高考数学二轮复习 专题02 函数的图像与性质教学案 理
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专题02 函数的图像与性质
函数单调性的判断和应用及函数的奇偶性、周期性的应用,识图用图是高考的热点,题型既有选择题、填空题,又有解答题,与函数的概念、图象、性质综合在一起考查.
预计2018年高考仍将综合考查函数性质,并能结合函数图象的特点,对各个性质进行综合运用,另外函数的性质还常常与向量、不等式、三角函数、导数等知识相结合,所以在备考过程中应加强这方面的训练.
1.函数
(1)映射:集合A(A 中任意x)――→对应法则f
集合B(B 中有唯一y 与A 中的x 对应). (2)函数:非空数集A―→非空数集B 的映射,其三要素:定义域A 、值域C(C ⊆B)、对应法则f.
①求函数定义域的主要依据: (Ⅰ)分式的分母不为零; (Ⅱ)偶次方根被开方数不小于零; (Ⅲ)对数函数的真数必须大于零;
(Ⅳ)指数函数和对数函数的底数必须大于零且不等于1;
(Ⅴ)正切函数y =tan x 中,x 的取值范围是x∈R,且x ≠k π+π
2
,k ∈Z.
②求函数值域的方法:无论用什么方法求值域,都要优先考虑定义域,常用的方法有基本函数法、配方法、换元法、不等式法、函数的单调性法、函数的有界性法、导数法.
③函数图象在x 轴上的正投影对应函数的定义域;函数图象在y 轴上的正投影对应函数的值域.
2.函数的性质 (1)函数的奇偶性
如果对于函数y =f (x )定义域内的任意一个x ,都有f (-x )=-f (x )(或f (-x )=f (x )),那么函数f (x )就叫做奇函数(或偶函数).
(2)函数的单调性
函数的单调性是函数的又一个重要性质.给定区间D 上的函数f (x ),若对于任意x 1、
x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2)(或f(x1)>f(x2)),则称f(x)在区间D上为单调增(或减)函数.反映在图象上,若函数f(x)是区间D上的增(减)函数,则图象在D上的部分从左到右是上升(下降)的.如果函数f(x)在给定区间(a,b)上恒有f′(x)>0(f′(x)<0),则f(x)在区间(a,b)上是增(减)函数,(a,b)为f(x)的单调增(减)区间.
判定单调性方法主要有定义法、图象法、导数法等.
(3)函数的周期性
设函数y=f(x),x∈D,如果存在非零常数T,使得对任意x∈D,都有f(x+T)=f(x),则函数f(x)为周期函数,T为y=f(x)的一个周期.
(4)最值
一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M(或f(x)≥M);
②存在x0∈I,使f(x0)=M,那么称M是函数y=f(x)的最大值(或最小值).
3.函数图象
(1)函数图象部分的复习应该解决好画图、识图、用图三个基本问题,即对函数图象的掌握有三方面的要求:
①会画各种简单函数的图象;
②能依据函数的图象判断相应函数的性质;
③能用数形结合的思想以图辅助解题.
(2)利用基本函数图象的变换作图
①平移变换:
h>0,右移|h|个单位
y=f(x)――→
y=f(x-h),
h<0,左移|h|个单位
k>0,上移|k|个单位
y=f(x)+k.
y=f(x)――→
k<0,下移|k|个单位
③对称变换:
y =f (x )――→关于x 轴对称
y =-f (x ), y =f (x )――→关于y 轴对称
y =f (-x ), y =f (x )――→关于直线x =a 对称
y =f (2a -x ), y =f (x )――→关于原点对称
y =-f (-x ).
4.对函数性质的考查主要依托基本初等函数及其基本变换来进行,对于某些抽象函数来说,一般通过恰当赋值,结合基本定义来研究.
考点一 函数表示及定义域、值域
例1、(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( ) A .(-1,1) B.⎝
⎛⎭⎪⎫-1,-12 C .(-1,0) D.⎝ ⎛⎭
⎪⎫12,1
解析:基本法:由已知得-1<2x +1<0,解得-1<x <-1
2,所以函数f (2x +1)的定
义域为⎝
⎛⎭⎪⎫-1,-12,选B. 答案:B
(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
1+log 22-x , x <1,
2x -1
, x ≥1,
则f (-2)+f (log 212)=( )
A .3
B .6
C .9
D .12
【变式探究】设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
3x -b ,x <1,
2x
, x ≥1.
若f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=4,则b =( )
A .1 B.7
8
C.34
D.12
解析:基本法:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=3×56-b =52-b ,
当52-b ≥1,即b ≤32时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52-b =25
2-b , 即252-b =4=22
,得到52-b =2,即b =12
;
当52-b <1,即b >32时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52-b =15
2-3b -b =152-4b , 即152-4b =4,得到b =78<3
2,舍去. 综上,b =1
2,故选D.
答案:D
考点二 函数的奇偶性 对称性
例2、【2017课标1,理5】函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(11)f =-,则满足21()1x f --≤≤的x 的取值范围是
A .[2,2]-
B .[1,1]-
C .[0,4]
D .[1,3]
【答案】D
【解析】因为()f x 为奇函数且在(),-∞+∞单调递减,要使()11f x -≤≤成立,则x 满足11x -≤≤,从而由121x -≤-≤得13x ≤≤,即满足()121f x -≤-≤成立的x 的取值范围为[]1,3,选D.
【变式探究】(1)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2
)为偶函数,则a =________.
(2)设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则下列结
论中正确的是( )
A.f(x)g(x)是偶函数
B.|f(x)|g(x)是奇函数
C.f(x)|g(x)|是奇函数
D.|f(x)g(x)|是奇函数
解析:基本法:由题意可知f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),对于选项A,f(-x)·g(-x)=-f(x)·g(x),所以f(x)g(x)是奇函数,故A项错误;对于选项B.|f(-x)|g(-x)=|-f(x)|g(x)=|f(x)|g(x),所以|f(x)|g(x)是偶函数,故B项错误;对于选项C,f(-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|,所以f(x)|g(x)|是奇函数,故C项正确;对于选项D,|f(-x)g(-x)|=|-f(x)g(x)|=|f(x)g(x)|,所以|f(x)g(x)|是偶函数,故D项错误,选C.
速解法:y=f(x)是奇函数,则y=|f(x)|为偶函数.
故f(x)·g(x)=奇,A错,|f(x)|g(x)=偶,B错.
f(x)|g(x)|=奇,C正确.
答案:C
【变式探究】已知函数f(x)是定义在区间[-a,a](a>0)上的奇函数,若g(x)=f(x)+2 016,则g(x)的最大值与最小值之和为( )
A.0 B.1
C.2 016 D.4 032
答案:D
考点三函数单调性、周期性与对称性
例3、(1)偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(-1)=________.
解析:基本法:∵函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,∴f(2+x)=f(2-x)对任意x恒成立,
令x=1,得f(1)=f(3)=3,
∴f(-1)=f(1)=3.
速解法:由题意y=f(x)的图象关于x=0和x=2对称,则周期T=4.
∴f(-1)=f(-1+4)=f(3)=3.
答案:3
(2)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 1
2
a )≤2f (1),则a 的取值范围是( )
A .[1,2] B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 C.⎣⎢⎡⎦
⎥⎤12,2 D .(0,2] 解析:基本法:∵f (log 1
2
a )=f (-log 2a )=f (log 2a ),
∴原不等式可化为f (log 2a )≤f (1).又∵f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,∴0≤log 2a ≤1,即1≤a ≤2.
∵f (x )是偶函数,∴f (log 2a )≤f (-1).又f (x )在区间(-∞,0]上单调递减,∴-1≤log 2a ≤0,∴1
2
≤a ≤1.
综上可知1
2
≤a ≤2.
答案:C 【方法技巧】
1.基本法是利用单调性化简不等式.速解法是特例检验法. 2.求函数的单调区间与确定单调性的方法一样.常用的方法有:
(1)利用已知函数的单调性,即转化为已知函数的和、差或复合函数,求单调区间.(2)定义法:先求定义域,再利用单调性定义确定单调区间.(3)图象法:如果f (x )是以图象形式给出的,或者f (x )的图象易作出,则可由图象的直观性写出它的单调区间.(4)导数法:利用导数取值的正负确定函数的单调区间.
3.若函数f (x )在定义域上(或某一区间上)是增函数,则f (x 1)<f (x 2)⇔x 1<x 2.利用上式,可以去掉抽象函数的符号,将函数不等式(或方程)的求解化为一般不等式(或方程)的求解,但无论如何都必须在定义域内或给定的范围内进行.
【变式探究】已知函数f (x )=⎩
⎪⎨
⎪⎧
a
x
x <0,a -3x +4a x ≥0
满足对任意x 1≠x 2,都有
f x 1-f x 2
x 1-x 2
<0成立,则a 的取值范围是________.
解析:基本法:因为对任意x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2
x 1-x 2
<0成立,所以f (x )是减函
数,所以⎩⎪⎨⎪
⎧
0<a <1,a -3<0,
a 0≥a -3×0+4a ,
解得0<a ≤14,即a ∈⎝ ⎛⎦
⎥⎤0,14. 答案:⎝ ⎛⎦
⎥⎤0,14
考点四 比较函数值的大小
例4、(1)设a =log 32,b =log 52,c =log 23,则( ) A .a >c >b B .b >c >a C .c >b >a D .c >a >b
解析:基本法:∵3<2<3,1<2<5,3>2,∴log 33<log 32<log 33,log 51<log 52<log 55,log 23>log 22,
∴12<a <1,0<b <1
2,c >1, ∴c >a >b .故选D.
速解法:分别作出y =log 3x ,y =log 2x ,y =log 5x 的图象,在图象中作出a 、b 、c 的值,观察其大小,可得c >a >b .
答案:D
(2)已知x =ln π,y =log 52,z =,则( )
A .x <y <z
B .z <x <y
C .z <y <x
D .y <z <x
【变式探究】设a =,b =2,c =3,则( )
A .a >b >c
B .a >c >b
C .b >c >a
D .c >a >b
解析:基本法:∵b =-log 32∈(-1,0),c =-log 23<-1,
a =
>0,∴a >b >c ,选A.
答案:A
考点五 指数函数、对数函数图象的变换与应用
例5、【2017课标1,理11】设x 、y 、z 为正数,且235x y z ==,则 A .2x <3y <5z B .5z <2x <3y C .3y <5z <2x D .3y <2x <5z
【答案】D
【解析】令235(1)x
y
z
k k ===>,则2log x k =,3log y k =,5log z k = ∴
22lg lg 3lg 9
13lg 23lg lg8
x k y k =⋅=>,则23x y >, 22lg lg 5lg 2515lg 25lg lg 32
x k z k =⋅=<,则25x z <,故选D. 【变式探究】(1)设函数y =f (x )的图象与y =2x +a
的图象关于直线y =-x 对称,且f (-
2)+f (-4)=1,则a =( )
A .-1
B .1
C .2
D .4
答案:C
(2)当0<x ≤12时,4x
<log a x ,则a 的取值范围是( )
A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,
22 B.⎝ ⎛⎭
⎪⎫22,1 C .(1,2) D .(2,2)
解析:基本法:易知0<a <1,则函数y =4x
与y =log a x 的大致图象如图,则只需满足log a 12>2,解得a >2
2
,
∴
2
2
<a <1,故选B.
速解法:若a >1,∵x ∈⎝ ⎛⎦
⎥⎤0,12,显然log a x <0,原不等式不成立,∴0<a <1. 若a =12,当x =12时,log a x =1,4x
=412=2,显然不成立,∴故只能选B.
答案:B
【变式探究】若关于x 的不等式4a x -1
<3x -4(a >0,且a ≠1)对于任意的x >2恒成立,
则a 的取值范围为( )
A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12
B.⎝ ⎛⎦
⎥⎤0,12 C .[2,+∞) D.(2,+∞)
答案:B
1.【2017课标1,理5】函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(11)f =-,则满足21()1x f --≤≤
的x 的取值范围是 A .[2,2]- B .[1,1]- C .[0,4]
D .[1,3]
【答案】D
【解析】因为()f x 为奇函数且在(),-∞+∞单调递减,要使()11f x -≤≤成立,则x 满足11x -≤≤,从而由121x -≤-≤得13x ≤≤,即满足()121f x -≤-≤成立的x 的取值范围为[]1,3,选D.
2.【2017课标1,理11】设x 、y 、z 为正数,且235x y z ==,则 A .2x <3y <5z B .5z <2x <3y C .3y <5z <2x D .3y <2x <5z
【答案】D
【解析】令235(1)x
y
z
k k ===>,则2log x k =,3log y k =,5log z k = ∴
22lg lg 3lg 913lg 23lg lg8
x k y k =⋅=>,则23x y >, 22lg lg 5lg 2515lg 25lg lg 32
x k z k =⋅=<,则25x z <,故选D.
3.【2017北京,理5】已知函数1()3()3
x x
f x =-,则()f x
(A )是奇函数,且在R 上是增函数 (B )是偶函数,且在R 上是增函数 (C )是奇函数,且在R 上是减函数 (D )是偶函数,且在R 上是减函数
【答案】A
4.【2017山东,理10】已知当[]0,1x ∈时,函数()2
1y mx =-的图象与y x m =
+的
图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是
(A )(])
0,123,⎡+∞⎣
U (B )(][)0,13,+∞U
(C )(
)
23,⎡+∞⎣
U (D )(
[)23,+∞U
【答案】B
【解析】当01m <≤时,
1
1m
≥ ,2(1)y mx =- 单调递减,且22(1)[(1),1]y mx m =-∈-,y x m =+单调递增,且[,1]y x m m m =∈+ ,此时有
且仅有一个交点;当1m >时,101m <
< ,2(1)y mx =-在1
[,1]m
上单调递增,所以要有且仅有一个交点,需2
(1)13m m m -≥+⇒≥ 选B.
5.【2017天津,理6】已知奇函数()f x 在R 上是增函数,()()g x xf x =.若2(log 5.1)a g =-,
0.8(2)b g =,(3)c g =,则a ,b ,c 的大小关系为
(A )a b c << (B )c b a <<
(C )b a c <<
(D )b c a <<
【答案】C
1.【2016高考新课标3理数】已知43
2a =,25
4b =,13
25c =,则( ) (A )b a c << (B )a b c << (C )b c a << (D )c a b << 【答案】A
【解析】因为4
223
3
5
244a b ==>=,1223
3
3
2554c a ==>=,所以b a c <<,故选A . 2.【2016年高考北京理数】已知x ,y R ∈,且0x y >>,则( )
A.
11
x y ->
B.sin sin 0x y ->
C.11()()022x y -<
D.ln ln 0x y +> 【答案】C
【解析】A :由0>>y x ,得
y x 11<,即01
1<-y
x ,A 不正确; B :由0>>y x 及正弦函数的单调性,可知0sin sin >-y x 不一定成立; C :由1210<<
,0>>y x ,得y x )21()21(<,故0)2
1
()21(<-y x ,C 正确; D :由0>>y x ,得0>xy ,但xy 的值不一定大于1,故ln ln =ln 0x y xy +>不一定成立,故选C.
3.【2016高考新课标1卷】函数2
2x
y x e =-在[]2,2-的图像大致为
(A )(B )
(C )(D )
【答案】D
4.【2016高考新课标2理数】已知函数()()f x x ∈R 满足()2()f x f x -=-,若函数
1x y x +=与()y f x =图像的交点为1122(,),(,),,(,),m m x y x y x y ⋅⋅⋅则1
()m
i i i x y =+=∑( )
(A )0 (B )m (C )2m (D )4m 【答案】C
【解析】由于()()2f x f x -+=,不妨设()1f x x =+,与函数11
1x y x x
+==+的交点为()()1,2,1,0-,故12122x x y y +++=,故选C 。
5.【2016年高考四川理数】已知函数()f x 是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<
x <1时,()4x f x =,则5
()(1)2
f f -+= .
【答案】-2
【解析】因为函数()f x 是定义在R 上的周期为2的奇函数,所以
(1)(1),(1)(12)(1)f f f f f -=--=-+=,所以(1)(1)f f -=,即(1)0f =,
1
25111()(2)()()422222f f f f -=--=-=-=-=-,所以5
()(1)22
f f -+=-.
6.【2016高考浙江理数】已知a >b >1.若log a b +log b a =52
,a b =b a
,则a = ,b = . 【答案】4 2
【解析】设log ,1b a t t =>则,因为215
22
t t a b t +=⇒=⇒=,
因此2
2222, 4.b a b b a b b b b b b a =⇒=⇒=⇒==
7.【2016高考天津理数】已知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1
(2
)(2)a f f ->-,则a 的取值范围是______.
【答案】13(,)22
8.【2016年高考四川理数】在平面直角坐标系中,当P (x ,y )不是原点时,定义P 的“伴随点”为'
2222
(
,)y x
P x y x y
-++; 当P 是原点时,定义P 的“伴随点”为它自身,平面曲线C 上所有点的“伴随点”所构成的曲线'
C 定义为曲线C 的“伴随曲线”.现有下列命题:
①若点A 的“伴随点”是点'
A ,则点'
A 的“伴随点”是点A ②单位圆的“伴随曲线”是它自身;
③若曲线C 关于x 轴对称,则其“伴随曲线”'
C 关于y 轴对称; ④一条直线的“伴随曲线”是一条直线.
其中的真命题是_____________(写出所有真命题的序列). 【答案】②③
【解析】对于①,若令(1,1)P ,则其伴随点为11(,)22P '-,而11(,)22
P '-的伴随点为
(1,1)--,而不是P ,故①错误;对于②,设曲线(,)0f x y =关于x 轴对称,则(,)0
f x y -=与方程(,)0f x y =表示同一曲线,其伴随曲线分别为2222
(
,)0y x
f x y x y -=++与
2222(
,)0y x f x y x y --=++也表示同一曲线,又曲线2222
(,)0y x
f x y x y
-=++与曲线
2222
(
,)0y x
f x y x y
--=+
+的图象关于y 轴对称,所以②正确;③设单位圆上任一点的坐标为(cos ,sin )P x x ,其伴随点为(sin ,cos )P x x '-仍在单位圆上,故②正确;对于④,直线y kx b =+上任一点P (,)x y 的伴随点是'P 2222
(
,)y x
x y x y
-++,消参后点'P 轨迹是圆,故④错误.所以正确的为序号为②③.
9.【2016高考山东理数】已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,3
()1f x x =- ;当
11x -≤≤ 时,()()f x f x -=-;当12x >
时,11
()()22
f x f x +=- .则f (6)= ( ) (A )−2 (B )−1
(C )0
(D )2
【答案】D 【解析】当12x >
时,11()()22f x f x +=-,所以当1
2
x >时,函数()f x 是周期为1 的周期函数,所以(6)(1)f f =,又函数()f x 是奇函数,所以
()3
(1)(1)112f f ⎡⎤=--=---=⎣⎦
,故选D.
10.【2016高考天津理数】已知函数f (x )=2(4,0,
log (1)13,03)a
x a x a x x x ⎧+<⎨++≥-+⎩(a >0,且a ≠1)
在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|2f x x =-恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( )
(A )(0,
23] (B )[23,34] (C )[13,23]U {34}(D )[13,23)U {3
4
} 【答案】C
11.【2016高考江苏卷】设()f x 是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[1,1)-上,
,10,
()2
,01,
5x a x f x x x +-≤<⎧⎪
=
⎨-≤<⎪⎩
其中.a ∈R 若59()()22f f -= ,则(5)f a 的值是 ▲ . 【答案】2
5-
【解析】51911123
()()()()22222255
f f f f a a -=-==⇒-+=-⇒=,
因此32
(5)(3)(1)(1)155
f a f f f ===-=-+=-
12.【2016高考江苏卷】函数y =2
32x x --的定义域是 ▲ . 【答案】[]
3,1-
【解析】要使函数有意义,必须2
320x x --≥,即2
230x x +-≤,31x ∴-≤≤.故
答案应填:[]
3,1-,
13.【2016年高考北京理数】设函数33,()2,x x x a
f x x x a ⎧-≤=⎨->⎩
.
①若0a =,则()f x 的最大值为______________; ②若()f x 无最大值,则实数a 的取值范围是________. 【答案】2,(,1)-∞-.
【2015高考湖北,理6】已知符号函数1,0,sgn 0,0,1,0.x x x x >⎧⎪
==⎨⎪-<⎩
()f x 是R 上的增函数,
()()()(1)g x f x f ax a =->,则( )
A .sgn[()]sgn g x x =
B .sgn[()]sgn g x x =-
C .sgn[()]sgn[()]g x f x =
D .sgn[()]sgn[()]g x f x =- 【答案】
B
【2015高考安徽,理15】设30x ax b ++=,其中,a b 均为实数,下列条件中,使得该三次方程仅有
一个实根的是 .(写出所有正确条件的编号)
①3,3a b =-=-;②3,2a b =-=;③3,2a b =->;④0,2a b ==;⑤1,2a b ==. 【答案】①③④⑤
【解析】令3
()f x x ax b =++,求导得2
'()3f x x a =+,当0a ≥时,'()0f x ≥,所以()f x 单调递增,且至少存在一个数使()0f x <,至少存在一个数使()0f x >,所以
3()f x x ax b =++必有一个零点,即方程30x ax b ++=仅有一根,故④⑤正确;当0
a <时,若3a =-,则2
'()333(1)(1)f x x x x =-=+-,易知,()f x 在(,1),(1,)-∞-+∞上单调递增,在[1,1]-上单调递减,所以
()=(1)132f x f b b -=-++=+极大, ()=(1)132
f x f b b =-+=-极小,
要
使
方
程
仅
有
一
根
,
则
()=(1)1320f x f b b -=-++=+<极大或者
()=(1)1320f x f b b =-+=->极小,解得2b <-或2b >,故①③正确.所以使得三
次方程仅有一个实 根的是①③④⑤.
【2015高考福建,理2】下列函数为奇函数的是( ) A .y x =
B
.sin y x = C .cos y x = D .x x y e e -=-
【答案】D 【解析】函数y x =是非奇非偶函数;sin y x =和cos y x =是偶函数;x x
y e e -=-是奇函数,故选D .
【2015高考广东,理3】下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】
.
【2015高考安徽,理2】下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( ) (A )y cos x = (B )y sin x = (C )y ln x = (D )2
1y x =+ 【答案】A
【解析】由选项可知,,B C 项均不是偶函数,故排除,B C ,,A D 项是偶函数,但D 项
x
e x y +=x
x y 1+
=x
x y 212+
=2
1x y +=A
与x 轴没有交点,即D 项的函数不存在零点,故选A.
【2015高考新课标1,理13】若函数f (x )=2ln()x x
a x ++
为偶函数,则a = 【答案】1
【解析】由题知
2
ln()y x a x =++是奇函数,所以22ln()ln()x a x x a x +++-++ =22ln()ln 0a x x a +-==,解得a =1.
【2015高考安徽,理9】函数()()
2
ax b
f x x c +=
+的图象如图所示,则下列结论成立的是
( )
(A )0a >,0b >,0c < (B )0a <,0b >,0c > (C )0a <,0b >,0c < (D )0a <,0b <,0c <
【答案】C
【2015高考新课标2,理10】如图,长方形ABCD 的边2AB =,1BC =,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记BOP x ∠=.将动P 到A 、B 两点距离之和表示为x 的函数()f x ,则()y f x =的图像大致为( )
D
P
C
x
(D)
(C)
(B)
(A)x
y
π4π
2
3π
4
π
2
2
π
3π
4
π
2
π
4
y
x
x
y
π
4
π
2
3π
4
π
2
2
π
3π
4
π
2
π
4
y
x
【答案】B
1.(2014·安徽卷)设函数f(x)(x∈R)满足f(x+π)=f(x)+sin x.当0≤x<π时,
f(x)=0,则f
⎝
⎛
⎭⎪
⎫
23π
6
=( )
A.
1
2
B.
3
2
C.0 D.-
1
2
【答案】A 【解析】由已知可得,f⎝
⎛
⎭⎪
⎫
23π
6
=f⎝
⎛
⎭⎪
⎫
17π
6
+sin
17π
6
=f⎝
⎛
⎭⎪
⎫
11π
6
+sin
11π
6
+sin
17π
6
=f⎝
⎛
⎭⎪
⎫
5π
6
+sin
5π
6
+sin
11π
6
+sin
17π
6
=2sin
5π
6
+sin
⎝
⎛
⎭⎪
⎫
-
π
6
=sin
5π
6
=
1
2
.
2.(2014·北京卷)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( )
A.y=x+1 B.y=(x-1)2
C.y=2-x D.y=log0.5(x+1)
【答案】A 【解析】由基本初等函数的性质得,选项B中的函数在(0,1)上递减,选项C,D中的函数在(0,+∞)上为减函数,所以排除B,C,D,选A.
3.(2014·福建卷)已知函数f(x)=
⎩⎪
⎨
⎪⎧x2+1,x>0,
cos x,x≤0,
则下列结论正确的是( ) A.f(x)是偶函数
B.f(x)是增函数
C .f (x )是周期函数
D .f (x )的值域为[-1,+∞)
【答案】D 【解析】由函数f (x )的解析式知,f (1)=2,f (-1)=cos(-1)=cos 1,
f (1)≠f (-1),则f (x )不是偶函数;
当x >0时,令f (x )=x 2
+1,则f (x )在区间(0,+∞)上是增函数,且函数值f (x )>1; 当x ≤0时,f (x )=cos x ,则f (x )在区间(-∞,0]上不是单调函数,且函数值f (x )∈[-1,1];
∴函数f (x )不是单调函数,也不是周期函数,其值域为[-1,+∞). 4.(2014·江西卷)函数f (x )=ln(x 2
-x )的定义域为( ) A .(0,1] B .[0,1]
C .(-∞,0)∪(1,+∞) D.(-∞,0]∪[1,+∞) 【答案】C 【解析】由x 2
-x >0,得x >1或x <0. 5.(2014·山东卷)函数f (x )=
1
(log 2x )2
-1
的定义域为( ) A.⎝ ⎛⎭
⎪⎫0,12 B .(2,+∞) C. ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞) D. ⎝ ⎛⎦
⎥⎤0,12∪[2,+∞) 【答案】C 【解析】根据题意得,⎩⎪⎨⎪⎧x >0,(log 2)2
-1>0,解得⎩
⎪⎨⎪⎧x >0,
x >2或x <12
.
故选C. 6.(2014·北京卷)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =x +1 B .y =(x -1)2
C .y =2-x
D .y =log 0.5(x +1)
7.(2014·福建卷)已知函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧x 2
+1,x >0,
cos x , x ≤0,则下列结论正确的是( )
A .f (x )是偶函数
B .f (x )是增函数
C .f (x )是周期函数
D .f (x )的值域为[-1,+∞)
【答案】D 【解析】由函数f (x )的解析式知,f (1)=2,f (-1)=cos(-1)=cos 1,
f (1)≠f (-1),则f (x )不是偶函数;
当x >0时,令f (x )=x 2
+1,则f (x )在区间(0,+∞)上是增函数,且函数值f (x )>1; 当x ≤0时,f (x )=cos x ,则f (x )在区间(-∞,0]上不是单调函数,且函数值f (x )∈[-1,1];
∴函数f (x )不是单调函数,也不是周期函数,其值域为[-1,+∞).
8.(2014·四川卷)设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )
=⎩
⎪⎨⎪⎧-4x 2
+2,-1≤x <0,x , 0≤x <1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=________.
【答案】1 【解析】由题意可知,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-4⎝ ⎛⎭
⎪⎫-122
+2=1.
9.(2014·四川卷)以A 表示值域为R 的函数组成的集合,B 表示具有如下性质的函数
φ(x )组成的集合:对于函数φ(x ),存在一个正数M ,使得函数φ(x )的值域包含于区间[-M ,M ].例如,当φ1(x )=x 3,φ2(x )=sin x 时,φ1(x )∈A ,φ2(x )∈B .现有如下命题:
①设函数f (x )的定义域为D ,则“f (x )∈A ”的充要条件是“∀b ∈R,∃a ∈D ,f (a )=
b ”;
②函数f (x )∈B 的充要条件是f (x )有最大值和最小值;
③若函数f (x ),g (x )的定义域相同,且f (x )∈A ,g (x )∈B ,则f (x )+g (x )∉B ; ④若函数f (x )=a ln(x +2)+
x
x 2
+1
(x >-2,a ∈R)有最大值,则f (x )∈B .
其中的真命题有________.(写出所有真命题的序号)
10.(2014·四川卷)已知函数f(x)=e x-ax2-bx-1,其中a,b∈R,e=2.718 28…为自然对数的底数.
(1)设g(x)是函数f(x)的导函数,求函数g(x)在区间[0,1]上的最小值;
(2)若f(1)=0,函数f(x)在区间(0,1)内有零点,求a的取值范围.
【解析】(1)由f(x)=e x-ax2-bx-1,得g(x)=f′(x)=e x-2ax-b.
所以g′(x)=e x-2a.
当x∈[0,1]时,g′(x)∈[1-2a,e-2a].
(2)设x 0为f (x )在区间(0,1)内的一个零点,
则由f (0)=f (x 0)=0可知,f (x )在区间(0,x 0)上不可能单调递增,也不可能单调递减. 则g (x )不可能恒为正,也不可能恒为负. 故g (x )在区间(0,x 0)内存在零点x 1. 同理g (x )在区间(x 0,1)内存在零点x 2. 故g (x )在区间(0,1)内至少有两个零点.
由(1)知,当a ≤1
2时,g (x )在[0,1]上单调递增,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点;
当a ≥e
2时,g (x )在[0,1]上单调递减,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点,都不合题
意.
所以12<a <e 2
.
此时g (x )在区间[0,ln(2a )]上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增. 因此x 1∈(0,ln(2a )],x 2∈(ln(2a ),1),必有
g (0)=1-b >0,g (1)=e -2a -b >0.
由f (1)=0得a +b =e -1<2, 则g (0)=a -e +2>0,g (1)=1-a >0, 解得e -2<a <1.
当e -2<a <1时,g (x )在区间[0,1]内有最小值g (ln(2a )). 若g (ln(2a ))≥0,则g (x )≥0(x ∈[0,1]),
从而f (x )在区间[0,1]内单调递增,这与f (0)=f (1)=0矛盾,所以g (ln(2a ))<0. 又g (0)=a -e +2>0,g (1)=1-a >0.
故此时g (x )在(0,ln(2a ))和(ln(2a ),1)内各只有一个零点x 1和x 2.
由此可知f (x )在[0,x 1]上单调递增,在(x 1,x 2)上单调递减,在[x 2,1]上单调递增. 所以f (x 1)>f (0)=0,f (x 2)<f (1)=0, 故f (x )在(x 1,x 2)内有零点.
综上可知,a 的取值范围是(e -2,1).
11.(2014·福建卷) 已知函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧x 2
+1,x >0,
cos x , x ≤0,则下列结论正确的是( )
A .f (x )是偶函数
B .f (x )是增函数
C.f(x)是周期函数
D.f(x)的值域为[-1,+∞)
12.(2014·湖南卷)已知f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)-g(x)=x3+x2+1,则f(1)+g(1)=( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
【答案】C 【解析】因为f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,
所以f(1)+g(1)=f(-1)-g(-1)=(-1)3+(-1)2+1=1.
13.(2014·新课标全国卷Ⅰ)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.f(x)g(x)是偶函数
B.|f(x)|g(x)是奇函数
C.f(x)|g(x)|是奇函数
D.|f(x)g(x)|是奇函数
【答案】C 【解析】由于偶函数的绝对值还是偶函数,一个奇函数与一个偶函数之积为奇函数,故正确选项为C.
14.(2014·新课标全国卷Ⅱ)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x -1)>0,则x的取值范围是________.
【答案】(-1,3) 【解析】根据偶函数的性质,易知f(x)>0的解集为(-2,2),若f(x-1)>0,则-2<x-1<2,解得-1<x<3.
15.(2014·福建卷)若函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图像如图所示,则下列函数图像正确的是( )
A B
C D
16.(2014·湖北卷)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=1
2(|x
-a 2
|+|x -2a 2
|-3a 2
).若∀x ∈R,f (x -1)≤f (x ),则实数a 的取值范围为( )
A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-16,16
B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-66,66
C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,13
D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33
,33
因此,根据奇函数的图象关于原点对称作出函数f (x )在R 上的大致图象如下,
观察图象可知,要使∀x ∈R,f (x -1)≤f (x ),则需满足2a 2
-(-4a 2
)≤1,解得-66
≤a ≤
6
6
.故选B. 17.(2014·山东卷)已知函数f (x )=|x -2|+1,g (x )=kx ,若方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是( )
A. ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12
B. ⎝ ⎛⎭
⎪⎫12,1 C. (1,2) D. (2,+∞) 【答案】B 【解析】 画出函数f (x )的图像,如图所示.若方程f (x )=g (x )有两个不相等的实数,则函数f (x ),g (x )有两个交点,则k >1
2
,且k <1.故选B.
18.(2014·浙江卷)在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a
(x >0),g (x )=log a x 的图像可能是( )
A B
C D 图12
【答案】D 【解析】 只有选项D 符合,此时0<a <1,幂函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且当x ∈(0,1)时,f (x )的图像在直线y =x 的上方,对数函数g (x )在(0,+∞)上为减函数,故选D.
1.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是( ) A .y =x 3
B .y =|x |+1
C .y =-x 2
+1 D .y =2
-|x |
解析:选B.y =x 3
是奇函数,y =-x 2
+1和y =2-|x |
在(0,+∞)上都是减函数,故选B.
2.若函数y =f (2x +1)是偶函数,则函数y =f (x )的图象的对称轴方程是( ) A .x =1 B .x =-1 C .x =2 D .x =-2
解析:选A.∵f (2x +1)是偶函数,∴f (2x +1)=f (-2x +1)⇒f (x )=f (2-x ),∴f (x )图象的对称轴为直线x =1.
3.下列函数为奇函数的是( ) A .y =x B .y =|sin x | C .y =cos x D .y =e x
-e -x
4.已知函数f (x )=⎩
⎪⎨
⎪⎧
2x
,x <0,
f x -1+1,x ≥0,则f (2 016)=( )
A .2 014 B.4 029
2
C .2 015 D.4 035
2
解析:选 D.利用函数解析式求解.f (2 016)=f (2 015)+1=…=f (0)+2 016=f (-1)+2 017=2-1
+2 017=4 0352
,故选D.
5.已知f (x )是R 上的奇函数,且满足f (x +2)=-f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2
+3,则f (7)=( )
A .-5
B .5
C .-101
D .101
6.函数f (x )=ln(x +1)-2
x
的一个零点所在的区间是( )
A .(0,1)
B .(1,2)
C .(2,3)
D .(3,4)
解析:选B.因为f (1)=ln 2-2<0,f (2)=ln 3-1>0,所以f (x )在(1,2)上必存在零点.故选B.
7.函数f (x )=ln ⎝
⎛⎭
⎪⎫x -1x 的图象是( )
解析:选B.要使函数f (x )=ln ⎝ ⎛⎭
⎪⎫x -1x 有意义,需满足x -1x
>0,解得-1<x <0或x >1,
所以排除A 、D ;当x >10时,x -1x
一定大于1,ln ⎝ ⎛⎭
⎪⎫x -1x 大于0,故选B.
8.设12<⎝ ⎛⎭⎪⎫12b <⎝ ⎛⎭⎪⎫12a
<1,那么( )
A .a a
<a b
<b a
B .a a
<b a
<a b
C .a b
<a a
<b a
D .a b
<b a
<a a
解析:选C.由于指数函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x
是减函数,由已知12<⎝ ⎛⎭⎪⎫12b <⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <1,得0<a <b <1.
当0<a <1时,y =a x
为减函数,所以a b
<a a
,排除A 、B ;又因为幂函数y =x a
在第一象限内为增函数,所以a a
<b a ,选C.
9.下列四个命题:
①∃x 0∈(0,+∞),⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 0<⎝ ⎛⎭
⎪⎫13x 0;
②∃x 0∈(0,1),
③∀x ∈(0,+∞),⎝ ⎛⎭⎪⎫12x
>
x ; ④∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,⎝ ⎛⎭
⎪⎫12x
<
x .
其中真命题是( )
A.①③ B.②③
C.②④ D.③④
解析:选C.根据指数函数的图象和性质,可知①③是错误的,②④是正确的,故选C. 10.若a=2x,b=x,c=x,则“a>b>c”是“x>1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件。