江苏高考数学专题练习函数

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压轴题01 函数性质的综合运用(原卷版)-2023年高考数学压轴题专项训练(江苏专用)

压轴题01  函数性质的综合运用(原卷版)-2023年高考数学压轴题专项训练(江苏专用)

压轴题01函数性质的综合运用函数是高中数学的主干,也是高考考查的重点,而函数的性质是函数的灵魂,它对函数概念的理解以及利用函数性质来解决相关函数问题起到十分重要的作用.此外在高考试题的考查中函数的性质也是常见题型.考向一:利用奇偶性、单调性解函数不等式考向二:奇函数+M 模型与奇函数+函数模型考向三:周期运用的综合运用1.单调性技巧(1)证明函数单调性的步骤①取值:设1x ,2x 是()f x 定义域内一个区间上的任意两个量,且12x x ;②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;③定号:判断差的正负或商与1的大小关系;④得出结论.(2)函数单调性的判断方法①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.(3)记住几条常用的结论:①若()f x是增函数,则()f x-为减函数;若()f x是减函数,则()f x-为增函数;②若()f x和()g x均为增(或减)函数,则在()f x和()g x的公共定义域上()()f xg x+为增(或减)函数;③若()0f x>且()f x为增函数,1()f x为减函数;④若()0f x>且()f x为减函数,1()f x为增函数.2.奇偶性技巧(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.(2)奇偶函数的图象特征.函数()f x是偶函数⇔函数()f x的图象关于y轴对称;函数()f x是奇函数⇔函数()f x的图象关于原点中心对称.(3)若奇函数()y f x=在0x=处有意义,则有(0)0f=;偶函数()y f x=必满足()(||)f x f x=.(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.(5)若函数()f x的定义域关于原点对称,则函数()f x能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记1()[()()]2g x f x f x=+-,1()()()]2h x f x f x=--,则()()()f xg xh x=+.(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如()(),()(),()(),()()f xg x f x g x f x g x f x g x+-⨯÷.对于运算函数有如下结论:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶;奇()⨯÷奇=偶;奇()⨯÷偶=奇;偶()⨯÷偶=偶.(7)复合函数[()]y f g x=的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.(8)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数1()()01x x a f x m x a +=≠-()或函数1()()1x x a f x m a -=+.②函数()()x x f x a a -=±-.③函数2()log log (1)aa x m m f x x m x m +==+--或函数2()log log (1)a a x m m f x x m x m-==-++④函数()log )a f x x =或函数()log )a f x x =.注意:关于①式,可以写成函数2()(0)1xm f x m x a =+≠-或函数2()()1x mf x m m R a =-∈+.偶函数:①函数()()x x f x a a -=±+.②函数()log (1)2mx a mxf x a =+-.③函数(||)f x 类型的一切函数.④常数函数3.周期性技巧()()()()211();()2()()()()2()()4()()2()()()()()2()()()2()()()(x R f x T f x T f x T f x T f x T f x T T f x f x f x T f x T T f x T f x T T f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a ∈+=+=-+=+=-+=-+=--+=-⎧-⎨+=-⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧-⎨+=--⎩函数式满足关系()周期为偶函数)()2()()()4()()()()()4()()()4()x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x af x +=--⎧⎨⎩+=-⎧-⎨+=--⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧⎨⎩为奇函数为奇函数为偶函数4.函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数()y f x =有两条对称轴x a =,()x b a b =<,则函数()f x 是周期函数,且2()T b a =-;(2)若函数()y f x =的图象有两个对称中心(,),(,)()a c b c a b <,则函数()y f x =是周期函数,且2()T b a =-;(3)若函数()y f x =有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)()b a b <,则函数()y f x =是周期函数,且4()T b a =-.5.对称性技巧(1)若函数()y f x =关于直线x a =对称,则()()f a x f a x +=-.(2)若函数()y f x =关于点()a b ,对称,则()()2f a x f a x b ++-=.(3)函数()y f a x =+与()y f a x =-关于y 轴对称,函数()y f a x =+与()y f a x =--关于原点对称.1.(2023·河北唐山·开滦第二中学校考一模)已知函数()222e e 287x x f x x x --=++-+则不等式()()232f x f x +>+的解集为()A.1(1)3--,B.1(,1)(,)3-∞--+∞ C.1(1)3-,D.1(,(1,)3-∞-⋃+∞2.(2023·安徽宣城·统考二模)已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域均为R ,记()()g x f x '=.若()3f x +为奇函数,322g x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭为偶函数,且()03g =-,()12g =,则()20231i g i ==∑()A.670B.672C.674D.6763.(2023·甘肃定西·统考一模)定义在R 上的函数()f x 满足()()()f x y f x f y +=+,当0x >时,()0f x <,则不等式()()22530f x f x x -+-<的解集为()A.5,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B.51,2⎛⎫- ⎪⎝⎭C.()5,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭D.5,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭4.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考一模)已知函数()()lg 122x xf x x -=-++,则不等式()()12f x f x +<的解集为()A.()(),11,-∞-⋃+∞B.()2,1--C.()(),21,-∞-+∞ D.()()1,1,3-∞-⋃+∞5.(2023·内蒙古·模拟预测)已知()f x 是定义在[]4,4-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,1对称,则关于x 的不等式()()23350f x f x x +-+->的解集为()A.(),1-∞B.()1,+∞C.(]1,7D.(]1,26.(2023·广西梧州·统考一模)已知定义在R 上的函数()f x 在(,1]-∞上单调递增,若函数(1)f x +为偶函数,且(3)0f =,则不等式()0xf x >的解集为()A.(1,3)-B.(,1)(3,)-∞-⋃+∞C.(,1)(0,3)-∞-⋃D.(1,0)(3,)-+∞ 7.(2023·河南·开封高中校考模拟预测)已知()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x >时,()()2ln 1f x x x =++,则不等式()211ln2f x +>+的解集为()A.{1}∣<x x B.{0}x x <∣C.{1}xx >∣D.{0}xx >∣8.(2023·福建泉州·校考模拟预测)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且函数()f x 在[0,)+∞上是减函数,如果()31f =-,则不等式()110f x -+≥的解集为()A.](2-∞,B.[)2,+∞C.[]24-,D.[]14,9.(2023·陕西西安·高三西北工业大学附属中学校考阶段练习)已知函数()(32e log e 1xx f x x =++在[],(0)k k k ->上的最大值与最小值分别为M 和m ,则M m +=()A.2-B.0C.2D.410.(2023·江西南昌·统考一模)已知函数()()35112=-+f x x ,若对于任意的[]2,3x ∈,不等式()()21+-≤f x f a x 恒成立,则实数a 的取值范围是()A.(),2-∞B.(],2-∞C.(),4-∞D.(],4∞-11.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()e e 2x xf x x x -=-++在区间[]22-,上的最大值与最小值分别为,M N ,则M N +的值为()A.2-B.0C.2D.412.(2023·全国·高三专题练习)若对x ∀,R y ∈.有()()()4f x y f x f y +=+-,则函数22()()1xg x f x x =++在[2018-,2018]上的最大值和最小值的和为()A.4B.8C.6D.1213.(多选题)(2023·浙江杭州·统考二模)已知函数()f x (x ∈R )是奇函数,()()2f x f x +=-且()12f =,()f x '是()f x 的导函数,则()A.()20232f =B.()f x '的一个周期是4C.()f x '是偶函数D.()11f '=14.(多选题)(2023·安徽滁州·统考二模)已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域均为R ,记()()g x f x '=,若12f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,()1g x +均为奇函数,则()A.()00f =B.()00g =C.()()14f f -=D.()()14g g -=15.(多选题)(2023·吉林·统考三模)设定义在R 上的可导函数()f x 与()g x 导函数分别为()f x '和()g x ',若()()212f x g x x =-+,()1f x +与()g x 均为偶函数,则()A.()11g '=B.()20220323g =-'C.()24f '=-D.991198100i f i =⎛⎫= ⎪⎝'⎭∑16.(多选题)(2023·海南海口·校考模拟预测)已知定义在R 上的函数()f x 在(],2-∞上单调递增,且()2f x +为偶函数,则()A.()f x 的对称中心为()2,0B.()f x 的对称轴为直线2x =C.()()14f f -<D.不等式()()34f x f x +>的解集为()1,1,5⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭ 17.(多选题)(2023·广东佛山·佛山一中校考一模)设函数()y f x =的定义域为R ,且满足(1)(1)f x f x +=-,(2)()0f x f x -+-=,当[]1,1x ∈-时,()1f x x =-+,则下列说法正确的是()A.()1y f x =+是偶函数B.()3y f x =+为奇函数C.函数()lg =-y f x x 有8个不同的零点D.()202311k f k ==∑18.(2023·江西吉安·统考一模)已知函数()f x 的定义域为R ,其导函数为()g x ,若函数(22)f x +为偶函数,函数(1)g x -为偶函数,则下列说法正确的序号有___________.①函数()f x 关于2x =轴对称;②函数()f x 关于(1,0)-中心对称;③若(2)1,(5)1f f -==-,则(26)(16)=3g f +-;④若当12x -≤≤时,1()e 1x f x +=-,则当1417x ≤≤时,17()e 1x f x -=-.19.(2023·陕西榆林·统考一模)已知函数()f x 是定义在()2,2-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,2-对称,则关于x 的不等式()()240f x f x +++>的解集为__________.20.(2023·全国·校联考模拟预测)已知定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数a ,b 都有()()()1a a b b f f f +=+-,且当0x >时,()1f x >.若()23f =,则不等式()212f x x --<的解集为______.21.(2023·江西赣州·高三统考阶段练习)已知()f x 是定义在[]4,4-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,1对称,则关于x 的不等式()()23350f x f x x +-+->的解集为______.22.(2023·湖南湘潭·高三湘钢一中校考开学考试)已知()f x 是定义在()5,5-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,1-对称,则关于x 的不等式()()211320f x f x x ++-++>的解集为_________.23.(2023·江苏常州·高三校联考开学考试)已知函数()2e e e ex xx x f x x ---=++,则不等式()()21122f x f x x ++-<+的解集为__________.24.(2023·辽宁·鞍山一中校联考模拟预测)已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,()1f x +是奇函数,且()()12f x g x -+=,()()32f x g x +-=,则下列结论正确的是______.(只填序号)①()f x 为偶函数;②()g x 为奇函数;③()20140k f k ==∑;④()20140k g k ==∑.25.(2023·陕西西安·西北工业大学附属中学校考模拟预测)已知函数()(32e log e 1xxf x x =++在[](),0k k k ->上的最大值与最小值分别为M 和m ,则函数()()()31g x M m x M m x -=+++-⎡⎤⎣⎦的图象的对称中心是___________.26.(2023·全国·高三专题练习)设函数()())221ln1x xf x x ++=+的最大值为M ,最小值为N ,则M N +的值为________。

加练半小时高考数学江苏专用理科专题复习:专题2 函数概念与基本初等函数 含答案

加练半小时高考数学江苏专用理科专题复习:专题2 函数概念与基本初等函数 含答案

训练目标 (1)函数单调性的概念;(2)函数的最值及其几何意义. 训练题型 (1)判断函数的单调性;(2)利用函数单调性比较大小、解不等式;(3)利用函数单调性求最值.解题策略(1)判断函数单调性常用方法:定义法、图象法、导数法、复合函数法;(2)分段函数单调性要注意分界点处函数值的大小;(3)可利用图象直观研究函数单调性. 2.已知f (x )是定义在区间[-1,1]上的增函数,且f (x -2)<f (1-x ),则x 的取值范围是________.3.函数f (x )=11-x (1-x )的最大值是________. 4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-ax -5,x ≤1,a x,x >1在R 上为增函数,则a 的取值范围是________. 5.函数f (x )=x 2-4x +5在区间[0,m ]上的最大值为5,最小值为1,则m 的取值范围是________.6.函数f (x )=|log 3x |在区间[a ,b ]上的值域为[0,1],则b -a 的最小值为________.7.若存在正数x 使2x (x -a )<1成立,则a 的取值范围是________.8.(2015·上海黄浦区期中调研测试)若函数f (x )=2x 2+ax +1-3a 是定义域为R 的偶函数,则函数f (x )的单调递减区间是________.9.设函数f (x )=x 2+(a -2)x -1在区间(-∞,2]上是减函数,则实数a 的最大值为________.10.若定义在R 上的二次函数f (x )=ax 2-4ax +b 在区间[0,2]上是增函数,且f (m )≥f (0),则实数m 的取值范围是________.11.(2015·洛阳二模)函数y =f (x )(x ∈R )的图象如图所示,则函数g (x )=f (log a x )(0<a <1)的单调减区间是________.12.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增.若实数a 满足f (log 2a )+f (log 12a )≤2f (1),则a 的取值范围是________. 13.(2015·广东深圳五校联考)已知函数f (x )=-x 3-x +sin x ,当θ∈(0,π2)时,恒有f (cos 2θ+2m sin θ)+f (-2m -2)>0成立,则实数m 的取值范围是________.14.(2015·昆明模拟)已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立,设a =f (-12),b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为________.(用“>”连接)答案解析1.(-∞,1]∪[2,+∞)解析 二次函数在某区间内是否单调取决于对称轴的位置,函数f (x )=x 2-2mx -3的对称轴为x =m ,函数在区间[1,2]上单调,则m ≤1或m ≥2.2.[1,32) 解析 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ -1≤x -2≤1,-1≤1-x ≤1,x -2<1-x ,解得1≤x <32,故满足条件的x 的取值范围是1≤x <32. 3.43解析 因为f (x )=1(x -12)2+34,所以当x =12时,f (x )取得最大值43. 4.[-3,-2]解析 要使函数在R 上是增函数则有⎩⎪⎨⎪⎧ -a 2≥1,a <0,-1-a -5≤a ,解得-3≤a ≤-2.5.[2,4] 解析 由f (x )=(x -2)2+1知,当x =2时,f (x )的最小值为1,当f (x )=5,即x 2-4x +5=5时,解得x =0或x =4.依据图象(图略),得2≤m ≤4.6.23解析 令f (x )=0,得x =1;令f (x )=1,得x =13或3. 因为f (x )在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数,故b -a 的最小值为1-13=23. 7.(-1,+∞)解析 由题意知,存在正数x ,使a >x -12x ,所以a >(x -12x )min ,而函数f (x )=x -12x 在(0,+∞)上是增函数,所以f (x )>f (0)=-1,所以a >-1.8.(-∞,0]解析 由已知得a =0,从而f (x )=2x 2+1,由复合函数的单调性可知函数f (x )的单调递减区间是(-∞,0].9.-2解析 函数f (x )的图象的对称轴为直线x =-a -22,则函数f (x )在(-∞,-a -22)上单调递减,在区间[-a -22,+∞)上单调递增,所以2≤-a -22,解得a ≤-2. 10.0≤m ≤4解析 由于f (x )在区间[0,2]上是增函数,所以f (2)>f (0),解得a <0.又因为f (x )图象的对称轴为x =--4a 2a=2.所以x 在[0,2]上的值域与在[2,4]上的值域相同,所以满足f (m )≥f (0)的m 的取值范围是0≤m ≤4.11.[a ,1]解析 由图象可知,函数y =f (x )的单调递减区间为(-∞,0)和(12,+∞), 单调递增区间为[0,12]. ∵0<a <1,∴函数y =log a x 在定义域内单调递减.由题意可知,0≤log a x ≤12,解得a ≤x ≤1,即所求递减区间为[a ,1].12.⎣⎡⎦⎤12,2解析 由题意知a >0,又log 12a =log 2a -1=-log 2a . ∵f (x )是R 上的偶函数,∴f (log 2a )=f (-log 2a )=f (log 12a ). ∵f (log 2a )+f (log 12a )≤2f (1), ∴2f (log 2a )≤2f (1),即f (log 2a )≤f (1).又因f (x )在[0,+∞)上递增,∴|log 2a |≤1,-1≤log 2a ≤1,∴a ∈⎣⎡⎦⎤12,2.13.[-12,+∞) 解析 因为函数f (x )=-x 3-x +sin x 是奇函数且f ′(x )=-3x 2-1+cos x ≤0,所以函数f (x )=-x 3-x +sin x 在R 上是减函数.不等式f (cos 2θ+2m sin θ)+f (-2m -2)>0等价于f (cos 2θ+2m sin θ)>-f (-2m -2)=f (2m +2)⇔cos 2θ+2m sin θ<2m +2⇔2m (1-sin θ)>cos 2θ-2⇔m >cos 2θ-22(1-sin θ)=sin 2θ+12(sin θ-1),θ∈(0,π2). 记g (θ)=sin 2θ+12(sin θ-1),令sin θ=t ∈(0,1), 则g (t )=t 2+12(t -1),g ′(t )=2t (t -1)-(t 2+1)2(t -1)2=t 2-2t -12(t -1)2=(t -1)2-22(t -1)2<0在t ∈(0,1)上恒成立,所以函数g (t )=t 2+12(t -1)在t ∈(0,1)上是减函数,从而g (θ)=sin 2θ+12×(sin θ-1)<02+12×(0-1)=-12在(0,π2)上恒成立,所以实数m 的取值范围为[-12,+∞). 14.b >a >c解析 根据已知可得函数f (x )的图象关于直线x =1对称,且在(1,+∞)上是减函数.因为a=f (-12)=f (52),且2<52<3,所以b >a >c .。

江苏专用高考数学一轮复习加练半小时专题2函数第5练函数的概念及表示理含解析

江苏专用高考数学一轮复习加练半小时专题2函数第5练函数的概念及表示理含解析

江苏专用高考数学一轮复习加练半小时专题2函数第5练函数的概念及表示理含解析[基础保分练]1.给出四个命题:①函数是其定义域到值域的映射;②f (x )=x -3+2-x 是函数;③函数y =2x (x ∈N )的图象是一条直线;④f (x )=x 2x与g (x )=x 是同一个函数.其中正确的有________.2.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ f x +1,x <1,3x ,x ≥1,则f (-1+log 35)=________.3.(2018·南通模拟)y =x -12x -log 2(4-x 2)的定义域是________. 4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x ,x <0,f x -1+1,x ≥0,则f (2)的值为________.5.(2018·常州质检)设函数f (x )=2x +3,g (x +2)=f (x ),则g (x )=________.6.(2019·镇江模拟)若函数y =f (x +1)的值域为[-1,1],则函数y =f (3x +2)的值域为________.7.已知函数f (x )=-x 2+4x ,x ∈[m,5]的值域是[-5,4],则实数m 的取值范围是________.8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log a x ,0<x <1,4a -1x +2a ,x ≥1,满足对任意x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0成立,则实数a 的取值范围是____________.9.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,则函数解析式为y =x 2+1,值域为{1,3}的同族函数有________个.10.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+1,x ≥0,2x ,x <0,若f (a )=10,那么a =________.[能力提升练]1.已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为________.2.已知函数f (x )=1lg[25x -4·5x +m ]的定义域为R ,则实数m 的取值范围是________. 3.已知函数f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1xf (-x )=2x (x ≠0),则f (-2)=________. 4.已知[x ]表示不超过实数x 的最大整数(x ∈R ),如:[-1.3]=-2,[0.8]=0,[3.4]=3,定义{x }=x -[x ],则⎩⎨⎧⎭⎬⎫12018+⎩⎨⎧⎭⎬⎫22018+…+⎩⎨⎧⎭⎬⎫20182018=________. 5.(2018·无锡调研)设函数f :R →R ,满足f (0)=1,且对任意x ,y ∈R 都有f (xy +1)=f (x )f (y )-f (y )-x +2,则f (2018)=________.6.设函数f (x )满足2f (x )-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x 2,则函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1上的最小值为________.答案精析基础保分练1.① 2.5 3.(-2,0)∪[1,2) 4.725.2x -16.[-1,1]7.[-1,2]8.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,16 解析 因为函数对任意x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0成立,所以函数在定义域内单调递减,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 0<a <1,4a -1<0,log a 1≥4a -1·1+2a ,∴0<a ≤16. 9.310.3解析 ①当a <0时,有2a <0,不合题意.②当a ≥0时,由题意得a 2+1=10,解得a =3或a =-3(舍去).综上可得a =3. 能力提升练1.⎝⎛⎭⎪⎫-1,-12 2.(5,+∞) 3.72 解析 根据题意,函数f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1xf (-x )=2x (x ≠0), 令x =2,可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+12f (-2)=4, ①令x =-12, 可得f (-2)-2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-1, ②联立①②,解得f (-2)=72.4.201725.20196.3解析 因为2f (x )-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x 2,所以用1x 代替x ,得2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -f (x )=3x 2, 两式消去f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ,得3f (x )=3x 2+6x 2,所以f (x )=x 2+2x 2.因为f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1上单调递减,所以f (x )min =f (1)=3.。

压轴题04 函数与导数常见经典压轴大题(原卷版)-2023年高考数学压轴题专项训练(江苏专用)

压轴题04  函数与导数常见经典压轴大题(原卷版)-2023年高考数学压轴题专项训练(江苏专用)

压轴题04函数与导数常见经典压轴大题函数与导数是高中数学的重要考查内容,同时也是高等数学的基础,其试题的难度呈逐年上升趋势,通过对近十年的高考数学试题,分析并归纳出五大考点:(1)含参函数的单调性、极值与最值;(2)函数的零点问题;(3)不等式恒成立与存在性问题;(4)函数不等式的证明.(5)导数中含三角函数形式的问题其中,对于函数不等式证明中极值点偏移、隐零点问题、含三角函数形式的问题探究和不等式的放缩应用这四类问题是目前高考函数与导数压轴题的热点.考向一:导数与数列不等式的综合问题考向二:双变量问题考向三:证明不等式考向四:零点问题考向五:不等式恒成立问题考向六:极值点偏移问题与拐点偏移问题考向七:导数中的同构问题考向八:导数与三角函数结合问题1、对称变换主要用来解决与两个极值点之和、积相关的不等式的证明问题.其解题要点如下:(1)定函数(极值点为0x ),即利用导函数符号的变化判断函数单调性,进而确定函数的极值点0x .(2)构造函数,即根据极值点构造对称函数0()()(2)F x f x f x x =--,若证2120x x x >,则令02()()()x F x f x f x=-.(3)判断单调性,即利用导数讨论()F x 的单调性.(4)比较大小,即判断函数()F x 在某段区间上的正负,并得出()f x 与0(2)f x x -的大小关系.(5)转化,即利用函数()f x 的单调性,将()f x 与0(2)f x x -的大小关系转化为x 与02x x -之间的关系,进而得到所证或所求.【注意】若要证明122x x f +⎛⎫' ⎪⎝⎭的符号问题,还需进一步讨论122x x +与x 0的大小,得出122x x +所在的单调区间,从而得出该处导数值的正负.构造差函数是解决极值点偏移的一种有效方法,函数的单调性是函数的重要性质之一,它的应用贯穿于整个高中数学的教学之中.某些数学问题从表面上看似乎与函数的单调性无关,但如果我们能挖掘其内在联系,抓住其本质,那么运用函数的单调性解题,能起到化难为易、化繁为简的作用.因此对函数的单调性进行全面、准确的认识,并掌握好使用的技巧和方法,这是非常必要的.根据题目的特点,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效2121212ln ln 2x x x x x x -+<-证明极值点偏移:①由题中等式中产生对数;②将所得含对数的等式进行变形得到1212ln ln x x x x --;③利用对数平均不等式来证明相应的问题.3、比值代换是一种将双变量问题化为单变量问题的有效途径,然后构造函数利用函数的单调性证明题中的不等式即可.1.(2023·全国·校联考二模)已知函数()()2ln R 2a f x x x x x a a =--+∈,()f x '为()f x 的导函数.(1)当12a =时,若()()g x f x ='在[[],1(0)t t t +>上的最大值为()h t ,求()h t ;(2)已知12,x x 是函数f (x )的两个极值点,且12x x <,若不等式112e mmx x +<恒成立,求正数m的取值范围.2.(2023·河南·校联考二模)已知函数()22ln f x x x x =+.(1)求()f x 的极值;(2)若不等式()2e x f x x m x≥+在1,e ∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭上恒成立,求实数m 的取值范围.3.(2023·全国·模拟预测)已知函数()21ln (0)2f x x x x a a=-+>.(1)若1a =,求函数()f x 在点()()1,1f 处的切线方程;(2)若函数()21ln (0)2f x x x x a a=-+>在其定义域上有唯一零点,求实数a 的值.4.(2023·广西柳州·柳州高级中学校联考模拟预测)已知函数()ln eaf x x x =-(其中a ∈R ,e 为自然对数的底数).(1)若函数()f x 存在极大值,且极大值不小于1,求a 的取值范围;(2)当e a =时,证明()121e 2102x x f x x -⎛⎫+-++< ⎪⎝⎭.5.(2023·湖北·校联考模拟预测)已知函数2sin ()π,[0,π]ex xf x x x x =-+∈.(1)求()f x 在(0,(0))f 处的切线方程;(2)若()f x m =存在两个非负零点12,x x ,求证:212ππ1mx x -≤-+.6.(2023·上海静安·统考二模)已知函数()()211ln 2f x x a x a x =-++.(其中a 为常数)(1)若2a =-,求曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程;(2)当a<0时,求函数()y f x =的最小值;(3)当01a ≤<时,试讨论函数()y f x =的零点个数,并说明理由.7.(2023·河北沧州·统考模拟预测)已知函数()()ln 1f x x ax a =--∈R .(1)若函数()y f x =在区间[)1,+∞上单调递减,求实数a 的取值范围;(2)若方程()20f x +=有两个实根1x ,2x ,且212x x >,求证:212332e x x >.参考数据:ln 20.693≈,ln 3 1.099≈.8.(2023·广东湛江·统考一模)已知函数()e cos 2xf x x =+-.(1)证明:函数()f x 只有一个零点;(2)在区间()0,∞+上函数()sin f x ax x >-恒成立,求a 的取值范围.9.(2023·重庆九龙坡·统考二模)已知函数()ln ax ax f x x=+-,函数()2ln 2e 2e 12xx x a g x a x x-=+-+.(1)当0a >时,求()f x 的单调区间;(2)已知12a ≥,1e 2x x>,求证:()0g x <;(3)已知n 为正整数,求证:11111ln 212212n n n n n+++⋅⋅⋅+>++-.10.(2023·广东梅州·统考二模)已知函数()1e ln -=-xf x a x ,其中R a ∈.(1)当1a =时,讨论()f x 的单调性;(2)当[]0,πx ∈时,()21cos 1f x x +-≥恒成立,求实数a 的取值范围.11.(2023·上海松江·统考二模)已知0x >,记()e xf x =,()xg x x =,()ln ()h x g x =.(1)试将()y f x =、()y g x =、()y h x =中的一个函数表示为另外两个函数复合而成的复合函数;(2)借助(1)的结果,求函数()2y g x =的导函数和最小值;(3)记()()()f x h x H x x a x-=++,a 是实常数,函数()y H x =的导函数是()y H x '='.已知函数()()y H x H x =⋅'有三个不相同的零点123x x x 、、.求证:1231x x x ⋅⋅<.12.(2023·浙江宁波·统考二模)已知函数2()ln f x x ax =-.(1)讨论函数()f x 的单调性:(2)若12,x x 是方程()0f x =的两不等实根,求证:(i )22122e x x +>;(ii )12x x >13.(2023·河北保定·统考一模)已知函数()()sin ln 1f x x a x =-+.(1)当1a =时,证明:当[]0,1x ∈时,()0f x ≥;(2)当[]0,πx ∈时,()2e 2xf x ≤-恒成立,求a 的取值范围.14.(2023·浙江金华·模拟预测)已知函数()()sin ln 1,R f x a x x a =-+∈.(1)若对(1,0]x ∀∈-时,()0f x ≥,求正实数a 的最大值;(2)证明:221sinln 2ni i =<∑;(3)若函数()()1e sin x g x f x a x +=+-的最小值为m ,证明:方程()1eln 10x mx +--+=有唯一的实数根,(其中e 2.71828= 是自然对数的底数)15.(2023·青海西宁·统考二模)已知()()e ln R xf x a x a =-∈.(1)若()f x 在[)1,+∞上单调递增,求a 的取值范围,(2)证明:当21e a ≥时,()0f x >.16.(2023·江西·统考模拟预测)已知函数()ln af x x x=+的图象在1x =处的切线方程为y b =.(1)求a ,b 的值及()f x 的单调区间.(2)已知()()2e e x x xf x mxF x x x-+=-,是否存在实数m ,使得曲线()y F x =恒在直线1y x =+的上方?若存在,求出实数m 的值;若不存在,请说明理由.17.(2023·山东德州·统考一模)已知1()sin (1)1f x a x x x x =-+>-+,且0为()f x 的一个极值点.(1)求实数a 的值;(2)证明:①函数()f x 在区间(1,)-+∞上存在唯一零点;②22111sin 121nk n k=-<<+∑,其中*N n ∈且2n ≥.18.(2023·江西吉安·统考一模)已知函数()()ln ,e e x xf x xg x -=-=-.(1)若[]()()0,1,x g x f a ∃∈>成立,求实数a 的取值范围;(2)证明:()()πcos 2e x h x f x =+有且只有一个零点0x,且20π1e cos e 2e x g -⎛⎫<< ⎝⎭19.(2023·河南·郑州一中校联考模拟预测)已知函数()1ln m f x m x x x+=++.(1)求函数()f x 的单调区间;(2)当1m =时,证明:()23e x xf x x <+.20.(2023·陕西渭南·统考二模)已知函数()()1ln e ,xxf xg x m x+==-.()m ∈R (1)证明:()1f x x ≥+;(2)若()()f x g x ≥,求实数m 的取值范围;(3)证明:11e e 1knk k =⎛⎫< ⎪-⎝⎭∑.()N n +∈21.(2023·全国·东北师大附中校联考模拟预测)已知函数()()ln 10f x x ax a =-->.(1)当1a =时,求过原点且与()f x 相切的直线方程;(2)若()()()e 0ax g x x f x a =+⋅>有两个不同的零点()1212,0x x x x <<,不等式212e mx x ⋅>恒成立,求实数m 的取值范围.22.(2023·青海·校联考模拟预测)已知函数()()21e xf x ax x =+-.(1)当12a =-时,讨论函数()f x 在()0,∞+上的单调性;(2)当0x >时,()1f x <,求实数a 的取值范围.23.(2023·天津·校联考一模)设函数()()()21e 2,R x f x x m x m =+++∈.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若当[2,)x ∈-+∞时,不等式()()213e f x m x x -≥+-恒成立,求m 的取值范围.。

(江苏专用)高考数学总复习 (基础达标演练+综合创新备选)第四篇 三角函数、解三角形《第20讲 函数

(江苏专用)高考数学总复习 (基础达标演练+综合创新备选)第四篇 三角函数、解三角形《第20讲 函数

2023高考总复习江苏专用(理科):第四篇 三角函数、解三角形《第20讲 函数y =Asin(ωx +φ)的图象与性质》(根底达标演练+综合创新备选,含解析)A 级 根底达标演练(时间:45分钟 总分值:80分)一、填空题(每题5分,共35分)1.(2023·苏州调研)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,φ∈[0,2π))的图象如下图,那么φ=________.解析 T =2×(7-3)=8,所以2πω=8,ω=π4,f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +φ.又由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+φ=0,φ∈[0,2π),得φ=π4.答案π42.(2023·盐城调研)函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4-22·sin 2x 的最小正周期为________.解析 y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4-2(1-cos 2x )=cos 2x cos 3π4+sin 2x sin 3π4+2cos 2x-2=22 sin 2x +22cos 2x -2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4-2,所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. 答案 π3.(2023·苏北四市调研)函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的最大值为________.解析 法一 由题意可知y =sin 2x cos π6+cos 2x sin π6+cos 2x cos π3+sin 2x sin π3=3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以最大值为2.法二 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-π2= 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以最大值为2.答案 24.(2023·泰州学情调查)要使sin α-3cos α=4m -64-m 有意义,那么应有________.解析4m -64-m =sin α-3cos α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π3∈[-2,2],所以-2≤4m -64-m ≤2,解得-1≤m ≤73.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,73 5.(2023·镇江调研)函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+2sin x cos x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2上的最大值是________.解析 f (x )=2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos π4+cos x sin π4+2sin x cos x =sin x +cos x +2sin x cos x .设t =sin x +cos x ,那么t 2=1+2sin x cos x ,∴2sin x cos x =t 2-1,且由π4≤x ≤π2,得t =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4∈[1,2],所以y =t +t 2-1=t 2+t -1,当t =2时,y max =2+1.答案2+16.(2023·江苏)设定义在区间⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上的函数y =6cos x 的图象与y =5tan x 的图象交于点P ,过点P 作x 轴的垂线,垂足为P 1,直线PP 1与函数y =sin x 的图象交于点P 2,那么线段P 1P 2的长为________.解析 由⎩⎪⎨⎪⎧y =6cos x ,y =5tan x 消去y 得6cos x =5tan x .整理得6cos 2x =5sin x,6sin 2x +5sin x -6=0,(3sin x -2)·(2sin x +3)=0,所以sin x =23或sin x =-32(舍去). 所以P 1P 2=sin x =23.答案 237.给出以下命题:①函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +π2是奇函数;②存在实数α,使得sin α+cos α=32;③假设α,β是第一象限角且α<β,那么tan α<tan β; ④x =π8是函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +5π4的一条对称轴; ⑤函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0成中心对称图形.其中正确命题的序号为________.(填所有正确命题的序号) 解析 ①y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x 3+π2⇒y =-sin 23x 是奇函数; ②由sin α+cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4的最大值为2,2<32,所以不存在实数α,使得sin α+cos α=32.③α=60°,β=390°,显然有α<β,且α,β都是第一象限角,但tan α=3,tanβ=tan 390°=33,tan α>tan β,所以③不成立. ④∵2×π8+54π=π4+54π=32π,而sin 32π=-1,∴④成立.⑤∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π12+π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π3=1≠0,∴⑤不成立. 答案 ①④二、解答题(每题15分,共45分) 8.已知函数y =A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,|φ|<π2,ω>0的图象的一局部如下图. (1)求f (x )的表达式; (2)试写出f (x )的对称轴方程. 解 (1)观察图象可知:A =2且点(0,1)在图象上,所以1=2sin(ω·0+φ),即sin φ=12,因为|φ|<π2,所以φ=π6.又因为1112π是函数的一个零点,且是图象上升穿过x 轴形成的零点,所以11π12ω+π6=2π,所以ω=2.故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6.(2)设2x +π6=B ,那么函数y =2sin B 的对称轴方程为B =π2+k π,k ∈Z ,即2x +π6=π2+k π(k ∈Z ),解上式得x =k π2+π6(k ∈Z ),所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的对称轴方程为x =k π2+π6(k ∈Z ).9.(2023·华东师大附中模拟)已知函数f (x )=A sin ωx +B cos ωx (A 、B 、ω是常数,ω>0)的最小正周期为2,并且当x =13时,f (x )max =2.(1)求f (x )的解析式;(2)在闭区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤214,234上是否存在f (x )的对称轴?如果存在,求出其对称轴方程;如果不存在,请说明理由.解 (1)因为f (x )=A 2+B 2sin(ωx +φ),由它的最小正周期为2,知2πω=2,ω=π,又因为当x =13时,f (x )max =2,知13π+φ=2k π+π2(k ∈Z ),φ=2k π+π6(k ∈Z ),所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +2k π+π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π6(k ∈Z ).故f (x )的解析式为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx +π6.(2)当垂直于x 轴的直线过正弦曲线的最高点或最低点时,该直线就是正弦曲线的对称轴,令πx +π6=k π+π2(k ∈Z ),解得x =k +13(k ∈Z ),由214≤k +13≤234,解得5912≤k ≤6512,又k ∈Z ,知k =5,由此可知在闭区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤214,234上存在f (x )的对称轴,其方程为x =163.10.(★)(2023·深圳一调)已知函数f (x )=23·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4-sin(x +π).(1)求f (x )的最小正周期;(2)假设将f (x )的图象向右平移π6个单位,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )在区间[0,π]上的最大值和最小值.解 (1)因为f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2+sin x =3cos x +sin x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos x +12sin x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,所以f (x )的最小正周期为2π. (2)∵将f (x )的图象向右平移π6个单位,得到函数g (x )的图象,∴g (x )=f ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6.∵x ∈[0,π],∴x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6, ∴当x +π6=π2,即x =π3时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=1,g (x )取得最大值2.当x +π6=7π6,即x =π时,sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6=-12,g (x )取得最小值-1. 【点评】 解决三角函数的单调性及最值值域问题主要步骤有:,第一步:三角函数式的化简,一般化成y =A sin ωx +φ+h 或y =A cos ωx +φ+h 的形式.,第二步:根据sin x 、cos x 的单调性解决问题,将“ωx +φ”看作一个整体,转化为不等式问题.,第三步:根据已知x 的范围,确定“ωx +φ”的范围.,第四步:确定最大值或最小值.,第五步:明确标准表述结论B 级 综合创新备选(时间:30分钟 总分值:60分)一、填空题(每题5分,共30分)1.函数y =A sin(ωx +φ)(A 、ω、φ为常数,A >0,ω>0)在闭区间[-π,0]上的图象如下图,那么ω=________.解析 由函数y =A sin(ωx +φ)的图象可知.T 2=⎝⎛⎭⎪⎫-π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-23π=π3,所以T =23π.因为T =2πω=23π,所以ω=3.答案 32.(2023·连云港模拟)设函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象关于点P (x 0,0)成中心对称,假设x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,那么x 0=________.解析 因为函数图象的对称中心是其与x 轴的交点,所以y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x 0+π3=0,x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,解得x 0=-π6. 答案 -π63.(2023·四川改编)将函数y =sin x 的图象上所有的点向右平行移动π10个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是________. 解析 将函数y =sin x 的图象上所有点向右平移π10个单位得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π10,再把所得各点横坐标伸长到原来的2倍得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10.答案 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10 4.(2023·福建)已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同.假设x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,那么f (x )的取值范围是________.解析 由f (x )与g (x )的图象对称轴完全相同知两函数的周期相同,∴ω=2. 所以f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,56π,f (x )的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3 5.(2023·南通调研)函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (x ∈R ),又f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值等于π2,那么正数ω的值为________.解析 f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3,由题意得f (x )的最小正周期T =4×π2=2π,所以2πω=2π,即ω=1. 答案 16.(2023·菏泽模拟)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象为C ,以下结论:①图象C 关于直线x =π6对称;②图象C 关于点⎝⎛⎭⎪⎫-π6,0对称;③f (x )在区间⎝⎛⎭⎪⎫-π12,5π12上是增函数;④函数g (x )=3sin 2x 的图象向右平移π3个单位长度可以得到f (x )的图象,其中正确的命题序号是________.解析 ①当x =π6时,2x -π3=2×π6-π3=0,所以C 关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称,所以①不正确.②当x =-π6时,3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3≠0,所以②不正确.③当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,5π12时,2x -π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,y =f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上单调增,所以③正确.④g ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3=3sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -2π3≠f (x ),所以④不正确,故正确的题号是③.答案 ③二、解答题(每题15分,共30分)7.函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的一段图象如下图.(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)将函数y =f (x )的图象向右平移π4个单位,得到y =g (x )的图象,求直线y =6与函数y=f (x )+g (x )的图象在(0,π)内所有交点的坐标. 解 (1)由题图知A =2,T =π,于是ω=2πT=2,将y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,得y =2sin(2x +φ)的图象.于是φ=2×π12=π6,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. (2)依题意得g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π4+π6=-2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6.故y =f (x )+g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12.由22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12=6,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12=32.因为0<x <π,所以-π12<2x -π12<2π-π12.所以2x -π12=π3或2x -π12=2π3,所以x =524π或x =38π,故所求交点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫5π24,6或⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8,6.8.(2023·南通调研)已知函数f (x )=2cos x 2⎝⎛⎭⎪⎫3cos x 2-sin x 2.(1)设θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,且f (θ)=3+1,求θ的值;(2)在△ABC 中,AB =1,f (C )=3+1,且△ABC 的面积为32,求sin A +sin B 的值. 解 (1)f (x )=23cos 2 x 2-2sin x 2cos x 2=3(1+cos x )-sin x =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6+ 3.由2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6+3=3+1,得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=12.于是θ+π6=2kπ±π3(k ∈Z ).因为θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2, 所以θ=-π2或π6.(2)因为C ∈(0,π),由(1)知C =π6.因为△ABC 的面积为32,所以32=12ab sin π6.于是ab =2 3.① 在△ABC 中,设内角A ,B 的对边分别是a ,b . 由余弦定理,得1=a 2+b 2-2ab cos π6=a 2+b 2-6.所以a 2+b 2=7.② 由①②,可得⎩⎨⎧a =2,b =3,或⎩⎨⎧a =3,b =2.于是a +b =2+ 3.由正弦定理,得sin A a =sin B b =sin C 1=12.所以sin A +sin B =12(a +b )=1+32.。

江苏高考专题五函数

江苏高考专题五函数

江苏新高考江苏卷对函数在解答题上基本不考“抽象函数”,2013年第20题,考查函数的单调性、零点个数问题;2014年第19题,考查函数与不等式;2015年第19题,讨论函数的单调性及函数零点确定参数值;2016年第19题,考查函数与不等式、零点问题,2017年第20题,考查函数与导数、函数的极值、零点问题.题目难度较大,多体现分类讨论思想.第1课时函数(基础课)[常考题型突破]1.函数的定义域(1)函数的定义域是研究函数问题的先决条件,它会直接影响函数的性质,所以要树立定义域优先的意识.(2)对于复合函数的定义域要注意:①如果函数f (x )的定义域为A ,则f (g (x ))的定义域是使函数g (x )∈A 的x 的取值范围. ②如果f (g (x ))的定义域为A ,则函数f (x )的定义域是函数g (x )的值域. ③f (g (x ))与f (h (x ))联系的纽带是g (x )与h (x )的值域相同. 2.函数的值域求函数值域的常用方法有观察法、不等式法、图象法、换元法、单调性法等. 3.分段函数若函数在其定义域内,对于自变量的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.4.函数的图象函数的图象包括作图、识图、用图,其中作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.[题组练透]1.(2017·南通二调)函数f (x )=lg (5-x 2)的定义域是________.解析:由题意得lg(5-x 2)≥0⇒5-x 2≥1⇒-2≤x ≤2,因此f (x )的定义域为[-2,2]. 答案:[-2,2]2.(2017·盐城模考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x +1-2,x ≤1,2x -1,x >1,若f (0)=3,则f (a )=________.解析:因为f (0)=3,所以a -2=3,即a =5,所以f (a )=f (5)=9. 答案:93.(2017·南通模考)函数f (x )=31-x 2的值域为________. 解析:因为1-x 2≤1,所以f (x )=31-x 2∈(0,3]. 答案:(0,3]4.(2016·南通调研)已知函数f (x )=log a (x +b )(a >0且a ≠1,b ∈R)的图象如图所示,则a +b 的值是________.解析:将(-3,0),(0,-2)分别代入解析式得log a (-3+b )=0,log a b =-2,解得a =12,b =4,从而a +b =92.答案:92[方法归纳]1.函数的单调性单调性是函数的一个局部性质,一个函数在不同的区间上可以有不同的单调性.判断函数单调性常用定义法、图象法及导数法.2.函数的奇偶性函数的奇偶性是函数在定义域上的整体性质.偶函数的图象关于y轴对称,在关于坐标原点对称的定义域上具有相反的单调性;奇函数的图象关于坐标原点对称,在关于坐标原点对称的定义域上具有相同的单调性,判断函数奇偶性的常用方法有定义法、图象法及性质法.3.函数的周期性周期性是函数在定义域上的整体性质.若函数满足f (a +x )=f (x )(a 不等于0),则其一个周期T =|a |,最小正数T 叫做f (x )的最小正周期.4.函数的对称性若函数f (x )满足f (a -x )=f (a +x )或f (x )=f (2a -x ),则函数f (x )关于直线x =a 对称. 若函数f (x )满足f (a -x )=-f (a +x )或f (x )=-f (2a -x ),则函数f (x )关于点(a,0)中心对称.[题组练透]1.(2017·南京三模)已知函数f (x )是定义在R 上且周期为4的偶函数.当x ∈[2,4]时,f (x )=⎪⎪⎪⎪log 4⎝⎛⎭⎫x -32,则f ⎝⎛⎭⎫12的值为________.解析:因为函数f (x )是定义在R 上且周期为4的偶函数,所以f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫4-12,因为当x ∈[2,4]时,f (x )=⎪⎪⎪⎪log 4⎝⎛⎭⎫x -32,所以f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫4-12=⎪⎪⎪⎪log 4⎝⎛⎭⎫4-12-32=log 42=12. 答案:122.(2017·盐城期中)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x <a ,|x +1|,x ≥a 在区间(-∞,a )上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是________.解析:函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x <a ,|x +1|,x ≥a ,根据反比例函数的性质可知,在区间(-∞,0)上单调递减,要使函数f (x )在区间(-∞,a )上单调递减,则a ≤0.因此函数f (x )=|x +1|在区间(a ,+∞)上单调递增,那么a +1≥0,解得a ≥-1.所以实数a 的取值范围是[-1,0].答案:[-1,0]3.(2017·苏北四市期末)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=2x -3,则不等式f (x )≤-5的解集为______________.解析:若x <0,则-x >0, ∵当x >0时,f (x )=2x -3, ∴当-x >0时,f (-x )=2-x -3, ∵f (x )是定义在R 上的奇函数, ∴f (-x )=2-x -3=-f (x ), 则f (x )=-2-x +3,x <0,当x >0时,不等式f (x )≤-5等价于2x -3≤-5, 即2x ≤-2,无解,不成立;当x <0时,不等式f (x )≤-5等价于-2-x +3≤-5,即2-x ≥8,得-x ≥3,即x ≤-3; 当x =0时,f (0)=0,不等式f (x )≤-5不成立, 综上,不等式的解为(-∞,-3]. 答案:(-∞,-3]4.(2017·江苏高考)已知函数f (x )=x 3-2x +e x -1e x ,其中e 是自然对数的底数.若f (a -1)+f (2a 2)≤0,则实数a 的取值范围是________.解析:由f (x )=x 3-2x +e x -1e x ,得f (-x )=-x 3+2x +1e x -e x =-f (x ),所以f (x )是R 上的奇函数.又f ′(x )=3x 2-2+e x +1e x ≥3x 2-2+2e x ·1ex =3x 2≥0,当且仅当x =0时取等号, 所以f (x )在其定义域内单调递增. 因为f (a -1)+f (2a 2)≤0, 所以f (a -1)≤-f (2a 2)=f (-2a 2), 所以a -1≤-2a 2,解得-1≤a ≤12,故实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-1,12. 答案:⎣⎡⎦⎤-1,12 [方法归纳]1.指数函数的图象与性质5.常见幂函数的性质1.(2017·南通海安检测)已知幂函数f (x )=x α,其中α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-1,12,1,2,3.则使f (x )为奇函数,且在区间(0,+∞)上是单调增函数的α的所有取值的集合为________.解析:幂函数f (x )为奇函数,则α=-1,1,3,f (x )在区间(0,+∞)上是单调增函数,则α的所有值为1,3.答案:{1,3}2.(2017·江苏学易联考期末)函数y =⎝⎛⎭⎫12x +x+22-的单调递增区间是__________.解析:由题意可得-x 2+x +2≥0,解得-1≤x ≤2,故函数y =⎝⎛⎭⎫12x +x+22-的定义域为[-1,2].又函数f (x )=-x 2+x +2在区间⎝⎛⎭⎫-∞,12上单调递增,在区间⎝⎛⎭⎫12,+∞上单调递减,根据复合函数的单调性可得函数y =⎝⎛⎭⎫12x +x+22-的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤12,2.答案:⎣⎡⎦⎤12,23.(2017·扬州期中)已知函数f (x )=x (1-a |x |)+1(a >0),若f (x +a )≤f (x )对任意的x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是__________.解析:∵f (x )=x (1-a |x |)+1=⎩⎪⎨⎪⎧x (1+ax )+1,x <0,x (1-ax )+1,x ≥0 =⎩⎨⎧a ⎝⎛⎭⎫x +12a 2+1-14a ,x <0,-a ⎝⎛⎭⎫x -12a 2+1+14a,x ≥0(a >0),f (x +a )=(x +a )(1-a |x +a |)+1, 又∵f (x +a )≤f (x )对任意的x ∈R 恒成立,在同一直角坐标系中作出满足题意的y =f (x +a )与y =f (x )的图象如图所示:∴x (1+ax )+1≥(x +a )[1-a (x +a )]+1恒成立, 即x +ax 2+1≥-a (x 2+2ax +a 2)+x +a +1, 整理得:2x 2+2ax +a 2-1≥0恒成立, ∴Δ=4a 2-4×2×(a 2-1)≤0,解得a ≥ 2. 答案:[2,+∞)4.(2017·苏北三市三模)如图,已知正方形ABCD 的边长为2,BC 平行于x 轴,顶点A ,B 和C 分别在函数y 1=3log a x ,y 2=2log a x 和y 3=log a x (a >1)的图象上,则实数a 的值为________.解析:设C (x 0,log a x 0),则2log a x B =log a x 0,即 x 2B =x 0,解得x B = x 0, 故x C -x B =x 0-x 0=2,解得 x 0=4, 即B (2,2log a 2),A (2,3log a 2),由AB =2,可得3log a 2-2log a 2=2,解得a = 2. 答案: 2 [方法归纳]1.函数零点的定义对于函数f (x ),我们把使f (x )=0的实数x 叫做函数f (x )的零点. 2.确定函数零点的常用方法 (1)解方程法;(2)利用零点存在性定理;(3)数形结合,利用两个函数图象的交点求解.[题组练透]1.(2017·苏锡常镇一模)若函数f (x )=⎩⎨⎧12x-1,x <1,ln xx 2,x ≥1,则函数y =|f (x )|-18的零点个数为________.解析:当x ≥1时,y =ln x x 2-18, 则ln x x 2=18,即ln x =18x 2, 令g (x )=ln x -18x 2,x ≥1,则函数g (x )是连续函数且先增后减,g (1)=-18<0,g (2)=ln 2-12>0,g (4)=ln 4-2<0,由函数的零点判定定理可知g (x )=ln x -18x 2,有2个零点.当x <1时,y =⎩⎨⎧12x-1,x <0,1-12x,x ∈[0,1),函数的图象与y =18的图象如图,则两个函数有2个交点,综上,函数y =|f (x )|-18的零点个数为4个.答案:42.(2017·南通二调)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +m ,x <0,x 2-1,x ≥0,其中m >0.若函数y =f (f (x ))-1有3个不同的零点,则m 的取值范围是________.解析:令f (x )=t ,则f (t )=1,所以t =2或t =m -1,即f (x )=2与f (x )=m -1有3个不同解.所以⎩⎪⎨⎪⎧m <1,-1<m -1,即0<m <1.答案:(0,1)3.(2017·江苏高考)设f (x )是定义在R 上且周期为1的函数,在区间[0,1)上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ∈D ,x ,x ∉D ,其中集合D =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪x =n -1n ,n ∈N *,则方程f (x )-lg x =0的解的个数是________.解析:由于f (x )∈[0,1),因此只需考虑1≤x <10的情况,在此范围内,当x ∈Q 且x ∉Z 时,设x =qp ,q ,p ∈N *,p ≥2且p ,q 互质. 若lg x ∈Q ,则由lg x ∈(0,1),可设lg x =nm ,m ,n ∈N *,m ≥2且m ,n 互质, 因此10n m =qp ,则10n =⎝⎛⎭⎫q p m ,此时左边为整数,右边为非整数,矛盾,因此lg x ∉Q , 故lg x 不可能与每个周期内x ∈D 对应的部分相等, 只需考虑lg x 与每个周期内x ∉D 部分的交点.画出函数草图(如图),图中交点除(1,0)外其他交点横坐标均为无理数,属于每个周期x ∉D 的部分,且x =1处(lg x )′=1x ln 10=1ln 10<1,则在x =1附近仅有一个交点,因此方程f (x )-lg x =0的解的个数为8.答案:8 [方法归纳]利用函数零点的情况求参数值或取值范围的方法[课时达标训练] [A 组——抓牢中档小题]1.(2017·苏锡常镇一模)函数f (x )=1ln (4x -3)的定义域为________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4x -3>0,4x -3≠1,解得x >34且x ≠1,故函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx >34且x ≠1.答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx >34且x ≠12.函数f (x )=ln 1|x |+1的值域是________.解析:因为|x |≥0,所以|x |+1≥1. 所以0<1|x |+1≤1.所以ln 1|x |+1≤0, 即f (x )=ln1|x |+1的值域为(-∞,0]. 答案:(-∞,0]3.(2017·启东模考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -1,x <0,-x 2+x ,x ≥0,则f (f (2))=________.解析:因为f (2)=-4+2=-2,f (-2)=⎝⎛⎭⎫12-2-1=3,所以f (f (2))=3. 答案:34.已知f (x )是奇函数,g (x )=2+f (x )f (x ).若g (2)=3,则g (-2)=________. 解析:由题意可得g (2)=2+f (2)f (2)=3,则f (2)=1,又f (x )是奇函数,则f (-2)=-1,所以g (-2)=2+f (-2)f (-2)=2-1-1=-1.答案:-15.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,2x ,x ≤0,若f (1)+f (a -1)=2,则a 的值为________.解析:因为f (1)+f (a -1)=2,又f (1)=0,所以f (a -1)=2,当a -1>0,即a >1时,有log 2(a -1)=2,解得a =5.当a -1≤0,即a ≤1时,有2a -1=2,解得a =2(舍去),所以a =5.答案:56.(2017·泰州二中模考)函数f (x )是R 上的奇函数,f (x +2)=-f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=x +2,则f (7)=________.解析:因为f (x +2)=-f (x ),所以f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),则函数f (x )是周期为4的周期函数,则f (7)=f (7-8)=f (-1)=-f (1)=-(1+2)=-3.答案:-37.(2017·苏州考前模拟)设a =log 132,b =log 1213,c =⎝⎛⎭⎫120.3,则a ,b ,c 按从小到大的顺序排列为______________.解析:由已知结合对数函数图象和指数函数图象得到a <0,b >1,0<c <1. 答案:a <c <b8.(2017·盐城响水中学学情分析)设函数f (x )=lg(x +1+mx 2)是奇函数,则实数m 的值为________.解析:∵函数f (x )=lg(x +1+mx 2)是奇函数, ∴f (-x )=-f (x ),即lg(-x +1+mx 2)=-lg(x +1+mx 2), 即lg(-x +1+mx 2)+lg(x +1+mx 2) =lg[(-x +1+mx 2)(x +1+mx 2)] =lg[1+(m -1)x 2]=0, 即1+(m -1)x 2=1,故m =1. 答案:19.已知在(-1,1)上函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin πx 2,-1<x ≤0,log 2(x +1),0<x <1,若f (x )=-12,则x 的值为________.解析:当-1<x ≤0时,由f (x )=sin πx 2=-12,解得x =-13;当0<x <1时,由f (x )=log 2(x +1)=-12,解得x =22-1,不符合题意,舍去,故x 的值为-13.答案:-1310.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -2)x +1,x <1,a x ,x ≥1(a >0且a ≠1)满足对任意x 1≠x 2都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,那么实数a 的取值范围是________.解析:因为任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,则f (x )在R 上为单调递增函数,则函数y=a x 在[1,+∞)和函数y =(a -2)x +1在(-∞,1)上均为单调递增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a -2>0,a ≥(a -2)+1⇒a >2.答案:(2,+∞)11.(2017·全国卷Ⅰ改编)函数f (x )在(-∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是________.解析:∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ). ∵f (1)=-1,∴f (-1)=-f (1)=1. 故由-1≤f (x -2)≤1, 得f (1)≤f (x -2)≤f (-1). 又f (x )在(-∞,+∞)单调递减, ∴-1≤x -2≤1,∴1≤x ≤3. 答案:[1,3]12.(2017·浙江高考)已知a ∈R ,函数f (x )=⎪⎪⎪⎪x +4x -a +a 在区间[1,4]上的最大值是5,则a 的取值范围是________.解析:∵x ∈[1,4],∴x +4x ∈[4,5],①当a ≤92时,f (x )max =|5-a |+a =5-a +a =5,符合题意;②当a >92时,f (x )max =|4-a |+a =2a -4=5,解得a =92(矛盾),故a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,92. 答案:⎝⎛⎦⎤-∞,92 13.对于任意实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b .设函数f (x )=-x +3,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=min{f (x ),g (x )}的最大值是________.解析:依题意,h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,0<x ≤2,-x +3,x >2.当0<x ≤2时,h (x )=log 2x 是增函数; 当x >2时,h (x )=3-x 是减函数, 所以h (x )在x =2时,取得最大值h (2)=1. 答案:114.(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论.当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14,所以-14<x ≤0.当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立.当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立.综上可知,x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ [B 组——力争难度小题]1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x +3,x ≤1,x +2x ,x >1.设a ∈R ,若关于x 的不等式f (x )≥⎪⎪⎪⎪x 2+a 在R 上恒成立,则a 的取值范围是________.解析:法一:根据题意,作出f (x )的大致图象,如图所示. 当x ≤1时,若要f (x )≥⎪⎪⎪⎪x 2+a 恒成立,结合图象,只需x 2-x +3≥-⎝⎛⎭⎫x 2+a ,即x 2-x 2+3+a ≥0,故对于方程x 2-x 2+3+a =0,Δ=⎝⎛⎭⎫-122-4(3+a )≤0,解得a ≥-4716;当x >1时,若要f (x )≥⎪⎪⎪⎪x 2+a 恒成立,结合图象,只需x +2x ≥x2+a ,即x 2+2x ≥a .又x 2+2x ≥2,当且仅当x 2=2x,即x =2时等号成立,所以a ≤2.综上,a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-4716,2. 法二:关于x 的不等式f (x )≥⎪⎪⎪⎪x 2+a 在R 上恒成立等价于-f (x )≤a +x2≤f (x ), 即-f (x )-x 2≤a ≤f (x )-x2在R 上恒成立,令g (x )=-f (x )-x2.当x ≤1时,g (x )=-(x 2-x +3)-x 2=-x 2+x2-3=-⎝⎛⎭⎫x -142-4716, 当x =14时,g (x )max =-4716;当x >1时,g (x )=-⎝⎛⎭⎫x +2x -x 2=-⎝⎛⎭⎫3x 2+2x ≤-23,当且仅当3x 2=2x ,且x >1,即x =233时,“=”成立,故g (x )max =-2 3. 综上,g (x )max =-4716. 令h (x )=f (x )-x2,当x ≤1时,h (x )=x 2-x +3-x 2=x 2-3x2+3=⎝⎛⎭⎫x -342+3916, 当x =34时,h (x )min =3916;当x >1时,h (x )=x +2x -x 2=x 2+2x ≥2,当且仅当x 2=2x ,且x >1,即x =2时,“=”成立,故h (x )min =2. 综上,h (x )min =2.故a 的取值范围为⎣⎡⎦⎤-4716,2. 答案:⎣⎡⎦⎤-4716,2 2.已知函数y =2x +12x +1与函数y =x +1x 的图象共有k (k ∈N *)个公共点:A 1(x 1,y 1),A 2(x 2,y 2),…,A k (x k ,y k ),则∑i =1k(x i +y i )=________.解析:y =2x +12x +1=2(2x +1)-22x +1=2-22x +1,易知该函数在R 上单调递增,值域为(0,2),且图象关于点(0,1)对称.y =x +1x =1+1x ,易知该函数在R 上单调递减,且图象关于点(0,1)对称.故两函数图象有两个交点,它们关于点(0,1)对称,所以∑i =1k(x i +y i )=2.答案:23.(2017·扬州考前调研)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧kx 2+2x -1,x ∈(0,1],kx +1,x ∈(1,+∞)有两个不相等的零点x 1,x 2,则1x 1+1x 2的最大值为________.解析:当k =0时,函数f (x )只有一个零点12,不合题意;当k >0时,由于-1k <0,所以函数f (x )在(0,1]上至多有一个零点,在(1,+∞)上没有零点,不合题意;当k =-1时,函数f (x )只有一个零点1,不合题意;当k <-1时,函数f (x ) 在(0,1]上Δ=4+4k <0,没有零点,不合题意;当-1<k <0时,函数f (x )在(0,1]上的零点为x 1=1-1+k-k ,在(1,+∞)上零点为x 2=1-k ,符合题意.所以1x 1+1x 2=-k +-k 1-1+k,令1+k =t ∈(0,1),则k=t 2-1,则1x 1+1x 2=-t 2+t +2=-⎝⎛⎭⎫t -122+94≤94. 答案:944.(2017·南通三模)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥a ,x 3-3x ,x <a .若函数g (x )=2f (x )-ax 恰有2个不同的零点,则实数a 的取值范围是________.解析:g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(2-a )x ,x ≥a ,2x 3-(6+a )x ,x <a ,显然当a =2时,g (x )有无穷多个零点,不符合题意; 当x ≥a 时,令g (x )=0,得x =0,当x <a 时,令g (x )=0,得x =0或x 2=6+a2,①若a >0,且a ≠2,则g (x )在[a ,+∞)上无零点, 在(-∞,a )上存在零点x =0和x =-6+a2, ∴6+a2≥a ,解得0<a <2, ②若a =0,则g (x )在[0,+∞)上存在零点x =0, 在(-∞,0)上存在零点x =-3,符合题意. ③若a <0,则g (x )在[a ,+∞)上存在零点x =0, ∴g (x )在(-∞,a )上只有1个零点, ∵0∉(-∞,a ),∴g (x )在(-∞,a )上的零点为-6+a2, ∴-6+a 2<a ,解得-32<a <0, 综上,a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-32,2. 答案:⎝⎛⎭⎫-32,2第2课时不等式(基础课)[常考题型突破]1.一元二次不等式的解法先化为一般形式ax2+bx+c>0(a≠0),再求相应一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根,最后根据相应二次函数图象与x轴的位置关系,确定一元二次不等式的解集.2.简单分式不等式的解法(1)f(x)g(x)>0(<0)⇔f(x)g(x)>0(<0);(2)f(x)g(x)≥0(≤0)⇔f(x)g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0.[题组练透]1.(2017·南通启东模拟)已知一元二次不等式f(x)>0的解集为(-∞,1)∪(2,+∞),则f(lg x)<0的解集为________.解析:因为一元二次不等式f(x)>0的解集为(-∞,1)∪(2,+∞),所以一元二次不等式f(x)<0的解集为(1,2),由f(lg x)<0,可得1<lg x<2,从而解得10<x<100,所以不等式的解集为(10,100).答案:(10,100)2.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -3,x ≥2,x 2-3x -2,x <2,若f (x )>2,则x 的取值范围是________.解析:不等式f (x )>2可化为⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥2,2x -3>2或⎩⎪⎨⎪⎧x <2,x 2-3x -2>2,解得x >52或x <-1.答案:(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫52,+∞ 3.(2017·南通、泰州一调)已知函数f (x )=|x |+|x -4|,则不等式f (x 2+2)>f (x )的解集用区间表示为________.解析:由题意f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +4,x ≤0,4,0<x <4,2x -4,x ≥4,作出f (x )的图象如图所示.法一:由函数图象知f (x )的图象关于直线x =2对称.因为x 2+2>0且x 2+2>x 恒成立,所以x 2+2>4且x 2+2>4-x , 解得x ∈(-∞,-2)∪(2,+∞). 法二:由函数f (x )的图象可知, 当0≤x ≤4时,f (x )=4, 所以x 2+2>4,得x >2或x <- 2. 当x >2时,x 2+2>x ,故x > 2. 当x <-2时,x 2+2>4-x ,故x <-2. 所以x ∈(-∞,-2)∪(2,+∞). 答案:(-∞,-2)∪(2,+∞) [方法归纳]不等式的求解技巧(1)对含参数的不等式,难点在于对参数的恰当分类,关键是找到对参数进行讨论的原因,明确分类标准(如最高次系数、判别式、根相等),层次清楚地求解.(2)与一元二次不等式有关的恒成立问题,通常转化为根的分布问题,求解时一定要借助二次函数的图象,一般考虑四个方面:开口方向、判别式的符号、对称轴的位置、区间端点函数值的符号.简单的线性规划问题[必备知识]线性目标函数z =ax +by 最值的确定方法线性目标函数z =ax +by 中的z 不是直线ax +by =z 在y 轴上的截距,把目标函数化为y =-a b x +z b 可知zb 是直线ax +by =z 在y 轴上的截距,要根据b 的符号确定目标函数在什么情况下取得最大值、什么情况下取得最小值.[题组练透]1.(2017·江苏四星级学校联考)设M ,N 是不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +y ≤5,x ≥0,y ≥0所表示的平面区域内不同的两点,则此两点间的距离MN 的最大值是________.解析:作出不等式组所表示的平面区域是一个以点O (0,0),B (0,1),C (2,3),D (5,0)为顶点的四边形及其内部(如图所示),且对角互补,故此四边形有外接圆,其直径BD 为最长的弦,故MN 的最大值为52+(-1)2=26.答案:262.(2017·全国卷Ⅰ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤1,2x +y ≥-1,x -y ≤0,则z =3x -2y 的最小值为________.解析:作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤1,2x +y ≥-1,x -y ≤0所表示的可行域如图中阴影部分所示,由可行域知,当直线y =32x-z2过点A 时,在y 轴上的截距最大,此时z 最小, 由⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y =1,2x +y =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =1.∴z min =-5. 答案:-53.(2016·江苏高考)已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4≥0,2x +y -2≥0,3x -y -3≤0,则x 2+y 2的取值范围是________.解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,则(x ,y )为阴影区域内的动点.d =x 2+y 2可以看做坐标原点O 与可行域内的点(x ,y )之间的距离.数形结合,知d 的最大值是OA 的长,d 的最小值是点O 到直线2x +y -2=0的距离.由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4=0,3x -y -3=0可得A (2,3),所以d max =22+32=13,d min =|-2|22+12=25.所以d 2的最小值为45,最大值为13.所以x 2+y 2的取值范围是⎣⎡⎦⎤45,13.答案:⎣⎡⎦⎤45,134.(2017·盐城调研)已知实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y ≤5,x -y ≤-2,则z =2y -12x +3的最大值为________.解析:已知约束条件所表示的平面区域为图中的△ABC 及其内部,而z =2y -12x +3=y -12x +32表示点P ⎝⎛⎭⎫-32,12与阴影部分(含边界)内的点的连线的斜率.由图可知,当取点C (1,4)时,斜率最大,z max =75.答案:75[方法归纳]利用基本不等式求最大值、最小值,其基本法则是:(1)如果x >0,y >0,xy =p (定值),当x =y 时,x +y 有最小值2p (简记为:积定,和有最小值);(2)如果x >0,y >0,x +y =s (定值),当x =y 时,xy 有最大值14s 2(简记为:和定,积有最大值).[题组练透]1.(2017·南通三模)若正实数x ,y 满足x +y =1,则y x +4y 的最小值是________. 解析:因为正实数x ,y 满足x +y =1, 所以y x +4y =y x +4(x +y )y =y x +4x y +4≥2y x ·4x y +4=8,当且仅当y x =4x y ,即x =13,y =23时,取“=”,所以y x +4y的最小值是8.答案:82.(2017·江苏高考)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是________.解析:由题意,一年购买600x 次,则总运费与总存储费用之和为600x ×6+4x =4⎝⎛⎭⎫900x +x ≥8900x ·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值是30.答案:303.(2017·天津高考)若a ,b ∈R ,ab >0,则a 4+4b 4+1ab 的最小值为________. 解析:因为ab >0,所以a 4+4b 4+1ab ≥24a 4b 4+1ab =4a 2b 2+1ab =4ab +1ab ≥24ab ·1ab=4,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2b 2,ab =12时取等号,故a 4+4b 4+1ab的最小值是4. 答案:44.若实数x ,y 满足2x 2+xy -y 2=1,则x -2y5x 2-2xy +2y 2的最大值为________.解析:法一:2x 2+xy -y 2=(2x -y )(x +y ),令2x -y =m ,x +y =n ,则mn =1,当x -2y5x 2-2xy +2y 2=m -nm 2+n 2=m -n(m -n )2+2取得最大值时,必有m -n >0,则m -n(m -n )2+2=1m -n +2m -n≤122=24,当且仅当m -n =2时取等号,所以x -2y 5x 2-2xy +2y 2的最大值为24. 法二:当x -2y5x 2-2xy +2y 2取最大值时,x -2y >0,且5x 2-2xy +2y 2=(x -2y )2+2(2x 2+xy -y 2)=(x -2y )2+2,则x -2y 5x 2-2xy +2y 2=x -2y(x -2y )2+2=1x -2y +2x -2y ≤12 (x -2y )·2x -2y=24,当且仅当x -2y =2时取等号,故x -2y 5x 2-2xy +2y 2的最大值为24. 答案:24[方法归纳][A 组——抓牢中档小题]1.(2017·山东高考改编)设函数y =4-x 2的定义域为A ,函数y =ln(1-x )的定义域为B ,则A ∩B =________.解析:由题意可知A ={x |-2≤x ≤2},B ={x |x <1},故A ∩B ={x |-2≤x <1}. 答案:{x |-2≤x <1} 2.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +2y ≥4,2x +y ≤4所表示的平面区域为D ,则区域D 的面积为________.解析:画出可行域如图中阴影部分所示,易得A ⎝⎛⎭⎫43,43,B (0,2),C (0,4),∴可行域D 的面积为12×2×43=43.答案:433.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-(x -1)2≥-1,解得-4≤x ≤0或0<x ≤2,故所求的x 的取值范围是[-4,2].答案:[-4,2]4.(2017·常州三中模考)已知函数f (x )=|x 2-1|,若f (-m 2-1)<f (2),则实数m 的取值范围是________.解析:因为f (x )=|x 2-1|,所以f (-m 2-1)=m 4+2m 2,f (2)=3, 若f (-m 2-1)<f (2),则m 4+2m 2<3, 即(m 2+3)(m 2-1)<0,解得-1<m <1. 答案:(-1,1)5.已知正数x ,y 满足x 2+2xy -3=0,则2x +y 的最小值是________. 解析:由题意得,y =3-x 22x ,∴2x +y =2x +3-x 22x =3x 2+32x =32⎝⎛⎭⎫x +1x ≥32·2x ·1x =3,当且仅当x =y =1时,等号成立.答案:36.(2017·苏北四市期末)若实数x ,y 满足xy +3x =3⎝⎛⎭⎫0<x <12,则3x +1y -3的最小值为________.解析:因为实数x ,y 满足xy +3x =3⎝⎛⎭⎫0<x <12, 所以x =3y +3∈⎝⎛⎭⎫0,12,解得y >3. 则3x +1y -3=y +3+1y -3=y -3+1y -3+6≥2(y -3)·1y -3+6=8,当且仅当x =37,y=4时取等号.答案:87.设实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≤0,x +2y -2≤0,x +2≥0.则z =2x -5y 的最小值为________.解析:由z =2x -5y ,可得y =25x -z 5,作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,由图可知当直线y =25x -z 5经过点A (-2,2)时,直线y =25x -z 5在y 轴上的截距最大,此时z 最小,且z min =2×(-2)-2×5=-14.答案:-148.已知关于x 的不等式2x +2x -a≥7在x ∈(a ,+∞)上恒成立,则实数a 的最小值为________.解析:2x +2x -a =2(x -a )+2x -a+2a ≥2 2(x -a )·2x -a+2a =4+2a ,当且仅当x -a=1时等号成立.由题意可知4+2a ≥7,解得a ≥32,即实数a 的最小值为32.答案:329.(2017·南京、盐城一模)已知实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x +y ≤7,x +2≤2y ,则yx 的最小值是________.解析:作出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示, yx表示可行域上的点与原点连线的斜率,结合图象知,当直线经过OC 时,斜率最小,故⎝⎛⎭⎫y x min =34. 答案:3410.已知f (x )=log 2(x -2),若实数m ,n 满足f (m )+f (2n )=3,则m +n 的最小值为________.解析:因为f (m )+f (2n )=3,所以log 2(m -2)+log 2(2n -2)=3(m >2且n >1), 化简得(m -2)(n -1)=4,解得m =4n -1+2, 所以m +n =n +4n -1+2=(n -1)+4n -1+3≥2(n -1)·4n -1+3=7,当且仅当n =3时等号成立,所以m +n 的最小值为7.答案:711.在平面直角坐标系中,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥0,x -y ≥0,x ≤a ,(a 为常数)表示的平面区域的面积为4,则x 2+y 的最小值为________.解析:由题意作出可行域如图中阴影部分所示,因为平面区域的面积为4,易得A (2,2),B (2,-2),把A ,B ,O 三个边界点的坐标分别代入x 2+y ,得在这三点处的最小值为0.令x 2+y =0,即y =-x 2,y ′=-2x ,当抛物线y =-x 2平移到与直线y =-x 相切时,y ′=-2x =-1,得x =12,即切点P ⎝⎛⎭⎫12,-12,代入x 2+y ,得x 2+y =14-12=-14,所以x 2+y 的最小值为-14. 答案:-1412.(2017·苏州期末)已知正数x ,y 满足x +y =1,则4x +2+1y +1的最小值为________.解析:由x +y =1,得(x +2)+(y +1)=4,所以4x +2+1y +1=⎝⎛⎭⎫4x +2+1y +1·(x +2)+(y +1)4=14⎣⎢⎡⎦⎥⎤5+4(y +1)x +2+x +2y +1≥145+24(y +1)x +2·x +2y +1=94, 当且仅当2(y +1)=x +2,即x =23,y =13时取等号.故4x +2+1y +1的最小值为94.答案:9413.已知函数f (x )=ax 2+x ,若当x ∈[0,1]时,-1≤f (x )≤1恒成立,则实数a 的取值范围为________.解析:当x =0时,f (x )=0,不等式成立,当x ∈(0,1]时,不等式-1≤f (x )≤1,即⎩⎪⎨⎪⎧ax 2+x ≤1,ax 2+x ≥-1,其中1x∈[1,+∞),从而⎩⎨⎧a ≤1x 2-1x=⎝⎛⎭⎫1x -122-14,a ≥-1x 2-1x =-⎝⎛⎭⎫1x +122+14,解得-2≤a ≤0. 答案:[-2,0]14.已知函数f (x )=mx 2+(2-m )x +n (m >0),当-1≤x ≤1时,|f (x )|≤1恒成立,则f ⎝⎛⎭⎫23=________.解析:由题意得:|f (0)|≤1⇒|n |≤1⇒-1≤n ≤1; |f (1)|≤1⇒|2+n |≤1⇒-3≤n ≤-1, 因此n =-1,∴f (0)=-1,f (1)=1.由f (x )的图象可知:要满足题意,则图象的对称轴为直线x =0, ∴2-m =0,m =2, ∴f (x )=2x 2-1,∴f ⎝⎛⎭⎫23=-19. 答案:-19[B 组——力争难度小题]1.设实数x ,y 满足x 24-y 2=1,则3x 2-2xy 的最小值是________.解析:法一:设x =2cos θ,y =tan θ,则3x 2-2xy =12cos 2θ-4tan θcos θ=12-4sin θcos 2θ,记3-sin θ=t ,t ∈[2,4],则原式=4t1-(3-t )2=46-t -8t,因为t ∈[2,4],故当t =22时,⎝⎛⎭⎫t +8t min =42,从而3x 2-2xy 的最小值是6+4 2.法二:设3x 2-2xy =u ,则y =3x 2-u 2x ,代入条件得x 24-⎝⎛⎭⎫3x 2-u 2x 2=1,即8x 4-(6u -4)x 2+u 2=0,由条件可知x 2≥4,令z =x 2,故方程8z 2-(6u -4)z +u 2=0在[4,+∞)上有解,必须满足Δ=(6u -4)2-32u 2≥0,得u 2-12u +4≥0,于是u ≥6+42或u ≤6-42,因为方程8z 2-(6u -4)z +u 2=0有两个同号的根,而当u ≤6-42时,6u -4<0,故u ≤6-42(舍去),从而u ≥6+42,若取u =6+42,则方程8z 2-(6u -4)z +u 2=0的两根z 1=z 2=2+322>4,符合题意,从而3x 2-2xy 的最小值是6+4 2.答案:6+4 22.(2017·苏北三市三模)已知对于任意的x ∈(-∞,1)∪(5,+∞),都有x 2-2(a -2)x +a >0,则实数a 的取值范围是________.解析:令f (x )=x 2-2(a -2)x +a , 则Δ=4(a -2)2-4a =4(a -1)(a -4).(1)若Δ<0,则1<a <4时,f (x )>0在R 上恒成立,符合题意. (2)若Δ=0,即a =1或a =4时,f (x )>0的解为x ≠a -2, 显然a =1时,不符合题意,当a =4时符合题意. (3)当Δ>0时,即a <1或a >4时,∵f (x )>0在(-∞,1)∪(5,+∞)上恒成立, ∴⎩⎪⎨⎪⎧1-2(a -2)+a ≥0,25-10(a -2)+a ≥0,1<a -2<5,解得3<a ≤5.又∵a <1或a >4,∴4<a ≤5, 综上,实数a 的取值范围为(1,5]. 答案:(1,5]3.定义区间(a ,b ),[a ,b ),(a ,b ],[a ,b ]的长度均为d =b -a .用[x ]表示不超过x 的最大整数,记{x }=x -[x ],其中x ∈R.设f (x )=[x ]·{x },g (x )=x -1,若用d 表示不等式f (x )<g (x )解集区间的长度,则当0≤x ≤3时,d =________.解析:f (x )=[x ]·{x }=[x ]·(x -[x ])=[x ]x -[x ]2, 由f (x )<g (x )得[x ]x -[x ]2<x -1, 即([x ]-1)·x <[x ]2-1.当x ∈[0,1)时,[x ]=0, 不等式的解为x >1,不合题意;当x ∈[1,2)时,[x ]=1,不等式为0<0,无解,不合题意; 当x ∈[2,3]时,[x ]>1,所以不等式([x ]-1)x <[x ]2-1等价于x <[x ]+1,此时恒成立, 所以此时不等式的解为2≤x ≤3,所以当0≤x ≤3时,不等式f (x )<g (x )解集区间的长度为d =1. 答案:14.(2017·南京三模)已知a ,b ,c 为正实数,且a +2b ≤8c ,2a +3b ≤2c ,则3a +8b c 的取值范围为________.解析:因为a ,b ,c 为正实数,且a +2b ≤8c ,2a +3b ≤2c ,所以⎝ ⎛a c +2bc ≤8,2c a +3cb ≤2,令a c =x ,bc =y ,得⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y ≤8,2x +3y ≤2,则⎩⎪⎨⎪⎧y ≤4-12x ,y ≥3x 2x -2,1<x <8.作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.令z =3a +8b c =3x +8y ,则y =-38x +z 8,由图知当直线y =-38x +z 8过点A 时,截距最大,即z 最大,当直线y =-38x +z 8与曲线y =3x 2x -2相切时,截距最小,即z 最小.解方程组⎩⎨⎧y =4-12x ,y =3x2x -2得A (2,3),∴z max =3×2+8×3=30,设直线y =-38x +z 8与曲线y =3x 2x -2的切点为(x 0,y 0),则⎝⎛⎭⎫3x 2x -2′x =x 0=-38,即-6(2x 0-2)2=-38,解得x 0=3. ∴切点坐标为⎝⎛⎭⎫3,94, ∴z min =3×3+8×94=27,∴27≤3a +8bc≤30. 答案:[27,30]第3课时导 数(基础课)[常考题型突破][必备知识]1.四个易误导数公式 (1)(sin x )′=cos x ; (2)(cos x )′=-sin x ; (3)(a x )′=a x ln a (a >0); (4)(log a x )′=1x ln a(a >0,且a ≠1). 2.导数的几何意义函数f (x )在x 0处的导数是曲线f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率,曲线f (x )在点P 处的切线的斜率k =f ′(x 0),相应的切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)·(x -x 0).[题组练透]1.(2016·天津高考)已知函数f (x )=(2x +1)e x ,f ′(x )为f (x )的导函数,则f ′(0)的值为________.解析:因为f (x )=(2x +1)e x ,所以f ′(x )=2e x +(2x +1)e x =(2x +3)e x , 所以f ′(0)=3e 0=3. 答案:32.(2017·南通海门联考)设函数f (x )的导数为f ′(x ),且f (x )=x 2+2xf ′(1),则f ′(2)=________.解析:因为f (x )=x 2+2xf ′(1), 所以f ′(x )=2x +2f ′(1), 令x =1,得f ′(1)=2+2f ′(1), 解得f ′(1)=-2,则f ′(x )=2x -4, 所以f ′(2)=2×2-4=0. 答案:03.(2017·徐州检测)如图,直线l 是曲线y =f (x )在点(4,f (4))处的切线,则f (4)+f ′(4)的值等于________.解析:根据题意,由函数的图象可得f (4)=5,直线l 过点(0,3)和(4,5),则直线l 的斜率k =12,又由直线l 是曲线y =f (x )在点(4,f (4))处的切线,则f ′(4)=12,则有f (4)+f ′(4)=112.答案:1124.(2017·南通、泰州一调)已知两曲线f (x )=2sin x 与g (x )=a cos x ,x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2相交于点P .若两曲线在点P 处的切线互相垂直,则实数a 的值为________.解析:由f (x )=g (x ),得2sin x =a cos x , 即tan x =a2,a >0,设交点P (m ,n ),f (x )=2sin x 的导数为f ′(x )=2cos x ,g (x )=a cos x 的导数为g ′(x )=-a sin x ,由两曲线在点P 处的切线互相垂直,可得2cos m ·(-a sin m )=-1,且tan m =a2,则2a sin m cos m sin 2m +cos 2m =1,分子分母同除以cos 2m ,即有2a tan m 1+tan 2m =1,即为a 2=1+a 24,解得a =233.答案:233[方法归纳]函数的单调性在(a ,b )内可导函数f (x ),f ′(x )在(a ,b )任意子区间内都不恒等于0.f ′(x )≥0⇔f (x )在(a ,b )上为增函数,f ′(x )≤0⇔f (x )在(a ,b )上为减函数.[题组练透]1.(2017·常州前黄中学国际分校月考)函数y =x -2sin x 在(0,2π)内的单调增区间为___. 解析:令y ′=1-2cos x >0,即cos x <12,∵x ∈(0,2π),∴x ∈⎝⎛⎭⎫π3,5π3. 答案:⎝⎛⎭⎫π3,5π32.定义在R 上的可导函数f (x ),已知y =e f′(x )的图象如图所示,则y =f (x )的增区间是________.解析:由题意及题图知f ′(x )≥0的区间是(-∞,2), 故函数y =f (x )的增区间是(-∞,2). 答案:(-∞,2)3.(2017·南京三模)若函数f (x )=e x (-x 2+2x +a )在区间[a ,a +1]上单调递增,则实数a 的最大值为________.解析:由题意得,f ′(x )=e x (-x 2+2+a )≥0在区间[a ,a +1]上恒成立,即-x 2+2+a ≥0在区间[a ,a +1]上恒成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧-a 2+2+a ≥0,-(a +1)2+2+a ≥0,解得-1≤a ≤-1+52,所以实数a 的最大值为-1+52.答案:-1+52[方法归纳]与单调性有关的两类问题的求解策略(1)若求单调区间(或证明单调性),只要在函数定义域内解(或证明)不等式f ′(x )>0或f ′(x )<0.(2)若已知函数的单调性,则转化为不等式f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在单调区间上恒成立问题来求解.利用导数研究函数的极值(最值)(1)若在x 0附近左侧f ′(x )>0,右侧f ′(x )<0,则f (x 0)为函数f (x )的极大值;若在x 0附近左侧f ′(x )<0,右侧f ′(x )>0,则f (x 0)为函数f (x )的极小值.(2)设函数y =f (x )在[a ,b ]上连续,在(a ,b )内可导,则f (x )在[a ,b ]上必有最大值和最小值且在极值点或端点处取得.[题组练透]1.(2017·扬州期末)已知x =1,x =5是函数f (x )=cos(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|≤π2两个相邻的极值点,且f (x )在x =2处的导数f ′(2)<0,则f (0)=________.解析:∵x =1,x =5是函数f (x )=cos(ωx +φ)(ω>0)两个相邻的极值点, ∴T2=5-1=4,∴T =8, ∵ω>0,∴ω=π4,∵f (x )在x =2处的导数f ′(2)<0, ∴函数f (x )在[1,5]上为减函数, 故π4+φ=0,φ=-π4, ∴f (0)=cos ⎝⎛⎭⎫-π4=22. 答案:222.(2017·全国卷Ⅱ改编)若x =-2是函数f (x )=(x 2+ax -1)e x-1的极值点,则f (x )的极小值为________.解析:因为f (x )=(x 2+ax -1)e x -1, 所以f ′(x )=(2x +a )e x -1+(x 2+ax -1)e x -1 =[x 2+(a +2)x +a -1]e x -1.因为x =-2是函数f (x )=(x 2+ax -1)e x-1的极值点,所以-2是x 2+(a +2)x +a -1=0的根,所以a =-1,f ′(x )=(x 2+x -2)e x -1=(x +2)(x -1)e x -1. 令f ′(x )>0,解得x <-2或x >1, 令f ′(x )<0,解得-2<x <1,所以f (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, 所以当x =1时,f (x )取得极小值,且f (x )极小值=f (1)=-1. 答案:-13.直线y =a 分别与曲线y =2(x +1),y =x +ln x 交于A ,B 两点,则AB 的最小值为________.解析:设A (x 1,a ),B (x 2,a ), 则2(x 1+1)=x 2+ln x 2, ∴x 1=12(x 2+ln x 2)-1,∴AB =x 2-x 1=12(x 2-ln x 2)+1,令y =12(x -ln x )+1,则y ′=12⎝⎛⎭⎫1-1x , ∴函数在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, ∴当x =1时,函数取得最小值32,即AB min =32.答案:324.(2017·南京、盐城模拟)已知函数f (x )=ax 2+x -b (a ,b 均为正数),不等式f (x )>0的解集记为P ,集合Q ={x |-2-t <x <-2+t }.若对于任意正数t ,P ∩Q ≠∅,则1a -1b 的最大值是________.解析:因为集合Q 实质上是包含-2的一个开区间,在该区间上存在实数满足f (x )>0,则f (-2)=4a -2-b ≥0,0<b ≤4a -2⎝⎛⎭⎫a >12,所以1a -1b ≤1a -14a -2⎝⎛⎭⎫a >12.令g (a )=1a -14a -2⎝⎛⎭⎫a >12,则g ′(a )=-4(a -1)(3a -1)a 2(4a -2)2,由g ′(a )=0得a =1⎝⎛⎭⎫a =13舍去,且当a ∈⎝⎛⎭⎫12,1时,g ′(a )>0,g (a )单调递增,当a ∈(1,+∞)时,g ′(a )<0,g (a )单调递减,则g (a )≤g (1)=12,故1a -1b ≤12,即1a -1b 的最大值是12.答案:12[方法归纳][课时达标训练] [A 组——抓牢中档小题]1.(2017·全国卷Ⅰ)曲线y =x 2+1x 在点(1,2)处的切线方程为________.解析:因为y ′=2x -1x 2,所以在点(1,2)处的切线方程的斜率为y ′|x =1=2×1-1=1,所以切线方程为y -2=x -1,即x -y +1=0.答案:x -y +1=02.已知曲线f (x )=x sin x +1在点⎝⎛⎭⎫π2,f ⎝⎛⎭⎫π2处的切线与直线ax -y +1=0互相垂直,则实数a =________.解析:f ′(x )=sin x +x cos x ,由题意,f ′⎝⎛⎭⎫π2=sin π2+π2cos π2=1=-1a ,所以a =-1. 答案:-13.(2017·苏州张家港暨阳中学月考)函数f (x )=x ln x 的单调减区间是________. 解析:由题意函数的定义域为(0,+∞), f ′(x )=1+ln x ,令f ′(x )=1+ln x <0,解得0<x <1e ,故函数的单调减区间为⎝⎛⎭⎫0,1e . 答案:⎝⎛⎭⎫0,1e 4.设函数f (x )=x (e x -1)-12x 2,则函数f (x )的单调增区间为________.解析:因为f (x )=x (e x -1)-12x 2,所以f ′(x )=e x -1+x e x -x =(e x -1)(x +1).令f ′(x )>0,即(e x -1)(x +1)>0,解得x >0或x <-1.所以函数f (x )的单调增区间为(-∞,-1)和(0,+∞).答案:(-∞,-1)和(0,+∞)5.(2017·南通三模)若直线y =2x +b 为曲线y =e x +x 的一条切线,则实数b 的值是________.解析:因为y ′=e x +1,设切点坐标为(x 0,y 0),则e x 0+1=2,解得x 0=0,从而切点坐标为(0,1),代入切线方程得b =1.答案:16.设A 为奇函数f (x )=x 3+x +a (a 为常数)图象上一点,在A 处的切线平行于直线y =4x ,则点A 的坐标为________.解析:由y =f (x )为奇函数,知a =0,∴f (x )=x 3+x .设点A (x 0,y 0),因为f ′(x )=3x 2+1,所以f ′(x 0)=3x 20+1=4,解得x 0=±1,所以点P 的坐标是(1,2)或(-1,-2). 答案:(1,2)或(-1,-2)7.过曲线y =x -1x (x >0)上一点P (x 0,y 0)处的切线分别与x 轴,y 轴交于点A ,B ,O 是坐标原点,若△OAB 的面积为13,则x 0=________.解析:因为y ′=1+1x2,过曲线y =x -1x (x >0)上一点P (x 0,y 0)处的切线方程为y -y 0=。

江苏高考数学复习函数与方程专题强化练习(附答案)

江苏高考数学复习函数与方程专题强化练习(附答案)

江苏高考数学复习函数与方程专题强化练习(附答案)函数的思想是用运动和变化的观念、集合与对应的思想,去剖析和研讨数学效果中的数量关系,以下是函数与方程专题强化练习,希望对考生温习数学有协助。

一、选择题1.(文)曲线y=xex+2x-1在点(0,-1)处的切线方程为()A.y=3x-1B.y=-3x-1C.y=3x+1D.y=-2x-1[答案] A[解析] k=y|x=0=(ex+xex+2)|x=0=3,切线方程为y=3x-1,应选A.(理)(2021吉林市质检)假定函数f(x)=2sinx(x[0,])在点P 处的切线平行于函数g(x)=2(+1)在点Q处的切线,那么直线PQ的斜率()A.1B.C. D. 2[答案] C[解析] f(x)=2cosx,x[0,],f(x)[-2,2],g(x)=+2,当且仅当x=1时,等号成立,设P(x1,y1),Q(x2,y2),那么由题意知,2cosx1=+,2cosx1=2且+=2,x1[0,],x1=0,y1=0,x2=1,y2=,kPQ==.[方法点拨] 1.导数的几何意义函数y=f(x)在x=x0处的导数f (x0)就是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率,即k=f (x0).2.求曲线y=f(x)的切线方程的类型及方法(1)切点P(x0,y0),求y=f(x)过点P的切线方程:求出切线的斜率f (x0),由点斜式写出方程;(2)切线的斜率为k,求y=f(x)的切线方程:设切点P(x0,y0),经过方程k=f (x0)解得x0,再由点斜式写出方程;(3)切线上一点(非切点),求y=f(x)的切线方程:设切点P(x0,y0),应用导数求得切线斜率f (x0),再由斜率公式求得切线斜率,列方程(组)解得x0,再由点斜式或两点式写出方程.3.假定曲线的切线与直线平行或垂直,求曲线的切线方程时,先由平行或垂直关系确定切线的斜率,再由k=f (x0)求出切点坐标(x0,y0),最后写出切线方程.4.(1)在点P处的切线即是以P为切点的切线,P一定在曲线上.(2)过点Q的切线即切线过点Q,Q不一定是切点,所以此题的易错点是把点Q作为切点.因此在求过点P的切线方程时,应首先检验点P能否在曲线上.2.f(x)为定义在(-,+)上的可导函数,且f(x)ef(0),f(2021)e2021f(0)B.f(1)e2021f(0)C.f(1)ef(0),f(2021)0,即F(x)在xR上为增函数,F(1)F(0),F(2021)F(0),即,f(1)ef(0),f(2021)e2021f(0).[方法点拨] 1.函数的单调性与导数在区间(a,b)内,假设f (x)0,那么函数f(x)在区间(a,b)上单调递增.假设f (x)0,那么函数f(x)在区间(a,b)上单调递减.2.应用导数研讨函数的单调性的步骤.(1)找出函数f(x)的定义域;(2)求f(3)在定义域内解不等式f (x)0,f (x)0.3.求单调区间(或证明单调性),只需在函数f(x)的定义域内解(或证明)不等式f (x)0或f (x)0.4.假定函数的单调性求参数的值或取值范围,只需转化为不等式f (x)0或f (x)0在单调区间内恒成立的效果求解,解题进程中要留意分类讨论;函数单调性效果以及一些相关的逆向效果,都离不开分类讨论思想.3.(2021新课标理,12)设函数f(x)是奇函数f(x)(xR)的导函数,f(-1)=0,当x0时,xf(x)-f(x)0,那么使得f(x)0成立的x的取值范围是()A.(-,-1)(0,1)B.(-1,0)(1,+)C.(-,-1)(-1,0)D.(0,1)(1,+)[答案] A[解析] 考察导数的运用.记函数g(x)=,那么g(x)=,由于当x0时,xf(x)-f(x)0,故当x0时,g(x)0,所以g(x)在(0,+)上单调递减;又由于函数f(x)(xR)是奇函数,故函数g(x)是偶函数,所以g(x)在(-,0)上单调递减,且g(-1)=g(1)=0.当00,那么f(x)当x-1时,g(x)0,那么f(x)0,综上所述,使得f(x)0成立的x的取值范围是(-,-1)(0,1),应选A.[方法点拨] 1.在研讨函数的性质与图象,方程与不等式的解,不等式的证明等效果中,依据解题的需求可以结构新的函数g(x),经过研讨g(x)的性质(如单调性、极值等)来处置原效果是常用的方法.如在讨论f (x)的符号时,假定f (x)的一局部为h(x),f (x)的符号由h(x)所决议,那么可转化为研讨h(x)的极(最)值来处置,证明f(x)g(x)时,可结构函数h(x)=f(x)-g(x),转化为h(x)的最小值效果等等. 2.运用函数与方程思想处置函数、方程、不等式效果,是多元效果中的罕见题型,罕见的解题思绪有以下两种:(1)分别变量,结构函数,将不等式恒成立、方程求解等转化为求函数的最值(或值域),然后求解.(2)换元,将效果转化为一次不等式、二次不等式或二次方程,进而结构函数加以处置.3.有关二次方程根的散布效果普统统过两类方法处置:一是根与系数的关系与判别式,二是结合函数值的符号(或大小)、对称轴、判别式用数形结合法处置.4.和函数与方程思想亲密关联的知识点函数y=f(x),当y0时转化为不等式f(x)0.数列是自变量为正整数的函数.直线与二次曲线位置关系效果常转化为二次方程根的散布效果.平面几何中有关计算效果,有时可借助面积、体积公式转化为方程或函数最值求解.5.留意方程(或不等式)有解与恒成立的区别.6.含两个未知数的不等式(函数)效果的罕见题型及详细转化战略:(1)x1[a,b],x2[c,d],f(x1)g(x2)f(x)在[a,b]上的最小值g(x)在[c,d]上的最大值.(2)x1[a,b],x2[c,d],f(x1)g(x2)f(x)在[a,b]上的最大值g(x)在[c,d]上的最小值.(3)x1[a,b],x2[c,d],f(x1)g(x2)f(x)在[a,b]上的最小值g(x)在[c,d]上的最小值.(4)x1[a,b],x2[c,d],f(x1)g(x2)f(x)在[a,b]上的最大值g(x)在[c,d]上的最大值.(5)x1[a,b],当x2[c,d]时,f(x1)=g(x2)f(x)在[a,b]上的值域与g(x)在[c,d]上的值域交集非空.(6)x1[a,b],x2[c,d],f(x1)=g(x2)f(x)在[a,b]上的值域g(x)在[c,d]上的值域.(7)x2[c,d],x1[a,b],f(x1)=g(x2)f(x)在[a,b]上的值域g(x)在[c,d]上的值域.4.(文)函数y=f(x)的图象是以下四个图象之一,且其导函数y=f (x)的图象如以下图所示,那么该函数的图象是() [答案] B[解析] 此题考察原函数图象与导函数图象之间的关系.由导数的几何意义可得,y=f(x)在[-1,0]上每一点处的切线斜率逐突变大,而在[0,1]上那么逐突变小,应选B. (理)(2021石家庄市质检)定义在区间[0,1]上的函数f(x)的图象如以下图所示,以A(0,f(0))、B(1,f(1))、C(x,f(x))为顶点的ABC的面积记为函数S(x),那么函数S(x)的导函数S(x)的大致图象为()[答案] D[解析] A、B为定点,|AB|为定值,ABC的面积S(x)随点C 到直线AB的距离d而变化,而d随x的变化状况为增大减小0增大减小,ABC的面积先增大再减小,当A、B、C三点共线时,构不成三角形;然后ABC的面积再逐渐增大,最后再逐渐减小,观察图象可知,选D.[方法点拨] 1.由导函数的图象研讨函数的图象与性质,应留意导函数图象位于x轴上方的局部对应f(x)的增区间,下方局部对应f(x)的减区间,与x轴的交点对应函数能够的极值点,导函数的单调性决议函数f(x)增长的速度;2.由函数的图象确定导函数的图象时,应留意观察函数的单调区间、极值点,它们依次对应f(x)的正负值区间和零点,图象上开或下降的快慢决议导函数的单调性.5.常数a、b、c都是实数,f(x)=ax3+bx2+cx-34的导函数为f(x),f(x)0的解集为{x|-23},假定f(x)的极小值等于-115,那么a的值是()A.-B.C.2D.5[答案] C[解析] 依题意得f(x)=3ax2+2bx+c0的解集是[-2,3],于是有3a0,-2+3=-,-23=,b=-,c=-18a,函数f(x)在x=3处取得极小值,于是有f(3)=27a+9b+3c-34=-115,-a=-81,a=2,应选C.二、解答题6.(文)函数f(x)=x3-3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为-2.(1)求a;(2)证明:当k1时,曲线y=f(x)与直线y=kx-2只要一个交点.[剖析] (1)由导数的几何意义可把斜率用a来表示,再由斜率公式可求出a的值;(2)把曲线与直线只要一个交点转化为函数只要一个零点作为本问的切入点,应用分类讨论的思想和应用导数判别函数的单调性来判别所设函数的单调性,从而得出此函数在每个区间的单调状况,进而求出零点个数,处置本问.[解析] (1)f(x)=3x3-6x+a,f(0)=a,由题设得-=-2,所以a=1.(2)由(1)知,f(x)=x3-3x2+x+2.设g(x)=f(x)-kx+2=x3-3x2+(1-k)x+4.由题设知1-k0.当x0时,g(x)=3x2-6x+1-k0,g(x)单调递增,g(-1)=k-10,g(0)=4,所以g(x)=0在(-,0]上有独一实根.当x0时,令h(x)=x3-3x2+4,那么g(x)=h(x)+(1-k)xh(x). h(x)=3x2-6x=3x(x-2),h(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+)上单调递增,所以g(x)h(2)=0,所以g(x)=0在(0,+)上没有实根.综上,g(x)在R上有独一实根,即曲线y=f(x)与直线y=kx-2只要一个交点.(理)函数f(x)=ex-ax(a为常数)的图象与y轴交于点A,曲线y=f(x)在点A处的切线斜率为-1.(1)求a的值及函数f(x)的极值;(2)证明:当x0时,x21,转化为证明x2lnx+lnk成立.结构函数h(x)=x-2lnx-lnk求解.[解析] (1)由f(x)=ex-ax,得f(x)=ex-a.又f(0)=1-a=-1,得a=2.所以f(x)=ex-2x,f(x)=ex-2.令f(x)=0,得x=ln2.当xln2时,f(x)0,f(x)单调递增;所以当x=ln2时,f(x)有极小值.且极小值为f(ln2)=eln2-2ln2=2-ln4,f(x)无极大值.(2)令g(x)=ex-x2,那么g(x)=ex-2x.由(1)得,g(x)=f(x)f(ln2)=2-ln40,即g(x)0.所以g(x)在R上单调递增,又g(0)=10,所以当x0时,g(x)0,即x20时x20时,x21,要使不等式x2kx2成立,而要使exkx2成立,那么只需xln(kx2),只需x2lnx+lnk成立,令h(x)=x-2lnx-lnk,那么h(x)=1-=,所以当x2时,h(x)0,h(x)在(2,+)内单调递增取x0=16k16,所以h(x)在(x0,+)内单调递增又h(x0)=16k-2ln(16k)-lnk=8(k-ln2)+3(k-lnk)+5k易知klnk,kln2,5k0,所以h(x0)0.即存在x0=,当x(x0,+)时,恒有x20.(1)设g(x)是f(x)的导函数,讨论g(x)的单调性;(2)证明:存在a(0,1),使得f(x)0恒成立,且f(x)=0在区间(1,+)内有独一解.[解析] 此题主要考察导数的运算、导数在研讨函数中的运用、函数的零点等基础知识,考察推实际证才干、运算求解才干、创新看法,考察函数与方程、数形结合、化归与转化等数学思想.(1)由,函数f(x)的定义域为(0,+),g(x)=f(x)=2(x-1-lnx-a),所以g(x)=2-=.当x(0,1)时,g(x)0,g(x)单调递减,当x(1,+)时,g(x)0,g(x)单调递增.(2)由f(x)=2(x-1-lnx-a)=0,解得a=x-1-lnx,令(x)=-2xlnx+x2-2x(x-1-lnx)+(x-1-lnx)2=(1+lnx)2-2xlnx ,那么(1)=10,(e)=2(2-e)0,于是,存在x0(1,e),使得(x0)=0.令a0=x0-1-lnx0=u(x0),其中u(x)=x-1-lnx(x1),由u(x)=1-0知,函数u(x)在区间(1,+)上单调递增,故0=u(1)即a0(0,1).当a=a0时,有f(x0)=0,f(x0)=(x0)=0再由(1)知,f(x)在区间(1,+)上单调递增.当x(1,x0)时,f(x)0,从而f(x)当x(x0,+)时,f(x)0,从而f(x)又当x(0,1]时,f(x)=(x-a0)2-2xlnx0,故x(0,+)时,f(x)0.综上所述,存在a(0,1),使得f(x)0恒成立,且f(x)=0在区间(1,+)内有独一解.(理)(2021江苏,19)函数f(x)=x3+ax2+b(a,bR).(1)试讨论f(x)的单调性;(2)假定b=c-a(实数c是与a有关的常数),当函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰恰是(-,-3),求c的值. [解析] 考察应用导数求函数单调性、极值、函数零点. (1)先求函数导数,经过讨论导函数零点求解;(2)经过结构函数,应用导数与函数关系求解.(1)f(x)=3x2+2ax,令f(x)=0,解得x1=0,x2=-.当a=0时,由于f(x)=3x20,所以函数f(x)在(-,+)上单调递增;当a0时,x(0,+)时,f(x)0,x(-,0)时,f(x)0,所以函数f(x)在,(0,+)上单调递增,在上单调递减;当a0时,x(-,0)时,f(x)0,x时,f(x)0,所以函数f(x)在(-,0),上单调递增,在上单调递减. (2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f=a3+b,那么函数f(x)有三个零点等价于f(0)f=ba3+b0,从而或.又b=c-a,所以当a0时,a3-a+c0,或当a0时,a3-a+c0.设g(a)=a3-a+c,由于函数f(x)有三个零点时,a的取值范围恰恰是(-,-3),那么在(-,-3)上g(a)0,且在上g(a)0均恒成立,从而g(-3)=c-10,且g=c-10,因此c=1.此时,f(x)=x3+ax2+1-a=(x+1)[x2+(a-1)x+1-a],因函数有三个零点,那么x2+(a-1)x+1-a=0有两个异于-1的不等实根,所以=(a-1)2-4(1-a)=a2+2a-30,且(-1)2-(a-1)+1-a0,解得a(-,-3)1,,+.综上c=1.[方法点拨] 用导数研讨函数综合题的普通步骤:第一步,将所给效果转化为研讨函数性质的效果.假定已给出函数,直接进入下一步.第二步,确定函数的定义域.第三步,求导数f (x),解方程f (x)=0,确定f(x)的极值点x=x0.第四步,判别f(x)在给定区间上的单调性和极值,假定在x=x0左侧f (x)0,右侧f (x)0,那么f(x0)为极大值,反之f(x0)为极小值,假定在x=x0两侧f (x)不变号,那么x=x0不是f(x)的极值点.第五步,求f(x)的最值,比拟各极值点与区间端点f(a),f(b)的大小,最大的一个为最大值、最小的一个为最小值. 第六步,得出效果的结论.8.济南市两会召开前,某政协委员针对自己提出的环保提案对某处的环境状况停止了实地调研,据测定,该处的污染指数与左近污染源的强度成正比,与到污染源的距离成正比,比例常数为k(k0).现相距36km的A、B两家化工厂(污染源)的污染强度区分为正数a、b,它们连线上恣意一点C处的污染指数y等于两化工厂对该处的污染指数之和.设AC=x(km).(1)试将y表示为x的函数;(2)假定a=1时,y在x=6处取得最小值,试求b的值.[解析] (1)设点C受A污染源污染指数为,点C受B污染源污染指数为,其中k为比例系数,且k0.从而点C处污染指数y=+(00,即f(x)0,故f(x)为增函数;当xx2时,g(x)0,即f(x)0,故f(x)为减函数;由f(x)在[3,+)上为减函数,知x2=3,解得a-,故a的取值范围为.[方法点拨] 1.应用导数研讨函数最值的普通步骤(1)求定义域;(2)求导数f (3)求极值,先解方程f (x)=0,验证f (x)在根左右两侧值的符号确定单调性,假定在x=x0左侧f (x)0,右侧f (x)0,那么f(x0)为极大值,反之f(x0)为极小值,假定在x=x0两侧f(x)的值不变号,那么x=x0不是f(x)的极值点;(4)求最值,比拟各极值点与区间[a,b]的端点值f(a)、f(b)的大小,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.2.f(x)在某区间上的极值或极值的存在状况,那么转化为方程f (x)=0的根的大小或存在状况.函数与方程专题强化练习及答案的全部内容就是这些,更多精彩内容请考生关注查字典数学网。

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【课本内容再回顾——查缺补漏】1.函数及其图象(1)定义域、值域和对应关系是确定函数的三要素,是一个整体,研究函数问题时务必须“定义域优先”.(2)对于函数的图象要会作图、识图和用图,作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换和对称变换.2.函数的性质(1)单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.证明函数的单调性时,规范步骤为取值、作差、变形、判断符号和下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则;(2)奇偶性:奇偶性是函数在定义域上的整体性质.偶函数的图象关于y轴对称,在关于坐标原点对称的定义域区间上具有相反的单调性;奇函数的图象关于坐标原点对称,在关于坐标原点对称的定义域区间上具有相同的单调性;(3)周期性:周期性也是函数在定义域上的整体性质.若函数满足f(a+x)=f(x)(a不等于0),则其周期T=ka(k∈Z)的绝对值.3.求函数最值(值域)常用的方法(1)单调性法:适合于已知或能判断单调性的函数;(2)图象法:适合于已知或易作出图象的函数;(3)基本不等式法:特别适合于分式结构或两元的函数;(4)导数法:适合于可求导数的函数.4.指数函数、对数函数和幂函数的图象和性质(1)指数函数y=a x(a>0且a≠1)与对数函数y=log a x(a>0且a≠1)的图象和性质,分0<a<1和a>1两种情况,着重关注两函数图象中的两种情况的公共性质;(2)幂函数y=xα的图象和性质,分幂指数α>0和α<0两种情况.5.函数图象的应用函数的图象和解析式是函数关系的主要表现形式,它们的实质是相同的,在解题时经常要互相转化.在解决函数问题时,尤其是较为繁琐的(如分类讨论,求参数的取值范围等)问题时,要注意充分发挥图象的直观作用.6.函数的零点与方程的根(1)函数的零点对于函数f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数f(x)的零点.(2)函数的零点与方程根的关系函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程f(x)=g(x)的根,即函数y=f(x)的图象与函数y=g(x)的图象交点的横坐标.(3)零点存在性定理如果函数y=f(x)在区间上的图象是连续不断的一条曲线,且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y =f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b)使得f(c)=0, 这个c也就是方程f(x)=0的根.注意以下两点:①满足条件的零点可能不唯一;②不满足条件时,也可能有零点.(4)二分法求函数零点的近似值,二分法求方程的近似解.7.应用函数模型解决实际问题的一般程序读题文字语言⇒建模数学语言⇒求解数学应用⇒反馈检验作答与函数有关的应用题,经常涉及到物价、路程、产值、环保等实际问题,也可涉及角度、面积、体积、造价的最优化问题.解答这类问题的关键是确切的建立相关函数解析式,然后应用函数、方程、不等式和导数的有关知识加以综合解答.8.在求方程解的个数或者根据解的个数求方程中的字母参数的范围的问题时,数形结合是基本的解题方法,即把方程分拆为一个等式,使两端都转化为我们所熟悉的函数的解析式,然后构造两个函数f(x),g(x),即把方程写成f(x)=g(x)的形式,这时方程根的个数就是两个函数图象交点的个数,可以根据图象的变化趋势找到方程中字母参数所满足的各种关系.【热点知识再梳理——胸有成竹】热点一:集合的概念及运算【典例】对于集合M,定义函数f M(x)=1,,1,.x Mx M-∈⎧⎨∉⎩对于两个集合A,B,定义集合A*B={x|f A(x)⋅f B(x)=-1}.已知A={2,4,6,8,10},B={1,2,4,8,12},则用列举法写出集合A*B 的结果为________.【答案】{}121061,,, 【解析】因为集合B A *中的元素满足()()1-=x f x f B A ,根据条件()⎩⎨⎧-=11x f M M x Mx ∉∈,那么只有111-=⨯-,即A x ∈且B x ∉,或A x ∉且B x ∈,即12,10,6,1=x ,那么{}12,10,6,1*=B A【考点定位】新定义,集合的表示方法.【题型概述】本题借助新定义来考查集合的表示方法,集合通常只是一个形式和引子,重点和难点往往不再集合的理解,但对集合相关的一些概念一定要理解到位,以防出现一些无谓的失误.【跟踪练习1】设m 为实数,若{}8)2()2(),()0(0004),(22≤-+-⊆⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧>≥-≥≤-y x y x m y mx y x y x ,则m 的取值范围为____. 【答案】]1,0(考点:集合的元素,线性规划. 【跟踪练习2】已知集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=2,1,21,31,21P ,集合P 的所有非空子集依次记为:3121,,,M M M ,设,,21m m 31,m 分别是上述每一个子集内元素的乘积,(如果P 的子集中只有一个元素,规定其积等于该元素本身),那么=+++3121m m m .【答案】5【解析】集合P 所有子集的“乘积”之和为函数()()()11112232f x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++++ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭展开式中所有项数之和1T -;因为()1431236232T f ==⨯⨯⨯⨯=,所以15T -=. 考点:1.集合的概念,2.新定义的概念的理解. 热点二:命题【典例】在下列给出的命题中,所有正确命题的序号为 .①函数3231y x x =-+的图象关于点()0,1成中心对称;②对,,x y R ∀∈若0x y +≠,则1,1x y ≠≠-或;③若实数,x y 满足221,x y +=则2yx +的最大值为3;④若ABC ∆为钝角三角形,则sin cos .A B <【答案】①②③【考点定位】1.函数的对称性.2.命题的真假.3.几何法解决最值问题.4.三角函数问题. 【题型概述】本题借助命题的真假这种形式来考查数学中其他知识相关的概念,这是一种常见题型,体现出命题的串联作用,难点在于对数学中基本概念的理解一定要准确而深刻,这类题目的正确率往往并不是很高的.【跟踪练习1】已知函数()f x 的定义域为[]15,-,部分对应值如下表,()f x 的导函数()y f x '=的图象如图所示.下列关于()f x 的命题:x1-0 4 5()f x1 2 2 1①函数()f x 的极大值点为0,4;②函数()f x 在[]02,上是减函数;③如果当[]1x ,t ∈-时,()f x 的最大值是2,那么t 的最大值为4;④当12a <<时,函数()y f x a =-有4个零点。

(江苏专用)高考数学一轮复习加练半小时专题2函数第8练函数性质的应用理(含解析)

(江苏专用)高考数学一轮复习加练半小时专题2函数第8练函数性质的应用理(含解析)

(江苏专用)高考数学一轮复习加练半小时专题2函数第8练函数性质的应用理(含解析)[基础保分练]1.(2019·南京模拟)已知函数f (x )=x 3-ax +2,a ∈R ,若f (m )=1,则f (-m )=________. 2.已知函数f (x )是定义域为R 的偶函数,且f (x +1)=1f x,若f (x )在[-1,0]上是减函数,记a =f (log 0.52),b =f (log 24),c =f (20.5),则a ,b ,c 的大小关系为________. 3.函数y =f (x )满足对任意x ∈R 都有f (x +2)=f (-x )成立,且函数y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,f (1)=4,则f (2017)+f (2018)+f (2019)=________.4.已知函数f (x )在R 上是单调函数,且满足对任意x ∈R ,都有f [f (x )-3x]=4,则f (2)的值是________.5.(2018·盐城模拟)下列说法正确的是________.(填序号) ①任意x ∈R ,都有3x >2x; ②函数f (x )=2x-x 2有三个零点;③y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |的最大值为1;④函数f (x )=1-x2|x +2|-2为偶函数;⑤函数y =f (x )的定义域为[1,2],则函数y =f (2x)的定义域为[2,4].6.(2018·苏州模拟)定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +3)=f (x ).若f (2)>1,f (7)=a ,则实数a 的取值范围为________.7.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,给出下列结论: ①y =f (x )·f (|x |)也是R 上的奇函数; ②若g (x )=f (x )-9,g (-2)=3,则g (2)=15;③若x <0时,f (x )=2x 2+1x -x ,则x >0时,f (x )=-2x 2+1x-x ;④若任取x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,都有f x 2-f x 1x 2-x 1<0,则f (a 2)<f (a -1)成立.其中所有正确的结论的序号为________.8.关于函数图象的对称性与周期性,有下列说法:①若函数y =f (x )满足f (x +1)=f (3+x ),则f (x )的一个周期为T =2; ②若函数y =f (x )满足f (x +1)=f (3-x ),则f (x )的图象关于直线x =2对称; ③函数y =f (x +1)与函数y =f (3-x )的图象关于直线x =2对称; ④若函数y =1x +1与函数f (x )的图象关于原点对称,则f (x )=1x -1.其中正确的个数是________.9.(2018·连云港检测)对于任意实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b .设函数f (x )=-x +3,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=min{f (x ),g (x )}的最大值是________.10.已知定义在R 上的偶函数f (x ),满足f (x +2)=f (x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=e x-1,则f (-2018)+f (2019)=________.[能力提升练]1.若函数y =f (x )对定义域D 内的每一个x 1,都存在唯一的x 2∈D ,使得f (x 1)f (x 2)=1成立,则称f (x )为“自倒函数”,给出下列命题:①f (x )=sin x +2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2是自倒函数;②自倒函数f (x )可以是奇函数;③自倒函数f (x )的值域可以是R ;④若y =f (x ),y =g (x )都是自倒函数且定义域相同,则y =f (x )g (x )也是自倒函数;则以上命题正确的是________.(写出所有正确的命题的序号)2.(2019·镇江模拟)设函数f (x )=x 3(e x -e -x),则不等式f (1-x )>f (2x )的解集为________. 3.已知函数f (x )的定义域为R ,且满足下列三个条件: ①对任意的x 1,x 2∈[4,8],当x 1<x 2时,都有f x 1-f x 2x 1-x 2>0;②f (x +4)=-f (x ); ③y =f (x +4)是偶函数.若a =f (6),b =f (11),c =f (2017),则a ,b ,c 的大小关系是________.4.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时,f (x )=ln(x 2-x +1)时,则函数f (x )在区间[0,6]上的零点个数是________. 5.已知函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x2,命题p :实数x 满足不等式f (x +1)>f (2x -1);命题q :实数x 满足不等式x 2-(m +1)x +m ≤0,若綈p 是綈q 的充分不必要条件,则实数m 的取值范围是________.6.(2019·徐州模拟)给出下列四个命题:①在同一坐标系中,y =log 2x 与y =12log x 的图象关于x 轴对称;②y =log 21-x1+x 是奇函数;③y =x +1x +2的图象关于(-2,1)成中心对称;④y 的最大值为12.其中正确的是__________.(写上序号)答案精析基础保分练1.3 2.a >c >b 3.0 4.10 5.②③ 6.(1,+∞) 7.①③④ 8.3解析 在f (x +1)=f (3+x )中,以x -1代换x ,得f (x )=f (2+x ),所以①正确;设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)是y =f (x )上的两点,且x 1=x +1,x 2=3-x ,有x 1+x 22=2,由f (x 1)=f (x 2),得y 1=y 2,即P ,Q 关于直线x =2对称,所以②正确;函数y =f (x +1)的图象由y =f (x )的图象向左平移1个单位得到,而y =f (3-x )的图象由y =f (x )的图象关于y 轴对称得y =f (-x ),再向右平移3个单位得到,即y =f (-(x -3))=f (3-x ),于是y =f (x +1)与函数y =f (3-x )的图象关于直线x =-1+32=1对称,所以③错误;设P (x ,y )是函数f (x )图象上的任意一点,点P 关于原点的对称点P ′(-x ,-y )必在y =1x +1的图象上,有-y =1-x +1,即y =1x -1,于是f (x )=1x -1, 所以④正确. 9.1 10.e -1解析 ∵f (x )是定义在R 上的偶函数, ∴f (-2018)=f (2018),f (x +2)=f (x ),∴f (x )的周期为2.又当x ∈[0,1]时,f (x )=e x-1, ∴f (2019)=f (1+2×1009) =f (1)=e -1,f (2018)=f (0+2×1009)=f (0)=1-1=0. ∴f (-2018)+f (2019) =f (2018)+f (2019)=e -1. 能力提升练1.①② 2.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,13 3.b <a <c 4.9解析 ∵f (x )是定义在R 上的奇函数,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x +32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x +32,可得f (x +3)=f (x ),函数f (x )的周期为3,∵当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时, f (x )=ln(x 2-x +1),令f (x )=0,则x 2-x +1=1, 解得x =0(舍)或1,又∵函数f (x )是定义域为R 的奇函数, ∴f (0)=0,∴在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32上, 有f (-1)=-f (1)=0,f (0)=0.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,取x =0,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32, 得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=0, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=f (-1)=f (0)=f (1) =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=0, 又∵函数f (x )是周期为3的周期函数,∴方程f (x )=0在区间[0,6]上的解有0,1,32,2,3,4,92,5,6,共9个.5.(0,2)解析 f (-x )=ln(1+|-x |)-11+-x2=ln(1+|x |)-11+x2=f (x ),则f (x )为偶函数,当x ≥0时,f (x )=ln(1+x )-11+x2,为增函数,不等式f (x +1)>f (2x -1)等价于不等式f (|x +1|)>f (|2x -1|), 即|x +1|>|2x -1|, 即(x +1)2>(2x -1)2, 得x 2-2x <0,得0<x <2, 即p :0<x <2,不等式x 2-(m +1)x +m ≤0,则(x -1)(x -m )≤0, ∵綈p 是綈q 的充分不必要条件, ∴q 是p 的充分不必要条件, 若m =1,则不等式的解为x =1, 此时q :x =1,满足条件, 若m >1,则不等式的解为1≤x ≤m , 若满足条件,则1<m <2,若m <1,则不等式的解为m ≤x ≤1, 若满足条件,则0<m <1, 综上0<m <2,即实数m 的取值范围是(0,2). 6.①②③解析 对于①,由于ylog 2x ,则在同一坐标系中,y =log 2x 与y象关于x 轴对称,故①正确;对于②,y =log 21-x1+x ,函数的定义域为{x |-1<x <1},因为f (-x )=-log 21-x1+x=-f (x ),所以函数是奇函数,②正确;对于③,因为y =-1x 的对称中心为(0,0),函数y =-1x向左平移2单位,向上平移1单位,得到y =x +1x +2=1-1x +2,其图象的对称中心为(-2,1), 所以函数的图象关于(-2,1)成中心对称,所以③正确; 对于④,yx 2+1≤1,函数是偶函数,当x <0时,函数是减函数,当x >0时,函数是增函数,所以当x =0时函数取得最小值12,④不正确;故答案为:①②③.。

2022新高考数学(江苏专用)总复习训练-函数的单调性与最值-含解析

2022新高考数学(江苏专用)总复习训练-函数的单调性与最值-含解析

[A 级 基础练]1.下列四个函数中,在x ∈(0,+∞)上为增函数的是( ) A .f (x )=3-x B .f (x )=x 2-3xC .f (x )=-1x +1 D .f (x )=-|x |解析:选C.当x >0时,f (x )=3-x 为减函数; 当x ∈⎝⎛⎭⎫0,32时,f (x )=x 2-3x 为减函数, 当x ∈⎝⎛⎭⎫32,+∞时,f (x )=x 2-3x 为增函数; 当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数; 当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数.2.函数f (x )=-x +1x 在⎣⎡⎦⎤-2,-13上的最大值是( ) A.32 B .-83C .-2D .2解析:选A.函数f (x )=-x +1x 的导数为f ′(x )=-1-1x 2,则f ′(x )<0,可得f (x )在⎣⎡⎦⎤-2,-13上单调递减,即f (-2)为最大值,且为2-12=32.3.(2020·无锡模拟)若函数y =2-xx +1,x ∈(m ,n ]的最小值为0,则m 的取值范围是( )A .(1,2)B .(-1,2)C .[1,2)D .[-1,2)解析:选D.因为函数y =2-x x +1=3-(x +1)x +1=3x +1-1在区间(-1,+∞)上是减函数,且f (2)=0,所以n =2.根据题意,x ∈(m ,n ]时,y min =0.所以m 的取值范围是[-1,2).4.已知函数f (x )是R 上的增函数,对实数a ,b ,若a +b >0,则有( )A .f (a )+f (b )>f (-a )+f (-b )B .f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b )C .f (a )-f (b )>f (-a )-f (-b )D .f (a )-f (b )<f (-a )-f (-b )解析:选A.因为a +b >0,所以a >-b ,b >-a .所以f (a )>f (-b ),f (b )>f (-a ),结合选项,可知选A.5.(多选)已知f (x )是定义在[0,+∞)上的函数,根据下列条件,可以断定f (x )是增函数的是( )A .对任意x ≥0,都有f (x +1)>f (x )B .对任意x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1≥x 2,都有f (x 1)≥f (x 2)C .对任意x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1-x 2<0,都有f (x 1)-f (x 2)<0D .对任意x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0解析:选CD.根据题意,依次分析选项:对于选项A ,对任意x ≥0,都有f (x +1)>f (x ),不满足函数单调性的定义,不符合题意;对于选项B ,当f (x )为常数函数时,对任意x 1,x 2∈[0,+∞),都有f (x 1)=f (x 2),不是增函数,不符合题意;对于选项C ,对任意x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1-x 2<0,都有f (x 1)-f (x 2)<0,符合题意;对于选项D ,对任意x 1,x 2∈[0,+∞),设x 1>x 2,若f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,必有f (x 1)-f (x 2)>0,则函数在[0,+∞)上为增函数,符合题意.6.函数f (x )=|x -2|x 的单调递减区间是________.解析:由于f (x )=|x -2|x =⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥2,-x 2+2x ,x <2.结合图象(图略)可知函数的单调递减区间是[1,2].答案:[1,2]7.如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上单调递增,则实数a 的取值范围是________.解析:当a =0时,f (x )=2x -3在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a ,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增,所以a <0,且-1a ≥4,解得-14≤a <0.综上,实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-14,0. 答案:⎣⎡⎦⎤-14,0 8.已知y =f (x )在定义域(-1,1)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1),则实数a 的取值范围为________.解析:因为f (x )在定义域(-1,1)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1),所以⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1,-1<2a -1<1,1-a >2a -1,解得0<a <23.答案:⎝⎛⎭⎫0,23 9.求下列函数的值域. (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x +1,x <1,1x ,x >1;(2)y =x -x . 解:(1)当x <1时,x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34≥34;当x >1时,0<1x<1.因此函数f (x )的值域是(0,+∞).(2)y =x -x =⎝⎛⎭⎫x -122-14≥-14,所以函数y 的值域为⎣⎡⎭⎫-14,+∞. 10.已知函数f (x )=x +2x.(1)写出函数f (x )的定义域和值域;(2)证明:函数f (x )在(0,+∞)上为单调递减函数,并求f (x )在x ∈[2,8]上的最大值和最小值.解:(1)函数f (x )的定义域为{x |x ≠0}.又f (x )=1+2x,所以值域为{y |y ≠1}.(2)由题意可设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎫1+2x 1-⎝⎛⎭⎫1+2x 2=2x 1-2x 2=2(x 2-x 1)x 1x 2.又0<x 1<x 2,所以x 1x 2>0,x 2-x 1>0,所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),所以函数f (x )在(0,+∞)上为单调递减函数.在x ∈[2,8]上,f (x )的最大值为f (2)=2,最小值为f (8)=54.[B 级 综合练]11.已知符号函数sgn x =⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0.f (x )是R 上的增函数,g (x )=f (x )-f (ax )(a >1),则( )A .sgn[g (x )]=sgn xB .sgn[g (x )]=-sgn xC .sgn[g (x )]=sgn[f (x )]D .sgn[g (x )]=-sgn[f (x )]解析:选B.因为f (x )是R 上的增函数,且a >1,所以当x >0时,f (x )<f (ax ),即g (x )<0;当x =0时,f (x )=f (ax ),即g (x )=0;当x <0时,f (x )>f (ax ),即g (x )>0.由符号函数sgn x =⎩⎨⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0知,sgn [g (x )]=⎩⎨⎧-1,x >0,0,x =0,1,x <0=-sgn x . 12.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x -a )2,x ≤0,x +1x +a ,x >0,若f (0)是f (x )的最小值,则实数a 的取值范围为________.解析:因为当x ≤0时,f (x )=(x -a )2,f (0)是f (x )的最小值,所以a ≥0.当x >0时,f (x )=x +1x +a ≥2+a ,当且仅当x =1时取“=”.要满足f (0)是f (x )的最小值,需2+a ≥f (0)=a 2,即a 2-a -2≤0,解得-1≤a ≤2,所以实数a 的取值范围是0≤a ≤2.答案:[0,2]13.已知函数f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证明f (x )在(-∞,-2)上单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求实数a 的取值范围. 解:(1)证明:设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2).因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以f (x )在(-∞,-2)上单调递增. (2)设1<x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ). 因为a >0,x 2-x 1>0,所以要使f (x 1)-f (x 2)>0, 只需(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,所以a ≤1.综上所述,实数a 的取值范围为(0,1].14.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )满足f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2),且当x >1时,f (x )<0.(1)求f (1)的值;(2)证明:f (x )为单调递减函数;(3)若f (3)=-1,求f (x )在[2,9]上的最小值.解:(1)令x 1=x 2>0,代入得f (1)=f (x 1)-f (x 1)=0,故f (1)=0.(2)证明:任取x 1,x 2∈()0,+∞,且x 1>x 2,则x 1x 2>1,由于当x >1时,f (x )<0,所以f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2<0,即f (x 1)-f (x 2)<0,因此f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在区间()0,+∞上是单调递减函数.(3)因为f (x )在(0,+∞)上是单调递减函数,所以f (x )在[2,9]上的最小值为f (9),由f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2)得f ⎝⎛⎭⎫93=f (9)-f (3),而f (3)=-1,所以f (9)=-2.所以f (x )在[2,9]上的最小值为-2.[C 级 创新练]15.(多选)对于实数x ,符号[x ]表示不超过x 的最大整数,例如[π]=3,[-1.08]=-2,定义函数f (x )=x -[x ],则下列命题中正确的是( )A .f (-3.9)=f (4.1)B .函数f (x )的最大值为1C .函数f (x )的最小值为0D .方程f (x )-12=0有无数个根解析:选ACD.根据符号[x ]的意义,讨论当自变量x 取不同范围时函数f (x )=x -[x ]的解析式:当-1≤x <0时,[x ]=-1,则f (x )=x -[x ]=x +1;当0≤x <1时,[x ]=0,则f (x )=x -[x ]=x ;当1≤x <2时,[x ]=1,则f (x )=x -[x ]=x -1;当2≤x <3时,[x ]=2,则f (x )=x -[x ]=x -2.画函数f (x )=x -[x ]的图象如图所示:根据定义可知,f (-3.9)=-3.9-(-4)=0.1,f (4.1)=4.1-4=0.1,即f (-3.9)=f (4.1),所以A 正确;从图象可知,函数f (x )=x -[x ]最高点处取不到,所以B 错误;函数图象最低点处函数值为0,所以C 正确;从图象可知y =f (x )与y =12的图象有无数个交点,即f (x )=12有无数个根,所以D 正确.故选ACD.16.已知a ≥3,函数F (x )=min{2|x -1|,x 2-2ax +4a -2},其中min{p ,q }=⎩⎪⎨⎪⎧p ,p ≤q ,q ,p >q .(1)求使得等式F (x )=x 2-2ax +4a -2成立的x 的取值范围; (2)求F (x )的最小值m (a ).解:(1)由于a ≥3,故当x ≤1时,x 2-2ax +4a -2-2|x -1|=x 2+2(a -1)(2-x )>0, 当x >1时,x 2-2ax +4a -2-2|x -1|=(x -2)(x -2a ). 由(x -2)(x -2a )≤0得2≤x ≤2a .所以使得等式F (x )=x 2-2ax +4a -2成立的x 的取值范围为[2,2a ].(2)设函数f (x )=2|x -1|,g (x )=x 2-2ax +4a -2,则f (x )min =f (1)=0,g (x )min =g (a )=-a 2+4a -2,所以由F (x )的定义知m (a )=min{f (1),g (a )},即m (a )=⎩⎪⎨⎪⎧0,3≤a ≤2+2,-a 2+4a -2,a >2+ 2.。

高考数学总复习专题函数的概念以及表示试题含解析

高考数学总复习专题函数的概念以及表示试题含解析

专题2.1 函数的概念及其表示【三年高考】1.12016江苏高考6】函数丫=43- 2x- x2的定义域是▲.【答案】3,1【解析】试题分析:要使函数式有意义,必有3 2x x2 0,即x2 2x 3 0,解得3 x 1.故答案应填:3,1【考点】函数定义域【名师点睛】函数定义域的考查,一般是多知识点综合考查,先“列”后“解”是常规思路.列式主要从分母不为零、偶次根式下被开方数非负、对数中真数大于零等出发,而解则与一元二次不等式、指(对)数不等式、三角不等式等联系在一起^2.12016江苏高考17】现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部分的形状是正四棱锥P A1B1C1D1,下部分的形状是正四棱柱ABCD AB1G D1 (如图所示),并要求正四棱柱的高OO1是正四棱锥的高PO1的4倍.(1)若AB 6 m, PO1 2 m,则仓库的容积是多少?(2)若正四棱锥的侧棱长为6m ,则当PO1为多少时,仓库的容积最大?A B【答案】(1) 312 (2) PO1 273【解析】试题分析:(1)明确柱体与锥体积公式的区别,分别代入对应公式求解;(2)先根据体积关系建立函数解析式,VV 锥V 柱 ±6 36h h 30 h 6,然后利用导数求其最值.3试题解析:解:(1)由尸5=2知 因为月1产以8=&>所以正四棱锥尸一话1C 山1的体积/= ; ,,声:,尸&二g 乂 6, x 2 = 24(n?);正四棱柱 ABCD-AiBiCiDi 的体积 %=加,001 =62xB = 2£S (m ) 所以仓库的各积片厂计歹广24+282=312 (m 曾.从而 V′2636 3h 226 12 h 2.3令V' 0,得h 26或h2褥(舍).当0 h 2d 3时,V' 0 , V 是单调增函数; 当2百 h 6时,V' 0, V 是单调减函数. 故h 28时,V 取得极大值,也是最大值. 因此,当PO 1 2J 3 m 时,仓库的容积最大.【考点】函数的概念、导数的应用、棱柱和棱锥的体积 【名师点睛】对应用题的训练,一般从读题、审题、剖•析题目、寻找切入点等方面进行强化,注重培养将文字语言转化为数学语言的能力,强化构建数学模型的几种方法.而江苏高考的应用题往往需结合导数知识解决相应的最值问题,因此掌握利用导数求最值方法是一项基本要 求,需熟练掌握.(2)设 AB=a(m) , PO=h(m),则 0Vh<6,因为在 Rt^ PO 1B 1 中,OB2PO 12一 2即 a 2 36于是仓库的容积V V 柱一 2・V 锥 a 4h OO=4h.连ZO OB.PBi ;h 2 .-a 2 h —a 2h — 36h h 3 0 h 6 , 3 3 3则a 的值为。

压轴题03--函数与导数常见经典压轴小题(解析版)-2023年高考数学压轴题专项训练(江苏专用)

压轴题03--函数与导数常见经典压轴小题(解析版)-2023年高考数学压轴题专项训练(江苏专用)

压轴题03函数与导数常见经典压轴小题1、导数的计算和几何意义是高考命题的热点,多以选择题、填空题形式考查,难度较小.2、应用导数研究函数的单调性、极值、最值多在选择题、填空题靠后的位置考查,难度中等偏上,属综合性问题.考向一:函数、零点嵌套问题考向二:函数整数解问题考向三:等高线问题考向四:零点问题考向五:构造函数解不等式考向六:导数中的距离问题考向七:导数的同构思想考向八:最大值的最小值问题(平口单峰函数、铅锤距离)1、分段函数零点的求解与判断方法:(1)直接法:直接根据题设条件构造关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成球函数值域的问题加以解决;(3)数形结合法:先将解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.2、由于三次函数的导函数为我们最熟悉的二次函数,所以基本的研究思路是:借助导函数的图象来研究原函数的图象.如借助导函数的正负研究原函数的单调性;借助导函数的(变号)零点研究原函数的极值点(最值点);综合借助导函数的图象画出原函数的图象并研究原函数的零点,具体来说,对于三次函数()()32 0f x ax bx cx d a =+++>,其导函数为()()232 0f x ax bx c a '=++>,根的判别式()243b ac ∆=-.a >()232f x ax bx c'=++判别式∆>0∆=0∆<图象()32f x ax bx cx d=+++单调性增区间:()1, x -∞,()2, x +∞;减区间:()12, x x 增区间:(), -∞+∞增区间:(), -∞+∞图象(1)当0∆≤时,()0f x '≥恒成立,三次函数()f x 在R 上为增函数,没有极值点,有且只有一个零点;(2)当0∆≥时,()0f x '=有两根1x ,2x ,不妨设12x x <,则1223bx x a+=-,可得三次函数()f x 在()1, x -∞,()2, x +∞上为增函数,在()12, x x 上为减函数,则1x ,2x 分别为三次函数()32f x ax bx cx d =+++的两个不相等的极值点,那么:①若()()120f x f x ⋅>,则()f x 有且只有1个零点;②若()()120f x f x ⋅<,则()f x 有3个零点;③若()()120f x f x ⋅=,则()f x 有2个零点.特别地,若三次函数()()32 0f x ax bx cx d a =+++>存在极值点0x ,且()00f x =,则()f x 地解析式为()()()20f x a x x x m =--.同理,对于三次函数()()32 0f x ax bx cx d a =+++<,其性质也可类比得到.3、由于三次函数()()32 0f x ax bx cx d a =+++≠的导函数()232f x ax bx c '=++为二次函数,其图象变化规律具有对称性,所以三次函数图象也应当具有对称性,其图象对称中心应当为点, 33bb faa ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,此结论可以由对称性的定义加以证明.事实上,该图象对称中心的横坐标正是三次函数导函数的极值点.4、恒成立(或存在性)问题常常运用分离参数法,转化为求具体函数的最值问题.5、如果无法分离参数,可以考虑对参数或自变量进行分类讨论,利用函数性质求解,常见的是利用函数单调性求解函数的最大、最小值.6、当不能用分离参数法或借助于分类讨论解决问题时,还可以考虑利用函数图象来求解,即利用数形结合思想解决恒成立(或存在性)问题,此时应先构造函数,作出符合已知条件的图形,再考虑在给定区间上函数图象之间的关系,得出答案或列出条件,求出参数的范围.7、两类零点问题的不同处理方法利用零点存在性定理的条件为函数图象在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且()()0f a f b ⋅<..①直接法:判断-一个零点时,若函数为单调函数,则只需取值证明()()0f a f b ⋅<.②分类讨论法:判断几个零点时,需要先结合单调性,确定分类讨论的标准,再利用零点存在性定理,在每个单调区间内取值证明()()0f a f b ⋅<.8、利用导数研究方程根(函数零点)的技巧(1)研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等.(2)根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置.(3)利用数形结合的思想去分析问题,可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现.9、已知函数零点个数求参数的常用方法(1)分离参数法:首先分离出参数,然后利用求导的方法求出构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围.(2)分类讨论法:结合单调性,先确定参数分类的标准,在每个小范围内研究零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各小范围并在一起,即为所求参数范围.1.(2023·江西宜春·统考模拟预测)已知函数()()()ln 1,ln (0)1m xf x xg x x m x m=+-=+>+,且()()120f x g x ==,则()2111em x x -+的最大值为()A .1B .eC .2eD .1e【答案】A【解析】()()()()()ln 10,ln 10,1ln 1,11m mf x x x m x x x x =+-=+-==++++()ln0,e ,x xg x x m x m=+==由题意知,()()21121ln 1e ,x x x x m ++==即()()2221121ln 1e e ln e ,x x xx x x m ++===因为0m >,所以21e 1,11xx >+>,设()ln ,1p x x x x =>,则()1ln 0p x x '=+>,()()211e ,xp x p m +==所以211e x x +=,所以()22121111e e e ex m m m x x x m---+==,1(),0e m m t m m -=>,则11(),e m m t m --'=当01m <<时,()0;t m '>当1m >时,()0;t m '<所以()t m 在()0,1时单调递增,在()1,+∞时单调递减,所以max ()(1)1,t m t ==故选:A.2.(2023·湖南岳阳·统考二模)若函数()22ln 2e 2ln x xf x a x ax -=-+有两个不同的零点,则实数a 的取值范围是()A .(),e -∞-B .(],e -∞-C .()e,0-D .()【答案】A【解析】函数()f x 的定义域为(0,)+∞,()()222ln 22ln 2e 2ln e 2ln x x x x f x a x ax a x x --=-+=+-,设2()2ln (0)h x x x x =->,则22(1)(1)()2x x h x x x x+-'=-=,令()01h x x '>⇒>,令()001h x x '<⇒<<,所以函数()h x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增,且(1)1h =,所以min ()(1)1h x h ==,所以()1h x ≥,函数()f x 有两个不同的零点等价于方程()0f x =有两个不同的解,则()222ln 2ln 22e e 2ln 02ln x x x x a x x a x x--+-=⇒-=-,等价于函数y a =-与22ln 2e 2ln x xy x x-=-图象有两个不同的交点.令22ln x x t -=,()1e ,tg t tt =>,则函数y a =-与()1e ,tg t tt =>图象有一个交点,则()()22e 1e e 0tt t t t g t t t '--==>,所以函数()g t 在(1,)+∞上单调递增,所以()()1e g t g >=,且t 趋向于正无穷时,()e tg t t=趋向于正无穷,所以e a ->,解得e a <-.故选:A.3.(2023·江西吉安·统考一模)已知,R,0,0x y x y ∈>>,且2x y xy +=,则8e y x-的可能取值为()(参考数据: 1.1e 3≈, 1.2e 3.321≈)A .54B .32C .e 1-D .e【答案】D【解析】由2x y xy +=,可得844x y =-且1y >,所以84e e 4y yx y-=+-,令()()4e 4,1,yg y y y =+-∈+∞,可得()24e y g y y='-,令()24e yh y y =-,可得()38e 0yh y y '=+>,()h y 为单调递增函数,即()g y '单调递增,又()()1.1 1.222441.1e 0, 1.2e 01.1 1.2g g =--'<'=>,所以存在()0 1.1,1.2y ∈,使得()00204e 0yg y y =-=',所以()()0min 002000444e 44, 1.1,1.2yg g y y y y y ==+-=-∈,设()0200444f y y y =+-,则()0320084f y y y =--',因为()0 1.1,1.2y ∈,所以()00f y '<,所以()0f y 在()1.1,1.2上单调递减,所以()()0191.229f y f >=>,又因为()22e 2e g =->,()g y 在()0,y ∞+上递增,所以D 正确.故选:D.4.(2023·河南开封·开封高中校考一模)若存在[)1,x ∞∈+,使得关于x 的不等式11e x ax +⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭成立,则实数a 的最小值为()A .2B .1ln2C .ln21-D .11ln2-【答案】D 【解析】由11e x ax +⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭两边取对数可得 1()ln 11x a x ⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭①,令11,t x +=则11x t =-,因为[)1,x ∞∈+,所以(1,2]t ∈,则①可转化得1ln 11a t t ⎛⎫+≥⎪-⎝⎭,因为ln 0t >,11ln 1a t t ∴≥--因为存在[)1,x ∞∈+,使得关于x 的不等式11e x ax +⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭成立,所以存在(1,2]t ∈,11ln 1a t t ≥--成立,故求11ln 1t t --的最小值即可,令11(),(1,2]ln 1g x x x x =-∈-2211()(ln )(1)g x x x x '∴=-+⋅-2222(ln )(1)(1)(ln )x x x x x x ⋅--=-2222222(1)1(ln )(ln )2(1)(ln )(1)(ln )x x x x x x x x x x ----+==--,令()h x 21(ln )2,(1,2]x x x x=--+∈212ln 11()2ln 1x x x h x x x xx-+'∴=⋅-+=,令1()2ln ,(1,2]x x x x xϕ=-+∈,2222121()1x x x x x x ϕ-+-'∴=--=22(1)0x x --=<,所以()ϕx 在(1,2]上单调递减,所以()(1)0x ϕϕ<=,()0h x '∴<,所以()h x 在(1,2]上单调递减,所以()(1)0,()0,h x h g x '<=∴<()g x ∴在(1,2]上单调递减,1()(2)1ln 2g x g ∴≥=-,11ln 2a ∴≥-,所以实数a 的最小值为11ln 2-故选:D5.(2023·河北石家庄·统考一模)已知210x x a -=在()0,x ∈+∞上有两个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是()A .10,2e ⎛⎤ ⎥⎝⎦B .10,2e ⎛⎫⎪⎝⎭C .12e 1,e ⎛⎤ ⎥⎝⎦D .12e 1,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】由()0,x ∈+∞,则210x x a =>,故2ln ln xa x=,要使原方程在()0,x ∈+∞有两个不等实根,即2ln ()xf x x =与ln y a =有两个不同的交点,由432ln 12ln ()x x x x f x x x --'==,令()0f x '>,则120e x <<,()0f x '<,则12e x >,所以()f x 在12(0,e )上递增,12(e ,)+∞上递减,故12max 1()(e )2e f x f ==,又x 趋向于0时,()f x 趋向负无穷,x 趋向于正无穷时,()f x 趋向0,所以,要使()f x 与ln y a =有两个不同的交点,则10ln 2ea <<,所以12e 1e a <<.故选:D6.(2023·吉林·统考三模)已知不等式22e ln ln x x λλ+≥在()0,x ∈+∞上恒成立,则实数λ的取值范围是()A .10,2e ⎛⎤ ⎥⎝⎦B .10,4e ⎛⎤ ⎥⎝⎦C .1,2e ∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭D .1,4e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】C【解析】由22e ln ln x x λλ+≥得22e ln ln lnxxx λλλ≥-=,即22e lnxxxx λλ≥,令()e t f t t =,()0,t ∈+∞,则()()1e 0tf t t '=+>,所以()e tf t t =在()0,∞+上单调递增,而ln22e lnlne xxxxxx λλλλ≥=等价于()2ln x f x f λ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,∴2lnxx λ≥,即2e xx λ≥令()2e x g x x =,()0,x ∈+∞,则()212e xg x x-'=,所以()g x 在10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()0g x '>,为增函数;在在1,2x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时()0g x '<,为减函数,所以()g x 最大值为1122e g ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴12e λ≥.故选:C7.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考二模)设()f x 是定义在R 上的可导函数,()f x 的导函数为()f x ',且()()32f x f x x '⋅>在R 上恒成立,则下列说法中正确的是()A .()()20232023f f <-B .()()20232023f f >-C .()()20232023f f <-D .()()20232023f f >-【答案】D【解析】由题设32()()4f x f x x ⋅>',构造24()()g x f x x =-,则3()2()()40g x f x f x x =-'>',所以()g x 在R 上单调递增,则(2023)(2023)g g >-,即2424(2023)2023(2023)(2023)f f ->---,所以22(2023)(2023)f f >-,即()()20232023f f >-.故选:D8.(2023·四川广安·统考二模)若存在[]01,2x ∈-,使不等式()022002e 1ln e 2ex ax a x +-≥+-成立,则a 的取值范围是()A .21,e 2e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .221,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .421,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .41,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】D【解析】()022002e 1ln e 2e x a x a x +-≥+-⇔()()222e 1ln e 12e x a a x ---≥-()()()000022222 e 1ln e 1ln e 2 e 1ln 2e e x x x x a a a a e ⇔---≥-⇔-≥-令ex at =,即()2e 1ln 220t t --+≥,因为0[1,2]x ∈-,所以21,e e a a t -⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,令()2()e 1ln 22f t t t =--+.则原问题等价于存在21,e e a a t -⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使得()0f t ≥成立.()22e 12e 1()2t f t t t---'=-=令()0f t '<,即()2e 120,t --<解得2e 12t ->,令()0f t '>,即()2e 120,t -->解得2e 102t -<<,所以()f t 在2e 10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,在2e 1,2⎛⎫-+∞⎪⎝⎭上单调递减.又因为()()2222(1)0,e e 1ln e 2e 2f f ==--+222e 22e 20=--+=而22e 11e 2-<<,∴当21e t ≤≤时,()0f t ≥.若存在21,e e a a t -⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使得()0f t ≥成立.只需22e e a ≤且11e a -≥,解得4ea ≤且1e a ≥,所以41e ea ≤≤.故a 的取值范围为41,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选:D9.(2023·河南郑州·统考二模)函数()ln ,01,0x x x f x x x >⎧=⎨+≤⎩,若关于x 的方程()()()210f x m f x m -++=⎡⎤⎣⎦恰有5个不同的实数根,则实数m 的取值范围是()A .10em -<<B .10em -<≤C .10em -≤<D .10em -≤≤【答案】A【解析】由()2[()]1()[()][()1]0f x m f x m f x m f x -++=--=,可得()f x m =或()1f x =,令ln y x x =且定义域为(0,)+∞,则ln 1y x ¢=+,当1(0,ex ∈时0'<y ,即y 递减;当1(,)ex ∈+∞时0'>y ,即y 递增;所以min 1e y =-,且1|0x y ==,在x 趋向正无穷y 趋向正无穷,综上,根据()f x 解析式可得图象如下图示:显然()1f x =对应两个根,要使原方程有5个根,则()f x m =有三个根,即(),f x y m =有3个交点,所以10em -<<.故选:A10.(2023·贵州·统考模拟预测)已知函数()f x 在R 上满足如下条件:(1)()()0f x f x -+=;(2)()20f -=;(3)当()0,x ∈+∞时,()()f x f x x'<.若()0f a >恒成立,则实数a 的值不可能是()A .3-B .2C .4-D .1【答案】B 【解析】设()()f x g x x =,则()()()2xf x f x g x x'-'=,因为当()0,x ∈+∞时,()()f x f x x'<,所以当0x >时,有()()0xf x f x '-<恒成立,即此时()g x '<0,函数()g x 为减函数,因为()f x 在R 上满足()()0f x f x -+=,所以函数()f x 是奇函数,又()20f -=,所以()20f =,又()()()()()f x f x f x g x g x x x x---====--,故()g x 是偶函数,所以()()220g g =-=,且()g x 在(),0x ∈-∞上为增函数,当0a >时,()0f a >,即()()0f a ag a =>,等价为()0g a >,即()()2g a g >,得02a <<;当a<0时,()0f a >,即()()0f a ag a =>,等价为()0g a <,即()()2g a g <-,此时函数()g x 为增函数,得2a <-,综上不等式()0f a >的解集是()(),20,2-∞- ,结合选项可知,实数a 的值可能是3-,4-,1.故选:B11.(2023·广西·统考三模)已知2()cos f x x x =+,若3441e ,ln ,54a f b f c f -⎛⎫⎛⎫⎛⎫===- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为()A .b c a <<B .c a b<<C .c b a<<D .a c b<<【答案】A【解析】因为2()cos ,R f x x x x =+∈,定义域关于原点对称,()22()()cos()cos f x x x x x f x -=-+-=+=,所以()f x 为R 上的偶函数,当0x ≥时,()2sin ,f x x x '=-,设()2sin g x x x =-,则()2cos g x x =-',1cos 1x -≤≤ ,()0g x '∴>,所以()g x 即()f x '在[0,)+∞上单调递增,所以()(0)0f x f ''≥=,所以()f x 在[0,)+∞上单调递增,又因为()f x 为偶函数,所以()f x 在(,0]-∞上单调递减,又因为41ln0,054<-<,所以445ln ln ln 554b f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,1144c f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又因为31411ee e 4-->=>,因为141ln e 4=,41445e e, 2.4e 4⎛⎫⎛⎫=≈< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以145e 4>,所以145ln e ln 4>,即15ln 44>,所以3415eln 44->>,所以3441e 5ln 4f f f -⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即a c b >>.故选:A.12.(2023·天津南开·统考一模)已知函数()()216249,1,11,1,9x x x f x f x x ⎧-+≤⎪=⎨->⎪⎩则下列结论:①()1*9,Nn f n n -=∈②()()10,,x f x x∞∀∈+<恒成立③关于x 的方程()()R f x m m =∈有三个不同的实根,则119m <<④关于x 的方程()()1*9N n f x n -=∈的所有根之和为23n n +其中正确结论有()A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】B【解析】由题意知,()()()()1211111219999n n f n f n f n f n n --=-=-==--=⎡⎤⎣⎦ ,所以①正确;又由上式知,要使得()()10,,x f x x∞∀∈+<恒成立,只需满足01x <≤时,()1f x x <恒成立,即2116249x x x-+<,即321624910x x x -+-<恒成立,令()(]32162491,0,1g x x x x x =-+-∈,则()248489g x x x '=-+,令()0g x '=,解得14x =或34x =,当1(0,4x ∈时,()0g x '>,()g x 单调递增;当13(,)44x ∈时,()0g x '<,()g x 单调递减;当3(,)4x ∈+∞时,()0g x '>,()g x 单调递增,当14x =时,函数()g x 取得极大值,极大值11101444g f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,所以②不正确;作出函数()f x 的图象,如图所示,由图象可知,要使得方程()()R f x m m =∈有三个不同的实根,则满足()()21f m f <<,即119m <<,所以③正确;由()1(1)9f x f x =-知,函数()f x 在(),1n n +上的函数图象可以由()1,n n -上的图象向右平移一个单位长度,再将所有点的横坐标不变,纵坐标变为原来的19倍得到,因为216249y x x =-+的对称轴为34x =,故()09f x =的两根之和为32,同理可得:()19f x =的两个之和为322+, ,()19nf x -=的两个之和为32(1)2n +-,故所有根之和为23333(2)[2(1)]2222n n n +++++-=+,所以④不正确.故选:B.13.(2023·山东济南·一模)函数()()()221xxx f x a a a =++-+(0a >且1a ≠)的零点个数为()A .1B .2C .3D .4【答案】B【解析】由()0f x =可得22011x x a a a a +⎛⎫⎛⎫+-= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,即11112011x xa a ⎛⎫⎛⎫-++-= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,因为0a >且1a ≠,则1110,,1122a ⎛⎫⎛⎫∈ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭,令11t a =+,令()()()112x xg x t t =-++-,则()()010g g ==,()()()()()1ln 11ln 1xxg x t t t t '=--+++,令()()()()()1ln 11ln 1xxh x t t t t =--+++,则()()()()()221ln 11ln 10xxh x t t t t '=--+++>⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,所以,函数()g x '在R 上单调递增,因为()()()()20ln 1ln 1ln 1ln10g t t t'=-++=-<=,()()()()()11ln 11ln 1g t t t t '=--+++,令()()()()()1ln 11ln 1p t t t t t =--+++,其中01t <<,则()()()ln 1ln 10p t t t '=+-->,所以,函数()p t 在()0,1上单调递增,所以,()()()100g p t p >'==,由零点存在定理可知,存在()00,1x ∈,使得()00g x '=,且当0x x <时,()0g x '<,此时函数()g x 单调递减,当0x x >时,()0g x '>,此时函数()g x 单调递增,所以,()()()0010g x g g <==,所以,函数()g x 的零点个数为2,即函数()f x 的零点个数为2.故选:B.14.(2023·陕西榆林·统考二模)已知函数()()25e xf x x x =+-,若函数()()()()222g x f x a f x a =---⎡⎤⎣⎦恰有5个零点,则a 的取值范围是()A .()3e,0-B .470,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .473e,e ⎛⎫- ⎪⎝⎭D .()0,3e 【答案】B【解析】函数()g x 恰有5个零点等价于关于x 的方程()()()2220f x a f x a ⎡⎤---=⎣⎦有5个不同的实根.由()()()2220f x a f x a ⎡⎤---=⎣⎦,得()f x a =或()2f x =-.因为()()25e x f x x x =+-,所以()()234e x f x x x '=+-()()41e xx x =+-,由()0f x ¢>,得<4x -或1x >,由()0f x '<,得41x -<<,则()f x 在(),4-∞-和()1,+∞上单调递增,在()4,1-上单调递减.因为()474e f -=,()13e f =-,当x →+∞时,()f x →+∞,当x →-∞时,()0f x →,所以可画出()f x 的大致图象:由图可知()2f x =-有2个不同的实根,则()f x a =有3个不同的实根,故470,e a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故A ,C ,D 错误.故选:B.15.(2023·山东枣庄·统考二模)已知()f x =,a ∈R ,曲线cos 2y x =+上存在点()00,x y ,使得()()00f f y y =,则a 的范围是()A .()8,18ln 3+B .[]8,18ln 3+C .()9,27ln 3+D .[]9,27ln 3+【答案】B【解析】因为[]cos 1,1x ∈-,所以[]cos 21,3y x =+∈,由题意cos 2y x =+上存在一点()00,x y 使得()()00f f y y =,即[]01,3y ∈,只需证明()00f y y =,显然()f x =假设()00f y y c =>,则()()()()000f f y f c c y f y ==>>不满足()()00f f y y =,同理()00f y c y =<不满足()()00f f y y =,所以()00f y y =,那么函数()[]1,3f x =即函数()f x x =在[]1,3x ∈有解,x =,可得[]2ln 9,1,3x x a x x +-=∈,从而[]2ln 9,1,3x x x a x +-=∈,令()[]2ln 9,1,3h x x x x x =+-∈,则()2119292x x h x x x x+-'=+-=,令()0h x '=,即21920x x +-=,解得12993,044x x -=>=(舍去),()0h x '>时03x <<<()0h x '<时x >所以()h x 在[]1,3单调递增,所以()()()13h h x h ≤≤,()1ln1918h =+-=,()3ln 3279ln 318h =+-=+,所以()h x 的取值范围为[]8,ln 318+,即a 的取值范围为[]8,ln 318+.故选:B.16.(2023·四川绵阳·盐亭中学校考模拟预测)已知()(0)ln kxx k xϕ=>,若不等式()11e kxxx ϕ+<+在()1+∞,上恒成立,则k 的取值范围为()A .1e⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,B .()ln2+∞,C .()0,eD .()0,2e 【答案】A【解析】由题意知,(1,)x ∀∈+∞,不等式11e ln kx x kx x+<+恒成立,即()(1,),1eln e(1)ln kxkxx x x ∀∈+∞+>+成立.设()(1)ln (1)f x x x x =+>,则()e ()kxf f x >.因为11()ln ln 10x f x x x x x+'=+=++>,所以()f x 在()1+∞,上单调递增,于是e kx x >对任意的()1x ∈+∞,恒成立,即ln xk x >对任意的()1x ∈+∞,恒成立.令ln ()(1)x g x x x=>,即max ()k g x >.因为21ln ()xg x x-'=,所以当(1,e)x ∈时,()0g x '>;当()e x ∈+∞,时,()g x '<0,所以()g x 在(1,e)上单调递增,在()e ,+∞上单调递减,所以max 1()(e)eg x g ==,所以1ek >.故选:A .17.(2023·江西·校联考模拟预测)已知()ee 1ln x x a x+>有解,则实数a 的取值范围为()A .21,e ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B .1,e⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C .()1,-+∞D .1,e⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【答案】A【解析】不等式()e e 1ln x x a x+>可化为()e ln 1x a x x x ++>,()()e ln e 1x x a x x +>,令e x t x =,则ln 1at t +>且0t >,由已知不等式ln 1t at +>在()0,∞+上有解,所以1ln ta t ->在()0,∞+上有解.令()1ln t f t t -=,则()2ln 2t f t t ='-,当20e t <<时,()0f t '<,()f t 在()20,e 上单调递减;当2t e >时,()0f t '>,()f t 在()2e ,+∞单调递增,所以()min f t =()221e e f =-,所以21e a >-,所以a 的取值范围为21,e ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭,故选:A.18.(2023·辽宁朝阳·校联考一模)设0k >,若不等式()ln e 0xk kx -≤在0x >时恒成立,则k 的最大值为()A .eB .1C .1e -D .2e 【答案】A【解析】对于()ln e 0xk kx -≤,即()e ln x kx k≤,因为()ln y kx =是e xy k =的反函数,所以()ln y kx =与e xy k =关于y x =对称,原问题等价于e x x k≥对一切0x >恒成立,即e xk x≤;令()e x f x x =,则()()'21e x x f x x -=,当01x <<时,()()'0,f x f x <单调递减,当1x >时,()()'0,f x f x >单调递增,()()min 1e f x f ==,e k ∴≤;故选:A.19.(2023·四川南充·统考二模)已知函数()()2ln ln 1212x x h x t t x x ⎛⎫=--+- ⎪⎝⎭有三个不同的零点123,,x x x ,且123x x x <<.则实数11ln 1x x ⎛-⎝)A .1t -B .1t -C .-1D .1【答案】D 【解析】令ln x y x =,则21ln xy x-'=,当(0,e)x ∈时0'>y ,y 是增函数,当(e,)x ∈+∞时0'<y ,y 是减函数;又x 趋向于0时y 趋向负无穷,x 趋向于正无穷时y 趋向0,且e 1|ex y ==,令ln xm x=,则2()()(12)12h x g m m t m t ==--+-,要使()h x 有3个不同零点,则()g m 必有2个零点12,m m ,若11(0,e m ∈,则21em =或2(,0]m ∞∈-,所以2(12)120m t m t --+-=有两个不同的根12,m m ,则2Δ(12)4(12)0t t =--->,所以32t <-或12t >,且1212m m t +=-,1212m m t =-,①若32t <-,12124m m t +=->,与12,m m 的范围相矛盾,故不成立;②若12t >,则方程的两个根12,m m 一正一负,即11(0,)em ∈,2(,0)m ∞∈-;又123x x x <<,则12301e x x x <<<<<,且121ln x m x =,32123ln ln x x m x x ==,故11ln 1x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭(()()221111m m m =-=--12121()1m m m m =-++=.故选:D20.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学统考二模)已知实数0a >,e 2.718=…,对任意()1,x ∈-+∞,不等式()e e 2ln xa ax a ⎡⎤++⎣⎦≥恒成立,则实数a 的取值范围是()A .10,e ⎛⎤⎥⎝⎦B .1,1e⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .20,e⎛⎫⎪⎝⎭D .2,1e⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】A【解析】因为()e e 2ln xa ax a ⎡⎤++⎣⎦≥,所以()()1e2ln 2ln 2ln ln(1)x a ax a a a ax a a a a a x -⎡⎤++=++=+++⎣≥⎦,即11e 2ln ln(1)x a x a-⋅++≥+,即1ln 11ln e e 2ln ln(1)e 2ln ln(1)x x a a a x a x ---⋅+++⇔+≥++≥,所以1ln e 1ln ln(1)1x a x x a x --+≥--+++,令()e ,(1,)x f x x x =+∈-+∞,易知()f x 在()1,x ∈-+∞上单调递增,又因为ln(1)[ln(1)]e ln(1)1ln(1)x f x x x x ++=++=+++,所以(1ln )[ln(1)]f x a f x --≥+,所以1ln ln(1),(1,)x a x x --≥+∈-+∞,所以ln 1ln(1),(1,)a x x x ≤--+∈-+∞,令()1ln(1),(1,)g x x x x =--+∈-+∞,则1()111x g x x x '=-=++,所以当(1,0)x ∈-时,()0g x '<,()g x 单调递减;当,()0x ∈+∞时,()0g x '>,()g x 单调递增;所以min ()(0)1g x g ==-,所以ln 1a ≤-,解得10ea <≤.故选:A21.(2023·陕西榆林·统考二模)已知函数()()25e xf x x x =+-,若函数()()()()0g x f f x a a =->,则()g x 的零点个数不可能是()A .1B .3C .5D .7【答案】D【解析】令()0g x =,即()()f f x a =,因为()()25e xf x x x =+-,所以()2()34e x f x x x '=+-,由()0f x ¢>,得<4x -或1x >,由()0f x '<,得41x -<<,则()f x 在(),4-∞-和()1,+∞上单调递增,在()4,1-上单调递减,因为()474e f -=,()13e f =-,当+x →∞时,()+f x →∞,当x →-∞时,()0f x →,令()0f x =,解得1212x -=或1212x -=,所以可画出()f x 的大致图像,设()t f x =,则()f t a =,第一种情况:当470e a <<时,()f t a =有三个不同的零点1t ,2t ,3t ,不妨设123t t t <<,则14t <-,2142t -<<-,312t ->,①讨论()1f x t =根的情况:当13e t <-时,()1f x t =无实数根,当13e t =-时,()1f x t =有1个实数根,当13e 4t -<<-时,()1f x t =有2个实数根,②讨论()2f x t =根的情况:因为2142t -<<-,所以()2f x t =有2个实数根,③讨论()3f x t =根的情况:因为3t >47e>,所以()3f x t =只有1个实数根,第二种情况:当47e a =时,()f t a =有2个实数根44t =-,51212t ->,则()4f x t =有2个实数根,()5f x t =有1个实数根,故当47ea =时,()()f f x a =有3个实数根;第三种情况:当47e a >时,()f t a =有一个实数根612t ->,则()6f x t =有1个实数根,综上,当470ea <<时,()()f f x a =可能有3个或4个或5个实数根;当47e a =时,()()f f x a =有3实数根;当47e a >时,()()f f x a =有1个实数根;综上,()g x 的零点个数可能是1或3或4或5.故选:D .22.(多选题)(2023·河北唐山·开滦第二中学校考一模)若关于x 的不等式1ln ln e e ex m xm -+≥在(),m +∞上恒成立,则实数m 的值可能为()A .21e B .22e C .1eD .2e【答案】CD【解析】因为不等式1ln ln ee e x m x m -+≥在(),m +∞上恒成立,显然0x m >>,1x m >,ln 0xm>,因此ln 1ln ln 1ee ln e ln e ln e e e xx x x x mm x x x x x m x x m m m m m-+≥⇔≥⇔≥⇔≥⋅,令()e ,0x f x x x =>,求导得()(1)0x f x x e '=+>,即函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,ln e ln e ()(ln xxm x x x f x f m m ≥⋅⇔≥,于是ln x x m ≥,即e e xx x x m m ≥⇔≥,令(),0e x xg x x =>,求导得1()ex x g x -'=,当01x <<时,()0g x '>,当1x >时,()0g x '<,因此函数()g x 在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞上单调递减,max 1()(1)eg x g ==,因为0x m >>,则当01m <<时,()g x 在(,1)m 上单调递增,在(1,)+∞上单调递减,1()(1)eg x g ≤=,因此要使原不等式成立,则有11em ≤<,当m 1≥时,函数()g x 在(,)m +∞上单调递减,()()()11eg x g m g <≤=,符合题意,所以m 的取值范围为1[,)e+∞,选项AB 不满足,选项CD 满足.故选:CD23.(多选题)(2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测)已知函数()()()32e 04610x x f x x x x ⎧<⎪=⎨-+≥⎪⎩,其中e 是自然对数的底数,记()()()2h x f x f x a =-+⎡⎤⎣⎦,()()()3g x f f x =-,则()A .()g x 有唯一零点B .方程()f x x =有两个不相等的根C .当()h x 有且只有3个零点时,[)2,0a ∈-D .0a =时,()h x 有4个零点【答案】ABD【解析】因为32()461(0)f x x x x =-+≥,所以2()121212(1)(0)f x x x x x x '=-=-≥,所以(0,1)x ∈时,()0f x '<,(1,)x ∈+∞时,()0f x '>所以()()()32e04610x x f x x x x ⎧<⎪=⎨-+≥⎪⎩的图像如下图,选项A ,因为()()()3g x f f x =-,令()f x t =,由()0g x =,得到()3f t =,由图像知,存在唯一的01t >,使得()3f t =,所以0()1f x t =>,由()f x 的图像知,存在唯一0x ,使00()f x t =,即()()()3g x f f x =-只有唯一零点,所以选项A 正确;选项B ,令()g x x =,如图,易知()g x x =与()y f x =有两个交点,所以方程()f x x =有两个不相等的根,所以选项B 正确;选项C ,因为()()()2h x f x f x a =-+⎡⎤⎣⎦,令()f x m =,由()0h x =,得到20m m a -+=,当()h x 有且只有3个零点时,由()f x 的图像知,方程20m m a -+=有两等根0m ,且0(0,1)m ∈,或两不等根12,m m ,1210,1m m -<<>,或121,1m m =-=(舍弃,不满足韦达定理),所以140a ∆=-=或Δ140(0)0(1)0(1)0a f f f =->⎧⎪<⎪⎨->⎪⎪<⎩即14a =或14020a a aa ⎧<⎪⎪⎪<⎨⎪-<⎪<⎪⎩,所以14a =或20a -<<,当14a =时,12m =,满足条件,所以选项C 错误;选项D ,当0a =时,由()0h x =,得到()0f x =或()1f x =,由()f x 的图像知,当()0f x =时,有2个解,当()1f x =时,有2个解,所以选项D 正确.故选:ABD.24.(多选题)(2023·全国·模拟预测)已知函数()21ln 1f x a x x =++.若当()0,1x ∈时,()0f x >,则a 的一个值所在的区间可能是()A .()12,11--B .()0,1C .()2,3D .()24e ,e 【答案】ABC 【解析】设21t x =,因为01x <<,所以1t >,则211ln 1ln 12a x t a t x ++=-+.设()1ln 12g t t a t =-+,则()12ag t t'=-.若2a ≤,则()0g t '>,所以()g t 在()1,+∞上单调递增,所以()()120g t g >=>,则A ,B 符合题意.若2a >,则当1,2a t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g t '<,所以()g t 单调递减;当,2a t ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0g t '>,所以()g t 单调递增.所以()ln 12222a a a ag t g ⎛⎫≥=-+ ⎪⎝⎭.设()()ln 11h x x x x x =-+>,则()ln 0h x x '=-<,所以()h x 在()1,+∞上单调递减,且3533ln 02222h ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,所以若()2,3a ∈,则()30222a a g t g h h ⎛⎫⎛⎫⎛⎫≥=>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,当()0,1x ∈时,()0f x >,C 符合题意.因为()h x 在()1,+∞上单调递减,且()22e e 10h =-+<,所以若()24e ,e a ∈,则24e e ,222a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,取22e a =,则()2e 022a a g h h ⎛⎫⎛⎫=<< ⎪ ⎝⎭⎝⎭,此时存在()1,t ∈+∞,使得()0g t <,即存在()0,1x ∈时,使得()0f x <,D 不符合题意.故选:ABC .25.(多选题)(2023·全国·本溪高中校联考模拟预测)已知函数()f x 是定义在()0,∞+上的函数,()f x '是()f x 的导函数,若()()122e xx f x xf x '+=,且()e 22f =,则下列结论正确的是()A .函数()f x 在定义域上有极小值.B .函数()f x 在定义域上单调递增.C .函数()()eln H x xf x x =-的单调递减区间为()0,2.D .不等式()12e e 4x f x +>的解集为()2,+∞.【解析】令()()m x xf x =,则()()()m x f x xf x ''=+,又()()22e xx f x xf x '+=得:()()2e xf x xf x x'+=,由()()m x f x x =得:()()()()()()()22222e xm x x m x xf x x f x m x m x f x x x x ''⋅-+--'===,令()()2e xh x m x =-得:()()2222e e e 2e 222x x x xx h x m x x x -''=-=-=⎛⎫ ⎪⎝⎭,当()0,2x ∈时,()0h x '<,()h x 单调递减;当()2,x ∈+∞时,()0h x '>,()h x 单调递增,所以()()()()2e 2e 220h x h m f ≥=-=-=,即()0f x '≥,所以()f x 单调递增,所以B 正确,A 不正确;由()()eln H x m x x =-且定义域为()0,∞+得:()()2e e e x H x m x xx-''=-=,令()0H x '<,解得02x <<,即()H x 的单调递减区间为()0,2,故C 正确.()12ee 4xf x +>的解集等价于()2e e 4x x x xf x +>的解集,设()()2e e 44xx x x m x ϕ=--,则()()222ee ee e 11424424x xx x x x m x x ϕ⎛⎫⎛⎫''=-+-=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2282e e 84x x x x --=⋅-,当()2,x ∈+∞时,2820x x --<,此时()0x ϕ'<,即()x ϕ在()2,+∞上递减,所以()()()22e 0x m ϕϕ<=-=,即()2e e 4x x x xf x +<在()2,+∞上成立,故D 错误.26.(多选题)(2023·山东泰安·统考一模)已知函数()()()ln f x x x ax a =-∈R 有两个极值点1x ,2x ()12x x <,则()A .102a <<B .2112x a<<C .21112x x a->-D .()10<f x ,()212f x >-【答案】ACD【解析】对于A :()()()ln f x x x ax a =-∈R ,定义域()0,x ∈+∞,()()ln 120f x x ax x '=+->,函数()f x 有两个极值点1x ,2x ,则()f x '有两个变号零点,设()()ln 120g x x ax x =+->,则()1122axg x a xx-'=-=,当0a ≤时,()0g x '>,则函数()f x '单调递增,则函数()f x '最多只有一个变号零点,不符合题意,故舍去;当0a >时,12x a <时,()0g x '>,12x a>时,()0g x '<,则函数()f x '在10,2a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,在1,2a ⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递减,若()f x '有两个变号零点,则102f a ⎛⎫'> ⎪⎝⎭,解得:12a <,此时x 由正趋向于0时,()f x '趋向于-∞,x 趋向于+∞时,()f x '趋向于-∞,则()f x '有两个变号零点,满足题意,故a 的范围为:102a <<,故A 正确;对于B :函数()f x 有两个极值点1x ,2x ()12x x <,即()f x '有两个变号零点1x ,2x ()12x x <,则1212x x a<<,故B 错误;对于C :当102a <<时,()1120f a '=->,则12112x x a <<<,即212x a >,11x ->-,则21112x x a->-,故C 正确;对于D :()f x '有两个变号零点1x ,2x ()12x x <,且函数()f x '先增后减,则函数()f x 在()10,x 与()2,x +∞上单调递减,在()12,x x 上单调递增,121x x << ,且102a <<,()()()()1210112f x f a f x f a ⎧<=-<⎪∴⎨>=->-⎪⎩,故D 正确;故选:ACD.27.(多选题)(2023·吉林·东北师大附中校考二模)已知函数()ln xf x a a =,()()ln 1g x a x =-,其中0a >且1a ≠.若函数()()()h x f x g x =-,则下列结论正确的是()A .当01a <<时,()h x 有且只有一个零点B .当1e 1e a <<时,()h x 有两个零点C .当1e e a >时,曲线()yf x =与曲线()yg x =有且只有两条公切线D .若()h x 为单调函数,则e e 1a -≤<【答案】BCD【解析】对A ,()ln ln(1),x h x a a a x =--令()10,ln ln(1),log (1)x x a h x a a a x a x -=∴=-∴=-,令111,164a x =-=,或111,162a x =-=1log (1)x a a x -=-都成立,()h x 有两个零点,故A 错误;对B ,1ln ln(1),x a a x -=-令1ln ,(1)ln ln ,ln(1),1x ta t x a t t x x -=∴-=∴⋅=--ln (1)ln(1)t t x x ∴=--,(1t >).考虑ln (),()ln 10,y x x F x F x x '===+=11,()(1),e x x F a F x -∴=∴=-所以函数()F x 在1(0,e单调递减,在1(,)e +∞单调递增,1()(1),x F a F x -∴=-1ln(1)1,ln 1x x a x a x --∴=-∴=-.考虑2ln 1ln (),()0,e,x xQ x Q x x x x -'=∴==∴=所以函数()Q x 在(0,e)单调递增,在(e,)+∞单调递减,1(e),eQ =当1ln1e ()e 0,1e eQ ==-<x →+∞时,()0Q x >,所以当10ln e a <<时,有两个零点.此时1e 1e a <<,故B 正确;对C ,设21ln ,(),()e 1x ak a f x a k g x x ''=>=⋅=-,1t x =-.设切点1122111222(,()),(,()),()()(),()()(),x f x x g x y f x f x x x y g x g x x x ''∴-=--=-所以12111222()()()()()()f x g x f x x f x g x x g x ''''=⎧⎨-=-⎩.①111122222211,,11x x t a a k a k a k x x t -=∴==--。

近三年江苏卷数学函数题真题合集

近三年江苏卷数学函数题真题合集

近三年江苏卷数学函数题真题合集近年来,江苏卷数学部分函数题成为高考数学考试的重要组成部分。

本篇文章将汇总近三年江苏卷的数学函数题真题,以便考生们更好地复习和准备考试。

2019年江苏卷数学函数题真题1. (2019江苏卷一轮)已知函数f(x) = x^2 + a * x + b,其中a、b为常数,且对于任意实数x,都有f(x) ≥ 1。

若f(1) = 4,则f(x) ≥ 4的x的取值范围是多少?2. (2019江苏卷二轮)已知函数f(x)在区间[0,1]上连续,且满足f(x) = x^2 - x + 1。

设L是曲线y = f(x)在区间[0,1]上的弧长,则L = _______.3. (2019江苏卷三轮)在直角坐标系中,函数f(x) = a * sin(x+b) + c的图象过点(π/4,1),并且它的最小正周期为4π。

已知a、b、c都是实数,求a + b + c =_______.2020年江苏卷数学函数题真题4. (2020江苏卷一轮)已知函数f(x) = log[2](3x - 1),g(x) = a * log[3](x + 2),其中a为常数。

若f(g(x)) = g(f(x)),求a的值。

5. (2020江苏卷二轮)已知函数f(x) = x^x,在(x_1,x_2)上取得了最大值。

其中x_1 > x_2 > 0。

求x_1 - x_2 = _______.6. (2020江苏卷三轮)设f(x) = 2sin(x) + cos(2x + α),其中α为常数。

已知当x = π/6时,f(x) = 0。

若f(x)的最小正周期为π/2,求α = _______.2021年江苏卷数学函数题真题7. (2021江苏卷一轮)已知函数f(x)在区间[0,2π]上满足f(x) = sin^2(x/2) - cos^2(x/2)。

设函数g(x) = f(f(x)),则g(x)的最小正周期为_________.8. (2021江苏卷二轮)已知函数f(x)满足f(x) = log[2](ax + b) + c,其中a、b、c为常数,若f(1) - f(2) = 1,则a + b + c = _______.9. (2021江苏卷三轮)已知函数f(x) = a * sin(bx) + c * cos(dx),其中a、b、c、d为常数,且f(x)在区间[0,π/2]上单调递增。

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2018届江苏高考数学专题练习——函数
1. 已知函数2()||2
x f x x +=
+,x R ∈,则2
(2)(34)f x x f x -<-的解集是 .
2. 设函数⎩⎨⎧≥<-=1
,21,13)(2x x x x x f ,则满足2
))((2))((a f a f f =的的取值范围为 .
3. 已知函数2()()()(0)f x x a x b b =--≠,不等式()()f x mxf x '≥对x R ∀∈恒成立,则
2m a b +-= .*
4. 已知函数f (x )=e x -1
-tx ,∃x 0∈R ,f (x 0)≤0,则实数t 的取值范围 .
5. 已知函数f (x )=2x 3
+7x 2
+6x
x 2+4x +3,x ∈0,4],则f (x )最大值是 .*
6. 已知函数222101,
()2 1,x mx x f x mx x ⎧+-=⎨+>⎩
,,≤≤,若()f x 在区间[)0,+∞上有且只有2个零点,
则实数m 的取值范围是 .
7. 已知函数2()12f x x x =-的定义域为[]0m ,,值域为2
0am ⎡⎤⎣⎦,,则实数a 的取值范围
是 . *
8. 若存在实数,使不等式2e 2e 10x x a +≥-成立,则实数的取值范围为 .
9. 设函数()33,2,x x x a f x x x a ⎧-<=⎨-≥⎩
,,若关于的不等式()4f x a >在实数集R 上有解,则实
数的取值范围是 .*
10. 已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2
-1,x ≥0,
-x +1,x <0.
若函数y =f (f (x ))-k 有3个不同的零点,则实数
k 的取值范围是 .
11. 设a 为实数,记函数f (x )=ax -ax 3(x ∈1
2,1])的图象为C .如果任何斜率不小于1的直
线与C 都至多有一个公共点,则a 的取值范围是 .
12. 若函数f (x )=x 2-m cos x +m 2
+3m -8有唯一零点,则满足条件的实数m 组成的集合为 .
13. 已知实数x ,y 满足约束条件-0-50-30x y x y y ≤⎧⎪
+≥⎨⎪≤⎩
,,,若不等式m (x 2+y 2)≤(x+y )2恒成立,则实数m
的最大值是 .
14.函数f (x )=1
lg x
+2-x 的定义域为________.
15.函数f (x )=⎝ ⎛⎭
⎪⎫122x -x 2
的值域为________.
16.设函数f (x )=x 2
+(a -2)x -1在区间(-∞,2]上是减函数,则实数a 的最大值为________.
17.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧|ln x |,x >0,
⎝ ⎛⎭
⎪⎫12x ,x <0,若f (a )+f (-1)=3,则a =________.
18.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧|2x
-1|,x <2,3x -1,x ≥2,若方程f (x )-a =0有三个不同的实数根,则实数a 的
取值范围是________.
19.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是单调增函数.如果实数t 满
足f (ln t )+f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫ln 1t ≤2f (1),那么t 的取值范围是________.
20.已知奇函数f (x )是R 上的单调函数,若函数y =f (x 2
)+f (k -x )只有一个零点,则实数k 的值是________.
21.设函
a 的取值范围_______.(类2)
(注:“*”为难题)
2018届江苏高考数学专题练习——函数
参考答案
1. 【答案】(1,2).
【解析】1
()4
102x f x x x ≥⎧⎪
=⎨--<⎪-⎩
,由2
220234
x x x x x ⎧-<⎪⎨-<-⎪⎩得1<x<2. 2.
3.
4. 【答案】(-∞,0)∪1,+∞).
5.
6. 【答案】1
02
m -≤<.
【解析】法一:由题意得:当0m ≥时,函数2()222f x x mx =+-的对称轴02
m
-
≤,且(0)1f =-,
所以,此时()f x 在[]0,1上至多有一个零点,而()2f x mx =+在()1,+∞没有零点.所以,0
m ≥不符合
题意.当0m <时,函数2()221f x x mx =+-的对称轴02
m
-
>,且(0)1f =-,
所以,此时()f x 在[]0,1
上至多有一个零点,而()2f x mx =+在()1,+∞至多有一个零点,若()f x 在[)0,+∞有且只有2
个零点,
则要求012221020
m m m ⎧
<-≤⎪⎪+-≥⎨⎪+>⎪⎩
,解之可得102m -≤<.综上:1
02m -≤<
7.
8. 【答案】[1,)-+∞
【解析】2e 2e 10x x a +≥-2
221212,(0),21 1.x
x x
e a t t t t t a e e
-⇒≥=-=>-≥-∴≥- 9. 【答案】
(
)
1,72⎛
⎫-∞+∞

⎝⎭.
【解析】当1a ≤-,函数()f x 有最大值2a -,此时24a a ->, 解得0a <,又因为1a ≤-,所以1a ≤-;
当12a -<≤,函数()f x 有最大值2,此时24a >解得1
2
a <, 又12a -<≤,所以112
a -<<
当2a >,函数()f x 无最大值,因为取不到3
3a a -,所以
334a a a -
> 即3
70a a ->
解得0,a <<或
a >又因为2a >,所以a >
;综上所述,的取值范围是
(
)
1,72⎛⎫-∞+∞


⎭.
10. 【答案】(1,2].
【解析】f (f (x ))=⎩⎪⎨⎪⎧x 2
-2x ,x <0,2-x 2
,0≤x <1,x 4-2x 2,x ≥1.作出函数f (f (x ))的图像可知,当1<k ≤2时,
函数y =f (f (x ))-k 有3个不同的零点. 11. 【答案】1,42

⎤-⎢⎥⎣⎦
. 12. 【答案】{2}
13. 【答案】
25
13
【解析】作出线性约束条件下的可行域如图中阴影部分所示,显然,A (2,3),B (3,3),
令目标函数z=
y
x
,它表示经过点(0,0)及可行域内的点(x ,y )的直线的斜率,从而1≤z ≤32.不等式m (x 2+y 2)≤(x+y )2
恒成立,也就是m ≤2
22()x y x y ++恒成立,令u=2
22
()x y x y
++,则
u=1+222xy
x y +=1+2x y y x
+=1+21z z +1≤z ≤
3
2
,当1≤z ≤
32时,2≤1z +z ≤13
6
,从而1213≤21z z +≤1,所以2513≤1+2
1z z
+≤2,于是m ≤2513,即实数m 的最大值为2513.
14.(0,1)∪(1,2] 15. ⎣⎡⎭
⎫12,+∞. 16.解析 函数f (x )图象的对称轴x =-a -22,则函数f (x )在⎝
⎛⎦⎤-∞,-a -22上单调递减,
在区间⎣⎡⎭⎫-
a -22,+∞上单调递增,所以2≤-a -22,解得a ≤-2. 17. e 或1
e
18. 画出函数f (x )的图象如图所示,
观察图象可知,若方程f (x )-a =0有三个不同的实数根,则函数y =f (x )的图象与直线y =a 有3个不同的交点,此时需满足0<a <1. 答案 (0,1)
19. 依题意,不等式f (ln t )+f ⎝⎛⎭
⎫ln 1t =f (ln t )+f (-ln t )=2f (|ln t |)≤2f (1),即f (|ln t |)≤f (1),又|ln t |≥0,函数f (x )在[0,+∞)上是增函数,因此有|ln t |≤1,-1≤ln t ≤1,1e ≤t ≤e ,即实数t 的取值范围是⎣⎡⎦
⎤1e ,e . 20.解析 利用等价转化思想求解.函数y =f (x 2)+f (k -x )只有一个零点,即方程f (x 2)+f (k -x )=0只有一解.又f (x )是R 上的奇函数,且是单调函数,所以f (x 2)=-f (k -x )=
f (x -k ),即x 2-x +k =0只有一解,所以Δ=1-4k =0,解得k =1
4
.。

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