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第二章 函数与基本初等函数(基础卷)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一
项是符合题目要求的.)
1.(2022·江西·南昌十中模拟预测(文))设全集 ,集合 ,
则 ( )
A.(1,2) B.(1,2]
C.(2,+ ∞) D.[2,+ ∞)
【答案】D
, ,
所以 ,
故选:D.
2.(2022·山西·高二阶段练习)若函数 ,且 ,则实数 的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
令 ,则 , ,
, ,所以 .
故选:C.
3.(2022·山西运城·高二阶段练习)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”
的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设 ,用 表示不超过x的最大整数,则 称为高斯
函数,例如: .已知函数 ,则函数 的值域为
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
因为 ,
所以函数在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 ,又 ,
所以 ,因为 ,
所以 ;故选:D.
4.(2022·北京·高考真题)在北京冬奥会上,国家速滑馆“冰丝带”使用高效环保的二氧化碳跨临界直冷
制冰技术,为实现绿色冬奥作出了贡献.如图描述了一定条件下二氧化碳所处的状态与T和 的关系,
其中T表示温度,单位是K;P表示压强,单位是 .下列结论中正确的是( )
A.当 , 时,二氧化碳处于液态
B.当 , 时,二氧化碳处于气态
C.当 , 时,二氧化碳处于超临界状态
D.当 , 时,二氧化碳处于超临界状态
【答案】D
当 , 时, ,此时二氧化碳处于固态,故A错误.
当 , 时, ,此时二氧化碳处于液态,故B错误.
当 , 时, 与4非常接近,故此时二氧化碳处于固态,
另一方面, 时对应的是非超临界状态,故C错误.
当 , 时,因 , 故此时二氧化碳处于超临界状态,故D正确.
故选:D
5.(2022·河南·平顶山市第一高级中学模拟预测(文))已知函数 ,若 ,
则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
令 ,
, 是R上的奇函数,
,即 ,
又 ,所以 .
故选:A.6.(2022·黑龙江·大庆实验中学模拟预测(理))已知函数 对任意实数x都有 ,并
且对任意 ,都有 ,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
由函数 对任意实数 都有 ,可得函数 关于 对称,
又由对任意 ,都有 ,
可得函数 在区间 上单调递减函数,则在区间 上单调递增函数,
由 ,所以A不正确;
由 ,所以B不正确;
由 ,所以C正确;
由 ,所以 ,所以D不正确.
故选:C.
7.(2022·陕西省丹凤中学高一阶段练习)若 是定义在 上的增函数,实数 的取
值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
因为 是定义在 上的增函数,
所以 ,解得 ,
故选:B
8.(2022·青海玉树·高三阶段练习(理))已知函数 ,若函数 有三
个零点,则实数a的取值范围是( )A. B. C. D.
【答案】A
(1)当a<0时, ,
令 ,得 ,或 (舍去),
令 ,得 ,令 ,得 ,
若函数 有三个零点,则 ,无解,即不可能有三个零点;
(2)当a=0时, ,由(1)知有 ,或 , 三个零点,满足题
意;
(3)当a>0时, ,
当 时有一个零点 , 是函数的一个零点,所以当 时函数只有一个零点,
令 ,得 ,或 (舍去),
令 ,得 ,即不论a取大于0的何值, 是函数的一个零点,
故有三个零点,
综上,实数a的取值范围是
故选: A
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目
要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.(2022·广东茂名·高一期末)甲、乙两位股民以相同的资金进行股票投资,在接下来的交易时间内,甲
购买的股票先经历了一次涨停(上涨10%),又经历了一次跌停(下跌10%),乙购买的股票先经历了一
次跌停(下跌10%),又经历了一次涨停(上涨10%),则甲,乙的盈亏情况(不考虑其他费用)为(
)
A.甲、乙都亏损 B.甲盈利,乙亏损 C.甲亏损,乙盈利 D.甲、乙亏损的一样多
【答案】AD
解:设投资总额为a元,甲先经历一次涨停,再经历一次跌停后的资金为: 元,
乙先经历一次跌停,再经历一次涨停后的资金为: 元,
故选:AD.
10.(2022·江西·赣州市第三中学高一期中)若 ,则下列说法中正确的是( )A. B.
C. D.
【答案】CD
由于
对于选项A:由于 ,所以函数 为减函数,所以 ,故选项A错误
对于选项B:由于 ,所以函数 为减函数,所以 ,故选项B错误
对于选项C:由于 ,所以函数 为增函数,所以 ,故选项C正确
对于选项D: ,根据运算关系,当真数相同时,底数越大,对数越大,所以
,故选项D正确
故选:CD
11.(2022·全国·高三专题练习)设函数 是定义在区间 上的奇函数 ,则
下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
解:根据题意,函数 是定义在区间 上的奇函数,
则 ,
即 ,则 ,
解可得 或 (舍),
即 ,则 ,解可得 ,
故 ,即 的取值范围为 ,
故选:AC.
12.(2022·浙江·平湖市当湖高级中学高二阶段练习)已知函数 ,则下列结
论中正确的是( )
A.函数 的定义域是
B.函数 是偶函数
C.函数 在区间 上是减函数
D.函数 的图象关于直线 对称【答案】BD
解:函数 ,
由 可得 ,故函数定义域为 ,A选项错误;
的定义域为 ,设 所以
即 是偶函数,B选项正确;
,
当 时, 是减函数,外层 也是减函数,所以函数 在区间 上是增
函数,故C选项错误;
由 ,可得f (x)的图象关于直线 对称,故D选项正确.
故选:BD
三、填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分,其中第16题第一空2分,第二空3分.
)
13.(2022·河北石家庄·高三阶段练习)若 是奇函数,当 时, ,则
___________.
【答案】
∵ 是奇函数,当 时, ,
∴ , ,
∴ .
故答案为: .
14.(2022·河北沧州·模拟预测)生物入侵是指生物由原生存地侵入到另一个新的环境,从而对入侵地的
生态系统造成危害的现象.若某入侵物种的个体平均繁殖数量为 ,一年四季均可繁殖,繁殖间隔 为相邻
两代间繁殖所需的平均时间.在物种入侵初期,可用对数模型 ( 为常数)来描述该物种累计
繁殖数量 与入侵时间 (单位:天)之间的对应关系,且 ,在物种入侵初期,基于现有数据得
出 , .据此估计该物种累计繁殖数量比初始累计繁殖数量增加 倍所需要的时间为( ,
)____________天.
【答案】24.8##
解: , , , ,解得: .
设初始时间为 ,初始累计繁殖数量为 ,累计繁殖数量增加 倍后的时间为 ,则 (天 .
故答案为: .
15.(2022··模拟预测(理))已知函数 ,则不等式 的解集为
___________.
【答案】
函数 的定义域为 , ,
所以,函数 为偶函数,
当 时, 为增函数,
因为 ,则 ,
所以, ,所以, ,所以, ,
因为 ,故 恒成立,
由 可得 ,解得 .
因此,原不等式的解集为 .
故答案为: .
16.(2022·黑龙江·齐齐哈尔市第八中学校高一开学考试)已知函数 ,若函数
有4个零点 , , , ,则 ____________;若关于 的方程
有 个不相等的实数根,则 的取值范围是____________.
【答案】
由题意,函数 ,
根函数的图象变换,函数 的图象关于 对称,
根据二次函数的性质,可得函数 的图象关于 对称,
在坐标系中作出函数 的图象,如图所示,函数 有4个零点 , , , ,
可得 ,所以 ;
令 ,则方程 可化为 ,
因为 有8个不等的实数根,
则方程 必有4个实数根,所以 ,
所以 在 有2个不同的实数根,
令 ,可得其对称轴的方程为 ,
则满足 ,解得 ,
所以实数 的取值范围是 .
故答案为: ; .
四、解答题(本题共6小题,共70分,其中第17题10分,其它每题12分,解答应写出文字
说明、证明过程或演算步骤.)
17.(2022·贵州六盘水·高一期中)已知定义域为 的函数 是奇函数.
(1)求 的值;(2)判断函数 的单调性并证明.
【答案】(1)1
(2) 在 上为减函数,证明见解析
(1)解:由 为定义在 上奇函数可知 ,解得 .
经检验,此时对任意的 都有
故 .
(2)解:由 递增,可知 在 上为减函数,
证明如下:
对于任意实数 , ,不妨设 ,
则 .
∵ 单调递增,且 ,
∴ 即 , , ,
∴ ,∴ ,
故 在 上为减函数.
18.(2022·重庆市巫山大昌中学校高一期末)已知函数 ,且点 在函数 的图
象上.
(1)求函数 的解析式,并在图中的直角坐标系中画出函数 的图象;(2)若方程 有两个不相等的实数根,求实数 的取值范围.
【答案】(1) ,图象见解析(2)
(1)解:因为点 在函数 的图象上,
所以 ,解得 ,
即 ,
其图象如图所示:
(2)解:将 化为 ,
因为方程 有两个不相等的实数根,
所以直线 与函数 的图象有两个公共点,
在同一坐标系中作出直线 与函数 的图象(如图所示),由图象,得 ,即 ,
即 的取值范围是 .
19.(2022·湖南·高一课时练习)某企业生产 , 两种产品,根据市场调查和预测, 产品的利润 (万
元)与投资额 (万元)成正比,其关系如图(1)所示; 产品的利润 (万元)与投资额 (万元)的
算术平方根成正比,其关系如图(2)所示.
(1)分别将 , 两种产品的利润表示为投资额的函数;
(2)该企业已筹集到10万元资金,并全部投入 , 两种产品的生产,问:怎样分配这10万元投资,才能
使企业获得最大利润?其最大利润约为多少万元(精确到1万元)?
【答案】(1) , ;
(2)当 产品投入3.75万元, 产品投入6.25万元,企业获得最大利润为 万元,即4.0625万元.
(1)设投资额为 万元, 产品的利润为 万元, 产品的利润为 万元,
由题设 , ,
由图可知 (1) ,所以 ,又 (4) ,所以 ,所以 , ;
(2)设 产品投入 万元,则 产品投入 万元,设企业的利润为 万元,
, ,
令 ,则 , ,
所以当 时, ,此时 ,
所以当 产品投入3.75万元, 产品投入6.25万元,企业获得最大利润为 万元,即4.0625万元.
20.(2022·上海静安·模拟预测)因函数 的图像形状象对勾,我们称形如“
”的函数为“对勾函数”.
(1)证明对勾函数具有性质:在 上是减函数,在 上是增函数.
(2)已知 , ,利用上述性质,求函数 的单调区间和值域;
(3)对于(2)中的函数 和函数 ,若对任意 ,总存在 ,使得
成立,求实数 的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2)单调递减区间为 ,单调递增区间为 ,值域为 ;
(3) .
(1)设 是任意两个实数,且任取 ,则
若 ,则 , ,即 , ,所以
所以 ,即 ,所以 在 上是减函数,
若 ,则 , ,即 , ,所以 ,
所以 ,即 ,所以 在 上是减函数,
所以对勾函数具有性质:在 上是减函数,在 上是增函数;(2) ,
令 ,因为 ,所以 ,则 ,
由对勾函数的性质,可得 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 在 上是减函数,在 上是增函数,所以 , , ,
综上可得, 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 ,值域为 .
(3)由(2)知 时,若存在 ,使得 成立,
只需 ,在 上有解即可,即 最小值,
令 , 在 上是减函数,在 上是增函数,所以 最小值 ,
所以 ,即实数 的取值范围为 .
21.(2022·上海市七宝中学模拟预测)已知定义在区间 上的两个函数 和 ,其中
, .
(1)求函数 的最小值 ;
(2)若对任意 , 恒成立,求 的取值范围.
【答案】(1) (2)
(1)由 ,则二次函数的对称轴为 ,
则当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,所以
;
当 时, 在 上单调递减, ,
所以 ;
(2) ,当 时, ,又 在区间
上单调递增,所以 .
若对任意 , 恒成立则 ,故 或
解得: .
22.(2022·河南焦作·高一期中)定义:如果函数 在定义域内的给定区间 上存在 (
),满足 ,则称函数 为 上的“平均值函数”, 为它的平均
值点.
(1)函数 是否为 上的“平均值函数”?如果是,请求出它的平均值点;如果不是,请说明理由.
(2)若函数 是 上的平均值函数,求实数 的取值范围.
【答案】(1) 为 上的“平均值函数”,1是它的平均值点(2)
(1)函数 是 上的“平均值函数”.
令 ,因为 ,
设 是它的平均值点,则有 ,解得 , ,
故 为 上的“平均值函数”,1是它的平均值点.
(2)令 , ,
设 是它的平均值点,则 ,即 ,
整理得 .
令 ,则 ,则需方程 在 上有解,
令 , ,
,
①当 在 内有一个实根时, ,即 ,
解得 ,或 ;②当 在 内有两个不等的实根时,需满足 ,
可得 ,无解.
综上,实数 的取值范围是 .