t t ∈+时,恒有不等式(2)4()f x t f x +>成立,则实数t 的取值范围是( ) A .(2,)+∞ B .[2,)+∞C .(,2)-∞D .(,2]-∞13.函数1()lg f x x=+ )A .(0,2]B .(0,2)C .(0,1)(1,2]⋃D .(,2]-∞14.已知定义在R 上的函数()f x 满足:(1)(2)()f x f x -=;(2)(2)(2)f x f x +=-;(3)12,[1,3]x x ∈ 时,1212()[()()]0x x f x f x -->.则(2019),(2020),(2021)f f f 的大小关系是( )A .(2021)(2020)(2019)f f f >>B .(2019)(2020)(2021)f f f >>C .(2020)(2021)(2019)f f f >>D .(2020)(2019)(2021)f f f >>15.关于函数1()lg1xf x x-=+,有下列三个命题: ①对于任意(1,1)x ∈-,都有()()f x f x -=-;②()f x 在(1,1)-上是减函数;③对于任意12,(1,1)x x ∈-,都有121212()()()1x x f x f x f x x ++=+; 其中正确命题的个数是( ) A .0B .1C .2D .3二、填空题16.已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x ≥时,()()1f x x x =-.(1)在坐标系中画出函数()f x 在R 上的完整图象; (2)求函数()f x 在R 上的解析式.17.设2,0()1,0x x f x x -⎧≤=⎨>⎩,则满足()()1 2f x f x +<的实数x 的取值范围是__________.18.已知函数()cos ,0sin ,0x x f x x x ππ-≤<⎧=⎨≤≤⎩给出下列三个结论:①()f x 是偶函数; ②()f x 有且仅有3个零点; ③()f x 的值域是[]1,1-.其中,正确结论的序号是______.19.若函数()f x 在定义域D 内的某区间M 上是增函数,且()f x x在M 上是减函数,则称()f x 在M 上是“弱增函数”.已知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是“弱增函数”,则实数a 的值为______.20.设函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,其导函数为()f x ',且有()()2f x xf x x '+>,则不等式()()()220202020420x f x f ---≤的解集为______.21.幂函数()223m m f x x --=在0,上单调递减且为偶函数,则整数m 的值是______.22.设函数10()20xx x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是____________.23.设函数2()21k f x x x =-+(120191,,1,2,3,,2019k x k k k +⎡⎤∈-=⎢⎥⎣⎦)的值域依次是1232019,,,,A A A A ,则1232019A A A A ⋂⋂⋂⋂=__________.24.函数()ln f x x x x =+的单调递增区间是_______. 25.设函数()()21ln 11f x x x=+-+,则使得()()12f x f x >-成立的x 的取值范围为_____________.26.设函数()f x x x b =+,给出四个命题:①()y f x =是偶函数;②()f x 是实数集R 上的增函数;③0b =,函数()f x 的图像关于原点对称;④函数()f x 有两个零点. 上述命题中,正确命题的序号是__________.(把所有正确命题的序号都填上)【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】由函数的奇偶性可得()()11f f =--,进而计算即可得解. 【详解】函数()f x 是定义在R 上的奇函数, 当0x ≤时,()(1)ln f x x -=+∴()()11ln[(1)1]ln 2f f =--=---+=-.故选:A. 【点睛】思路点睛:该题考查函数奇偶性的应用,解题思路如下: (1)根据奇函数的定义,可知(1)(1)=--f f ; (2)根据题中所给的函数解析式,求得函数值; (3)最后得出结果.2.A解析:A 【分析】由已知可作出函数的大致图象,结合图象可得到答案. 【详解】因为函数()f x 在(0)+∞,上单调递减,(2)0f =, 所以当(02)x ∈,时,()0f x >,当(2)x ∈+∞,,()0f x <, 又因为()f x 是奇函数,图象关于原点对称,所以()f x 在()0-∞,上单调递减,(2)0f -=, 所以当(20)x ∈-,时,()0f x <,当2()x ∈-∞-,时,()0f x >, 大致图象如下,由(1)()0x f x +<得10()0x f x +>⎧⎨<⎩或10()0x f x +<⎧⎨>⎩,解得2x >,或10x -<<,或2x <-, 故选:A. 【点睛】本题考查了抽象函数的单调性和奇偶性,解题的关键点是由题意分析出()f x 的大致图象,考查了学生分析问题、解决问题的能力.3.D解析:D 【分析】构造函数()()3g x f x =-,验证函数()g x 的奇偶性可判断A 选项的正误;判断函数()g x 的单调性可判断B 选项的正误;利用函数()g x 的单调性解不等式()()22190f x x f x ++--->,可判断C 选项的正误;计算出()24g =-,求出116g ⎛⎫⎪⎝⎭的值,可求得116f ⎛⎫⎪⎝⎭的值,可判断D 选项的正误. 【详解】构造函数()()3g x f x =-,由()()()3f m n f m f n +=+-可得()()()g m n g m g n +=+. 对于A 选项,取0m n ==,可得()()020g g =,()00∴=g ,取n m =-,则()()()00g g m g m =+-=,()()g m g m ∴-=-,则函数()g x 为奇函数,所以,()()()()60g x g x f x f x +-=+--=,可得()()6f x f x +-=,A 选项正确; 对于B 选项,由已知条件可知,当0x >时,()()30g x f x =-<.任取1x 、2x R ∈且12x x >,所以,()()()()()1212120g x x g x g x g x g x -=+-=-<,()()12g x g x ∴<,所以,函数()()3g x f x =-为R 上的减函数,所以,函数()f x 为R 上的减函数,B 选项正确; 对于C 选项,()10f =,可得()()1133g f =-=-,由()()22190f x x f x ++--->,可得()()22130g x x g x ++--->,即()()()21311g xx g g +->=-=-,211x x ∴+-<-,可得20x x +<,解得10x -<<.C 选项正确; 对于D 选项,()()()()()663124232g f g g g =-=-=+=,()24g ∴=-,()()112214324216g g g g ⎛⎫⎛⎫=====- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,111316168fg ⎛⎫⎛⎫∴-==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因此,123168f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,D 选项错误. 故选:D. 【点睛】方法点睛:利用定义证明函数单调性的方法:(1)取值:设1x 、2x 是所给区间上的任意两个值,且12x x <;(2)作差变形:即作差()()12f x f x -,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符号的方向变形;(3)定号:确定差()()12f x f x -的符号; (4)下结论:判断,根据定义得出结论.即取值→作差→变形→定号→下结论.4.A解析:A 【分析】研究函数奇偶性和区间(的函数值的正负,利用排除法即得结果. 【详解】函数()33222()4122x x xxxx x x y f x ---===++,定义域为R , 对于任意的自变量x ,()333222()()222222x x x x x xx x x x x xf x f x -------===++-=-+++,故函数()y f x =是奇函数,图象关于原点中心对称,故CD 错误;又(32()2222x x x xx x x x x y f x ----===++,故(x ∈时,00,0,202x x x x x ->+>-+>,,即()0y f x =<,故A 正确,B 错误. 故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(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.5.C解析:C 【分析】令t =,转化为21ty t =+,0t ≥,根据均值不等式求解即可. 【详解】令t =,则0t ≥,当0t =时,0y =, 当0t ≠时,2110112t y t t t <==≤=++,当且仅当1t =时,即2x =时等号成立, 综上102y ≤≤,故选:C 【点睛】关键点点睛:注意含根号式子中,经常使用换元法,利用换元法可简化运算,本题注意均值不等式的使用,属于中档题.6.A解析:A 【分析】根据题意函数定义域关于原点对称且函数值有正有负,且为定义域内的单调递增函数,通过此两点判定即可. 【详解】解:由定义域内存在实数x 有()()0f x f x ⋅-<,可得函数定义域关于原点对称且函数值有正有负,排除D 、C.由②得“DM 函数”为单调递增函数,排除B. 故选:A 【考点】确定函数单调性的四种方法: (1)定义法:利用定义判断;(2)导数法:适用于初等函数、复合函数等可以求导的函数;(3)图象法:由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图象不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接; (4)性质法:利用函数单调性的性质,尤其是利用复合函数“同增异减”的原则时,需先确定简单函数的单调性.7.D解析:D 【分析】由题知函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则有()f x 在[4,)+∞上单调递增,且有(6)(2)3f f ==,再利用单调性解不等式即可得结果.【详解】因为(4)f x +是偶函数,所以函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则(6)(2)3f f ==. 因为()f x 在(,4]-∞上单调递减,所以()f x 在[4,)+∞上单调递增, 故(24)3f x -<等价于224x <-6<,解得35x <<. 故选:D 【点睛】关键点睛:本题的关键是能得出函数()f x 的图象关于直线4x =对称,进而判断出函数的单调性来,要求学生能够熟悉掌握函数性质的综合应用.8.B解析:B 【分析】根据函数的解析式,得出函数的单调性,把不等式(21)(32)f x f x +<-,转化为相应的不等式组,即可求解. 【详解】由题意,函数2log (1),1()1,1x x f x x +≥⎧=⎨<⎩, 可得当1x <时,()1f x =,当1≥x 时,函数()f x 在[1,)+∞单调递增,且()21log 21f ==,要使得()()2131f x f x +<-,则2131311x x x +<-⎧⎨->⎩,解得2x >, 即不等式()()2131f x f x +<-的解集为()2,+∞, 故选:B. 【点睛】思路点睛:该题主要考查了函数的单调性的应用,解题思路如下: (1)根据函数的解析式,得出函数单调性; (2)合理利用函数的单调性,得出不等式组; (3)正确求解不等式组,得到结果.9.B解析:B 【分析】讨论01x <<、1x =、1x >确定2()g x x ax b =++的函数值符号,根据二次函数的性质求a 的取值范围即可. 【详解】当0x >时,()()2ln 0x a x x f b x ++⋅=≥,∵01x <<时,ln 0x <,即需20x ax b ++≤成立;1x =时,ln 0x =,()0f x ≥恒成立;1x >时,ln 0x >,即需20x ax b ++≥成立;∴对于函数2()g x x ax b =++,在(0,1)上()0g x ≤,在(1,)+∞上()0g x ≥,∴2(1)1040(0)0g a b a b g b =++=⎧⎪∆=->⎨⎪=≤⎩解得1a ≥-, 故选:B 【点睛】思路点睛:令2()g x x ax b =++,即()()ln f x g x x =⋅.(0,)+∞上讨论x :由()0f x ≥,根据ln x 符号确定()g x 函数值的符号.由()g x 对应区间的函数值符号,结合二次函数性质求参数范围.10.D解析:D 【分析】由已知条件可知()f x 为奇函数且周期为4,利用函数的周期,结合其区间解析式即可求(2020.5)f 的值.【详解】由()()0f x f x +-=知:()()f x f x -=-,即()f x 为奇函数, ∵()(2)f x f x =-,有(2)()()f x f x f x +=-=-, ∴(4)(2)()f x f x f x +=-+=,故()f x 为周期为4的函数,在[0,1]上有1()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以121111(2020.5)(4505)()()2242f f f =⨯+===, 故选:D 【点睛】本题考查了函数的性质,根据函数的奇偶性、周期性以及区间解析式求函数值,属于基础题.11.B解析:B 【分析】计算函数值域为{}0,1A 错误,根据偶函数定义知B 正确,()0D π=,(3.14)1D =,C 错误,()()011D D ==,故D 错误,得到答案. 【详解】根据题意:()D x 的值域为{}0,1,A 错误; 当x 为有理数时,x -为有理数,()()D x D x =-,当x 为无理数时,x -为无理数,()()D x D x =-,故函数为偶函数,B 正确; ()0D π=,(3.14)1D =,C 错误;()()011D D ==,故D 错误.故选:B. 【点睛】本题考查了分段函数的值域,奇偶性和单调性,意在考查学生对于函数性质的综合应用.12.A解析:A 【分析】根据已知函数的解析式易判断出函数的奇偶性及单调性,结合单调性可将不等式(2)4()f x t f x +>可化为22x t x +>,将恒成立问题转化为最值问题后,易得答案.【详解】解:||y x =为偶函数,y x =为奇函数()||f x x x ∴=奇函数当0x 时,2()f x x =为增函数,由奇函数在对称区间上单调性相同可得函数()f x 在R 上增函数 又不等式(2)4()f x t f x +>可化为(2)|2|4||2|2|(2)x t x t x x x x f x ++>==故当[,2]x t t ∈+时,不等式(2)4()f x t f x +>恒成立,即当[,2]x t t ∈+时,不等式22x t x +>恒成立即2x t <恒成立即22t t +<解得2t >故实数t 的取值范围是(2,)+∞故选:A【点睛】本题考查的知识点是函数奇偶性与单调性的综合应用,恒成立问题,其中分析出函数的单调性并将不等式(2)4()f x t f x +>可化为22x t x +>是解答的关键.13.C解析:C【分析】对数的真数大于零,分母不为零,偶次根式要求被开方式大于等于零,依据以上三点,列不等式求解.【详解】欲使函数有意义,则0lg 020x x x >⎧⎪≠⎨⎪-≥⎩,即012x x x >⎧⎪≠⎨⎪≤⎩解得()(]0,11,2x ∈⋃故选:C .【点睛】方法点睛:该题考查的是有关求函数定义域的问题,在求解的过程中,注意:(1)对数要求真数大于0;(2)分式要求分母不等于0;(3)偶次根式要求被开方式大于等于0.14.B解析:B【分析】根据已知可得函数()f x 的图象关于直线1x =对称,周期为4,且在[]1,3上为增函数,得出()()20193f f =,()()()202002f f f ==,()()20211f f =,根据单调性即可比较(2019),(2020),(2021)f f f 的大小.【详解】解:∵函数()f x 满足:(2)()f x f x -=,故函数的图象关于直线1x =对称;(2)(2)f x f x +=-,则()()4f x f x +=,故函数的周期为4;12,[1,3]x x ∈ 时,1212()[()()]0x x f x f x -->,故函数在[]1,3上为增函数;故()()20193f f =,()()()202002f f f ==,()()20211f f =,而()()()321f f f >>,所以(2019)(2020)(2021)f f f >>.故选:B.【点睛】本题考查函数的基本性质的应用,考查函数的对称性、周期性和利用函数的单调性比较大小,考查化简能力和转化思想.15.D解析:D【分析】当(1,1)x ∈-时,函数1()1x f x lg x-=+恒有意义,代入计算()()f x f x -+可判断①;利用分析法,结合反比例函数及对数函数的单调性和复合函数“同增异减”的原则,可判断②;代入分别计算12()()f x f x +和1212()1x x f x x ++,比照后可判断③. 【详解】 解:1()1x f x lg x-=+,当(1,1)x ∈-时, 1111()()()101111x x x x f x f x lglg lg lg x x x x +-+--+=+===-+-+,故()()f x f x -=-,即①正确; 12()(1)11x f x lg lg x x -==-++,由211y x=-+在(1,1)-上是减函数,故()f x 在(1,1)-上是减函数,即②正确; 12121212121212121211111()()()11111x x x x x x x x f x f x lglg lg lg x x x x x x x x ----+--+=+==+++++++; 12121212121212121212111()1111x x x x x x x x x x f lg lg x x x x x x x x x x +-+++--==+++++++,即③正确 故三个结论中正确的命题有3个故选:D .【点睛】本题以命题的真假判断为载体考查了函数求值,复合函数的单调性,对数的运算性质等知识点,属于中档题.二、填空题16.(1)图象答案见解析;(2)【分析】(1)利用奇函数图像关于原点对称先作出当时的图像在作出它关于原点的对称图像即可;(2)先用代入法求在的解析式在合并在一起写成分段函数即可【详解】解:(1)图像如图解析:(1)图象答案见解析;(2)(1),0()(1),0x x x f x x x x -≥⎧=⎨+<⎩. 【分析】(1)利用奇函数图像关于原点对称,先作出当0x ≥时,()()1f x x x =-的图像,在作出它关于原点的对称图像即可;(2)先用代入法求()f x 在0x <的解析式,在合并在一起写成分段函数即可.【详解】解:(1) 图像如图示.(2)设0x <,则0x ->,所以()(1())(1)f x x x x x -=---=-+,又因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数,所以()()f x f x -=-.所以当0x <,()()1f x x x =+,综上()f x 的解析式为:(1),0()(1),0x x x f x x x x -≥⎧=⎨+<⎩. 【点睛】函数奇偶性的应用:(1) 利用奇偶性求函数值;(2) 利用奇偶性画图像;(3) 利用奇偶性求函数的解析式.17.【分析】画出图像结合图像判断题出函数的单调性即可求解【详解】作出函数的图像如图满足解得故答案为:【点睛】方法点睛:该不等式的求解利用的是函数的单调性用数形结合法解决更为直观解析:(),0-∞【分析】画出2,0()1,0x x f x x -⎧≤=⎨>⎩图像,结合图像判断题出函数的单调性,即可求解(1)(2)f x f x +<.【详解】作出函数2,0()1,0x x f x x -⎧≤=⎨>⎩的图像如图,满足(1)(2)f x f x +<2021x x x <⎧∴⎨<+⎩,解得0x <. 故答案为:(),0-∞.【点睛】方法点睛:该不等式的求解利用的是函数的单调性,用数形结合法解决更为直观. 18.②③【分析】判断函数的奇偶性判断①;求出函数的零点判断②;函数的值域判断③【详解】函数①由于所以是非奇非偶函数所以①不正确;②可得所以函数有且仅有3个零点;所以②正确;③函数的值域是正确;正确结论的解析:②③【分析】判断函数的奇偶性判断①;求出函数的零点判断②;函数的值域判断③.【详解】函数()cos ,0sin ,0x x f x x x ππ-≤<⎧=⎨≤≤⎩, ①由于()()1,sin 0f f πππ-=-==,所以()f x 是非奇非偶函数,所以①不正确;②()0f x =,可得2x π=-,0x =,x π=,所以函数有且仅有3个零点;所以②正确;③函数()cos ,0sin ,0x x f x x x ππ-≤<⎧=⎨≤≤⎩,()f x 的值域是[]1,1-,正确; 正确结论的序号是:②③.故答案为:②③.【点睛】本小题主要考查函数的奇偶性、零点、值域.19.4【分析】由在上的单调性求出a 的一个范围再令则在上是减函数分类讨论根据的单调性求参数a 的范围两范围取交集即可得解【详解】由题意可知函数在上是增函数解得令则在上是减函数①当时在上为增函数不符合题意;② 解析:4【分析】由()g x 在(]0,2上的单调性求出a 的一个范围,再令()()f x h x x=,则()h x 在(]0,2上是减函数,分类讨论根据()h x 的单调性求参数a 的范围,两范围取交集即可得解.【详解】由题意可知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是增函数, 402a -∴≤,解得4a ≤, 令()()4f x a x a x x h x +==+-,则()h x 在(]0,2上是减函数, ①当0a ≤时,()h x 在(]0,2上为增函数,不符合题意;②当0a >时,由对勾函数的性质可知()h x 在上单调递减,2≥,解得4a ≥,又4a ≤,4a ∴=.故答案为:4【点睛】本题考查函数的单调性、一元二次函数的单调性,属于中档题.20.【分析】根据已知构造新函数利用导数求得函数的单调性根据函数的单调性列出不等式即可求解【详解】因为函数是定义在上的可导函数且有即设函数则所以函数在上单调递增又因为即所以则即的即不等式的解集为故答案为: 解析:(2020,2022]【分析】根据已知构造新函数,利用导数求得函数的单调性,根据函数的单调性,列出不等式,即可求解.【详解】因为函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,且有()()2f x xf x x '+>,即()()222xf x x f x x '+> 设函数()()2g x x f x =,则()()()220g x xf x x f x '=+>, 所以函数()g x 在()0,∞+上单调递增,又因为()()()220202020420x f x f ---≤,即()()()222020202022x f x f --≤, 所以(2020)(2)g x g -≤,则2020020202x x ->⎧⎨-≤⎩ ,即的20202022x <≤, 即不等式的解集为(2020,2022].故答案为:(2020,2022].【点睛】本题主要考查了函数的单调性的应用,其中解答中构造新函数,结合题设条件求得新函数的单调性,结合新函数的性质求解是解答的关键,着重考查构造思想,以及推理与运算能力.21.1【分析】根据幂函数的定义与性质列不等式求出的取值范围再验证是否满足条件即可【详解】幂函数在上单调递减所以的整数值为0或12;当时不是偶函数;当时是偶函数;当时不是偶函数;所以整数的值是1故答案为: 解析:1【分析】根据幂函数的定义与性质,列不等式求出m 的取值范围,再验证是否满足条件即可.【详解】幂函数223()m m f x x --=在(0,)+∞上单调递减,所以2230m m --<,13m -<<,m 的整数值为0或1,2;当0m =时,3()-=f x x 不是偶函数;当1m =时,4()f x x -=是偶函数;当2m =时,3()-=f x x 不是偶函数;所以整数m 的值是1.故答案为:1.【点睛】本题主要考查了幂函数的定义与性质的应用问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 22.【解析】由题意得:当时恒成立即;当时恒成立即;当时即综上x 的取值范围是【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么然后代入该段的解析式求值解决此类问题时要注解析:1(,)4-+∞ 【解析】由题意得: 当12x >时,12221x x -+>恒成立,即12x >;当102x <≤时,12112x x +-+> 恒成立,即102x <≤;当0x ≤时,1111124x x x ++-+>⇒>-,即014x -<≤.综上,x 的取值范围是1(,)4-+∞. 【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性,即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么,然后代入该段的解析式求值.解决此类问题时,要注意区间端点是否取到及其所对应的函数值,尤其是分段函数结合点处的函数值.23.【分析】求出二次函数的对称轴判断函数的最小值与最大值然后求解值域的交集即可【详解】函数的对称轴为开口向上所以函数的最小值为函数()的值域依次是它们的最小值都是函数值域中的最大值为:当即时此时所以值域 解析:2220190,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】求出二次函数的对称轴,判断函数的最小值与最大值,然后求解值域的交集即可.【详解】函数()221k f x x x =-+的对称轴为1x =,开口向上,所以函数的最小值为()10f =, 函数2()21k f x x x =-+(120191,,1,2,3,,2019k x k k k +⎡⎤∈-=⎢⎥⎣⎦)的值域依次是 1232019,,,,A A A A ,它们的最小值都是0, 函数值域中的最大值为:当12019111k k k +⎛⎫--=-⎪⎝⎭,即1010k =时,此时111010x =-, 所以,值域中的最大值中的最小值为22112019111101010101010f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以,212320************,1010A A A A A ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦. 故答案为:2220190,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查二次函数的性质,函数的最值,考查分析问题解决问题的能力,涉及集合的交集计算,属于基础题.24.【分析】求出函数的定义域并求出该函数的导数并在定义域内解不等式可得出函数的单调递增区间【详解】函数的定义域为且令得因此函数的单调递增区间为故答案为【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间在求出导数不解析:()2,e -+∞【分析】求出函数()y f x =的定义域,并求出该函数的导数,并在定义域内解不等式()0f x '>,可得出函数()y f x =的单调递增区间.【详解】函数()ln f x x x x =+的定义域为()0,∞+,且()ln 2f x x '=+,令()0f x '>,得2x e ->.因此,函数()ln f x x x x =+的单调递增区间为()2,e -+∞,故答案为()2,e -+∞. 【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间,在求出导数不等式后,得出的解集应与定义域取交集可得出函数相应的单调区间,考查计算能力,属于中等题.25.【分析】根据条件判断函数的奇偶性和单调性结合函数的奇偶性和单调性的性质将不等式进行转化求解即可【详解】则是偶函数当函数为增函数则等价与所以平方得所以所以即不等式的解集为故答案为:【点睛】本题主要考查 解析:113x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭【分析】根据条件判断函数的奇偶性和单调性,结合函数的奇偶性和单调性的性质将不等式进行转化求解即可.【详解】()()()()2211ln 1ln 111f x x x f x x x-=+--=+-=++,则()f x 是偶函数, 当0x ≥函数()f x 为增函数,则()()12f x f x >-等价与()()12f x f x >-, 所以12x x >-,平方得22144x x x -+>, 所以23410x x -+<,所以1 13x <<,即不等式的解集为113xx ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭, 故答案为:113xx ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭. 【点睛】本题主要考查不等式的求解,结合条件判断函数的奇偶性和单调性是解决本题的关键,难度中等.26.②③【解析】①错∵∴不是偶函数②∵由图象知在上单调递增正确③时关于原点对称正确④若时只有一个零点错误综上正确命题为②③ 解析:②③【解析】①错,∵()f x x x b =+,()()f x x x b f x -=-+≠,∴()y f x =不是偶函数.②∵22(0)()(0)x b x f x x b x ⎧+>=⎨-+≤⎩, 由图象知()f x 在R 上单调递增,正确.③0b =时,22(0)()(0)x x f x x x ⎧>=⎨-≤⎩, ()f x 关于原点对称,正确.④若0b =时,()f x 只有一个零点,错误.综上,正确命题为②③.。
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一、选择题1.已知定义域为R 的函数()f x 在[)2,+∞单调递减,且(4)()0f x f x -+=,则使得不等式()2(1)0f x x f x +++<成立的实数x 的取值范围是( ) A .31x -<<B .1x <-或3x >C .3x <-或1x >D .1x ≠-2.中国传统文化中很多内容体现了数学的“对称美”.如图所示的太极图是由黑白两个鱼形纹组成的圆形图案,充分体现了相互变化、对称统一的形式美、和谐美.给出定义:能够将圆O (O 为坐标原点)的周长和面积同时平分的函数称为这个圆的“优美函数”.则下列函数中一定是“优美函数”的为( )A .1()f x x x=+B .1()f x x x=-C .()22()ln 1f x x x =++D .()2()ln 1f x x x =++3.定义在R 偶函数()f x 满足()()22f x f x -=-+,对[]12,0,4x x ∀∈,12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-,则有( )A .()()()192120211978f f f =<B .()()()192119782021f f f <<C .()()()192120211978f f f <<D .()()()202119781921f f f <<4.函数2()1sin 12xf x x ⎛⎫=-⎪+⎝⎭的图象大致形状为( ). A . B .C .D .5.已知函数(1)f x +是偶函数,当121x x <<时,()()()21210f x f x x x ⎡⎤-->⎣⎦恒成立,设1,(2),(3)2a f b f c f ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( ) A .b a c <<B .c b a <<C .b c a <<D .a b c <<6.对于实数a 和b ,定义运算“*”:,,,.b a b a b a a b ≤⎧*=⎨>⎩设()f x x =,()224g x x x =--+,则()()()M x f x g x =*的最小值为( )A .0B .1C .2D .37.下列函数中,是奇函数且在()0,∞+上单调递增的是( )A .y =B .2log y x =C .1y x x=+D .5y x =8.已知()f x 为奇函数,且当0x >时,()2f x x =-,则1()2f -的值为( )A .52- B .32- C .32 D .529.已知函数2()2+1,[0,2]f x x x x =-+∈,函数()1,[1,1]g x ax x =-∈-,对于任意1[0,2]x ∈,总存在2[1,1]x ∈-,使得21()()g x f x =成立,则实数a 的取值范围是( )A .(,3]-∞-B .[3,)+∞C .(,3][3,)-∞-+∞D .(,3)(3,)-∞-⋃+∞10.已知()2()ln ,(,)f x x ax b x a b R =++⋅∈,当0x >时()0f x ≥,则实数a 的取值范围为( ) A .20a -≤<B .1a ≥-C .10a -<≤D .01a <≤11.函数()f x =是( )A .奇函数B .偶函数C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数12.设函数()f x 的定义域为D ,如果对任意的x D ∈,存在y D ∈,使得()()f x f y =-成立,则称函数()f x 为“呆呆函数”,下列为“呆呆函数”的是( ) A .2sin cos cos y x x x =+ B .2x y = C .ln x y x e =+D .22y x x =-13.下列各组函数表示同一函数的是( )A .()f x =2()f x =B .,0(),0x x f x x x ≥⎧=⎨-<⎩与()||g t t =C .()21f x x =-与()11g x x x =+⋅-D .()1f x x 与2()1x g x x=-14.函数2222(1)ln 2(1)x y x x +=-⋅+的部分图象是( ) A .B .C .D .15.若()21f x ax x a =+++在()2,-+∞上是单调递增函数,则a 的取值范围是( ) A .1(,]4-∞B .1(0,]4C .1[0,]4D .1[,)4+∞二、填空题16.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,()()1f x x x =+.则函数的解析式为__________17.已知函数()242f x x a x =-++,[]4,4x ∈-.若()f x 的最大值是0,则实数a的取值范围是______.18.设12{21 2}33k ∈--,,,,,若(1 0)(0 1)x ∈-,,,且||k x x >,则k 取值的集合是___________.19.记号{}max ,m n 表示m ,n 中取较大的数,如{}max 1,22=.已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,且当0x >时,()222max ,4x f x x x a a ⎧⎫=-+-⎨⎬⎩⎭.若0x <时,()f x 的最大值为1,则实数a 的值是_________.20.已知等差数列{}n a 满足:20a >,40a <,数列的前n 项和为n S ,则42S S 的取值范围是__________.21.若函数()f x 在定义域D 内的某区间M 上是增函数,且()f x x在M 上是减函数,则称()f x 在M 上是“弱增函数”.已知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是“弱增函数”,则实数a 的值为______.22.设函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,其导函数为()f x ',且有()()2f x xf x x '+>,则不等式()()()220202020420x f x f ---≤的解集为______.23.如果函数f (x )=(2)1,1,1x a x x a x -+<⎧⎨≥⎩满足对任意12x x ≠,都有()()1212f x f x x x -->0成立,那么实数a 的取值范围是________. 24.已知函数()()11xf x x x =>-,())2g x x ≥,若存在函数()(),F x G x 满足:()()()()()(),G x F x f x g x g x f x =⋅=,学生甲认为函数()(),F x G x 一定是同一函数,乙认为函数()(),F x G x 一定不是同一函数,丙认为函数()(),F x G x 不一定是同一函数,观点正确的学生是_________.25.如果方程24x +y |y |=1所对应的曲线与函数y =f (x )的图象完全重合,那么对于函数y =f (x )有如下结论:①函数f (x )在R 上单调递减;②y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1; ③函数f (x )的值域为(﹣∞,2];④函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点. 其中正确结论的序号是_____.26.函数()93x xf x =+()1t x t ≤≤+,若()f x 的最小值为2,则()f x 的最大值为________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】由(4)()0f x f x -+=得到()f x 关于(2,0)对称,再由()f x 在[)2,+∞单调递减得到()f x 在R 上单调递减,利用单调性可得答案. 【详解】(4)()0f x f x -+=,则()f x 关于(2,0)对称,因为()f x 在[)2,+∞单调递减,所以()f x 在R 上单调递减, 所以(1)(3)f x f x +=--,由()2(1)0f x x f x +++<得()2(3)0f x x f x +--<,所以()2(3)f x x f x +<-,所以23x x x +>-,解得1x >或3x <-. 故选:C . 【点睛】思路点睛:利用函数的单调性和奇偶性比较函数值大小的思路: (1)先根据奇偶性将自变量转变至同一单调区间; (2)根据单调性比较同一单调区间内的函数值的大小关系;(3)再结合奇偶性即可判断非同一单调区间的函数值大小,由此得到结果.2.D解析:D 【分析】根据题意可知优美函数的图象过坐标原点,图象关于坐标原点对称,是奇函数,再分别检验四个选项的正误即可得正确选项. 【详解】根据优美函数的定义可得优美函数的图象过坐标原点,图象关于坐标原点对称,是奇函数,对于选项A :1()f x x x=+的定义域为{}|0x x ≠,所以不过坐标原点,不能将周长和面积同时平分,故选项A 不正确;对于选项B :1()f x x x=-的定义域为{}|0x x ≠,所以不过坐标原点,不能将周长和面积同时平分,故选项B 不正确;对于选项C :()22()ln 1f x x x =++定义域为R ,()()22()ln 1f x x x f x -=++=,是偶函数,图象关于y 轴对称,故选项C 不正确;对于选项D :()2()ln 1f x x x =++定义域为R ,()()22()()ln 1ln 1ln10f x f x x x x x -+=-+++++==,所以()()f x f x -=-,所以()2()ln 1f x x x =++图象过坐标原点,图象关于坐标原点对称,是奇函数,符合优美函数的定义,选项D 正确,故选:D 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由题意得出优美函数具有的性质:图象过坐标原点,是奇函数图象关于原点对称.3.B解析:B 【分析】首先判断函数的周期,并利用周期和偶函数的性质化简选项中的函数值,再比较大小. 【详解】()()22f x f x -=-+,()()4f x f x ∴+=-,即()()8f x f x +=, ()f x ∴的周期8T =,由条件可知函数在区间[]0,4单调递增,()()()1921240811f f f =⨯+=,()()()()()202125285533f f f f f =⨯+==-=, ()()()1978247822f f f =⨯+=,函数在区间[]0,4单调递增,()()()123f f f ∴<<, 即()()()192119782021f f f <<. 故选:B 【点睛】结论点睛:本题的关键是判断函数是周期函数,一般涉及周期的式子包含()()f x a f x +=,则函数的周期是a ,若函数()()f x a f x +=-,或()()1f x a f x +=,则函数的周期是2a ,或是()()f x a f x b -=+,则函数的周期是b a +. 4.B解析:B 【分析】首先判断函数的奇偶性,再判断0πx <<时,函数值的正负,判断得选项. 【详解】因为2()1sin 12x f x x ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,所以12()sin 12xx f x x -=⋅+, ()()()2221sin 1sin 1212x x xf x x x -⎛⎫⨯⎛⎫-=--=-- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭()()21221sin 12x x x ⎛⎫+- ⎪=-- ⎪+⎝⎭221sin 1sin 1212xx x x ⎛⎫⎛⎫=--=- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭()f x =,所以函数是偶函数,关于y 轴对称,排除C ,D , 令()0f x =,则21012x-=+或sin 0x =,解得()x k k Z π=∈,而0πx <<时,120x -<,120x +>,sin 0x >,此时()0f x <.故排除A.故选:B . 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(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.5.A解析:A 【分析】由题知函数()f x 图象关于直线1x =对称,在区间()1,+∞上单调递增,故15(2)(3)22b f a f f c f ⎛⎫⎛⎫=<=-=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以b a c <<.【详解】解:因为当121x x <<时,()()()21210f x f x x x ⎡⎤-->⎣⎦恒成立, 所以函数()f x 在区间()1,+∞上单调递增,由于函数(1)f x +是偶函数,故函数(1)f x +图象关于y 轴对称, 所以函数()f x 图象关于直线1x =对称, 所以1522a f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 由于5232<<,函数()f x 在区间()1,+∞上单调递增, 所以15(2)(3)22b f a f f c f ⎛⎫⎛⎫=<=-=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:A. 【点睛】本题解题的关键在于根据题意得函数()f x 图象关于直线1x =对称,在区间()1,+∞上单调递增,再结合函数对称性与单调性比较大小即可,考查化归转化思想与数学运算求解能力,是中档题.6.B解析:B 【分析】由题意可得()()()()()()()()()g x f x g x M x f x g x f x f x g x ⎧≤⎪=*=⎨>⎪⎩,通过解不等式得出()()212421,1,2x x x M x x x ⎧⎡⎤---+∈⎪⎢⎥⎪⎣⎦=⎨⎛-⎪∈-∞⋃+∞ ⎪ ⎝⎭⎩,作出函数()M x 的图象,根据函数图象可得答案.由条件有()()()()()()()()()g x f x g x M x f x g x f x f x g x ⎧≤⎪=*=⎨>⎪⎩当0x ≥时,()224g x x x x =--+≥,得到01x ≤≤, 即01x ≤<时,()()f x g x <,当1x >时,()()f x g x > 当0x <时,()224g x x x x =--+≤-,得1172x --≤即当1172x --≤时,()()f x g x >,当11702x --<<时,()()f x g x <所以()()211724,12117,1,x x x M x x x ⎧⎡⎤----+∈⎪⎢⎥⎪⎣⎦=⎨⎛⎫--⎪∈-∞⋃+∞ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎩作出函数()M x 的图象,如图所示,由图可得,当1x =时,()M x 有最小值1 故选:B7.D解析:D 【分析】对四个选项一一一判断:A 、B 不是奇函数,C 是奇函数,但在()0,∞+上不单调. 【详解】 对于A : y x =()0,∞+上单调递增,但是非奇非偶,故A 错误;对于B :2log y x =为偶函数,故B 错误; 对于C :1y x x=+在(0,1)单减,在(1,+∞)单增,故C 错误; 对于D :5y x =既是奇函数也在()0,∞+上单调递增,符合题意.【点睛】四个选项互不相关的选择题,需要对各个选项一一验证.8.C解析:C 【分析】根据函数为奇函数可知1122f f ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,然后根据0x >时()f x 的解析式可求解出12f ⎛⎫⎪⎝⎭的值,则12f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值可求. 【详解】因为()f x 为奇函数,所以1122f f ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 又因为1132222f ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,所以113222f f ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故选:C. 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是利用奇偶性的定义将计算12f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值转化为计算12f ⎛⎫⎪⎝⎭的值,从而根据已知条件完成求解.9.C解析:C 【分析】先求得()f x 的值域,根据题意可得()f x 的值域为[1,2]是()g x 在[1,1]-上值域的子集,分0,0a a ><两种情况讨论,根据()g x 的单调性及集合的包含关系,即可求得答案.【详解】因为2()(2)2,[0,2]f x x x =--+∈,所以min max ()(0)1()(2)2f x f f x f ==⎧⎨==⎩,即()f x 的值域为[1,2],因为对于任意1[0,2]x ∈,总存在2[1,1]x ∈-,使得21()()g x f x =成立, 所以()f x 的值域为[1,2]是()g x 在[1,1]-上值域的子集,当0a >时,()g x 在[1,1]-上为增函数,所以(1)()(1)g g x g -≤≤,所以()[1,1]g x a a ∈---,所以1112a a --≤⎧⎨-≥⎩,解得3a ≥,当0a <时,()g x 在[1,1]-上为减函数,所以(1)()(1)g g x g ≤≤-,所以()[1,1]g x a a ∈---所以1112a a -≤⎧⎨--≥⎩,解得3a ≤-, 综上实数a 的取值范围是(,3][3,)-∞-+∞,故选:C【点睛】解题的关键是将题干条件转化为两函数值域的包含关系问题,再求解,考查分析理解的能力,属中档题.10.B解析:B【分析】讨论01x <<、1x =、1x >确定2()g x x ax b =++的函数值符号,根据二次函数的性质求a 的取值范围即可.【详解】当0x >时,()()2ln 0x a x x f b x ++⋅=≥, ∵01x <<时,ln 0x <,即需20x ax b ++≤成立;1x =时,ln 0x =,()0f x ≥恒成立;1x >时,ln 0x >,即需20x ax b ++≥成立;∴对于函数2()g x x ax b =++,在(0,1)上()0g x ≤,在(1,)+∞上()0g x ≥, ∴2(1)1040(0)0g a b a b g b =++=⎧⎪∆=->⎨⎪=≤⎩解得1a ≥-,故选:B【点睛】思路点睛:令2()g x x ax b =++,即()()ln f x g x x =⋅.(0,)+∞上讨论x :由()0f x ≥,根据ln x 符号确定()g x 函数值的符号.由()g x 对应区间的函数值符号,结合二次函数性质求参数范围.11.A解析:A【分析】首先求出函数的定义域,然后利用奇偶性定义判断即可.【详解】解:因为()f x = 所以240330x x ⎧-≥⎪⎨+-≠⎪⎩解得22x -≤≤且0x ≠,故函数的定义域为[)(]2,00,2-,定义域关于原点对称,所以()f x =,[)(]2,00,2x ∈-,又()()f x f x -===- 所以函数为奇函数;故选:A【点睛】本题考查函数的奇偶性的判断,判断函数的奇偶性按照两步:①求函数的定义域,判断定义域是否关于原点对称;②计算()f x -判断与()f x 之间的关系;12.C解析:C【分析】根据“呆呆函数”的定义可知:函数()f x 的值域关于原点对称,由此逐项判断.【详解】根据定义可知:()f x 为“呆呆函数”⇔()f x 的值域关于原点对称,A .2111sin cos cos sin 2cos 2222y x x x x x =+=++111sin 224222y x π⎡-⎛⎫=++∈⎢ ⎪⎝⎭⎣⎦,此时值域不关于原点对称,故不符合; B .()20,x y =∈∞+,值域不关于原点对称,故不符合;C .ln x y x e =+,当0x →时,y →-∞,当x →+∞时,+y →∞,所以()ln ,xy x e =+∈-∞+∞,值域关于原点对称,故符合; D .()[)222111,y x x x =-=--∈-+∞,值域不关于原点对称,故不符合, 故选:C.【点睛】本题考查新定义函数,涉及到函数值域的分析,主要考查学生的分析理解能力,难度一般. 13.B解析:B【分析】根据同一函数的概念及判定方法,分别求得两函数的定义域与对应法则,逐项判定,即可求解.【详解】对于A 中,函数()f x =R ,函数2()f x =的定义域为[0,)+∞,两函数的定义域不同,所以不是同一函数;对于B 中,函数,0(),0x x f x x x ≥⎧=⎨-<⎩与,0(),0t t g t t t t ≥⎧==⎨-<⎩定义域与对应法则都相同,所以两函数是同一函数;对于C 中,函数()f x =210x -≥,解得1x ≤-或1≥x ,即函数()f x 的定义域为(,1][1,)-∞-+∞,函数()g x =1010x x +≥⎧⎨-≤⎩,解得11x -≤≤,即函数()g x 的定义域为[]1,1-,两函数的定义域不同,所以不是同一函数;对于D 中,函数()1f x x 的定义域为R ,函数2()1x g x x=-的定义域为(,0)(0,)-∞+∞,两函数的定义域不同,所以不是同一函数.故选:B.【点睛】本题主要考查了同一函数的概念及判定,其中解答中熟记两个函数是同一函数的判定方法是解答得关键,着重考查推理与判定能力,属于基础题.14.C解析:C【详解】函数()()22221ln 21x y x x +=-⋅+是偶函数,排除AD;且222222(1)2,02(1)x x x x ++≥+∴≤+ 当01,0,10.x y x y <<>==时当时, 排除B,选C.点睛:这个题目考查的是由函数的解析式画函数的图象;一般这种题目是排除法来做的;先找函数的定义域,值域,看是否和解析式相符;再看函数的对称性,奇偶性,看两者是否相符;还有可以判断函数的极限值.15.C解析:C【分析】先考虑a 是否为零,然后再分一次函数和二次函数分别考虑.【详解】当0a =时,则()1f x x =+,显然在()2,-+∞上递增;当0a ≠时,则()21f x ax x a =+++是二次函数,因为()f x 在()2,-+∞上递增,则对称轴122x a =-≤-且0a >,解得:10,4a ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦;综上:a 的取值范围是1[0,]4,故选C.【点睛】本题考查根据单调区间求解参数范围问题,难度一般.对于形如()2f x ax bx c =++的函数,一定要明确:并不一定是二次函数,可能会出现0a =的情况,所以要分类讨论.二、填空题16.【分析】设得到化简即得解【详解】设所以因为函数是定义在R 上的奇函数所以所以所以函数的解析式为故答案为:【点睛】方法点睛:求奇偶函数在对称区间的解析式一般利用代入法求解析式解析:(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩ 【分析】设0,x <得到()2f x x x -=-+,化简即得解. 【详解】设0,0x x <∴->,所以()()21f x x x x x -=--=-+, 因为函数()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()2f x x x -=-+, 所以()2(1)f x x x x x =-+=-. 所以函数的解析式为(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩. 故答案为:(1)0()=(1)0x x x f x x x x +≥⎧⎨-<⎩【点睛】方法点睛:求奇偶函数在对称区间的解析式,一般利用代入法求解析式.17.【分析】等价于再画出函数的图象求出函数的最小值即得解【详解】∵的最大值是0∴函数∴当时恒成立当时∴∴设其函数图象如图:由图象可知当时∴实数的取值范围为故答案为:【点睛】关键点睛:解答本题的关键是找到 解析:6a ≤-【分析】 等价于2a x ≤--,再画出函数2y x =--,[]4,4x ∈-的图象求出函数的最小值即得解.【详解】∵()f x 的最大值是0,∴函数()()242220f x x a x x x a =-++=+-+≤, ∴当2x =-时,0f x恒成立,当2x ≠-时,∴20x a -+≤, ∴2a x ≤--, 设2y x =--,[]4,4x ∈-,其函数图象如图:由图象可知,当4x =-时,min 426y =---=-,∴实数a 的取值范围为6a ≤-.故答案为:6a ≤-.【点睛】关键点睛:解答本题的关键是找到原命题的等价命题,由()()220f x x x a =+-+≤得到2a x ≤--在[]4,4x ∈-上恒成立.再画函数的图象求函数的最小值就自然而然了. 18.【分析】根据不能是奇函数排除和再利用幂函数的性质排除2即可得出【详解】若且则幂函数的图象一定在的上方故不可能为奇函数即不能取和当取时是偶函数故只需满足即可此时即则即则可取故取值的集合是故答案为:【点解析:2{2 }3-, 【分析】根据k y x =不能是奇函数排除1-和13,再利用幂函数的性质排除2即可得出. 【详解】 若(1 0)(0 1)x ∈-,,,且||k x x >,则幂函数k y x =的图象一定在y x =的上方,故k y x =不可能为奇函数,即k 不能取1-和13, 当k 取22,,23-时,k y x =是偶函数,故只需满足(0 1)x ∈,即可, 此时k x x >,即11k x ->,则10k -<,即1k <,则k 可取22,3-,故k 取值的集合是2{2 }3-,. 故答案为:2{2 }3-,. 【点睛】本题考查幂函数的性质,解题的关键是正确理解幂函数的性质的特点,以及不同幂函数的图象特点. 19.【分析】首先将时函数写成分段函数的形式并求函数的最小值根据奇函数的性质可知时的最小值是建立方程求【详解】当时解得:此时令解得此时所以时函数又因为此时是定义在上的奇函数所以图象关于原点对称时函数的最小解析:2±【分析】首先将0x >时,函数()f x 写成分段函数的形式,并求函数的最小值,根据奇函数的性质可知0x >时的最小值是1-,建立方程求a【详解】 当0x >时,22240x x x a a -+-+≥,解得:202x a <≤,此时()22x f x x a=-+,令22240x x x a a-+-+<,解得22x a >,此时()24f x x a =-, 所以0x >时,函数()222224,2,02x a x a f x x x x a a⎧-≥⎪=⎨-<≤⎪⎩,又因为此时()f x 是定义在R 上的奇函数,所以图象关于原点对称,0x ∴>时,函数的最小值是-1,当22x a ≥时,函数单调递增,()222min 242f x a a a =-=-, 当202x a <≤时,()222222124x a a f x x x a a ⎛⎫=-=--+ ⎪⎝⎭, 函数的()()22min 22f x f a a ==-,所以0x >时,函数的最小值是22a -,即221a -=-,解得:2a =±.故答案为:2±【点睛】 思路点睛:本题主要考查分段函数与函数性质的综合应用,首先根据新定义,正确写出函数()f x 的表达式,这是本题最关键的一点,然后就转化为分段函数求最值问题. 20.【分析】根据题意可得到把转化为关于的函数即可求出范围【详解】由题意可得:据此可得:则令结合等差数列前n 项和公式有:令则据此可知函数在上单调递减即的取值范围是故答案为:【点睛】关键点点睛:本题根据等差 解析:6(2,)5- 【分析】 根据题意可得到131a d -<<-,把42S S 转化为关于()13,1a t d=∈--的函数,即可求出范围. 【详解】由题意可得:121410,0030a d a a d a a d ><⎧⎪=+>⎨⎪=+<⎩,据此可得:13d a d -<<-,则131a d -<<-, 令()13,1a t d=∈--,结合等差数列前n 项和公式有: 111142434464622122122a d S a d t S a d t a d ⨯+++===⨯+++, 令()()463121t f t t t +=-<<-+, 则()2(21)4422121t f t t t ++==+++, 据此可知函数()f t 在()3,1--上单调递减,()1242f -=-=-,()4632615f -=+=-+, 即42S S 的取值范围是62,5⎛⎫- ⎪⎝⎭. 故答案为:6(2,)5-【点睛】关键点点睛:本题根据等差数列的条件,求出首项与公差的关系,看作一个整体t ,将问题转化为关于t 的函数,利用函数的单调性求解,体现了转化思想,考查了运算能力,属于中档题.21.4【分析】由在上的单调性求出a 的一个范围再令则在上是减函数分类讨论根据的单调性求参数a 的范围两范围取交集即可得解【详解】由题意可知函数在上是增函数解得令则在上是减函数①当时在上为增函数不符合题意;② 解析:4【分析】由()g x 在(]0,2上的单调性求出a 的一个范围,再令()()f x h x x=,则()h x 在(]0,2上是减函数,分类讨论根据()h x 的单调性求参数a 的范围,两范围取交集即可得解.【详解】由题意可知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是增函数, 402a -∴≤,解得4a ≤, 令()()4f x a x a x x h x +==+-,则()h x 在(]0,2上是减函数, ①当0a ≤时,()h x 在(]0,2上为增函数,不符合题意;②当0a >时,由对勾函数的性质可知()h x 在上单调递减,2≥,解得4a ≥,又4a ≤,4a ∴=.故答案为:4【点睛】本题考查函数的单调性、一元二次函数的单调性,属于中档题.22.【分析】根据已知构造新函数利用导数求得函数的单调性根据函数的单调性列出不等式即可求解【详解】因为函数是定义在上的可导函数且有即设函数则所以函数在上单调递增又因为即所以则即的即不等式的解集为故答案为: 解析:(2020,2022]【分析】根据已知构造新函数,利用导数求得函数的单调性,根据函数的单调性,列出不等式,即可求解.【详解】因为函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,且有()()2f x xf x x '+>,即()()222xf x x f x x '+> 设函数()()2g x x f x =,则()()()220g x xf x x f x '=+>, 所以函数()g x 在()0,∞+上单调递增,又因为()()()220202020420x f x f ---≤,即()()()222020202022x f x f --≤, 所以(2020)(2)g x g -≤,则2020020202x x ->⎧⎨-≤⎩ ,即的20202022x <≤, 即不等式的解集为(2020,2022].故答案为:(2020,2022].【点睛】本题主要考查了函数的单调性的应用,其中解答中构造新函数,结合题设条件求得新函数的单调性,结合新函数的性质求解是解答的关键,着重考查构造思想,以及推理与运算能力.23.【分析】先由条件判断出在R 上是增函数所以需要满足和单调递增并且在处对应的值大于等于对应的值解出不等式组即可【详解】对任意都有>0所以在R 上是增函数所以解得故实数a 的取值范围是故答案为:【点睛】本题考 解析:3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】先由条件判断出()y f x =在R 上是增函数,所以需要满足(2)1y a x =-+和x y a = 单调递增,并且在1x =处x y a =对应的值大于等于(2)1y a x =-+对应的值,解出不等式组即可.【详解】对任意12x x ≠,都有()()1212f x f x x x -->0,所以()y f x =在R 上是增函数,所以201(2)11a a a a ->⎧⎪>⎨⎪-⨯+≤⎩,解得322a ≤<, 故实数a 的取值范围是3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故答案为:3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题考查含有参数的分段函数根据单调性求参数范围问题,需要满足各部分单调并且在分段处的函数值大小要确定,属于中档题.24.甲【分析】由题意求出的解析式依据两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同即可得出结论【详解】解得所以故答案为:甲【点睛】本题主要考查两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同;正确求出两函数的 解析:甲【分析】由题意求出()(),F x G x 的解析式,依据两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同,即可得出结论.【详解】()()11x f x x x =>-,())2g x x =≥, ()()11x f x x x ∴=>-, ())21x F x x x ∴==≥-,()()()G x g x f x =, ())21G x x x x ∴=≥-, 解得())2G x x =≥,所以()())2F x G x x ==≥. 故答案为:甲【点睛】本题主要考查两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同;正确求出两函数的解析式和定义域是求解本题的关键;属于易错题;25.②④【分析】根据题意画出方程对应的函数图象根据图像判断函数单调性值域最值以及函数零点个数的判断数形结合即可选择【详解】当y≥0时方程y|y|=1化为(y≥0)当y <0时方程y|y|=1化为(y <0)解析:②④【分析】根据题意,画出方程对应的函数图象,根据图像判断函数单调性、值域、最值以及函数零点个数的判断,数形结合即可选择.【详解】当y ≥0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y +=(y ≥0), 当y <0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y -=(y <0). 作出函数f (x )的图象如图:由图可知,函数f (x )在R 上不是单调函数,故①错误;y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1,故②正确;函数f (x )的值域为(﹣∞,1],故③错误; 双曲线2214x y -=的渐近线方程为y 12=±, 故函数y =f (x )与y =﹣x 的图象只有1个交点,即函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点,故④正确.故答案为:②④.【点睛】本题考查函数单调性、值域以及零点个数的判断,涉及椭圆和双曲线的轨迹绘制,以及数形结合的数学思想,属综合中档题.26.12【分析】首先设将原函数转化为再根据二次函数的单调性即可得到答案【详解】设因为所以则函数转化为因为在为增函数所以解得或(舍去)即所以故答案为:【点睛】本题主要考查根据函数单调性求最值同时考查了换元 解析:12【分析】首先设3x m =,将原函数转化为()2g m m m =+,()133t t m +≤≤,再根据二次函数的单调性即可得到答案.【详解】设3x m =,因为1t x t ≤≤+,所以133t t m +≤≤.则函数()93x x f x =+()1t x t ≤≤+转化为()2g m m m =+,()133t t m +≤≤. 因为()g m 在13,3t t +⎡⎤⎣⎦为增函数,所以()()()2min 3332t t t g m g ==+=,解得31t =或32t =-(舍去). 即0t =.所以()()()1max 3312t f x g g +===. 故答案为:12【点睛】本题主要考查根据函数单调性求最值,同时考查了换元法,属于中档题.。