文档文本内容
函数——题型01~03
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
答案
D
D
C
⼀.选择题(共3 ⼩题)
1.已知集合A={x|y=lg(3﹣x)},
,则A∩B=(
)
A.(﹣∞,3]
B.(﹣∞,3)
C.[0,3]
D.[0,3)
【分析】根据集合的定义,函数的性质即可得.
【解答】解:A 中,3﹣x>0,x<3,则A=(﹣∞,3),
B 中,y=
=
≤3,
则B=[0,3],则A∩B=[0,3).
故选:D.
【点评】本题考查集合的运算,函数的性质,属于基础题.
2.函数
的定义域为(
)
A.(0,2)
B.[0,1)∪(1,2)
C.(1,+∞)
D.(0,1)∪(1,2)
【分析】找到x 的范围使得函数有意义即可.
【解答】解:若函数有意义需满⾜
,得
,
得定义域为(0,1)∪(1,2).
故选:D.
【点评】本题考查函数的定义域,属于基础题.
3.若函数
的定义域为R,则实数m 的取值范围为(
)
A.(0,4)
B.[0,4]
C.[0,4)
D.(﹣∞,0]∪(4,+∞)
【分析】根据解析式的特点列出限定条件,求解可得答案.
【解答】解:因为f(x)的定义域为R,所以mx2+2mx+4>0 恒成⽴,
当m=0 时,显然成⽴;
当m≠0 时,有Δ=4m2﹣16m<0,解得0<m<4,
综上,实数m 的取值范围为[0,4).
故选:C.
【点评】本题主要考查⼆次函数的图象与性质,考查学⽣归纳推理与数学运算的能⼒,属于中档题.
⼆.填空题(共8 ⼩题)
4.已知函数
的定义域为R,则实数k 的取值范围是
.
【分析】由已知可得对任意的x∈R,
,可得出Δ<0,即可解得实数k 的取值范围.
【解答】解:由题意可知,对任意的x∈R,
,
则
,解得
.
所以,实数k 的取值范围是
.
故答案为:
.
【点评】本题考查函数的定义域,属于基础题.
5.函数
的定义域为R(常数a>0,a≠1),则实数k 的取值范围是
(﹣∞,5).
【分析】设t=ax+9a﹣x﹣k,利⽤基本不等式算出t 的取值范围是[6﹣k,+∞),结合题意可知[6﹣k,+∞)
内的值都是正数,且不含元素1,因此不等式ax+9a﹣x﹣k>1 在R 上恒成⽴,从⽽可得实数k 的取值范
围.
【解答】解:设t=ax+9a﹣x﹣k,
因为ax+9a﹣x≥
,当且仅当ax=9a﹣x 时,即x=loga3 时等号成⽴,
所以t 的取值范围是[6﹣k,+∞),
函数
的定义域为R,所以[6﹣k,+∞)内的值都是正数,且不含元素1,
可得ax+9a﹣x﹣k>1 在R 上恒成⽴,即k+1<ax+9a﹣x 在R 上成⽴.
⽽故k+1<6,即k 的取值范围是(﹣∞,5).
故答案为:(﹣∞,5).
【点评】本题主要考查函数定义域求法、不等式恒成⽴、基本不等式的性质等知识,考查了计算能⼒、
逻辑推理能⼒,属于中档题.
6.若函数f(x)的定义域是[1,2024],则函数
的定义域是
(0,1)∪(1,2023]
.
【分析】根据函数y=f(x)的定义域,列不等式组求出函数g(x)的定义域.
【解答】解:函数y=f(x)的定义域是[1,2024],
由函数
知,
,
解得0<x≤2023 且x≠1,
∴g(x)的定义域是(0,1)∪(1,2023].
故答案为:(0,1)∪(1,2023].
【点评】本题考查函数定义域问题,属于基础题.
7.已知函数f(x)的定义域为(﹣2,10),则函数f(3x+1)的定义域为
(﹣1,3).
【分析】利⽤抽象函数的定义域求法计算即可.
【解答】解:f(x)的定义域为(﹣2,10),则有3x+1∈(﹣2,10),得x∈(﹣1,3),
所以函数f(3x+1)的定义域为(﹣1,3).
故答案为:(﹣1,3).
【点评】本题考查抽象函数的定义域,属于基础题.
8.已知函数y=f(x)的定义域为[﹣3,2],则函数
的定义域为
.
【分析】根据复合函数定义域的定义可知,﹣3≤2x+1≤2 且x+1≠0,即可求解.
【解答】解:若函数有意义需满⾜:
,
解得:
,且x≠﹣1,
故函数的定义域是
.
故答案为:
.
【点评】本题考查函数的定义域,属于基础题.
9.已知函数f(x)的定义域和值域均为[﹣3,3],则函数g(x)=2f(2x+1)的定义域和值域分别为
[﹣
2,1],[﹣6,6]
.
【分析】根据抽象函数的定义域的求法及函数值域的概念求解即可.
【解答】解:由函数f(x)的定义域和值域均为[﹣3,3],
所以g(x)=2f(2x+1)要有意义,则需﹣3≤2x+1≤3,解得﹣2≤x≤1,
所以函数g(x)的定义域为[﹣2,1],
因为﹣3≤2x+1≤3,所以﹣3≤f(2x+1)≤3,
所以g(x)=2f(2x+1)∈[﹣6,6],即值域为[﹣6,6].
故答案为:[﹣2,1],[﹣6,6]
【点评】本题考查抽象函数的定义域及值域问题,属于中档题.
10.函数f(x)=2x+1 的定义域为[﹣2,2],则y=f(x﹣1)+f(x+1)的定义域为
[﹣1,1]
.
【分析】利⽤抽象函数的定义域可得出关于x 的不等式组,即可求得函数y=f(x﹣1)+f(x+1)的定义
域.
【解答】解:因为函数f(x)=2x+1 的定义域为[﹣2,2],
对于函数y=f(x﹣1)+f(x+1),则有
,解得﹣1≤x≤1.
因此,函数y=f(x﹣1)+f(x+1)的定义域为[﹣1,1].
故答案为:[﹣1,1].
【点评】本题的考点是抽象函数的定义域的求法,以函数的定义为平台,求集合的交集的基础题,也是
⾼考常会考的题型.
11.函数f(﹣2x+1)的定义域为[﹣2,1],则f(x﹣1)的定义域为
[0,6]
.
【分析】根据抽象函数的定义域求f(x﹣1)的定义域即可.
【解答】解:由于函数f(﹣2x+1)的定义域为[﹣2,1],
则﹣2x+1∈[﹣1,5],所以函数f(x)的定义域为[﹣1,5],
则函数f(x﹣1)中x﹣1∈[﹣1,5],所以x∈[0,6],
即f(x﹣1)的定义域为[0,6].
故答案为:[0,6].
【点评】本题考查抽象函数的定义域,属于基础题.
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函数——题型04
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
答案
B
D
C
⼀.选择题(共3 ⼩题)
1.函数
的值域是(
)
A.(﹣∞,2]
B.
C.
D.[2,+∞)
【解答】解:因为
=﹣2(1﹣x)+
+2,
设t=
,则t≥0,
则
=﹣2(1﹣x)+
+2,等价于g(t)=﹣2t2+t+2(t≥0),
⼜g(t)=﹣2(t﹣)2+
,(t≥0)
当t=时,g(t)取最⼤值
,
即函数g(t)的值域为(﹣∞,
],
故选:B.
2.函数
的值域是(
)
A.[1,+∞)
B.(﹣∞,1]
C.(﹣∞,0]
D.[0,+∞)
【解答】解:∵当x>1 时,函数y=
=
=(x﹣1)﹣2+
≥
2
﹣2=0,
当且仅当且x﹣1=1 时,等号成⽴,
∴y≥0,即函数的值域为[0,+∞),
故选:D.
3.下列函数中,值域为(0,1]的是(
)
A.y=x2﹣2x+1(0≤x≤2)
B.
C.
D.
【解答】解:A:y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
x∈[0,2]在[0,1]上递减,在(1,2]上递增,值域为[0,1],错误;
B:
在(1,+∞)上递增,值域为(0,1),错误;
C:
在x=1 取等号,
结合对勾函数性质知,在(0,+∞)上的值域为(0,1],正确;
D:
在(0,1]上递增,值域为(﹣∞,1],错误.
故选:C.
⼆.多选题(共1 ⼩题)
(多选)4.以下结论正确的是(
)
A.函数
最⼩值为4
B.函数
值域为
C.函数
值域为
D.函数
值域为(0,1)
【解答】解:对于A,当sinx=﹣1 时,f(x)=﹣5,A 错误;
对于B,
,则
在[1,+∞)上单调递增,
,B 正确;
⽽
,当
时,
,则原函数值域为
,C 正确;
对于D,2x+1>1,则0
,因此函数
值域为(0,1),D 正确.
故选:BCD.
三.解答题(共2 ⼩题)
5.求下列函数的值域:
(1)
;
(2)
;
(3)
.
【解答】解:(1)因为x>1,则x﹣1>0,
可得
,
当且仅当
,即x=2 时,等号成⽴,
所以函数的值域为[0,+∞).
(2)令
,则x=t2﹣1,
可得
,
当
时,等号成⽴,
所以函数的值域为
.
(3)因为
,则2﹣3x>0,
可得
,
当且仅当
,即
时,等号成⽴,
即f(x)≤﹣3,所以函数的值域为(﹣∞,﹣3].
6.(1)求函数
的值域;
(2)求函数
的值域.
【解答】解:(1)
,x≠0,
当x>0 时,
,当且仅当x=1 时等号成⽴;
当x<0 时,
,当且仅当x=﹣1 时等号成⽴.
故函数值域为(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞);
(2)函数定义域为x≤2,令
,则y=2﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+3≤3,故函数值域为(﹣∞,
3].
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函数——题型05~07
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
C
B
A
C
D
D
D
C
C
B
题号
12
答案
B
⼀.选择题(共12 ⼩题)
1.函数
的值域为(
)
A.(2lg2,+∞)
B.(0,+∞)
C.(﹣1,+∞)
D.[lg2,+∞)
【解答】解:令t=3x,因为3x>0 所以t>0.则
2,
根据均值不等式,对于t>0,
,当且仅当
,即t=2 时取等号,
,
因为函数y=lgu 在u>0 时是单调递增函数,⽽
,
所以
,即函数f(x)的值域是[lg2,+∞).
故选:D.
2.函数
的值域是(
)
A.[﹣1,2]
B.
C.
D.
【解答】解:因为函数
,
令
=2sin(x+
),0
,
则
x+
,
则
sin(x+
)≤1,
则﹣1≤2sin(x+
)≤2,
则f(x)=
的值域为[
].
故选:C.
3.若函数y=f(x)的值域是
,则函数
的值域是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:因为函数y=f(x)的值域是
,
所以函数f(2x+1)的值域是
,
令
,则
,
由对勾函数的性质可知:函数
在
上单调递减,在(1,4]上单调递增,
⼜
,g(1)=2,
,
所以
,
所以函数F(x)的值域是
.
故选:B.
4.函数
的值域为(
)
A.
B.
C.(0,1)
D.[1,2]
【解答】解:根据题意,令
,则
,
则t∈
,
则
在
上单调递减,
∴
,⼜
,
∴
的值域为
.
故选:A.
5.函数y=4x﹣3•2x+2+1(x∈(﹣∞,3))的值域是(
)
A.[﹣31,1)
B.[﹣35,﹣31]
C.[﹣35,1)
D.(﹣∞,﹣31]
【解答】解:函数y=4x﹣3•2x+2+1=(2x)2﹣12•2x+1,
由x∈(﹣∞,3),
设2x=t(0<t<8),
则f(t)=t2﹣12t+1(0<t<8),
因为对称轴为t=6,
则ymin=f(6)=﹣35,y<f(0)=1,
所以函数y=4x﹣3•2x+2+1(x∈(﹣∞,3))的值域是[﹣35,1).
故选:C.
6.函数
的值域为(
)
A.(﹣∞,1]
B.(0,1]
C.
D.
【解答】解:令t=10﹣2x2,当x=0 时,t 有最⼤值为10,
则
,
∴函数
的值域为(﹣∞,].
故选:D.
7.若函数f(x)=ln(x2﹣2mx+m+2)的值域为R,则m 的取值范围是(
)
A.(﹣1,2)
B.[﹣1,2]
C.(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞)
D.(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞)
【解答】解:函数f(x)=ln(x2﹣2 m x+m+2)的值域为R,
则函数y=x2﹣2mx+m+2 的值域应包含(0,+∞),
则有Δ=(﹣2m)2﹣4(m+2)≥0,解得m≤﹣1 或m≥2,
所以m 的取值范围是(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞).
故选:D.
8.已知函数f(x)=lg[4ax2+(8﹣4a)x+1]的值域为R,则实数a 的取值范围是(
)
A.(0,4)
B.[1,4]∪{0}
C.(0,1]∪[4,+∞)
D.[0,1]∪[4,+∞)
【解答】解:令u=4ax2+(8﹣4a)x+1,由于函数f(x)=lg[4ax2+(8﹣4a)x+1]的值域为R,
所以,函数u=4ax2+(8﹣4a)x+1 的值域包含(0,+∞).
①当a=0 时,函数u=8x+1 的值域为R,符合题意;
②当a≠0 时,若函数u=4ax2+(8﹣4a)x+1 的值域包含(0,+∞),
则
,解得0<a≤1 或a≥4.
综上所述,实数a 的取值范围是[0,1]∪[4,+∞).
故选:D.
9.若函数f(x)=
的值域是[2,+∞),则实数a 的值为(
)
A.0
B.1
C.2
D.
【解答】解:由函数
的值域是[2,+∞)可得,函数g(x)=ax2﹣4x+3 的值域为[1,+
∞),
当a=0 时,g(x)=﹣4x+3 的值域为R,不符合题意;
当a≠0 时,则函数g(x)=ax2﹣4x+3 应满⾜
,可得
,解得a=2.
故选:C.
10.若函数
的值域为R.则f(a)的取值范围是(
)
A.(﹣∞,4]
B.(﹣∞,4)
C.[4,+∞)
D.(4,+∞)
【解答】解:依题意可得x2﹣ax+a 要取遍所有正数,
则需要求Δ=a2﹣4a≥0,因为a>0,解得a≥4;
故
.
故选:C.
11.已知函数
的值域为M.若(1,+∞)⊆M,则实数a 的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:因为f(x)的值域为M 且(1,+∞)⊆M,
当a=0 时,f(x)=21﹣x>0,符合题意,
当a>0 时,y=ax2﹣x+1≥
,
≥
,
所以
≤1,解得0
,
当a<0 时,y=ax2﹣x+1≤
,
≤
,显然不符合题意,
故0
.
故选:B.
12.已知函数
的值域为M.若(1,+∞)⊆M,则实数a 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,1)
B.(﹣∞,1]
C.(1,+∞)
D.[1,+∞)
【解答】解:因为x2+2x+a=(x+1)2+a﹣1≥a﹣1,
所以
≥2a﹣1,
所以M=[a﹣1,+∞),
因为(1,+∞)⊆M,
所以a﹣1≤0,即a≤1.
故选:B.
⼆.填空题(共1 ⼩题)
13.已知函数f(x)=ax2+(2a﹣1)x﹣3(a≠0)在区间[﹣,2]上的最⼤值为1,则a=
或a=﹣(3+2
).
【解答】解:a=0 时,f(x)=﹣x﹣3,f(x)在[﹣,2]上不能取得1,故a≠0.
故f(x)=ax2+(2a﹣1)x﹣3(a≠0),它的对称轴⽅程为x0=
,
①令f(﹣)=1,解得a=﹣
,此时x0=﹣
,
∵a<0,∴f(x0)最⼤,所以f(﹣)=1 不合适.
②令f(2)=1,解得a=,此时x0=﹣∈[﹣,2].
因为a=,x0=﹣∈[﹣,2]且距右端2 较远,所以f(2)最⼤,满⾜条件,合适.
③令f(x0)=1,得a=﹣(3+2
),经验证a=﹣(3+2
),满⾜条件.
综上,a=或a=﹣(3+2
),
故答案为:或a=﹣(3+2
).
三.解答题(共2 ⼩题)
14.已知函数f(x)=x2﹣2ax+2,x∈[﹣2,3].
(1)当a=﹣2 时,求函数f(x)的最⼤值和最⼩值;
(2)求y=f(x)在区间[﹣2,3]上的最⼩值.
【解答】解:(1)当a=﹣2 时,f(x)=x2+4x+2=(x+2)2﹣2,
当﹣2≤x≤3 时,﹣4≤x﹣2≤1,∴0≤(x﹣2)2≤16,∴﹣2≤(x+2)2≤14,
∴函数f(x)的最⼤值和最⼩值分别为4 和﹣2;
(2)函数f(x)=x2﹣2ax+2 的对称轴为:x=a,
当a<﹣2 时,函数f(x)在[﹣2,3]上单调递增,∴函数f(x)最⼩值为f(﹣2)=(﹣2)2﹣2a•(﹣2)
+2=4a+6;
当﹣2≤a≤3 时,函数f(x)最⼩值为f(a)=a2﹣2a•a+2=﹣a2+2;
当a>3 时,函数f(x)在[﹣2,3]上单调递减,∴函数f(x)最⼩值为f(3)=32﹣2a•3+2=11﹣6a.
综上,f(x)min=
.
15.已知函数f(x)=ax2﹣2ax+b(a>0)在区间[2,3]上的最⼤值为4,最⼩值为1,
(1)求实数a,b 的值;
(2)求函数f(x)在[0,t]上的最⼩值g(t).
【解答】解:(1)⼆次函数f(x)=ax2﹣2ax+b 的对称轴为x=1,
∵a>0,∴f(x)在[2,3]上单调递增,
∴x=2 时,f(x)在区间[2,3]上取最⼩值;x=3 时,f(x)在区间[2,3]上取最⼤值,
⼜f(x)在区间[2,3]上的最⼤值为4,最⼩值为1,
∴
,解得a=1,b=1;
(2)f(x)=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
∴0<t≤1 时,x=t 时,f(x)在[0,t]上取最⼩值g(t)=(t﹣1)2;
t>1 时,x=1 时,f(x)在[0,t]上取最⼩值g(t)=0;
∴
.
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函数——题型08~12
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
B
B
B
C
B
D
B
C
D
A
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
B
B
C
D
C
C
C
B
B
A
⼀.选择题(共21 ⼩题)
1.函数f(x)满⾜若f(g(x))=9x+3,g(x)=3x+1,则f(x)=(
)
A.f(x)=3x
B.f(x)=3
C.f(x)=27x+10
D.f(x)=27x+12
【解答】解:因为f(g(x))=9x+3,g(x)=3x+1,
所以f(3x+1)=9x+3=3(3x+1),则f(x)=3x
.故选:A.
2.已知函数f(x)的定义域为R,且对∀x∈R,f(x)+xf(﹣x)=x2,则f(3)=(
)
A.
B.
C.
D.2
【解答】解:已知函数f(x)的定义域为R,且对∀x∈R,f(x)+xf(﹣x)=x2,
分别令x=3 和x=﹣3 得到:
,解得:
.
故选:B.
3.已知⼀次函数f(x)满⾜2f(x)+f(x+1)=9x+6,则f(4)=(
)
A.12
B.13
C.14
D.15
【解答】解:设f(x)=ax+b(a≠0),
则2f(x)+f(x+1)=2ax+2b+a(x+1)+b=3ax+a+3b,
因为2f(x)+f(x+1)=9x+6,
所以
,解得a=3,b=1,
所以f(x)=3x+1,则f(4)=13.
故选:B.
4.已知函数f(2x+1)=3x﹣1,则f(2)=(
)
A.﹣3
B.﹣1
C.2
D.5
【解答】解:根据题意,函数f(2x+1)=3x﹣1,
令x=0,可得f(1+1)=0﹣1=﹣1,即f(2)=﹣1.
故选:B.
5.若函数f(x)满⾜f(x﹣1)=x2﹣1,则f(x)的解析式为(
)
A.f(x)=﹣x2﹣2x
B.f(x)=﹣x2+2x
C.f(x)=x2+2x
D.f(x)=x2﹣2x
【解答】解:f(x﹣1)=x2﹣1,∴令x﹣1=t,x=t+1,
f(t)=(t+1)2﹣1=t2+2t,因此f(x)=x2+2x.
故选:C.
6.已知函数
,则(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:令t=3﹣2x,则
,
可得
,
所以
.
故选:B.
7.函数
的增区间为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:设t=2﹣x﹣x2(﹣2<x<1),
函数
即为y=log t,
由y=log t 在t∈(0,+∞)递减,
可得函数
的增区间即为t=2﹣x﹣x2(﹣2<x<1)的减区间,
⽽设t=2﹣x﹣x2在(﹣,1)上递减,
故选:D.
8.函数f(x)=ln(x2﹣4x+5)的减区间为(
)
A.(﹣∞,﹣1)
B.(﹣∞,2)
C.(2,+∞)
D.(5,+∞)
【解答】解:令t=x2﹣4x+5>0,可得x∈R,且函数f(x)=ln(x2﹣4x+5)=lnt,
函数f(x)=ln(x2﹣4x+5)的减区间,即函数t 的减区间.
再根据⼆次函数的性质可得t=x2﹣4x+5 的减区间为(﹣∞,2].
故选:B.
9.函数
的单调递增区间(
)
A.(﹣1,+∞)
B.(2,+∞)
C.(﹣∞,﹣4)
D.(﹣∞,﹣1)
【解答】解:由x2+2x﹣8>0,解得x<﹣4 或x>2.
∴函数
的定义域为(﹣∞,﹣4)∪(2,+∞).
令t=x2+2x﹣8,该函数在(﹣∞,﹣4)上是减函数,
由y=
是定义域内的减函数,
则函数
的单调递增区间是(﹣∞,﹣4).
故选:C.
10.若函数
在区间(3m﹣2,m+2)内单调递增,则实数m 的取值范围为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:根据题意,函数
,设t=﹣x2+6x﹣5,
则y=
t,
⼜由t=﹣x2+6x﹣5>0,解可得1<x<5,即函数的定义域为(1,5),
在区间(3,5)上,t=﹣x2+6x﹣5 为减函数且t>0 恒成⽴,y=
t 为减函数,则函数f(x)在区间
(3,5)上为增函数,
同理:函数f(x)在区间(1,3)上为增函数,
若函数f(x)在区间(3m﹣2,m+2)内单调递增,则有3≤3m﹣2<m+2≤5,
解可得:≤m<2,即m 的取值范围为[
,2).
故选:D.
11.已知函数f(x)=lg(x2﹣6x﹣7)在(a,+∞)上单调递增,则a 的取值范围是(
)
A.[7,+∞)
B.[3,+∞)
C.(﹣∞,3]
D.(﹣∞,﹣1]
【解答】解:由题意得x2﹣6x﹣7>0,解得x>7 或x<﹣1,
∴函数f(x)的定义域为(﹣∞,﹣1)∪(7,+∞),
⼜y=x2﹣6x﹣7 在(﹣∞,﹣1)上单调递减,在(7,+∞)上单调递增,
∴函数f(x)在(﹣∞,﹣1)上单调递减,在(7,+∞)上单调递增,
⼜函数f(x)=lg(x2﹣6x﹣7)在(a,+∞)上单调递增,
∴a≥7,即实数a 的取值范围为[7,+∞).
故选:A.
12.已知函数f(x)=log2|x2﹣ax|在区间(0,1]上单调递增,则实数a 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,0)
B.(﹣∞,0]∪[2,+∞)
C.(2,+∞)
D.(﹣∞,0)∪(1,2)
【解答】解:因为函数f(x)=log2|x2﹣ax|在区间(0,1]上单调递增,
所以函数y=|x2﹣ax|在区间(0,1]上单调递增,
由⼆次函数的图象与性质可得a≤0 或
≥1,则a≤0 或a≥2,
即实数a 的取值范围是(﹣∞,0]∪[2,+∞).
故选:B.
13.设函数
在(2,3)上单调递减,则a 的取值范围是(
)
A.
B.
C.[4,+∞)
D.[6,+∞)
【解答】解:令u=x2﹣ax+3,因为函数
在(0,+∞)上为减函数,
且函数
在(2,3)上单调递减,
所以,函数u=x2﹣ax+3 在(2,3)上为增函数,所以
,解得a≤4,
且u>0 在(2,3)上恒成⽴,则u|x=2=4﹣2a+3=7﹣2a≥0,解得
.
所以,a 的取值范围是
.
故选:B.
14.若函数f(x)=lg(1﹣ax)在区间(0,1)内单调递减,则实数a 的取值范围为(
)
A.(0,+∞)
B.(0,1)
C.(0,1]
D.(﹣∞,0)
【解答】解:函数f(x)=lg(1﹣ax)在区间(0,1)上单调递减,
由函数y=lgu 在定义域内单调递增,
则函数u=1﹣ax 在区间(0,1)上单调递减,且1﹣ax>0 恒成⽴,可得0<a≤1.
故选:C.
15.已知函数f(x)=
(x2﹣ax+3a)在[2,+∞)上单调递减,则a 的取值范围为(
)
A.(﹣∞,4]
B.[4,+∞)
C.[﹣4,4]
D.(﹣4,4]
【解答】解:令g(x)=x2﹣ax+3a,
∵f(x)=log0.5(x2﹣ax+3a)在[2,+∞)单调递减
∴函数g(x)在区间[2,+∞)内单调递增,且恒⼤于0.
a≤2 且g(2)>0,∴a≤4 且4+a>0,∴﹣4<a≤4.
故选:D.
16.若函数f(x)=ln(x2﹣ax)在区间(2,5)上单调递增,则实数a 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,5]
B.(﹣∞,2)
C.(﹣∞,2]
D.[5,+∞)
【解答】解:因为函数f(x)=ln(x2﹣ax)在区间(2,5)上单调递增,
即y=x2﹣ax 在(2,5)上为增函数且函数值⼤于0,
由函数
,则
,故a≤2,
则a 的取值范围是(﹣∞,2].
故选:C.
17.若函数f(x)=x2﹣x+m(2x+1)在(1,+∞)上是增函数,则实数m 的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:函数
的单调增区间为
,
∴
,
∴
.
故实数m 的取值范围为
.
故选:C.
18.若函数y=x2+2mx 在区间(﹣∞,3]上是减函数,则实数m 的取值范围是(
)
A.m≤3
B.m≥3
C.m≤﹣3
D.m≥﹣3
【解答】解:∵函数y=x2+2mx 的单调递减区间为(﹣∞,﹣m],函数y=x2+2mx 在区间(﹣∞,3]上是
减函数,
∴(﹣∞,3]⊆(﹣∞,﹣m],
∴﹣m≥3,解得m≤﹣3,
∴实数m 的取值范围是m≤﹣3.
故选:C.
19.函数f(x)=x2﹣4x+3 在区间[a,+∞)上单调递增,则a 的取值范围是(
)
A.(2,+∞)
B.[2,+∞)
C.(﹣∞,2)
D.(﹣∞,2]
【解答】解:f(x)=x2﹣4x+3 的对称轴为:
,开⼝向上,
要使函数在区间[a,+∞)上单调递增,则a≥2,
即a∈[2,+∞).
故选:B.
20.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是(
)
A.
B.f(x)=lg(x﹣1)2
C.
D.
【解答】解:A,f(x)=
为偶函数,A 错误;
B,由题意可得,x≠1,函数为⾮奇⾮偶函数,B 正确;
C,f(x)+f(﹣x)=ln(
+x)+ln(
﹣x)=ln1=0,且函数定义域为R,即f(x)为奇函
数,C 错误;
D,函数定义域为R,f(﹣x)=
=
=f(x),即f(x)为偶函数,D 错误.
故选:B.
21.下列函数是偶函数的是(
)
A.y=cosx﹣x2
B.y=ex﹣x2
C.
D.y=sinx+4x
【解答】解:f(x)的定义域为R,
且f(﹣x)=cos(﹣x)﹣(﹣x)2=cosx﹣x2=f(x),
故f(x)=cosx﹣x2为偶函数,A 正确;
B 选项,g(x)的定义域为R,
,
g(﹣x)≠g(x),故g(x)=ex﹣x2不为偶函数,B 错误;
C 选项,h(x)的定义域为R,
,
故
是奇函数,C 错误;
D 选项,t(x)的定义域为R,且t(﹣x)=sin(﹣x)﹣4x=﹣(sinx+4x)=﹣t(x),
故t(x)=sinx+4x 为奇函数,D 错误.
故选:A.
⼆.解答题(共8 ⼩题)
22.已知函数
.
(1)判断f(x)的奇偶性并证明;
(2)求函数f(x)的值域.
【解答】解:(1)f(x)为奇函数,证明如下:
函数
的定义域为R,
且
=
,
所以f(x)为奇函数;
(2)因为
,
⼜22x>0,
则
,即
,
所以
,即﹣1<f(x)<1,
故函数f(x)的值域为(﹣1,1).
23.判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=|x+1|﹣|x﹣1|;
(2)
;
(3)
.
【解答】解:(1)f(x)=|x+1|﹣|x﹣1|的定义域为R,
⼜f(﹣x)=|﹣x+1|﹣|﹣x﹣1|=|x﹣1|﹣|x+1|=﹣(|x+1|﹣|x﹣1|)=﹣f(x),
∴f(x)为奇函数;
(2)函数
的定义域为{﹣1,1},关于原点对称,且f(x)=0,
∴f(﹣x)=﹣f(x),f(﹣x)=f(x).
则f(x)既是奇函数⼜是偶函数;
(3)
的定义域是(﹣∞,0)∪(0,+∞),
当x>0 时,﹣x<0,则f(﹣x)=﹣(﹣x)+1=x+1=f(x);
当x<0 时,﹣x>0,f(﹣x)=(﹣x)+1=﹣x+1=f(x).
综上可知,对于x∈(﹣∞,0)∪(0,+∞),都有f(﹣x)=f(x),故f(x)为偶函数.
24.已知函数f(x)=x+
.
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)⽤单调性的定义证明函数f(x)在区间[1,+∞)上单调递增.
【解答】解:(1)函数f(x)=x+
为奇函数,理由如下:
,
⼜因为定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),所以该函数为奇函数.
(2)证明:任取x1,x2∈(1,+∞),令x1<x2,
则f(x2)﹣f(x1)=
=
=
,
因为1<x1<x2,
所以x2﹣x1>0,x1x2>1,
所以f(x2)﹣f(x1)>0,
所以函数f(x)在(1,+∞)上单调递增.
25.已知函数
.
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)若函数g(2x﹣1)的定义域为(﹣1,2],求函数
的定义域.
【解答】解:(1)f(x)为奇函数,理由如下:
函数
的定义域为{x|x≠0},定义域关于原点对称,
因为
=
,
所以f(﹣x)=﹣f(x),所以f(x)为奇函数;
(2)因为函数g(2x﹣1)的定义域为(﹣1,2],
所以﹣1<x≤2,所以﹣2<2x≤4,即﹣3<2x﹣1≤3,
所以g(x)的定义域为(﹣3,3],
由(1)知函数的定义域为{x|x≠0},
要使函数
有意义,应满⾜
,
解得:﹣3<x<0 或0<x<1 或2<x≤3,
所以函数
的定义域为(﹣3,0)∪(0,1)∪(2,3].
26.已知函数f(x)=(a2+a﹣5)ax 是指数函数.
(1)求f(x)的解析式;
(2)判断F(x)=f(x)﹣f(﹣x)的奇偶性.
【解答】解:(1)根据题意,∵函数f(x)=(a2+a﹣5)ax 是指数函数,
∴a2+a﹣5=1 且a>0,解得,a=2,
故f(x)=2x;
(2)F(x)为奇函数,证明如下:
F(x)=f(x)﹣f(﹣x)=2x﹣2﹣x 的定义域为R,
且对∀x∈R,﹣x∈R,
F(﹣x)=2﹣x﹣2x=﹣(2x﹣2﹣x)=﹣F(x),
故F(x)为奇函数.
27.对于函数
.
(1)是否存在实数a 使函数f(x)为奇函数?
(2)探索函数f(x)的单调性.
【解答】解:(1)假设存在实数a 使函数f(x)为奇函数,
因为f(x)的定义域为R,
则有
,
即
,解得a=﹣1,
故
,
故存在实数a=﹣1,使得f(x)为奇函数;
(2)令x1>x2,
则
=
=
,
由x1>x2,则
,
,
故当a﹣1>0,即a>1 时,f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在R 上单调递减,
当a﹣1=0,即a=1 时,f(x1)﹣f(x2)=0,即f(x1)=f(x2),
所以f(x)为常函数,不具单调性;
当a﹣1<0,即a<1 时,f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以f(x)在R 上单调递增,
综上所述:
当a=1 时,f(x)为常函数,不具单调性;
当a>1 时,f(x)在R 上单调递减;
当a<1 时,f(x)在R 上单调递增.
28.设函数f(x)=ln(x+2)+ln(2﹣x).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由.
【解答】解:(1)∵函数f(x)=ln(x+2)+ln(2﹣x),
∴
,可得﹣2<x<2,
∴函数f(x)的定义域为:(﹣2,2);
(2)f(x)为偶函数;
∵定义域关于原点对称,
且f(﹣x)=ln(2﹣x)+ln(2+x)=f(x),
所以f(x)为偶函数.
29.已知函数f(x)=lg(2+x)+lg(2﹣x).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的奇偶性.
【解答】解:(1)由题意得,
,解得﹣2<x<2.
∴函数f(x)的定义域为{x|﹣2<x<2};
(2)由上题,可知函数f(x)的定义域为{x|﹣2<x<2},关于原点对称,
⼜∵f(﹣x)=lg(2﹣x)+lg(2+x)=lg(2+x)+lg(2﹣x)=f(x),
∴函数f(x)为偶函数.
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函数——题型13~19
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
D
C
D
B
B
A
C
A
C
C
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
B
D
C
D
A
D
A
D
A
B
A
题号
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
答案
C
B
C
A
B
D
C
A
D
D
B
题号
34
35
36
37
38
答案
D
B
A
B
D
⼀.选择题(共38 ⼩题)
1.已知函数f(x)是定义域为R 的奇函数,当x≤0 时,f(x)=3x2+2x+2,则
的值为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:因为函数f(x)是定义域为R 的奇函数,
.
故选:D.
2.已知f(x)是定义在R 上的奇函数,x≥0 时f(x)=2x﹣1,则
=(
)
A.2
B.
C.
D.﹣2
【解答】解:因为f(x)是定义在R 上的奇函数,x≥0 时f(x)=2x﹣1,
所以
.
故选:D.
3.若
是奇函数,则ab=(
)
A.
B.
C.
D.2
【解答】解:根据题意,已知f(x)是奇函数,
由
,变形可得(1﹣x)[1﹣a(1﹣x)]≠0,所以x≠1,根据奇函数的定义域关于原点对称,
可得1﹣a(1﹣x)=0 的根为﹣1,解可得
,故
,
⼜因为f(x)为奇函数,则有f(﹣x)+f(x)=0,即
,即
,所以
,即﹣2b﹣1=0,故
.所
以
.
故选:C.
4.若
为偶函数,则a=(
)
A.
B.
C.1
D.2
【解答】解:若
为偶函数,
则g(x)=
﹣a 为奇函数,
则g(0)=2﹣a=0,即a=2,
所以f(x)=x(
)=
,经检验符合题意.
故选:D.
5.若函数f(x)=ax2+bx+1 是定义在[﹣1﹣a,2a]上的偶函数,则a=(
)
A.﹣1
B.1
C.2
D.﹣2
【解答】解:函数f(x)=ax2+bx+1 是定义在[﹣1﹣a,2a]上的偶函数,
则﹣1﹣a+2a=0,解得a=1.
故选:B.
6.若
为奇函数,则实数a=(
)
A.1
B.3
C.4
D.6
【解答】解:因为f(x)为奇函数,
所以f(﹣1)=﹣f(1),即
,
解得a=3,此时
,其定义域为{x|x≠0},
且
,
即f(x)为奇函数,所以a=3 满⾜题意.
故选:B.
7.已知
是奇函数,则a=(
)
A.2
B.﹣1
C.1
D.﹣2
【解答】解:∵函数是奇函数,∴满⾜f(﹣x)=﹣f(x),
即
,化简为
,得a﹣1=1,a=2,
此时
,函数的定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),成⽴.
故选:A.
8.已知函数f(x)=x3(aex﹣e﹣x)为偶函数,则a=(
)
A.﹣1
B.0
C.1
D.e
【解答】解:因为f(x)=x3(aex﹣e﹣x)为偶函数,
所以f(﹣x)=f(x)恒成⽴,
所以﹣x3(ae﹣x﹣ex)=x3(aex﹣e﹣x)恒成⽴,
整理得,(a﹣1)(e﹣x+ex)=0,
所以a=1.
故选:C.
9.已知函数
是偶函数,则m=(
)
A.3
B.0
C.﹣1
D.2
【解答】解:∵函数
是偶函数,y=x 为奇函数,
∴y=lg
为奇函数,
∴lg
+lg
=lg(
•
)=lg
=lg1=0,
∴m2=9,
∴m=±3.
经检验,m=3.
故选:A.
10.若f(x)=log2(9x+1)﹣kx 是偶函数,则k=(
)
A.1
B.
C.log23
D.2
【解答】解:若f(x)=log2(9x+1)﹣kx 是偶函数,
则f(﹣x)=f(x),
即log2(9﹣x+1)+kx=log2(9x+1)﹣kx,
即log2(9﹣x+1)﹣log2(9x+1)=﹣2kx,
所以log2
=log2
=﹣2kx,
所以﹣2xlog23=﹣2kx,
所以k=log23.
故选:C.
11.已知f(x)=ln(ex+1)﹣ax 是偶函数,则a 的值是(
)
A.﹣2
B.
C.
D.2
【解答】解:由函数f(x)=ln(ex+1)﹣ax 是偶函数,则f(﹣x)=f(x),
可得ln(e﹣x+1)+ax=ln(ex+1)﹣ax,即2ax=ln(ex+1)﹣ln(e﹣x+1)=lnex=x,
所以2a=1,解得
.
故选:C.
12.若函数
为奇函数,则f(0)+f(1)=(
)
A.0
B.
C.
D.ln2
【解答】解:
,
因为f(x)为奇函数,所以f(x)+f(﹣x)=0,
即
,
所以a=1,
经检验,a=1 满⾜题意,
所以
,
所以
.
故选:B.
13.已知函数h(x)是奇函数,且f(x)=h(x)+2,若x=2 是函数y=f(x)的⼀个零点,则f(﹣2)=
(
)
A.﹣4
B.0
C.2
D.4
【解答】解:因为x=2 是函数y=f(x)的⼀个零点,则f(2)=0,于是f(2)=h(2)+2=0,即h(2)
=﹣2,
⽽函数h(x)是奇函数,则有h(﹣2)=﹣h(2)=2,
所以f(﹣2)=h(﹣2)+2=4.
故选:D.
14.已知函数f(x)=ax5+bsinx+c,若f(﹣1)+f(1)=2,则c=(
)
A.﹣1
B.0
C.1
D.
【解答】解:因为f(﹣1)+f(1)=2,
所以﹣a﹣bsin1+c+a+bsin1+c=2,
所以c=1.
故选:C.
15.已知
,且f(﹣5)=m,f(5)=(
)
A.m
B.﹣m
C.4﹣m
D.8﹣m
【解答】解:∵f(x)关于(0,4)对称,
∴
=4,
即m+f(5)=8,得f(5)=8﹣m,
故选:D.
16.已知定义在R 上的函数f(x)满⾜
,且f(2)=﹣1,则f(100)=(
)
A.﹣3
B.1
C.﹣1
D.3
【解答】解:因为
,
所以f(x+4)=
=f(x),即函数的周期T=4,
因为f(2)=﹣1,
所以f(0)=
=﹣3,
则f(100)=f(0)=﹣3.
故选:A.
17.已知y=f(x)是定义在R 上的函数,且f(x+4)=﹣f(x),如果当x∈(0,4]时,f(x)=﹣3x,则f
(985)=(
)
A.9
B.﹣9
C.3
D.﹣3
【解答】解:∵y=f(x)是定义在R 上的函数,且f(x+4)=﹣f(x),
∴f(x+8)=﹣f(x+4)=f(x),
∵当x∈(0,4]时,f(x)=﹣3x,
∴f(985)=f(123×8+1)=f(1)=﹣31=﹣3.
故选:D.
18.已知定义在R 上的函数f(x)满⾜f(x+3)=f(x),且当x∈(1,3]时,f(x)=log4x,则f(2021)=
(
)
A.
B.0
C.log43
D.1
【解答】解:根据题意,定义在R 上的函数f(x)满⾜f(x+3)=f(x),则f(x)是周期为3 的周期函
数,
则f(2021)=f(2+2019)=f(2),
⼜由当x∈(1,3]时,f(x)=log4x,则f(2)=log42=,
故f(2021)=,
故选:A.
19.已知函数y=f(x+1)的图象关于直线x=﹣3 对称,且对∀x∈R 都有f(x)+f(﹣x)=2 当x∈(0,2]
时,f(x)=x+2.则f(2022)=(
)
A.﹣1
B.1
C.2
D.﹣2
【解答】解:函数y=f(x+1)的图象关于直线x=﹣3 对称,可得f(x)的对称轴x=﹣2;
对∀x∈R 都有f(x)+f(﹣x)=2 可得f(x)的对称中⼼为(0,1);
由上述对称轴和对称中⼼可得函数周期T=8,
所以f(2022)=f(8×252+6)=f(6)=f(﹣2)=2﹣f(2)=2﹣4=﹣2,
故答案选:D.
20.已知函数f(x)是(﹣∞,+∞)上的偶函数,且f(1﹣x)=f(1+x),当x∈[0,1]时,f(x)=2x﹣1,则
f(2021)+f(2022)的值为(
)
A.1
B.2
C.﹣1
D.0
【解答】解:因为f 函数(x)是(﹣∞,+∞)上的偶函数,所以f(﹣x)=f(x)①,
⽽f(1﹣x)=f(1+x),可得f(x)=f(2﹣x)②,
由①②可得f(﹣x)=f(﹣x+2),所以可得周期T=2,
所以f(2021)+f(2022)=f(1010×2+1)+f(1011×2+0)=f(1)+f(0),
⽽x∈[0,1]时,f(x)=2x﹣1,所以f(1)+f(0)=21﹣1+20﹣1=1,
故选:A.
21.已知f(x)是定义在R 上的奇函数,且满⾜f(2+x)=f(2﹣x),当x∈(0,2]时,f(x)=x2+a,若f
(2022)=0,则a=(
)
A.﹣8
B.﹣4
C.0
D.4
【解答】解:因为f(x)是定义在R 上的奇函数,
所以f(2+x)=f(2﹣x)=﹣f(x﹣2),
所以f(4+x)=﹣f(x),
所以f(8+x)=f(x),
所以f(x)的周期为8,
所以f(2022)=f(﹣2)=﹣f(2)=﹣4﹣a=0,
所以a=﹣4,
故选:B.
22.已知f(x)是定义在R 上的奇函数,且f(x+2)=f(x),当x∈(0,1)时,f(x)=3x﹣1,则f(log34)
=(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由已知得:f(x+2)=f(x),
∴f(x)是周期为2 的函数,
∴
,
⼜f(x)是定义在R 上的奇函数,
∴
,
当x∈(0,1)时,f(x)=3x﹣1,
∴
.
故选:A.
23.已知函数f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数,且f(x)的图像关于直线x=1 对称,当x∈[﹣1,0)时,
,则f(2020)+f(2021)=(
)
A.﹣1
B.0
C.1
D.2
【解答】解:由f(x)的图像关于直线x=1 对称得f(1﹣x)=f(1+x),⼜因为合函数f(x)是(﹣∞,
+∞)上的奇函数,
所以﹣f(x﹣1)=f(1+x),所以f(x)=﹣f(x+2),所以f(x+2)=﹣f(x+4),所以﹣f(x)=﹣f(x+4),
所以f(x)=f(x+4),所以4 是函数f(x)的周期,⼜因为当x∈[﹣1,0)时,
,
则f(2020)+f(2021)=f(0)+f(1)=0﹣f(﹣1)=﹣1+()﹣1=1.
故选:C.
24.定义在R 上的偶函数f(x)满⾜f(x+2)=f(x),且当0≤x≤1 时,
,则f(﹣2021)
=(
)
A.lg9
B.2
C.3
D.lg8
【解答】解:由f(x)=f(x+2),故f(x)为周期为2 的偶函数,
所以f(﹣2021)
=f(2021)
=f(2×1010+1)=f(1)=log39=2.
故选:B.
25.若f(x)为定义在R 上的奇函数,且f(x+4)=f(﹣x),当x∈(0,2]时,f(x)=2x,则f(0)+f(1)
+…+f(2021)=(
)
A.0
B.2
C.6
D.8
【解答】解:根据题意,f(x)为定义在R 上的奇函数,且f(x+4)=f(﹣x),则有f(x+4)=﹣f(x),
则有f(x+8)=﹣f(x+4)=f(x),即函数f(x)是周期为8 的周期函数,
⼜由f(x+4)=﹣f(x),即f(x+4)+f(x)=0,
则有f(0)+f(4)=0,f(1)+f(5)=0,f(2)+f(6)=0,f(3)+f(7)=0,
则有f(0)+f(1)+f(2)+…+f(7)=0,
所以f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2021)
=[f(0)+f(1)+f(2)+…+f(7)]×252+f(2016)+f(2017)+f(2018)+f(2019)+f(2020)+f(2021)
=f(2016)+f(2017)+f(2018)+f(2019)+f(2020)+f(2021)
=f(0)+f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)
=f(2)+f(3)
=f(2)+f(1)=22+2=6.
故选:C.
26.定义在R 上的偶函数y=f(x)满⾜f(x﹣1)=﹣f(x),且在[0,1]上单调递增,
,b=f
(ln
),c=f(2024),则a,b,c 的⼤⼩关系是(
)
A.a>b>c
B.a>c>b
C.b>c>a
D.c>b>a
【解答】解:由f(x﹣1)=﹣f(x),得f(x﹣2)=﹣f(x﹣1)=f(x),
∴f(x)的周期为2,
∵f(x)为偶函数,
∴
=f(1012﹣)=f(﹣)=f(),c=f(2024)=f(0),
∵0<1n
<ln
=<1,且f(x)在[0,1]上单调递增,
∴c<b<a.
故选:A.
27.已知函数f(x)对于任意x∈R 都有f(x)=f(﹣x),f(x+1)=﹣f(x),且f(x)在区间[0,1]上是单
调递增的,则f(﹣6.5),f(﹣1),f(0)的⼤⼩关系是(
)
A.f(﹣1)<f(0)<f(﹣6.5)
B.f(0)<f(﹣6.5)<f(﹣1)
C.f(﹣1)<f(﹣6.5)<f(0)
D.f(﹣6.5)<f(0)<f(﹣1)
【解答】解:∵函数f(x)对于任意x∈R 都有f(x)=f(﹣x),∴f(x)为偶函数,
∵f(x+1)=﹣f(x),∴f(x+2)=﹣f(x+1)=f(x),∴f(x)的周期为2,
则f(﹣6.5)=f(6.5)=f(0.5),f(﹣1)=f(1),
∵f(x)在区间[0,1]上是单调递增的,
∴f(0)<f(0.5)<f(1),即f(0)<f(﹣6.5)<f(﹣1),
故B 正确,ACD 错误,
故选:B.
28.设函数f(x)定义在实数集上,f(1+x)=f(1﹣x),且当x≥1 时,
,则有(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由f(1+x)=f(1﹣x),得函数f(x)关于x=1 对称,
当x≥1 时,
,为减函数,
则当x≤1 时,函数f(x)为增函数,
∵f(2)=f(1+1)=f(1﹣1)=f(0),
∴f(0)<f()<f(),
即f(2)<f()<f(),
故选:D.
29.设函数f(x)定义在实数集上,有f(﹣1+x)=f(3﹣x),且当x≥1 时,f(x)=lnx,则有(
)
A.f()<f(2)<f()
B.f()<f(2)<f()
C.f()<f()<f(2)
D.f(2)<f()<f()
【解答】解:根据题意,函数f(x)定义在实数集上,有f(﹣1+x)=f(3﹣x),则函数f(x)的图象关
于直线x=1 对称,
则f()=f(),f()=f(),
⼜由当x≥1 时,f(x)=lnx,f(x)在区间[1,+∞)上为增函数,
则有f()<f()<f(2),
故有f()<f()<f(2);
故选:C.
30.已知函数f(x)的图象关于直线x=﹣2 对称,且f(x)在[﹣2,+∞)上单调递增,则不等式f(x)≥f
(x﹣2)的解集为(
)
A.[﹣1,+∞)
B.[3,+∞)
C.(﹣∞,﹣1]
D.(﹣∞,3]
【解答】解:∵f(x)的图象关于直线x=﹣2 对称,且f(x)在[﹣2,+∞)上单调递增,
∴由不等式f(x)≥f(x﹣2),得|x﹣(﹣2)|≥|x﹣2﹣(﹣2)|,
解得x≥﹣1.
故选:A.
31.函数f(x)是定义在R 上的奇函数,且在(0,+∞)上单调递增,f(1)=0,则不等式xf(x﹣1)<0
的解集为(
)
A.(﹣∞,0)∪[2,+∞)
B.(0,1)
C.(﹣∞,0)∪(2,+∞)
D.(1,2)
【解答】解:因为函数f(x)是定义在R 上的奇函数,且在(0,+∞)上单调递增,f(1)=0,
则不等式xf(x﹣1)<0 可转化为
或
,
即1<x<2.
故选:D.
32.已知f(x)是定义在R 上的奇函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=ex﹣2,则不等式f(lnx)>0 的解集
为(
)
A.
B.(2,+∞)
C.
D.
【解答】解:根据题意,当x∈(0,+∞)时,f(x)=ex﹣2,易得f(x)在(0,+∞)上为增函数,
若f(x)=ex﹣2>0,解可得x>ln2,
⼜由f(x)是定义在R 上的奇函数,则f(x)在(﹣∞,0)上为增函数,且当﹣ln2<x<0 时,f(x)>0,
对于f(lnx)>0,则有
或
,解可得
<x<0 或x>2,
即不等式的解集为(,1)∪(2,+∞).
故选:D.
33.若f(x)=ex﹣ae﹣x 为奇函数,则满⾜f(x﹣1)>
﹣e2的x 的取值范围是(
)
A.(﹣2,+∞)
B.(﹣1,+∞)
C.(2,+∞)
D.(3,+∞)
【解答】解:若f(x)=ex﹣ae﹣x 为奇函数,则f(0)=1﹣a=0,于是a=1,则f(x)=ex﹣e﹣x,
﹣
e2=f(﹣2),
不等式f(x﹣1)>
﹣e2可化为f(x﹣1)>f(﹣2),由于f(x)=ex﹣e﹣x 在R 上单调递增,
故x﹣1>﹣2,即x>﹣1,
故选:B.
34.已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,若当x∈(﹣∞,0]时,f(x)=x2+3﹣x+m,则满⾜f(x﹣1)
+f(m)<0 的x 的取值范围为(
)
A.(﹣∞,0)
B.(0,+∞)
C.(﹣∞,2)
D.(2,+∞)
【解答】解:∵f(x)是定义在R 上的奇函数,
∴f(0)=0,即m+1=0,解得m=﹣1,
⼜当x∈(﹣∞,0]时,y=x2、y=3﹣x 均为减函数,则f(x)=x2+3﹣x﹣1 为(﹣∞,0]上的减函数,
根据奇函数对称性可得当x∈(0,+∞)时,f(x)也是减函数,则f(x)在R 上为减函数.
∵f(x﹣1)+f(m)<0,∴f(x﹣1)<﹣f(﹣1),即f(x﹣1)<f(1),
∵f(x)在R 上为减函数,
∴x﹣1>1,解得x>2,即x∈(2,+∞),
故选:D.
35.已知函数y=f(x)在R 上是奇函数,当x>0 时,f(x)=2x﹣2,则不等式x[f(x)﹣2f(﹣x)]<0 的
解集是(
)
A.(﹣1,1)
B.(﹣1,0)∪(0,1)
C.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
D.(﹣∞,﹣3)∪(﹣1,1)∪(3,+∞)
【解答】解:根据题意,函数y=f(x)在R 上是奇函数,则f(0)=0,
⼜由当x>0 时,f(x)=2x﹣2,则f(x)的草图如图:
⽽x[f(x)﹣2f(﹣x)]<0⇔x[f(x)+2f(x)]<0⇔xf(x)<0,则有
或
,
分析可得:﹣1<x<0 或0<x<1,
即不等式的解集为(﹣1,0)∪(0,1).
故选:B.
36.已知f(x)是定义在R 上的奇函数,当x>0 时,
,则不等式(x﹣1)f(x)>0
的解集为(
)
A.(﹣2,0)∪(1,2)
B.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)
C.(﹣∞,﹣2)∪(1,2)
D.(﹣2,0)∪(2,+∞)
【解答】解:根据题意,当x>0 时,
,
函数y=在(0,+∞)上为减函数,y=log2x 在(0,+∞)上为增函数,
故函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,
同时,f(2)=2﹣1﹣1=0,
故在区间(0,2)上,f(x)>0,在区间(2,+∞)上,f(x)<0,
⼜由f(x)为奇函数,
则在区间(﹣2,0)上,f(x)<0,在区间(﹣∞,﹣2)上,f(x)>0,
对于不等式(x﹣1)f(x)>0,等价于
或
,
解可得:﹣2<x<0 或1<x<2,即不等式的解集为(﹣2,0)∪(1,2).
故选:A.
37.设函数f(x)是R 上的奇函数,当x<0 时,f(x)=﹣x2﹣7x,则不等式f(x)﹣f(x﹣1)<0 的解集
为(
)
A.(﹣2,4)
B.(﹣3,4)
C.(﹣2,3)
D.(﹣3,3)
【解答】解:根据题意,设x>0,则﹣x<0,
因为x<0 时,f(x)=﹣x2﹣7x,
所以f(﹣x)=﹣x2+7x,
因为f(x)是定义在R 上的奇函数,
所以f(﹣x)=﹣x2+7x=﹣f(x),
所以f(x)=x2﹣7x,
即x≥0 时,f(x)=x2﹣7x,
此时函数在
上单调递减,在
单调递增;
当x<0 时,f(x)=﹣x2﹣7x,此时函数在
上单调递增,在
单调递减;
所以函数f(x)在
上单调递减,
若f(x)﹣f(x﹣1)<0,即f(x﹣1)>f(x),
⼜由x﹣1<x,且f(﹣3)=f(﹣4),f(3)=f(4),
必有
时,f(x)﹣f(x﹣1)<0,
解得:﹣3<x<4,所以不等式f(x)﹣f(x﹣1)<0 的解集为(﹣3,4).
故选:B.
38.定义在R 上的奇函数f(x)满⾜:∀x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,都有
,f(3)=
0,则满⾜不等式xf(x)>0 的实数x 的取值范围为(
)
A.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞)
B.(﹣3,0)∪(3,+∞)
C.(﹣∞,﹣3)∪(0,3)
D.(﹣3,0)∪(0,3)
【解答】解:因为∀x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,都有
,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,⼜f(x)是定义在R 上的奇函数,
根据奇函数的对称性可知,f(x)在(﹣∞,0)上单调递减,
⼜f(3)=0,所以f(﹣3)=﹣f(3)=0,
所以当x<﹣3 或0<x<3 时f(x)>0,当﹣3<x<0 或x>3 时f(x)<0,
不等式xf(x)>0,即
或
,
解得0<x<3 或﹣3<x<0.
故选:D.
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函数——题型20~22
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
A
A
C
D
A
A
D
B
A
B
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
答案
A
C
A
B
C
C
B
B
⼀.选择题(共19 ⼩题)
1.已知f(x)是定义在R 上的偶函数,且当x≥0 时,f(x)=
,若对任意实数t∈[
,2],都有f(t+a)
﹣f(t﹣1)>0 恒成⽴,则实数a 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,﹣3)∪(0,+∞)
B.(﹣1,0)
C.(0,1)
D.(﹣∞,1)∪(2,+∞)
【解答】解:∵当x>0 时,f(x)=
=1﹣
,∴f(x)在(0,+∞)单调递增.
∵对任意实数t∈[
,2],都有f(t+a)﹣f(t﹣1)>0 即f(t+a)>f(t﹣1)恒成⽴,
⼜f(x)是定义在R 上的偶函数,
∴|t+a|>|t﹣1|,
∴(2a+2)t+a2﹣1>0,
∴
,
解得a>0 或a<﹣3
则实数a 的取值范围是a>0 或a<﹣3.
故选:A.
2.已知函数f(x)=2sinx﹣2x,若对任意m∈[﹣2,2],f(ma﹣8)+f(a2)>0 恒成⽴,则a 的取值范围是
(
)
A.(﹣2,2)
B.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)
C.(﹣1,1)
D.(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞)
【解答】解:由题意得函数定义域为R,
f(﹣x)=2sin(﹣x)+2x=﹣2(sinx﹣x)=﹣f(x),即f(x)是奇函数,
f'(x)=2(cosx﹣1)≤0,即f(x)在R 上单调递减,
对任意m∈[﹣2,2],f(ma﹣8)+f(a2)>0 恒成⽴,即f(ma﹣8)>﹣f(a2)=f(﹣a2),
∴ma﹣8<﹣a2对任意m∈[﹣2,2]恒成⽴,即ma﹣8+a2<0,
令g(m)=ma﹣8+a2,m∈[﹣2,2],
∴
,即
,解得﹣2<a<2,
∴a 的取值范围是(﹣2,2).
故选:A.
3.已知函数
,不等式f(a2)+f(3a﹣4)≥2 恒成⽴,则a 的取值范围为(
)
A.[﹣4,1]
B.[﹣4,﹣1]
C.[﹣1,4]
D.[1,4]
【解答】解:令g(x)=f(x)﹣1=ln(
﹣x)﹣x3,x∈R,
则g(﹣x)=ln(
+x)+x3=ln
+x3=﹣ln(
﹣x)+x3=﹣g(x),
∴g(x)是奇函数,
∵y=﹣ln(
+x)=ln(
﹣x)在[0,+∞)上单调递减,y=﹣x3在[0,+∞)上单调递减,
∴g(x)在[0,+∞)上单调递减,
⼜g(x)是奇函数,
∴g(x)在R 上单调递减,
不等式f(a2)+f(3a﹣4)≥2 恒成⽴,即f(a2)﹣1+f(3a﹣4)≥﹣f(3a﹣4)+1=﹣[f(3a﹣4)﹣1],
∴g(a2)≥﹣g(3a﹣4)=g(4﹣3a)恒成⽴,
∴a2≤4﹣3a,解得﹣4≤a≤1,即a 的取值范围为[﹣4,1].
故选:A.
4.已知函数
,若不等式f(3x﹣9x)+f(a•3x﹣2)<0 对任意实数x 恒成⽴,则
a 的取值范围为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:函数
可知函数是增函数,也是奇函数,
不等式f(3x﹣9x)+f(a•3x﹣2)<0 对任意实数x 恒成⽴,
等价于f(3x﹣9x)<﹣f(a•3x﹣2)=f(2﹣a•3x),
可得3x﹣9x<2﹣a•3x,
即a<
,因为
≥
=2
,当且仅当x=
时,取等号,
所以a∈
.
故选:C.
5.已知函数
,若当
时,f(tsin2θ)+f(4t﹣sinθ)>0 恒成⽴,
则实数t 的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:f(x)的定义域为R,
∵f(﹣x)=﹣x3+lg(﹣x+
)=﹣x3﹣lg(x+
)=﹣[x3+lg(x+
)]=﹣f(x),
∴f(x)为奇函数,
∵函数
在[0,+∞)上均为增函数,
∴f(x)在[0,+∞)上为增函数,所以f(x)在R 上为增函数,
由f(tsin2θ)+f(4t﹣sinθ)>0,得f(tsin2θ)>﹣f(4t﹣sinθ),
∴f(tsin2θ)>f(﹣4t+sinθ),
∴tsin2θ>﹣4t+sinθ,即tsin2θ﹣sinθ+4t>0,
当
时,sinθ∈[0,1],
令g(x)=tx2﹣x+4t,x∈[0,1],
当t=0 时,g(x)=﹣x≤0,舍去;
当t≠0 时,对称轴为
,
当
,即
时,则有
,即(4t﹣1)
(4t+1)>0,解得
,所以
;
当
,即t<0 时,有g(1)=t﹣1+4t>0,得
,不满⾜t<0,所以t∈∅;
当
,即
时,有g(1)=t﹣1+4t>0,得
,所以
,
综上,
.
故选:D.
6.已知f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x>0 时,f(x)=x﹣a.若∀x∈R,f(x﹣a2)≤f(x),则a 的
取值范围为(
)
A.(﹣∞,0]∪[2,+∞)
B.(﹣∞,2]
C.[0,2]
D.(﹣∞,0]
【解答】解:因为当x>0 时,f(x)=x﹣a,且f(x)是定义在R 上的奇函数,
所以当x<0 时,f(x)=x+a,且f(0)=0,
所以
,
当a≤0 时,f(x)在R 上单调递增,⽽x﹣a2≤x 恒成⽴,所以f(x﹣a2)≤f(x)成⽴,即a≤0 符合题意;
当a>0 时,f(x)在(﹣∞,0)和(0,+∞)分别单调递增,但在R 上不具有单调性,
若f(x﹣a2)≤f(x)且x﹣a2≤x 恒成⽴,则x﹣a2+a≤x﹣a,
即a2≥2a,解得a≤0 或a≥2,所以a≥2,
综上a∈(﹣∞,0]∪[2,+∞).
故选:A.
7.设函数f(x)的定义域为R,且f(x+4)=2f(x),当x∈(0,4]时,f(x)=2x2﹣8x,若对于∀x∈(﹣∞,
t],都有f(x)≥﹣恒成⽴,则t 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,﹣11]
B.(﹣∞,﹣7]
C.(﹣∞,﹣5]
D.(﹣∞,﹣3]
【解答】解:f(x+4)=2(x)表示函数f(x)每向左移动4 个单位⻓度,f(x)的函数值减少为移动前
的⼀半,
则当x∈(0,﹣4]时,f(x)的最⼩值为﹣8,
当x∈(﹣4,0]时,f(x)的最⼩值为﹣4,
......
当x∈(﹣16,﹣12]时,f(x)的最⼩值为
<
,
故当x∈(﹣12,﹣8]时,令
,
则x1=﹣11,x2=﹣9,
因为对于∀x∈(﹣∞,t],都有f(x)≥﹣恒成⽴,
故t≤﹣11.
故选:A.
8.若存在正数x 使ex(x﹣a)<1 成⽴,则实数a 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,+∞)
B.[﹣2.+∞)
C.[0,+∞)
D.(﹣1,+∞)
【解答】解:由ex(x﹣a)<1,得x•ex﹣a•ex<1,
∴a>x﹣
,
设f(x)=x﹣
,则f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴当x>0 时,
f(x)>f(0)=﹣1,
∴若存在正数x,使ex(x﹣a)<1 成⽴,
则a>﹣1.
故选:D.
9.设函数f(x)为|x|﹣1 与x2﹣2ax+a+3 中较⼤的数,若存在x 使得f(x)≤0 成⽴,则实数a 的取值范围
为(
)
A.
B.
C.
D.[﹣1,1]
【解答】解:因为f(x)=max{|x|﹣1,x2﹣2ax+a+3},
所以f(x)代表|x|﹣1 与x2﹣2ax+a+3 两个函数中的较⼤者,
不妨假设g(x)=|x|﹣1,h(x)=x2﹣2ax+a+3,
g(x)的函数图像如下图所示:
h(x)=x2﹣2ax+a+3 是⼆次函数,开⼝向上,对称轴为直线x=a,
①当a<﹣1 时,
h(x)=x2﹣2ax+a+3 在[﹣1,1]上是增函数,
需要h(﹣1)=(﹣1)2﹣2a(﹣1)+a+3=3a+4≤0 即
,
则存在x 使得f(x)≤0 成⽴,
故
;
②当﹣1≤a≤1 时,
h(x)=x2﹣2ax+a+3 在[﹣1,1]上是先减后增函数,
需要
,
即a2﹣a﹣3≥0,
解得
或
,
⼜
,
,
故﹣1≤a≤1 时⽆解;
③当a>1 时,
h(x)=x2﹣2ax+a+3 在[﹣1,1]上是减函数,
需要h(1)=12﹣2a+a+3=﹣a+4≤0 即a≥4,
则存在x 使得f(x)≤0 成⽴,
故a≥4.
综上所述,a 的取值范围为
.
故选:B.
10.已知定义在R 上的函数f(x)=x2﹣2tx+1 在(﹣∞,1]上单调递减,且对任意的x1,x2∈[0,t+1],总有
|f(x1)﹣f(x2)|≤2,则实数t 的取值范围是(
)
A.
B.[﹣1,1]
C.[0,1]
D.[1,3]
【解答】解:因为函数f(x)=x2﹣2tx+1 的对称轴⽅程为x=t,
所以函数f(x)在(﹣∞,t]上单调递减,在[t,+∞)上单调递增,
⼜因为函数f(x)=x2﹣2tx+1 在(﹣∞,1]上单调递减,所以t≥1,
所以函数f (x )在[0 ,t+1] 上的最⼤值为f (x )max =f (0 )=1 ,最⼩值为
,
⼜因为对任意的x1,x2∈[0,t+1],总有|f(x1)﹣f(x2)|≤2,
所以f(x)max﹣f(x)min≤2,即1﹣(﹣t2+1)≤2,所以﹣
≤t
,
⼜因为t≥1,所以1≤t≤
,所以实数t 的取值范围是[1,
].
故选:A.
11.已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=x2ex,若对任意的x2∈[﹣1,1],存在
,使得f(x1)
=g(x2),则实数a 的取值范围是(
)
A.[e+1,4]
B.[e,4]
C.
D.
【解答】解:因为f(x)=﹣x2+a 在[﹣,2]的值域为[a﹣4,a],
g(x)=x2ex 的导数为g′(x)=2xex+x2ex=x(x+2)ex,
可得g(x)在[﹣1,0]递减,(0,1]递增,
所以g(x)在[﹣1,1]的最⼩值为g(0)=0,最⼤值为g(1)=e,即值域为[0,e].
对任意的x2∈[﹣1,1],存在x1∈[﹣,2],使得f(x1)=g(x2),
可得[0,e]⊆[a﹣4,a],
可得a﹣4≤0<e≤a,
解得e≤a≤4,
即实数a 的取值范围是[e,4].
故选:B.
12.已知函数f(x)=x2﹣2x,g(x)=ax+2(a>0),若对任意x1∈R,都存在x2∈[﹣2,+∞),使得f(x1)
>g(x2),则实数a 的取值范围是(
)
A.
B.(0,+∞)
C.
D.
【解答】解:∵函数f(x)=x2﹣2x 的图象是开⼝向上的抛物线,且关于直线x=1 对称
∴f(x)的最⼩值为f(1)=﹣1,⽆最⼤值,
可得f(x1)值域为[﹣1,+∞),
⼜∵g(x)=ax+2(a>0),x2∈[﹣2,+∞),
∴g(x)=ax+2(a>0)为单调增函数,g(x2)值域为[g(﹣2),+∞),
即g(x2)∈[2﹣2a,+∞),
∵对任意的x1∈R 都存在x2∈[﹣2,+∞),使得f(x1)>g(x2),
∴只需f(x)值域是g(x)值域的⼦集即可,
∴2﹣2a<﹣1,解得:a>,
故选:A.
13.已知函数f(x)=x3﹣6x2+9x,g(x)=x3﹣
x2+ax﹣(a>1)若对任意的x1∈[0,4],总存在x2∈[0,
4],使得f(x1)=g(x2),则实数a 的取值范围为(
)
A.(1,]
B.[9,+∞)
C.(1,]∪[9,+∞)
D.[
,]∪[9,+∞)
【解答】解:函数f(x)=x3﹣6x2+9x,导数为f′(x)=3x2﹣12x+9=3(x﹣1)(x﹣3),
可得f(x)的极值点为1,3,
由f(0)=0,f(1)=4,f(3)=0,f(4)=4,
可得f(x)在[0,4]的值域为[0,4];
g(x)=x3﹣
x2+ax﹣(a>1),
导数为g′(x)=x2﹣(a+1)x+a=(x﹣1)(x﹣a),
当1<x<a 时,g′(x)<0,g(x)递减;
当x<1 或x>a 时,g′(x)>0,g(x)递增.
由g(0)=﹣,g(1)=(a﹣1),g(a)=﹣a3+
a2﹣,g(4)=13﹣4a,
当3≤a≤4 时,13﹣4a≤
(a﹣1),
g(x)在[0,4]的值域为[﹣,(a﹣1)],
由对任意的x1∈[0,4],总存在x2∈[0,4],使得f(x1)=g(x2),
可得[0,4]⊆[﹣,(a﹣1)],
即有4≤
(a﹣1),解得a≥9 不成⽴;
当1<a<3 时,13﹣4a>(a﹣1),
g(x)在[0,4]的值域为[﹣,13﹣4a],
由题意可得[0,4]⊆[﹣,13﹣4a],
即有4≤13﹣4a,解得a≤
,即为1<a≤
;
当a>4 时,可得g(1)取得最⼤值,g(4)<﹣3 为最⼩值,
即有[0,4]⊆[13﹣4a,(a﹣1)],
可得13﹣4a≤0,4≤
(a﹣1),即a≥
,且a≥9,
解得a≥9.
综上可得,a 的取值范围是(1,]∪[9,+∞).
故选:C.
14.已知函数
,∃x1∈[2,a],∃x2∈[a,9](2<a<9),使f(x1)f(x2)≥300 成⽴,则实数a
的取值范围是(
)
A.(2,3]
B.(2,4]
C.(4,6]
D.(4,9)
【解答】解:由已知当x∈[2,9]时,
≥2
=12,当且仅当x=
,即x=6 时等号成⽴,
由对勾函数的性质可知
在[2,6)上单调递减,在(6,9]上单调递增,
⼜f(2)=2+
=20,f(9)=9+
=13<20=f(2),
所以
在[2,a]上的最⼤值为f(2)=20,
⼜∃x1∈[2,a],∃x2∈[a,9],使f(x1)f(x2)≥300 成⽴,
即f(x1)maxf(x2)≥300,
所以∃x2∈[a,9],使f(x2)=15,
即f(x)在[a,9]上的最⼤值f(a)≥15,
即a+
≥15,解得a≤3 或a≥12,
⼜2<a<9,
所以a∈(2,3].
故选:A.
15.已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=x2ex,若对任意的x2∈[﹣1,1],存在唯⼀的x1∈[﹣,2],使得f(x1)
=g(x2),则实数a 的取值范围是(
)
A.(e,4]
B.(e+
,4]
C.(e+
,4)
D.(,4]
【解答】解:f(x)=﹣x2+a 在[﹣,2]的值域为[a﹣4,a],
但f(x)在(,2]递减,此时f(x)∈[a﹣4,a﹣).
g(x)=x2ex 的导数为g′(x)=2xex+x2ex=x(x+2)ex,
可得g(x)在[﹣1,0]递减,(0,1]递增,
则g(x)在[﹣1,1]的最⼩值为g(0)=0,最⼤值为g(1)=e,即值域为[0,e].
对任意的x2∈[﹣1,1],存在唯⼀的x1∈[﹣,2],使得f(x1)=g(x2),
可得[0,e]⊆[a﹣4,a﹣),
可得a﹣4≤0<e<a﹣,
解得e+
<a≤4.
故选:B.
16.已知函数
,若对任意的x1∈R ,总存在
,使得g(x1)=ln|3m﹣2|+f(x2),则实数m 的取值范围为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:∵
,g(x)=ln(ex+e﹣x+e),
设
,
,
令
,则
,
可得
,当且仅当r=1 时,等号成⽴,
则f(x)≥ln2,∴y=ln|3m﹣2|+f(x)的值域为A=[ln|3m﹣2|+ln2,+∞),
⼜∵
,当且仅当x=0 时取等号,
可得g(x)≥ln(e+2),∴g(x)的值域为B=[ln(e+2),+∞),
∵对任意的x1∈R,总存在
,使得g(x1)=ln|3m﹣2|+f(x2),
∴B⊆A,则ln|3m﹣2|+ln2≤ln(e+2),
即
,解得
且
,
∴实数m 的取值范围
.
故选:C.
17.已知函数f(x)=
,若∀x1,x1∈[0,2],x1≠x2,都有
>0 成⽴,
则a 的取值范围为(
)
A.(0,2]
B.(﹣∞,1]
C.(0,1]
D.(0,+∞)
【解答】解:因为对于∀x1x2∈[0,2]x1≠x2,都有
成⽴,所以函数f(x)是增函数,
则函数y=ax+1﹣a 在[0,1]上单调递增,所以a>0①;
同时,
在(1,2]上单调递增,则
,即a≤2②;
且有1•a+1﹣a≤21﹣a,即1﹣a≥0③;
联⽴①②③得0<a≤1.
故选:C.
18.已知函数
,对∀x1∈[﹣2,2],∃x2∈[﹣2,2],使得g(x1)
=f(x2)成⽴,则实数a 的取值范围是(
)
A.[﹣2,2]
B.[﹣1,1]
C.[0,4]
D.[1,3]
【解答】解:当x∈[﹣2,2]时,记g(x)和f(x)的值域分别为集合A,B.
当0≤x≤2 时,2x﹣1∈[0,3],当﹣2≤x<0 时,﹣x2∈[﹣4,0),
所以,函数f(x)的值域为B=[﹣4,3].
因为对∀x1∈[﹣2,2],∃x2∈[﹣2,2],使得g(x1)=f(x2)成⽴,
所以,A⊆B.
当a=0 时,A={1},满⾜题意;
当a>0 时,A=[﹣2a+1,2a+1],则
,解得0<a≤1;
当a<0 时,A=[2a+1,﹣2a+1],则
,解得﹣1≤a<0.
综上,实数a 的取值范围是[﹣1,1].
故选:B.
19.若函数f(x)=x2﹣ax+a2对任意
,总存在t∈
,使得f(x)=t 成⽴,
则实数a 的范围是(
)
A.
B.(1,2]
C.[
]
D.
【解答】解:由题意,只需f(x)在
上的值域为[
,2a]的⼦集即可,
因为a>0,所以
,对称轴为x=,由x∈[
]得a>1,
①当
,即1<a
时,f(x)在[
]上单调递增,此时f(x)∈[a2+
﹣1,a2],
由题意得
,由
=1(a=1 时取等号),故第⼀个式⼦恒成
⽴,
由第⼆个式⼦得0<a≤2,
故此时1<a
;
②当
,即a
时,f(x)在[
)递减,在[
]上递增,
此时最⼩值为f()=
,最⼤值为f(a)=a2,所以
,解得
≤a≤2,
故此时
;
综上,所求a 的范围为(1,2].
故选:B.
⼆.填空题(共3 ⼩题)
20.已知函数f(x)=
ax2﹣(2a+1)x+2lnx(a∈R).g(x)=x2﹣2x,若对任意x1∈(0,2],均存在x2∈
(0,2],使得f(x1)<g(x2),则a 的取值范围是
a>ln2﹣1
.
【解答】解:由已知,在(0,2]上有fmax(x)<gmax(x).
由已知,gmax(x)=0,
f′(x)=
,(x>0);
当a≤0 时,x>0,ax﹣1<0,在区间(0,2]上,f′(x)>0;f(x)在(0,2]上单调递增,
①当a≤
时,>2,f(x)在(0,2]上单调递增,
故fmax(x)=f(2)=2a﹣2(2a+1)+2ln2=﹣2a﹣2+2ln2,
所以,﹣2a﹣2+2ln2<0,解得a>ln2﹣1,故ln2﹣1<a≤
.
②当a>时,0<<2,f(x)在(0,]上单调递增,在[
,2]上单调递减,
故fmax(x)=f()=﹣2﹣
﹣2lna.
由a>可知lna>ln
>ln
=﹣1,2lna>﹣2,﹣2lna<2,
所以,﹣2﹣2lna<0,fmax(x)<0,
综上所述a>ln2﹣1.
故答案为:a>ln2﹣1.
21.已知函数
,g(x)=x2﹣2bx+4,若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f
(x1)≥g(x2),则实数b 的取值范围是
[
,+∞)
.
【解答】解:∵函数
,
∴f′(x)=
=
=
,
若f′(x)>0,1<x<3,f(x)为增函数;
若f′(x)<0,x>3 或0<x<1,f(x)为减函数;
f(x)在x∈(0,2)上有极值,
f(x)在x=1 处取极⼩值也是最⼩值f(x)min=f(1)=﹣
=﹣;
∵g(x)=x2﹣2bx+4=(x﹣b)2+4﹣b2,对称轴x=b,x∈[1,2],
当b<1 时,g(x)在x=1 处取最⼩值g(x)min=g(1)=1﹣2b=4=5﹣2b;
当1<b<2 时,g(x)在x=b 处取最⼩值g(x)min=g(b)=4﹣b2;
当b>2 时,g(x)在[1,2]上是减函数,g(x)min=g(2)=4﹣4b+4=8﹣4b;
∵对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),
∴只要f(x)的最⼩值⼤于等于g(x)的最⼩值即可,
当b<1 时,﹣≥5﹣2b,解得b≥
,故b ⽆解;当b>2 时,﹣≥8﹣4b,解得b≥
,
综上:b≥
,
故答案为:[
,+∞).
22.已知函数f(x)=
,若存在x1,x2∈R,且x1≠x2,使得f(x1)=f(x2),则实数
a 的取值范围是
(﹣∞,2)∪(
,+∞).
【解答】解:依题意,x>2 时,f(x)递增,
分情况讨论:
①x≤2 时,f(x)=﹣x2+2ax 不是单调的,
对称轴为x=a,则a<2;
②x≤2 时,f(x)=﹣x2+2ax 是单调递增,但f(x)在R 上不单调.
即有a≥2 且a+9<﹣4+4a,解得a>
.
综合得:a 的取值范围是(﹣∞,2)∪(
,+∞).
故答案为:(﹣∞,2)∪(
,+∞).
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函数——题型23
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
B
D
D
B
C
C
A
D
B
⼀.选择题(共9 ⼩题)
1.若f(x)+f(y)=f(xy+x+y)对任意x,y∈(0,+∞)恒成⽴,且f(3)=2,则f(1)=(
)
A.0
B.1
C.2
D.3
【解答】解:根据题意,f(x)+f(y)=f(xy+x+y)对任意x,y∈(0,+∞)恒成⽴,
令x=y=1 可得:f(1)+f(1)=f(3),
⼜由f(3)=2,则f(1)=1.
故选:B.
2.已知定义域为R 的函数f(x)满⾜:∀x,y∈R,f(x)﹣f(y)=f(x﹣y)+2(x﹣y)y,且f(6)=0,
则(
)
A.f(0)=1
B.f(3)=9
C.f(x)是奇函数
D.∀x∈R,f(x)+f(﹣x)≥0
【解答】解:选项A,令x=y,则f(y)﹣f(y)=f(0)+0,所以f(0)=0,即选项A 错误;
选项B,令x=6,y=3,则f(6)﹣f(3)=f(3)+2•3•3,即2f(3)=f(6)﹣18=﹣18,
所以f(3)=﹣9,即选项B 错误;
选项C 和D,令x=2y,则f(2y)﹣f(y)=f(2y﹣y)+2(2y﹣y)y,即f(2y)﹣f(y)=f(y)+2y2①,
令y=2x,则f(x)﹣f(2x)=f(x﹣2x)+2(x﹣2x)•2x,即f(x)﹣f(2x)=f(﹣x)﹣4x2,
所以f(y)﹣f(2y)=f(﹣y)﹣4y2②,
由①+②得,0=f(y)+2y2+f(﹣y)﹣4y2,
所以f(y)+f(﹣y)=2y2≥0,即选项C 错误,选项D 正确.
故选:D.
3.已知函数f(x)的定义域为R,f(a)f(b)﹣f(a)=ab﹣b,则(
)
A.f(0)=0
B.f(1)=2
C.f(x)﹣1 为偶函数
D.f(x)﹣1 为奇函数
【解答】解:对于A,令b=0,则f(a)f(0)﹣f(a)=0,
得f(a)[f(0)﹣1]=0,所以f(a)=0 或f(0)=1,
当f(a)=0 时,f(a)f(b)﹣f(a)=ab﹣b 不恒成⽴,
所以f(0)=1,所以A 错误,
对于B,令a=b=1,则f(1)f(1)﹣f(1)=0,得f(1)[f(1)﹣1]=0,
所以f(1)=0,或f(1)=1,
由选项A 可知f(1)≠0,所以f(1)=1,所以B 错误,
对于CD,令a=0,b=x,则f(0)f(x)﹣f(0)=﹣x,
由选项A 可知f(0)=1,所以f(x)=1﹣x,
所以f(x)﹣1=1﹣x﹣1=﹣x,令g(x)=f(x)﹣1=﹣x,
则g(﹣x)=x=﹣g(x),所以g(x)为奇函数,
即f(x)﹣1 为奇函数,所以C 错误,D 正确,
故选:D.
4.已知函数f(x)满⾜条件:
,f(x+y)=f(x)•f(y),f(x)在R 上是减函数,若∃x∈[1,4],
使f(x2)≤16f(mx)成⽴,则实数m 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,5)
B.(﹣∞,5]
C.(﹣∞,4)
D.(﹣∞,4]
【解答】解:因为
,f(x+y)=f(x)•f(y),所以f(2)=f(1)•f(1)=,f(4)=f(2)•
f(2)=
,
所以f(x2)≤16f(mx),可化为
,
因为f(x)在R 上是减函数,所以mx≤x2+4,
所以问题转化为∃x∈[1,4],使mx≤x2+4 成⽴,
即
,则
,
因为对勾函数
在[1,2]上单调递减,在[2,4]上单调递增,
所以当x=1 或x=4 时,
取得最⼤值5,所以m≤5,即m∈(﹣∞,5].
故选:B.
5.已知函数f(x)满⾜f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy,若f(1)=1,则f(25)=(
)
A.25
B.125
C.625
D.15625
【解答】解:解法⼀:由题意取x=n(n∈N),y=1,可得
f(n+1)=f(n)+f(1)+2n
=f(n﹣1)+2f(1)+2(n﹣1)+2n
=f(n﹣2)+3f(1)+2(n﹣2)+2(n﹣1)+2n
=(n+1)f(1)+2(1+2+⋯+n)
=(n+1)f(1)+n(n+1)
即知f(n)=nf(1)+n(n﹣1)=n+n(n﹣1)=n2,则f(25)=625.
解法⼆:由f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy 可构造满⾜条件的函数f(x)=x2,
可以快速得到f(25)=625.
故选:C.
6.已知定义在R 上的函数f(x)满⾜:
,且f(x+y)+f(x﹣y)=2f(x)f(y),则下列结论正
确的是(
)
A.f(0)=0
B.f(x)的周期为4
C.f(2x﹣1)关于
对称
D.f(x)在(0,+∞)单调递减
【解答】解:因为f(x+y)+f(x﹣y)=2f(x)f(y)符合余弦函数模型,所以令f(x)=cosax,
因为
,所以代⼊可得
或
,
取
,即
进⾏验证,
对于A,f(0)=cos0=1,故A 错误;
对于B,
,f(x)的周期为
=6,故B 错误;
对于C,f(2x﹣1)=cos(
),此时f(2×
﹣1)=cos0=1,取得最⼤值,故x=为对称轴,
C 正确;
对于D,因为f(x)是周期函数,故f(x)在(0,+∞)不可能单调递减,D 错误.
故选:C.
7.已知函数f(x)满⾜f(x+y)=f(x)+f(y)+4xy,f(1)=﹣1,则f(201)=(
)
A.80199
B.80200
C.81001
D.81002
【解答】解:因为f(x+y)=f(x)+f(y)+4xy,f(1)=﹣1,
所以令y=1,可得f(x+1)=f(x)+f(1)+4x,即f(x+1)﹣f(x)=f(1)+4x=4x﹣1,
所以f(2)﹣f(1)=4×1﹣1=3,f(3)﹣f(2)=4×2﹣1=7,
f(4)﹣f(3)=4×3﹣1=11,⋯⋯,f(201)﹣f(200)=4×200﹣1=799,
所以
,
所以f(201)=80200+f(1)=80199.
故选:A.
8.定义在R 上的函数f(x)满⾜对任意x,y∈R 都有f(x+y)+f(x﹣y)=2f(x)f(y),且f(1)=0,f
(0)≠0,则下列命题错误的是(
)
A.f(x)是偶函数
B.f(x)是周期函数
C.f(2024)=1
D.f(x)的图象关于点(2,0)对称
【解答】解:令x=y=0,则f(0)+f(0)=2f(0)•f(0),∵f(0)≠0,∴f(0)=1,
再令x=0,则f(0+y)+f(0﹣y)=2f(0)•f(y)⇒f(﹣y)=f(y),∴f(x)为偶函数,A 正确;
⼜令y=1,则f(x+1)+f(x﹣1)=2f(x)•f(1)=0⇒f(x+1)=﹣f(x﹣1)⇒f(x+2)=﹣f(x)⇒(x+4)
=f(x),
∴f(x)为周期是4 的周期函数,B 正确;
f(2024)=f(0)=1,C 正确;
若D 正确,
则f(x+4)+f(﹣x)=0,⼜f(x)为周期是4 的周期函数,
∴f(x)=﹣f(﹣x),f(x)为奇函数,则f(0)=0 与已知中“f(0)≠0”⽭盾,D 错误.
故选:D.
9.定义在R 上的函数f(x)满⾜f(x+y)=f(x)+f(y),当x>0 时,f(x)<0,则不等式f(5﹣x2)+f
(3x﹣x2)<0 的解集为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由f(x+y)=f(x)+f(y),令x=y=0,可得f(0)=2f(0),f(0)=0,
由于函数f(x)的定义域为R,令y=﹣x,可得f(x)+f(﹣x)=f(0)=0,
所以f(﹣x)=﹣f(x),则函数f(x)为奇函数,
任取x1,x2∈R,且x1<x2,则x2﹣x1>0,f(x2﹣x1)<0,
所以f(x2)﹣f(x1)=f(x2)+f(﹣x1)=f(x2﹣x1)<0,
所以f(x1)>f(x2),则函数f(x)在R 上为减函数,
由f(5﹣x2)+f(3x﹣x2)<0 可得f(5﹣x2+3x﹣x2)<f(0),
则5﹣x2+3x﹣x2>0,整理得2x2﹣3x﹣5<0,解得﹣1<x<,
则不等式f(5﹣x2)+f(3x﹣x2)<0 的解集为(﹣1,).
故选:B.
⼆.多选题(共4 ⼩题)
(多选)10.已知定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x)满⾜
,当x<0
时,f(x)<0,且f(1)=2,则(
)
A.f(2)=1
B.f(x)为偶函数
C.f(x)在(0,+∞)上单调递减
D.任意x1∈D,存在x2∈D,使得f(x1)+f(x2)=x1+x2
【解答】解:对A:令x=1,y=2,则有
,⼜f(1)=2,
故
,即f(2)=1,故A 正确;
对B:由
,则有
,
即
,即有f(x)=﹣f(﹣x),
⼜定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),故f(x)为奇函数,故B 错误;
对C:令x>y>0,则有y﹣x<0,xy>0,﹣xy<0,由当x<0 时,f(x)<0,
故f(y﹣x)<0,f(﹣xy)<0,则f(xy)=﹣f(﹣xy)>0,
即x>y>0 时,有
,故f(x)在(0,+∞)上单调递减,即C 正确;
对D:f(x1)+f(x2)=x1+x2等价于f(x1)﹣x1=﹣[f(x2)﹣x2],
由f(x)为奇函数,设函数g(x)=f(x)﹣x,
则对任意x∈(﹣∞,0)∪(0,+∞),
都有g(﹣x)=f(﹣x)+x=﹣f(x)+x=﹣[f(x)﹣x]=﹣g(x),
故函数g(x)=f(x)+x 为奇函数,
故对任意x1∈D,存在x2=﹣x1∈D,使f(x1)﹣x1=﹣[f(x2)﹣x2],
即任意x1∈D,存在x2∈D,使得f(x1)+f(x2)=x1+x2,故D 正确.
故选:ACD.
(多选)11.已知函数f(x)满⾜(x+y)f(x)f(y)=xyf(x+y),且f(1)=2,则(
)
A.f(0)=0
B.f(2)=8
C.函数f(x)为奇函数
D.f(1)+f(2)+f(3)+…f(n)=(n﹣1)2n+2
【解答】解:对于A,令x=0,y=1 时,则f(0)f(1)=0,⼜f(1)=2,所以f(0)=0,故A 正确;
对于B,令x=y=1 时,则2f(1)f(1)=f(2),⼜f(1)=2,所以f(2)=8,故B 正确;
对于C,当x=﹣1,y=2 时,则f(﹣1)f(2)=﹣2f(1),⼜f(1)=2,f(2)=8,
所以
,所以函数f(x)不为奇函数,故C 错误;
对于D,当x=1,y=n 时,则(1+n)f(1)f(n)=nf(n+1),⼜f(1)=2,
所以2(1+n)f(n)=nf(n+1),即
,
所以当n≥2 时,
,
即
,即f(n)=8n×2n﹣3=n×2n,n≥2,
当n=1 时,代⼊上式,1×21=2=f(1),所以f(n)=n×2n,
设Sn=f(1)+f(2)+...+f(n),
则
①,
②,
①﹣②得
=(1﹣n)×2n+1﹣2,
所以
,
故(1)+f(2)+f(3)+…f(n)=(n﹣1)2n+2,故D 正确,
故选:ABD.
(多选)12.已知函数f(x)的定义域为R,f(xy)=xf(y)+yf(x),则(
)
A.f(0)=0
B.f(﹣1)=0
C.f(x)是奇函数
D.x=0 为f(x)的极⼤值点
【解答】解:因为f(xy)=xf(y)+yf(x),
对于选项A:令x=y=0,
此时f(0)=0f(0)+0f(0)=0,故选项A 正确;
对于选项B:令x=y=1,
此时f(1)=f(1)+f(1),
所以f(1)=0,
令x=y=﹣1,
此时f(1)=﹣f(﹣1)﹣f(﹣1)=﹣2f(﹣1)=0,
所以f(﹣1)=0,故选项B 正确;
对于选项C:因为函数f(x)的定义域为R,
令y=﹣1,
此时f(﹣x)=xf(﹣1)﹣f(x)=﹣f(x),
所以f(x)是奇函数,故选项C 正确;
对于D,不妨令f(x)=0,符合题意,
此时函数f(x)⽆极值,故选项D 错误.
故选:ABC.
(多选)13.已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)f(x﹣y)=f2(x)﹣f2(y),f(1)=1,f(2x+1)
为偶函数,则(
)
A.f(0)=0
B.f(x)为偶函数
C.f(2+x)=﹣f(2﹣x)
D.
【解答】解:对于A,由f(x+y)f(x﹣y)=f2(x)﹣f2(y),令x=y=0,则f2(0)=0,可知f(0)=0,
故A 项正确;
对于B,因为f(x)的定义域为R,关于原点对称,令x=0,则f(y)f(﹣y)=f2(0)﹣f2(y)=﹣f2
(y),
⽽f(y)不恒等于0,故f(﹣y)=﹣f(y),可知f(x)为奇函数,故B 项错误;
对于C,因为f(2x+1)为偶函数,所以f(﹣2x+1)=f(2x+1),
⽤
代换x,得f(﹣x+1)=f(x+1),再⽤﹣x﹣1 代换x,可得f(2+x)=f(﹣x),所以f(2﹣x)=f(x),
由B 选项的结论,可得f(﹣x)=﹣f(x),所以f(2+x)=﹣f(2﹣x),故C 项正确;
对于D,由选项C 的结论,可知f(x+2)=f(﹣x)=﹣f(x),
所以f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),可知f(x)是周期为4 的周期函数,
因为f(1)=1,所以f(﹣1)=﹣f(1)=﹣1,可得f(3)=f(﹣1+4)=f(﹣1)=﹣1,
由f(x+2)=f(﹣x),得f(2)=f(0)=0,结合f(4)=f(0)=0,
得f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=1+0+(﹣1)+0=0,
所以
=506[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=0,可得D 项正确.
故选:ACD.
三.解答题(共5 ⼩题)
14.已知函数f(x)对于任意实数x,y∈R 恒有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x<0 时,f(x)<0,⼜f(﹣
1)=﹣1.
(1)判断f(x)的奇偶性并证明;
(2)求f(x)在区间[﹣2,2]的最⼤值;
(3)解关于x 的不等式f(x2)﹣2f(x)<f(ax)﹣f(2a).
【解答】解:(1)f(x)为奇函数,理由如下;
函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,
令x=y=0 得:f(0)=2f(0),解得:f(0)=0,
令y=﹣x 得:f(x)+f(﹣x)=f(0)=0,
所以f(﹣x)=﹣f(x)对任意x∈R 恒成⽴,所以f(x)为奇函数;
(2)任取x1,x2∈(﹣∞,+∞),且x1<x2,
则x1﹣x2<0 因为当x<0 时,f(x)<0,
所以f(x1﹣x2)<0,即f(x1)+f(﹣x2)<0,
由第⼀问知,f(x)为奇函数,所以f(﹣x2)=﹣f(x2),
则f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),所以f(x)在R 上单调递增,
所以f(x)在区间[﹣2,2]的最⼤值为f(2),
因为f(﹣1)=﹣1,f(x)为奇函数,
所以f(1)=1,令x=y=1,得:f(2)=f(1)+f(1)=2;
(3)因为f(x2)=2f(x)<f(ax)=f(2a),
所以f(x2)﹣f(x)<f(x)+f(ax)﹣f(2a)=f(x+ax﹣2a),
所以f(x2)+f(﹣x)<f(x+ax﹣2a),所以f(x2﹣x)<f(x+ax﹣2a),
由(2)可知,f(x)在R 上单调递增,所以x2﹣x<x+ax﹣2a,
整理得:x2﹣(a+2)x+2a<0,即(x﹣2)(x﹣a)<0,
当a=2 时,⽆解,解集为∅,
当a<2 时,解集为(a,2),
当a>2 时,解集为(2,a).
15.已知函数f(x)对于任意实数x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y)﹣2,且f(2)=4.
(1)求f(1)的值;
(2)令g(x)=f(x)﹣2,求证:函数g(x)为奇函数;
(3)求f(﹣2025)+f(﹣2024)+…+f(﹣1)+f(0)+f(1)+…+f(2024)+f(2025)的值.
【解答】解:(1)因为函数f(x)对于任意实数x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y)﹣2,且f(2)=
4,
所以令x=y,可得4=f(2)=2f(1)﹣2,所以f(1)=3;
(2)证明:令x=y=0,可得f(0)=2f(0)﹣2,所以f(0)=2,
再令y=﹣x,可得f(x)+f(﹣x)﹣2=f(0)=2,
所以f(﹣x)﹣2+f(x)﹣2=0,
所以g(﹣x)+g(x)=0,
所以g(x)为奇函数;
(3)由(2)可得f(x)+f(﹣x)=4,f(0)=2,
所以f(﹣2025)+f(﹣2024)+…+f(﹣1)+f(0)+f(1)+…+f(2024)+f(2025)
=4×2025+2=8102.
16.已知函数f(x)的定义域为R,对任意的x,y∈R 都有f(xy)=f(x)f(y),且x<0 时,f(x)<0,x
>1 时,f(x)>1.
(1)求f(1)的值并判断函数f(x)的奇偶性;
(2)讨论f(x)的单调性并证明;
(3)若f(4)=16,f(x)f(x+1)﹣4f(ax+6)≥0 对任意的a∈[0,1]成⽴,求实数x 的取值范围.
【解答】解:(1)当x>1 时,令y=1,则f(x)=f(x)f(1),
因为f(x)>1,所以f(1)=1;
令x=y=﹣1,则f(1)=f(﹣1)f(﹣1),即f2(﹣1)=1,
因为f(﹣1)<0,所以f(﹣1)=﹣1,
令y=﹣1,则f(﹣x)=f(﹣1)f(x)=﹣f(x),故y=f(x)是奇函数.
(2)f(x)在R 上是增函数,证明过程如下:
当0<x<1 时,
,所以
,
因为
,所以当0<x<1 时,0<f(x)<1,
⼜f(1)=1>0,且当x>1 时,f(x)>1,
所以当x>0 时,f(x)>0,
因为f(x)是定义在R 上的奇函数,所以f(0)=0,
任取x1>x2>0,则
,所以
,
所以
,
即f(x1)>f(x2),
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,
⼜因为f(x)是R 上的奇函数,所以f(x)在(﹣∞,0)上单调递增,且f(0)=0,
综上所述,f(x)在R 上是增函数.
(3)在f(xy)=f(x)f(y)中,令x=y=2,则f(4)=f2(2)=16,
因为f(2)>0,所以f(2)=4,
由f(x)f(x+1)﹣4f(ax+6)≥0,得f(x)f(x+1)≥f(2)f(ax+6),
即f(x2+x)≥f(2ax+12)
因为f(x)在R 上是增函数,所以x2+x≥2ax+12 对任意的a∈[0,1]恒成⽴,即﹣2xa+x2+x﹣12≥0,
设g(a)=﹣2xa+x2+x﹣12,
则
,解得x≥4 或x≤﹣4,
所以实数x 的取值范围为(﹣∞,﹣4]∪[4,+∞).
17.已知函数f(x)是定义在R 上的增函数,并且满⾜f(x+y)=f(x)+f(y),f(1)=4.
(1)求f(0)的值;
(2)判断函数f(x)的奇偶性;
(3)若f(2x+3)﹣f(x)<8,求x 的取值范围.
【解答】解:(1)令x=y=0,得f(0)=f(0)+f(0),解得f(0)=0;
(2)因为函数f(x)的定义域为R,令y=﹣x,
则有f(x﹣x)=f(x)+f(﹣x),即f(x)+f(﹣x)=0,
∴f(﹣x)=﹣f(x),
∴函数f(x)为奇函数;
(3)因为f(1)=4,
所以f(2)=f(1+1)=4+4=8,
⼜因为f(2x+3)﹣f(x)<8,
即有f(2x+3﹣x)<f(2),
即f(x+3)<f(2),
⼜因为f(x)为增函数,
所以x+3<2,解得x<﹣1,
故x 的取值范围为{x|x<﹣1}.
18.已知定义在R 上的函数f(x),满⾜对任意的x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y)﹣2.当x>0 时,
f(x)>2,且f(1)=3.
(1)求f(2);
(2)求证:f(x)在R 上是增函数;
(3)解关于x 的不等式f(ax2)+2>f(x+2ax).
【解答】解:已知定义在R 上的函数f(x),满⾜对任意的x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y)﹣2.
当x>0 时,f(x)>2,且f(1)=3.
(1)令x=y=1,所以f(2)=f(1)+f(1)﹣2=6﹣2=4.
(2)任取x1,x2∈R,且x1<x2,
因为f(x+y)=f(x)+f(y)﹣2,
所以f(x2)=f((x2﹣x1)+x1)=f(x2﹣x1)+f(x1)﹣2,
因为x>0 时,f(x)>2,所以f(x2﹣x1)﹣2>0,
所以f(x1)﹣f(x2)=﹣f(x2﹣x1)+2<0,即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在R 上是增函数.
(3)f(x+2ax)=f(x)+f(2ax)﹣2,
所以f(ax2)+2>f(x)+f(2ax)﹣2,
则f(ax2)+4>f(x)+f(2ax),
因为f(2)=4,所以f(ax2)+f(2)>f(x)+f(2ax),
所以f(ax2+2)+2>f(x+2ax)+2,所以f(ax2+2)>f(x+2ax),
由(2)得f(x)在R 上是增函数,
所以ax2+2>x+2ax,即ax2﹣(1+2a)x+2>0,
所以(ax﹣1)(x﹣2)>0,
当a<0 时,(ax﹣1)(x﹣2)>0 解得
;
当a=0 时,(﹣1)(x﹣2)>0 解得x<2;
当
时,(ax﹣1)(x﹣2)>0 解得x<2 或
;
当
时,
解得x≠2;
当
时,(ax﹣1)(x﹣2)>0 解得
或x>2;
综上所述:当a<0 时,解集为
;
当a=0 时,解集为(﹣∞,2);
当
时,解集为
;
当
时,解集为(﹣∞,2)∪(2,+∞);
当
时,解集为
.
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函数——题型24~25
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
答案
D
D
D
D
D
⼀.选择题(共5 ⼩题)
1.已知函数f(x)=|x2﹣4x+3|在[m,n]上的值域为[0,1],则n﹣m 的取值范围是(
)
A.[1,2]
B.
C.
D.
【解答】解:因为函数f(x)=|x2﹣4x+3|=|(x﹣2)2﹣1|=
,
画出函数f(x)的图象,如图所示:
x≥3 时,令x2﹣4x+3=1,解得x=2+
,x≤1 时,令x2﹣4x+3=1,解得x=2﹣
,
1<x<3 时,令﹣x2+4x﹣3=1,解得x=2;
⼜f(1)=f(3)=0,且f(x)在[m,n]上的值域为[0,1],
所以n﹣m 的最⼤值为(2+
)﹣(2﹣
)=2
,
最⼩值为2+
﹣3=
﹣1,
所以n﹣m 的取值范围是[
﹣1,2
].
故选:D.
2.函数f(x)=|x﹣3|在区间[﹣1,4]上的最⼤值和最⼩值分别是(
)
A.4,1
B.1,﹣4
C.4,﹣4
D.4,0
【解答】解:
,
可知函数图象关于直线x=3 对称,在(3,+∞)上单调递增,在(﹣∞,3)上单调递减,
⼜f(﹣1)=4,f(4)=1,f(3)=0.
故当x=3 时,f(x)=|x﹣3|取得最⼩值0,当x=﹣1 时,f(x)=|x﹣3|取得最⼤值4.
故选:D.
3.设x∈R,求⽅程|x﹣2|+|2x﹣3|=|3x﹣5|的解集(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:当x=3 时,满⾜|x﹣2|+|2x﹣3|=|3x﹣5|,故A,C 错误,
当x=2 时,满⾜|x﹣2|+|2x﹣3|=|3x﹣5|,故B 错误.
故选:D.
4.已知函数f(x)=|x|+sin2x,设x1,x2∈R,则f(x1)>f(x2)成⽴的⼀个必要不充分条件是(
)
A.x1>x2
B.x2>x1
C.x1+x2>0
D.|x1|>x2
【解答】解:根据题意,函数f(x)=|x|+sin2x,其定义域为R,
有f(﹣x)=|x|+sin2x=f(x),则函数f(x)为偶函数,
在区间(0,+∞)上,f(x)=x+sin2x,其导数f′(x)=1+2sinxcosx=(sinx+cosx)2≥0,
则函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,
若f(x1)>f(x2),必有|x1|>|x2|,反之也成⽴,
故f(x1)>f(x2)成⽴的充要条件为|x1|>|x2|,
由此分析选项:
对于A,若|x1|>|x2|,x1>x2不⼀定成⽴,反之,x1>x2成⽴,|x1|>|x2|也不⼀定成⽴,则x1>x2是f(x1)
>f(x2)成⽴的既不充分也不必要条件,不符合题意;
对于B,同理A,x2>x1是f(x1)>f(x2)成⽴的既不充分也不必要条件,不符合题意;
对于C,若x1+x2>0 即x1>﹣x2成⽴,则x1>x2不⼀定成⽴,反之,x1>x2成⽴,x1+x2>0 也不⼀定成⽴,
则x1+x2>0 是f(x1)>f(x2)成⽴的既不充分也不必要条件,不符合题意;
对于D,若|x1|>|x2|,必有|x1|>x2,反之不⼀定成⽴,故|x1|>x2是f(x1)>f(x2)成⽴的必要不充分条件,
符合题意;
故选:D.
5.若函数f(x)=2|x﹣a|(a∈R)满⾜f(1+x)=f(1﹣x),且f(x)在[m,+∞)上单调递增,则实数m
的最⼩值为(
)
A.0
B.3
C.2
D.1
【解答】解:因为函数f(x)满⾜f(1+x)=f(1﹣x),
所以f(x)的图像关于直线x=1 对称;
⽽函数f(x)=2|x﹣a|可以看成函数y=2|x|向右平移a 个单位,
所以f(x)=2|x﹣a|的图像关于直线x=a 对称,所以a=1.
所以f(x)=2|x﹣1|,其图像关于直线x=1 对称,在(1,+∞)上单调递增.
因为f(x)在[m,+∞)上单调递增,所以m≥1.
故实数m 的最⼩值为1.
故选:D.
⼆.多选题(共1 ⼩题)
(多选)6.设函数f(x)=||x|﹣1|,下列关于函数f(x)的叙述正确的是(
)
A.f(x)的单调递增区间是(﹣1,0)∪(1,+∞)
B.f(x)在(﹣∞,1]没有最⼤值
C.f(x)是偶函数
D.f(x)的零点是(﹣1,0)和(1,0)
【解答】解:先作出函数y=
的图象,再向下平移1 个单位得到y=
﹣1 的图象,再利⽤上下翻折
变换得到f(x)=||x|﹣1|的图象,如图所示,
对于A,f(x)的单调递增区间是(﹣1,0)和(1,+∞),单调区间之间不能⽤并集,故A 错误;
对于B:当x→﹣∞时,f(x)→+∞,所以在(﹣∞,1]上没有最⼤值,故B 正确,
对于C:f(x)的图象关于y 轴对称,所以是偶函数,故C 正确;
对于D,f(x)的零点是﹣1 和1,零点是⽅程等于0 的根,不是点,故D 错误.
故选:BC.
三.填空题(共5 ⼩题)
7.已知f(x)=(x+a)•|x+a|在R 上为严格增函数,则实数a 的取值范围是
R
.
【解答】解:当x≥﹣a 时,f(x)=(x+a)•|x+a|=(x+a)2,开⼝向上,对称轴右侧递增,
当x<﹣a 时,f(x)=(x+a)•|x+a|=﹣(x+a)2 开⼝向下,对称轴x=﹣a 左侧递增,
所以f(x)在R 上为严格增函数时,实数a∈R.
故答案为:R.
8.已知函数f(x)=|x2﹣1|,若实数a>b>0,满⾜f(a)=f(b),则ab 的取值范围是
(0,1).
【解答】解:作出函数f(x)的图象,如图所示:
若实数a>b>0,满⾜f(a)=f(b),
由图象可得1﹣a2=b2﹣1,0<a<1,1<b<
,
所以a2+b2=2,所以0<ab<
=1,当且仅当a=b 时等号成⽴,
所以ab 的取值范围是(0,1).
故答案为:(0,1).
9.已知函数f(x)=
,x∈[0,2]的最⼤值为
,则实数m 的值为
﹣2
.
【解答】解:由已知得f(0)=,
⼜f(x)max={f(0),f(2),f(﹣)}max,
∴
,
解得m=﹣2,
故答案为:﹣2.
10.设m(a)是函数f(x)=|x2﹣a|在区间[﹣1,1]上的最⼤值,则m(a)的最⼩值为
.
【解答】解:由题意可得函数f(x)为偶函数,因此讨论M(a)的值域只需在x∈[0,1]这⼀范围内进
⾏;
①当a≤0 时,f(x)=x2﹣a,函数f(x)在[0,1]单调递增,M(a)=f(1)=1﹣a≥1.
②当1>a>0 时,函数f(x)在[0,
]上单调递减,在[
,1]上单调递增,
所以f(x)在[0,
]内的最⼤值为M(a)=f(0)=a,
⽽f(x)在[
,1]上的最⼤值为M(a)=f(1)=1﹣a.
若f(1)>f(0)得,则1﹣a>a,求得0<a<.
故当a∈(0,)时,M(a)=f(1)=1﹣a>;
若f(1)≤f(0)得,则1﹣a≤a,求得1>a≥
.
故当a∈[
,1)时,M(a)=f(0)=a,
③当a≥1 时,函数在[0,1]上为减函数,所以M(a)=f(0)=a≥1.
综上,M(a)=1﹣a,(当a<时);或
M(a)=a,(当a≥
时).
所以M(a)在[0,]上为减函数,且在[
,1]为增函数,
易得M(a)的最⼩值为M()=.
故答案为:.
11.已知f(x)=(x+1)•|x﹣1|,若关于x 的⽅程f(x)=x+m 有三个不同的实数解,则实数m 的取值范
围
.
【解答】解:由f(x)=(x+1)|x﹣1|=
得函数y=f(x)的图象(如图).
由
得x2+x+m﹣1=0,
∴Δ=1﹣4(m﹣1)=5﹣4m,
由Δ=0,得m=,
∴由其图象可知f(x)=x+m 有三个不同的实数解,就是直线y=x+m 与抛物线
f(x)=
有三个交点,由图可知﹣1<m<,
∴实数m 的取值范围是﹣1<m<.
故答案为:﹣1<m<.
四.解答题(共10 ⼩题)
12.已知函数f(x)对于任意实数x,y∈R 恒有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x<0 时,f(x)<0,⼜f(﹣
1)=﹣1.
(1)判断f(x)的奇偶性并证明;
(2)求f(x)在区间[﹣2,2]的最⼤值;
(3)解关于x 的不等式f(x2)﹣2f(x)<f(ax)﹣f(2a).
【解答】解:(1)f(x)为奇函数,理由如下;
函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,
令x=y=0 得:f(0)=2f(0),解得:f(0)=0,
令y=﹣x 得:f(x)+f(﹣x)=f(0)=0,
所以f(﹣x)=﹣f(x)对任意x∈R 恒成⽴,所以f(x)为奇函数;
(2)任取x1,x2∈(﹣∞,+∞),且x1<x2,
则x1﹣x2<0 因为当x<0 时,f(x)<0,
所以f(x1﹣x2)<0,即f(x1)+f(﹣x2)<0,
由第⼀问知,f(x)为奇函数,所以f(﹣x2)=﹣f(x2),
则f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),所以f(x)在R 上单调递增,
所以f(x)在区间[﹣2,2]的最⼤值为f(2),
因为f(﹣1)=﹣1,f(x)为奇函数,
所以f(1)=1,令x=y=1,得:f(2)=f(1)+f(1)=2;
(3)因为f(x2)=2f(x)<f(ax)=f(2a),
所以f(x2)﹣f(x)<f(x)+f(ax)﹣f(2a)=f(x+ax﹣2a),
所以f(x2)+f(﹣x)<f(x+ax﹣2a),所以f(x2﹣x)<f(x+ax﹣2a),
由(2)可知,f(x)在R 上单调递增,所以x2﹣x<x+ax﹣2a,
整理得:x2﹣(a+2)x+2a<0,即(x﹣2)(x﹣a)<0,
当a=2 时,⽆解,解集为∅,
当a<2 时,解集为(a,2),
当a>2 时,解集为(2,a).
13.已知函数
为偶函数.
(1)求m 的值;
(2)若f(x)=log4g(x),判断g(x)在(0,+∞)上的单调性,并⽤定义法给出证明;
(3)若
在区间[1,3]上恒成⽴,求实数a 的取值范围.
【解答】解:(1)
定义域为R,
,
由于函数
为偶函数,
所以f(x)=f(﹣x),
即
,
即
,
即(m﹣1)(4x﹣1)=0 恒成⽴,
所以m=1.
(2)证明:因为函数
,
由于函数y=log4x 在(0,+∞)上单调递增,
由第(1)问可得m=1,
因此
,
不妨设x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,
则
=
=
,
因为x1<x2,所以
,
⼜因为x1,x2∈(0,+∞),
因此
,所以
,
故g(x2)﹣g(x1)>0,
所以函数g(x)在(0,+∞)上单调递增;
(3)由题得
在区间[1,3]上恒成⽴,
即
在区间[1,3]上恒成⽴,
因为x∈[1,3],所以1≤2x﹣1≤7,
所以
在区间[1,3]上恒成⽴,
令t=2x+1(3≤t≤9),
则
,
令
,
因为
在[3,9]单调递增,且y>0,
所以函数h(t)在[3,9]上单调递减,
故
,
所以
,
因为a•2x﹣a>0 对任意的x∈[1,3]恒成⽴,且1≤2x﹣1≤7,
所以a>0,
所以实数a 的取值范围是
.
14.已知函数
,其中a<0.
(1)证明:函数f(x)的图象是中⼼对称图形;
(2)设﹣2<x<0,证明:f(x)>1;
(3)令g(x)=2x+2﹣x+2a,若∀x1∈[﹣1,1],∃x2∈[﹣1,1],使得f(x1)≤g(x2),求a 的取值范围.
【解答】解:(1)证明:函数
的定义域为(﹣2,2),
因为
,
所以,函数f(x)的图象关于点(0,1)对称,
所以,函数f(x)的图象是中⼼对称图形.
(2)证明:由已知,
,
设∀x1,x2∈(﹣2,0),且x1<x2,
=
,
因为(2+x1)(2﹣x2)﹣(2﹣x1)(2+x2)=4(x1﹣x2)<0,
即(2+x1)(2﹣x2)<(2﹣x1)(2+x2),
⼜(2+x1)(2﹣x2)>0,(2﹣x1)(2+x2)>0,
所以
,
则
,⼜a(x1﹣x2)>0,
所以f(x1)﹣f(x2)>0,f(x1)>f(x2),
所以,f(x)在区间(﹣2,0)上单调递减,
所以f(x)>f(0)=1;
(3)由已知,∀x1∈[﹣1,1],∃x2∈[﹣1,1],使得f(x1)≤g(x2),
则只需[f(x)]max≤[g(x)]max 即可,
由(2)可知,f(x)在区间(﹣2,0)上单调递减,根据(1)知,函数f(x)的图象是中⼼对称图形,
所以f(x)在区间(﹣2,2)上单调递减,f(x)在区间[﹣1,1]上单调递减,
则x∈[﹣1,1]时,f(x)max=f(﹣1)=﹣a+1+ln3.
函数g(x)=2x+2﹣x+2a,x∈[﹣1,1],
令t=2x,x∈[﹣1,1],则
.
令
.设t1,
,且t1<t2,
则
.
当t1,
时,h(t1)﹣h(t2)>0,故h(t)在区间
单调递减;
当t1,t2∈(1,2]时,h(t1)﹣h(t2)<0,故h(t)在区间
单调递增.
所以h(t)的最⼤值为
与h(2)中的最⼤者,
因为
,
所以,
,
即
,
由[f(x)]max≤[g(x)]max,
得
,
解得
,⼜a<0,
所以,a 的取值范围是
.
15.已知函数f(x)=lg(
)为奇函数.
(1)求m 的值,并求f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的单调性,并证明;
(3)若对于任意θ∈[0,
],是否存在实数λ,使得不等式f(cos2θ+λsinθ﹣
)﹣lg3>0.若存在,
求出实数λ的取值范围;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵函数f(x)=lg(
)为奇函数,
∴f(﹣x)=﹣f(x)在定义域内恒成⽴,
即lg(
)=﹣lg(
),
即lg(
)+lg(
)=0,
则
•
=1,即1﹣m2x2=1﹣x2,在定义域内恒成⽴,
∴m=﹣1 或m=1,当m=1 时,f(x)=lg(
)=lg
,
此时1﹣x≠0,即x≠1,即函数的定义域关于原点不对称性,不满⾜条件.,舍去,
∴m=﹣1,此时f(x)=lg
,
由
>0,解得﹣1<x<1,
故m=﹣1,且函数的定义域是(﹣1,1).
(2)∵f(x)=lg
,﹣1<x<1,任取﹣1<x1<x2<1,
设u(x)=
,﹣1<x<1,
则u(x1)﹣u(x2)=
∵﹣1<x1<x2<1,∴u(x1)﹣u(x2)<0,∴u(x1)<u(x2),即lgu(x1)<lgu(x2),
∴f(x1)<f(x2),即f(x)在定义域内单调递增.
(3)假设存在实数λ,使得不等式不等式f(cos2θ+λsinθ﹣)﹣lg3>0 成⽴,
即不等式f(cos2θ+λsinθ﹣)>lg3=f(),
由(1),(2)知:<cos2θ+λsinθ﹣<1 对于任意θ∈[0,
],
即
,当θ=0 时成⽴;
当θ∈(0,
]时,令sinθ=t,则
,
即
,则
.
16.设函数f(x)=ax﹣(k﹣1)a﹣x,(a>0 且a≠1)是定义域为R 的奇函数,且f(1)=.
(1)求k,a 的值;
(2)求函数f(x)在[1,+∞)上的值域;
(3)设g(x)=a2x+a﹣2x﹣2m•f(x),若g(x)在[1,+∞)上的最⼩值为﹣2,求m 的值;
(4)对于(3)中函数g(x),如果g(x)>0 在[1,+∞)上恒成⽴,求m 的取值范围.
【解答】解:(1)∵函数f(x)=ax﹣(k﹣1)a﹣x,(a>0 且a≠1)是定义域为R 的奇函数,
∴f(0)=0,即1﹣(k﹣1)=0,k=2,
∵f(1)=.∴a﹣=,a=2,
∴a=2,k=2,
(2)∵f(x)=2x﹣2﹣x 在[1,+∞)单调递增,
∴f(1)=,
∴在[1,+∞)上的值域为[
,+∞),
(3)g(x)=22x+2﹣2x﹣2m(2x﹣2﹣x),
设t=2x﹣2﹣x,x∈[1,+∞),t∈[
,+∞),
∴k(t)=t2﹣2mt+2,t∈[
,+∞),
∵若g(x)在[1,+∞)上的最⼩值为﹣2,
∴k(t)=t2﹣2mt+2,t∈[
,+∞),上的最⼩值为﹣2,
∴
或
即m=2,或m=
(舍去),
故m=2
(4)k(t)=t2﹣2mt+2,t∈[
,+∞),
∵g(x)>0 在[1,+∞)上恒成⽴,
∴k(t)>0 在t∈[
,+∞)上恒成⽴,
∴
或
,
解不等式得出∅或
,
∴m 的取值范围为
.
17.已知函数f(x)=2x
(1)试求函数F(x)=f(x)+af(2x),x∈(﹣∞,0]的最⼤值;
(2)若存在x∈(﹣∞,0),使|af(x)﹣f(2x)|>1 成⽴,试求a 的取值范围;
(3)当a>0,且x∈[0,15]时,不等式f(x+1)≤f[(2x+a)2]恒成⽴,求a 的取值范围.
【解答】解:(1)∵x∈(﹣∞,0],F(x)=f(x)+af(2x)=2x+a•4x,令2x=t,(0<t≤1),
即有g(t)=at2+t,
当a=0 时,F(x)有最⼤值为1;
当a≠0 时,对称轴为t=﹣
,讨论对称轴和区间的关系,
若﹣
>1,即﹣<a<0,F(x)max=g(1)=a+1;
若0<﹣
≤1,即a≤﹣,F(x)max=g(﹣
)=﹣
;
若﹣
<0,即a>0,F(x)max=g(1)=a+1.
综上可得,F(x)max=
.
(2)令2x=t,则存在t∈(0,1)使得|t2﹣at|>1
∴存在t∈(0,1)使得t2﹣at>1,或t2﹣at<﹣1.
即存在t∈(0,1)使得
,∴a<0,或a>2;
(3)由f(x+1)≤f[(2x+a)2]得x+1≤(2x+a)2恒成⽴
∵a>0,且x∈[0,15],∴问题即为
恒成⽴,∴
.
设m(x)=
令
,
∴
.
∴当t=1 时,m(x)max=h(1)=1,∴a≥1,
∴a 的取值范围为[1,+∞).
18.已知函数f(x)=4a•9x+(8a﹣3)•3x﹣1+
a﹣(a∈R).
(1)若a=,求f(x)的值域;
(2)若a>,存在实数m,n(m<n),当f(x)的定义域为[m,n]时,f(x)的值域为[3m+1,3n+1],求
实数a 的取值范围.
【解答】解:(1)若a=,f(x)=9x﹣3x﹣1﹣
,令u=3x,u∈(0,+∞),
则y=u2﹣﹣
,u∈(0,+∞),则ymin=()2﹣×
﹣
=﹣1,则f(x)的值城为[﹣1,+∞);
(2)因为a>,所以f(x)在R 上单调递增,
所以当f(x)的定义城为[m,n]时,f(x)的值城为[f(m),f(n)],
则f(m)=3m+1,f(n)=3n+1,
即f(x)=3x+1在R 上有两个不同的实数解,
即4a•9x+(
﹣4)•3x+
﹣=0 在R 上有两个不同的实数解,
令t=3x,t∈(0,+∞),所以4at2+(
﹣4)t+
﹣=0 在(0,+∞)上有两个不同的实数解,
⼜a>,即a>0,所以,
,解得
<a<1,即实数a 的取值
范围为(
,1).
19.设函数f(x)=ax(a>0 且a≠1)的图像经过点(2,4),记A={x|f2(x)﹣6f(x)+8≤0}.
(1)求A;
(2)设函数f(x)的反函数为
.当x∈A 时,求函数h(x)的最值.
【解答】解:(1)由题知,f(2)=a2=4,得a=2,故f(x)=2x,
由f2(x)﹣6f(x)+8≤0 可得(f(x)﹣2)(f(x)﹣4)≤0,
所以2≤f(x)≤4,即2≤2x≤4,
解得1≤x≤2,故A=[1,2];
(2)由(1)知,f(x)=2x,则g(x)=log2x,
=
,
令t=log2x,x∈[1,2],则t∈[0,1],
则令
,
当t=0 或t=1,即x=1 或2 时,h(x)min=H(t)min=2,
当
,即
时,
,
即h(x)最⼤值
,最⼩值h(x)min=2.
20.已知函数,h(x)=ax(a>0 且a≠1).
(1)若函数的图像与函数f(x)的图像关于直线y=x 对称,且点P(64,3)在函数f(x)的图像上,
求实数a 的值;
(2)已知a>1,函数
.若g(x)的最⼤值为8,求实数a 的值.
【解答】解:(1)因为函数的图像与函数f(x)的图像关于直线y=x 对称,且点P(64,3)在函数f(x)
的图像上,
故P′(3,64)在函数h(x)=ax 的图象上,故64=a3,解得a=4.
(2)由已知得g(x)=
=(logax﹣loga2)(logax﹣3loga2),a>1,
令t=logax∈[
,3loga2],
则g(x)可化为v(t)=t2﹣4tloga2+3(loga2)2,t∈[
,3loga2],
该函数开⼝向上,所以在区间[
,3loga2]的端点处取得最⼤值,
此时v(
)=
,v(3loga2)=0,
故
=8,即loga2=±1,⼜因为a>1,得loga2=1,
所以a=2.
21.已知函数
为偶函数.
(1)求实数m 的值;
(2)若对任意的x∈R,总存在y∈R,使得
成⽴,求n 的取值范围.
【解答】解:(1)∵函数
为偶函数,
∴函数定义域为R,且f(﹣x)=f(x),
∴
=
,即32mx=9x,
∴2m=2,解得m=1;
(2)由(1)知f(x)=3x+3﹣x,f(x)>0,
对任意的x∈R,总存在y∈R,使得
成⽴,转化为对任意的x∈R,总存在y∈R,
使得2
≥
成⽴,即2
≥(
)max,
∵f(x)>0,
∴f(x)=3x+3﹣x≥2
=2,当且仅当3x=3﹣x,即x=0 时,等号成⽴,
∴(
)max=,
∴总存在y∈R,使得2
≥
=2﹣1成⽴,即总存在y∈R,使得﹣y²﹣2y+n≥﹣1 成⽴,也即总存在
y∈R,使得n≥y²+2y﹣1 成⽴,
令g(y)=y²+2y﹣1=(y+1)²﹣2,⼆次函数g(y)的图象开⼝向上,且对称轴为直线y=1,
∴g(y)min=g(﹣1)=﹣2,
∴n≥﹣2,
故实数n 的取值范围为[﹣2,+∞).
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函数——题型26~33
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
D
C
A
B
D
B
D
C
D
C
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
D
A
D
D
B
D
D
C
D
C
D
题号
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
B
B
A
D
C
B
C
D
⼀.选择题(共30 ⼩题)
1.已知幂函数f(x)=xn,若函数f(x)的图象过点
,则n=(
)
A.0
B.
C.
D.﹣2
【解答】解:幂函数f(x)=xn,函数f(x)的图象过点
,
则
,解得n=
.
故选:C.
2.若幂函数f(x)=xa 的图象过点(4,2),则f(3)的值为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:幂函数f(x)=xa 的图象过点(4,2),
则4a=2,解得a=,
故f(x)=
,
f(3)=
.
故选:D.
3.已知幂函数f(x)=kxa 满⾜f(2)=16,则k+a=(
)
A.﹣3
B.4
C.5
D.9
【解答】解:幂函数f(x)=kxa 满⾜f(2)=16,
则k=1,f(2)=2a=16,解得a=4,
所以k+a=1+4=5.
故选:C.
4.已知幂函数f(x)=xα的图象经过点A(4,2),B(16,m),则m=(
)
A.4
B.8
C.±4
D.±8
【解答】解:幂函数f(x)=xα的图象经过点A(4,2),B(16,m),
则4α=2,即22α=2,所以2α=1,解得
,
所以
,则
.
故选:A.
5.已知幂函数y1=xa,y2=xb,y3=xc,y4=xd 在第⼀象限的图象如图所示,则(
)
A.a>b>c>d
B.b>c>d>a
C.d>b>c>a
D.c>b>d>a
【解答】解:根据幂函数y1=xa,y2=xb,y3=xc,y4=xd 在第⼀象限的图象知,
b>c>1>d>0>a,
即b>c>d>a.
故选:B.
6.幂函数
在第⼀象限内的图象依次是如图中的曲线(
)
A.C1,C2,C3,C4
B.C1,C4,C3,C2
C.C3,C2,C1,C4
D.C1,C4,C2,C3
【解答】解:在第⼀象限内直线x=1 的右侧,幂函数y=xα的图象从上到下相应的指数α由⼤变⼩,即“指
⼤图⾼”,
所以幂函数y=x2在第⼀象限内的图象为
在第⼀象限内的图象为C4,
在第⼀象限内的图象为
在第⼀象限内的图象为C3.
故选:D.
7.幂函数
的⼤致图像是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:∵n∈N* 时,n(n+1)为偶数且⼤于0,
∴
的定义域为[0,+∞),且在定义域上单调递增,结合选项可知,ACD 错误,B 正确.
故选:B.
8.已知幂函数f(x)=(m2+m﹣5)•xm﹣1为偶函数,则m=(
)
A.1
B.﹣1
C.3
D.﹣3
【解答】解:因为f(x)=(m2+m﹣5)•xm﹣1为幂函数,
所以m2+m﹣5=1 得m=2 或﹣3,
⼜因为f(x)是偶函数,所以m=﹣3.
故选:D.
9.已知幂函数
的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,
则n 的值为(
)
A.﹣5
B.2
C.1
D.﹣5 或1
【解答】解:因为
为幂函数,
所以n2+4n﹣4=1,得n=﹣5 或n=1,
当n=﹣5 时,f(x)=x40为偶函数关于y 轴对称,且在(0,+∞)上单调递增,不满⾜题意;
当n=1 时,f(x)=x﹣2,偶函数关于y 轴对称,且在(0,+∞)上单调递减,满⾜题意.
故选:C.
10.已知幂函数f(x)=(k2﹣2k﹣14)xk 在(0,+∞)上单调递增,则k=(
)
A.﹣3
B.3
C.﹣5
D.5
【解答】解:因为幂函数f(x)=(k2﹣2k﹣14)xk 在(0,+∞)上单调递增,
所以
,解得k=5.
故选:D.
11.已知幂函数f(x)=(m2﹣m﹣11)x2m+4在(0,+∞)上为减函数,则m 等于(
)
A.3
B.4
C.﹣3
D.﹣3 或4
【解答】解:因为f(x)=(m2﹣m﹣11)x2m+4为幂函数,
所以m2﹣m﹣11=1,即m2﹣m﹣12=0,解得m=﹣3 或m=4,
因为幂函数f(x)=(m2﹣m﹣11)x2m+4在(0,+∞)上为减函数,
所以2m+4<0,得m<﹣2,
所以m=﹣3.
故选:C.
12.已知幂函数f(x)=(m2﹣3m+3)xm+1为偶函数,若函数y=f(x)﹣2(a﹣1)x 在区间(﹣1,1)上为
单调函数,则实数a 的取值范围为(
)
A.(﹣∞,0]
B.[2,+∞)
C.[0,2]
D.(﹣∞,0]∪[2,+∞)
【解答】解:幂函数f(x)=(m2﹣3m+3)xm+1为偶函数,
则m2﹣3m+3=1 且m+1 为偶数,解得m=1,
故f(x)=x2,
y=f(x)﹣2(a﹣1)x=x2﹣2(a﹣1)x,对称轴为x=a﹣1,
函数y=f(x)﹣2(a﹣1)x 在区间(﹣1,1)上为单调函数,
则a﹣1≥1 或a﹣1≤﹣1,解得a≥2 或a≤0.
故选:D.
13.已知a+
=2,则
等于(
)
A.2
B.4
C.±2
D.±4
【解答】解:
,
所以
.
故选:A.
14.已知实数m,n 满⾜2m+3n=22m+32n,则2m+3n 的取值范围为(
)
A.(1,2]
B.
C.
D.(0,2]
【解答】解:
,
整理得(2m+3n)2﹣2(2m+3n)≤0,解得0<2m+3n≤2,当且仅当2m=3n=1 时取等号,
所以2m+3n 的取值范围为(0,2].
故选:D.
15.已知a>0,化简:
=(
)
A.
B.
C.
D.a
【解答】解:
=
=
=a.
故选:D.
16.已知a<1,则
=(
)
A.﹣1
B.1
C.2a﹣1
D.1﹣2a
【解答】解:∵a<1,∴原式=|a﹣1|+a=1﹣a+a=1.
故选:B.
17.已知2m+1•5n=5,23﹣n•5﹣m=125,则m﹣n=(
)
A.4
B.2
C.﹣2
D.﹣4
【解答】解:因为2m+1•5n=5,23﹣n•5﹣m=125,
所以2m+1•5n•23﹣n•5﹣m=5×125,
所以2m﹣n+4•5n﹣m=625,
所以
,
所以
=
,
即
=()4=()﹣4,
所以m﹣n=﹣4.
故选:D.
18.已知函数f(x)=ax(a>0,且a≠1),若点A(x1,y1),B(x2,y2)都在f(x)的图象上,则下列各点
⼀定在f(x)的图象上的是(
)
A.(x1x2,y1y2)
B.(x1x2,y1+y2)
C.(x1+x2,y1+y2)
D.(x1+x2,y1y2)
【解答】解:f(x)=ax,
点A(x1,y1),B(x2,y2)都在f(x)的图象上,
则
,
,
故
=
=f(x1+x2),
故⼀定在f(x)的图象上的是(x1+x2,y1y2).
故选:D.
19.函数y=ax+1﹣2(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,且点A 的坐标满⾜⽅程mx+ny+1=0,其中m>0,n
>0,则
的最⼩值为(
)
A.7
B.6
C.
D.
【解答】解:在y=ax+1﹣2(a>0,a≠1)中,当x=﹣1 时,y=﹣1,故A(﹣1,﹣1),
将A(﹣1,﹣1)代⼊直线⽅程中,化简得m+n=1,
故
,
当且仅当m2=2n2时取等,⼜m+n=1,即m=2﹣
,n=
﹣1 时
的最⼩值为
.
故选:C.
20.函数y=2|x|的图象⼤致是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:设f(x)=2|x|,则f(﹣x)=2|﹣x|=f(x),所以f(x)为偶函数,
偶函数的图象关于y 轴对称,所以A、B 项错误.
⼜当x≥0 时,f(x)=2x 为增函数,所以C 项错误,故D 项正确.
故选:D.
21.函数①y=ax;②y=bx;③y=cx;④y=dx 的图象如图所示,a,b,c,d 分别是下列四个数:,
,,
中的⼀个,则a,b,c,d 的值分别是(
)
A.,
,,
B.
,,,
C.,,
,
D.,,,
【解答】解:直线x=1 与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c,d,a,b,
由
>>>,
故选:C.
22.已知函数f(x)=mx﹣2(m>0,且m≠1)恒过定点(a,b),则在直⻆坐标系中函数
的图象为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:函数f(x)=mx﹣2(m>0,且m≠1),
令x﹣2=0,解得x=2,
故f(2)=1,即函数过定点(2,1),
由题意可知,a=2,b=1,
故
=
,
函数g(x)在(﹣∞,﹣1)上单调递增,在(﹣1,+∞)上单调递减,故D 选项符合.
故选:D.
23.已知函数
,x∈(2,5)当x=a 时,f(x)取得最⼩值b,则在直⻆坐标系中函数
的图象为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:f(x)=(x﹣2)+
﹣3≥2
﹣3=1,
当且仅当x﹣2=
即x=4 时,取等号,
∴a=4,b=1,
∴g(x)=()|x+1|,
∴g(x)的图象关于直线x=﹣1 对称,
且g(x)≤()0=1,
故选:B.
24.函数y=x+a 与
在同⼀坐标系中的图象可能是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:函数y=x+a 单调递增;
⽽
是单调递减的减函数,
⼜a>1,可知B 成⽴.
故选:B.
25.已知函数f(x)=(x﹣a)(x﹣b)(其中a>b),若f(x)的图象如图所示,则函数g(x)=ax+b 的图
象⼤致为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由⼆次⽅程的解法易得(x﹣a)(x﹣b)=0 的两根为a、b;
根据函数零点与⽅程的根的关系,可得f(x)=(x﹣a)(x﹣b)的零点就是a、b,即函数图象与x 轴交
点的横坐标;
观察f(x)=(x﹣a)(x﹣b)的图象,可得其与x 轴的两个交点的横坐标分别在区间(﹣∞,﹣1)与(0,
1)上,
⼜由a>b,可得b<﹣1,0<a<1;
在函数g(x)=ax+b 可得,由0<a<1 可得其是减函数,
⼜由b<﹣1 可得其与y 轴交点在x 轴的下⽅;
分析选项可得A 符合这两点,BCD 均不满⾜;
故选:A.
26.函数f(x)=ax﹣b 的图像如图所示,其中a、b 为常数,则下列结论正确的是(
)
A.a>1,b<0
B.a>1,b>0
C.0<a<1,b>0
D.0<a<1,b<0
【解答】解:由图象从左到右下降可知,
0<a<1;
由图象与y 轴的交点可知,
0<a﹣b<1,
故b<0;
故0<a<1,b<0;
故选:D.
27.函数f(x)=4x﹣2x+2﹣5(x∈R)的值域为(
)
A.[1,+∞)
B.(﹣5,+∞)
C.[﹣9,+∞)
D.(3,+∞)
【解答】解:f(x)=4x﹣2x+2﹣5=(2x)2﹣4×2x﹣5,
设t=2x,则t>0,
则f(x)等价为y=t2﹣4t﹣5=(t﹣2)2﹣9,
∴当t=2 时,y=t2﹣4t﹣5=(t﹣2)2﹣9≥﹣9,
即f(x)的值域为[﹣9,+∞),
故选:C.
28.函数f(x)=4x﹣2x+1﹣1,x∈(﹣∞,2]的值域为(
)
A.(﹣1,7]
B.[﹣2,7]
C.(﹣2,23]
D.[﹣2,+∞)
【解答】解:令t=2x,∵x≤2,∴0<t≤4,
f(x)=t2﹣2t﹣1=(t﹣1)2﹣2,
∴t=1 时,f(x)min=﹣2,x=4 时,f(x)max=7,
∴f(x)∈[﹣2,7]
故选:B.
29.已知t∈R,函数f(x)=|2|x﹣2|﹣t|+t 在[0,4)上的最⼤值不超过4,则t 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,5]
B.[5,+∞)
C.
D.
【解答】解:⾸先分析g(x)=2|x﹣2|,
因为|x﹣2|≥0,
故g(x)min=g(2)=1,g(x)max=g(0)=g(4)=4,
故g(x)∈[1,4].
(1)当t≤1 时,2|x﹣2|≥t,故f(x)=2|x﹣2|≤4 满⾜题意.
(2)当t>1 时:
①2|x﹣2|=t⇒f(x)=t≤4;
②2|x﹣2|=1⇒f(x)=2t﹣1≤4⇒
;
③2|x﹣2|=4⇒f(x)=|4﹣t|+t≤4⇒⽆解;
综上:
.
故选:C.
30.已知函数f(x)=ln(ax﹣b)的单调区间是(1,+∞),那么函数g(x)=a(ax+b)(x+1)在区间(﹣1,2)
上(
)
A.当a>1 时,有最⼩值⽆最⼤值
B.当a>1 时,⽆最⼩值有最⼤值
C.当0<a<1 时,有最⼩值⽆最⼤值
D.当0<a<1 时,⽆最⼩值也⽆最⼤值
【解答】解:因为函数f(x)=ln(ax﹣b)的定义域是(1,+∞),
即不等式ax﹣b>0 的解集为(1,+∞),
所以a>0 且a﹣b=0,即a=b>0,
令h(x)=(ax+b)(x+1),
所以h(x)=(ax+b)(x+1)=a(x+1)(x+1),
函数开⼝向上,对称轴为x=﹣1,在(﹣1,2)上单调递增,
所以h(x)没有最⼤值也没有最⼩值,
当a>1 时,g(x)=a(ax+b)(x+1)在区间(﹣1,2)上单调递增,
所以g(x)没有最⼤值也没有最⼩值,
当0<a<1 时,g(x)=a(ax+b)(x+1)在区间(﹣1,2)上单调递减,
所以g(x)没有最⼤值也没有最⼩值,
故选:D.
⼆.多选题(共1 ⼩题)
(多选)31.已知函数f(x)=ax+1(a>0,且a≠1),若f(x)在[0,1]上的最⼤值为M,最⼩值为N,且
,
则实数a 的值可以是(
)
A.
B.
C.
D.2
【解答】解:当a>1 时,f(x)=ax+1单调递增,此时M=a2,N=a,
所以
,解得
,
当0<a<1 时,f(x)=ax+1单调递减,此时M=a,N=a2,
所以
,解得
,
所以实数a 的值可以是
或
.
故选:AC.
三.填空题(共2 ⼩题)
32.使函数f(x)=|ex﹣a|的值域为[0,+∞)的⼀个a 的值为
1(答案不唯⼀)
.
【解答】解:令f(x)=|ex﹣a|,由题意得f(x)的值域为[0,+∞),
⼜y=ex 的值域为(0,+∞),所以﹣a<0,解得a>0,
所以a 的取值范围为(0,+∞).
故答案为:1(答案不唯⼀).
33.函数y=|2x﹣m|+m 在(﹣∞,2]上的最⼤值为4,则m 的取值范围是
(﹣∞,2]
.
【解答】解:如图①,当m≤0 时,函数y=|2x﹣m|+m=2x,在(﹣∞,2]上的最⼤值为4,满⾜题意,
如图②,当0<m≤2 时,函数y=|2x﹣m|+m 图象是由y=2x 向下平移m 个单位后,
再把x 轴下⽅的图象对称到上⽅,再向上平移m 个单位,根据图象可知0<m≤2 满⾜题意,
如图③,m>2 时不合题意.
综上,m 的取值范围是(﹣∞,2].
故答案为:(﹣∞,2].
四.解答题(共10 ⼩题)
34.已知函数f(x)=ax(a>0 且a≠1)在区间[1,2]上的最⼤值⽐最⼩值⼤
,求实数a 的值.
【解答】解:当a>1 时,函数f(x)=ax 在区间[1,2]上是增函数,
∴f(x)min=f(1)=a,f(x)max=f(2)=a2,
由题意知a2﹣a=
,解得a=,或a=0(舍去);
当0<a<1 时,函数f(x)=ax 在区间[1,2]上是减函数,
∴f(x)min=f(1)=a2,f(x)max=f(2)=a,
由题意知a﹣a2=
,解得a=,或a=0(舍去);
综上可知,a 的值为
或
35.已知函数
是定义域为R 的偶函数.
(1)求a 的值;
(2)若g(x)=9x+9﹣x+mf(x)+m2﹣1,求函数g(x)的最⼩值.
【解答】解:(1)由偶函数定义知f(﹣x)=f(x),即
,
所以(a﹣3)(3x﹣3﹣x)=0 对∀x∈R 成⽴,所以a=3.
(2)由题意知g(x)=9x+9﹣x+mf(x)+m2﹣1=32x+3﹣2x+m(
)+m2﹣1,
令u=3x+3﹣x,u≥2,所以u2=(3x+3﹣x)2=32x+3﹣2x+2,所以32x+3﹣2x=u2﹣2,
所以y=g(x)=u2﹣2+3mu+m2﹣1=u2+3mu+m2﹣3,u≥2,
当
,即
时,y=u2+3mu+m2﹣3 在[2,+∞)上单调递增,
所以
,即
,
当
即
时,y=u2+3mu+m2﹣3 在
上单调递减,在
上单
调递增,
所以
,即
,
综上,
.
36.已知
是定义在R 上的奇函数.
(1)求f(x);
(2)求函数g(x)=f(x)•(3x+1)+9x﹣1 在x∈[0,1]上的值域.
【解答】解:(1)
是定义在R 上的奇函数.
则
,解得a=3,即
,
由
得,b•3x+1=3x+b,
∴b=1,
经检验得a=3,b=1 时,f(x)是奇函数,
∴
.
(2)由(1)得,
,
令3x=t,由x∈[0,1]得,t∈[1,3],
函数可化为y=t2﹣3t+2,对称轴为直线
,
当
时,
,当t=3 时,ymax=2,
∴函数值域为
.
37.已知函数f(x)=4x﹣2x+1+3.
(1)当f(x)=11 时,求x 的值;
(2)当x∈[﹣2,1]时,求f(x)的最⼤值和最⼩值.
【解答】解:(1)当f(x)=11,即4x﹣2x+1+3=11 时,(2x)2﹣2•2x﹣8=0
∴(2x﹣4)(2x+2)=0
∵2x>0,2x+2>2,
∴2x﹣4=0,2x=4,故x=2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4 分)
(2)f(x)=(2x)2﹣2•2x+3
(﹣2≤x≤1)
令∴f(x)=(2x﹣1)2+2
当2x=1,即x=0 时,函数的最⼩值fmin(x)=2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10 分)
当2x=2,即x=1 时,函数的最⼤值fmax(x)=3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12 分)
38.已知函数
的图像经过原点,且⽆限接近直线y=1 但⼜不与该直线相交.
(1)求f(x)的解析式,
(2)函数
,x∈[0,2],求g(x)的最⼩值.
【解答】解:(1)∵:函数
的图像⽆限接近直线y=1 但⼜不与该直线相交,
∴n=1,⼜∵函数
的图像经过原点,
∴f(0)=m+1=0,即m=﹣1,
∴f(x)的解析式为
.
(2)由(1)易得
,
令
,
即
,
,
故当
,即x=1 时,g(x)的最⼩值为
.
39.设函数f(x)=()10﹣ax,a 是不为零的常数.
(1)若f(3)=,求使f(x)≥4 的x 值的取值范围;
(2)当x∈[﹣1,2]时,f(x)的最⼤值是16,求a 的值.
【解答】解:(1)由f(3)=,即()10﹣3a=,
∴10﹣3a=1,解得a=3.
由f(x)=()10﹣3x≥4=()﹣2,
即10﹣3x≤﹣2,
解得:x≥4,故取值范围为[4,+∞).
(2)当a>0 时,函数f(x)=()10﹣ax 在x∈[﹣1,2]时为增函数,
则x=2 时,函数取最⼤值()10﹣2a=16,即10﹣2a=﹣4,解得a=7
当a<0 时,函数f(x)=()10﹣ax 在x∈[﹣1,2]时为减函数,
则x=﹣1 时,函数取最⼤值()10+a=16,即10+a=﹣4,解得a=﹣14,
综上可得:a=7,或a=﹣14
40.已知函数y=ax(a>0,且a≠1)在[1,2]上的最⼤值与最⼩值之积等于8,设函数f(x)=
.
(1)求a 的值,并证明g(x)=f(x)﹣为奇函数;
(2)若不等式f(x)+f(1﹣x)﹣m<1 对∀x∈R 恒成⽴,求实数m 的取值范围.
【解答】解:(1)因为函数y=ax(a>0,且a≠1)在[1,2]上的最⼤值与最⼩值之积等于8,且该函数是
单调函数,
所以a•a2=a3=8,解得a=2;
g(x)=f(x)﹣=
=
=
,定义域为R,
g(﹣x)=
=
=
=﹣
=﹣g(x),
所以g(x)=f(x)﹣为奇函数.
(2)f(x)+f(1﹣x)=
+
=
+
=1﹣
+
=1+
=1+
=1+
≤1+
=4﹣2
,当且仅当2x=
=
,即x=时取等号;
因为不等式f(x)+f(1﹣x)﹣m<1 对∀x∈R 恒成⽴,
所以4﹣2
﹣m<1,即m>3﹣2
.
所以实数m 的取值范围为(3﹣2
,+∞).
41.已知函数f(x)=ax,g(x)=a2x+m,其中m>0,a>0 且a≠1.当x∈[﹣1,1]时,y=f(x)的最⼤值
与最⼩值之和为
.
(Ⅰ)求a 的值;
(Ⅱ)若a>1,记函数h(x)=g(x)﹣2mf(x),求当x∈[0,1]时,h(x)的最⼩值H(m).
【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)在[﹣1,1]上为单调函数,f(x)的最⼤值与最⼩值之和为
,
∴
.
(Ⅱ)h(x)=22x+m﹣2m•2x.
即h(x)=(2x)2﹣2m•2x+m,
令t=2x,
∵x∈[0,1]时,
∴t∈[1,2],
h(t)=t2﹣2mt+m,对称轴为t=m
当0<m<1 时,H(m)=h(1)=﹣m+1;
当1≤m≤2 时,H(m)=h(m)=﹣m2+m;
当m>2 时,H(m)=h(2)=﹣3m+4.
综上所述,
.
42.已知函数f(x)=b•ax(其中a,b 为常数,a>0 且a≠1)的图象经过点(1,6),(3,24).
(1)确定f(x)的解析式;
(2)若不等式
在(﹣∞,1]上恒成⽴,求实数m 的最⼤值.
【解答】解:(1)∵函数f(x)=b•ax(其中a,b 为常数,a>0 且a≠1)的图象经过点(1,6),(3,24),
∴
,解得a=2,b=3,
∴f(x)=3•2x.
(2)∵a=2,b=3,不等式
在(﹣∞,1]上恒成⽴,
∴
≥m 在(﹣∞,1]上恒成⽴,
设g(x)=
,
则g(x)在(﹣∞,1]上是减函数,
∴在(﹣∞,1]上,g(x)min=g(1)=
=.
∴
,
故实数m 的最⼤值是
.
43.已知函数f(x)=2﹣2ax﹣a2x(a>0 且a≠1).
(1)求函数f(x)的值域;
(2)若x∈[﹣1,2]时,函数f(x)的最⼩值为﹣6,求a 的值并求函数f(x)的最⼤值.
【解答】解:(1)令ax=t>0,可得函数h(t)=f(x)=2﹣2t﹣t2=3﹣(t+1)2.
由于(t+1)2>1,∴f(x)<2,故函数f(x)的值域为(﹣∞,2).
(2)①当a>1 时,由x∈[﹣1,2]可得,≤t≤a2,由于函数h(t)=f(x)=3﹣(t+1)2在
区间[
,a2]上是减函数,
故当t=a2时,函数f(x)取得最⼩值为3﹣(a2+1)2=﹣6,解得a=
;
故当t==
时,函数取得最⼤值为
﹣
.
②当0<a<1 时,由x∈[﹣1,2]可得,≥t≥a2,由于函数h(t)=f(x)=3﹣(t+1)2在
区间[a2,]上是减函数,
故当t=时,函数f(x)取得最⼩值为3﹣
=﹣6,解得a=,
故当t=a2=时,函数取得最⼤值为3﹣
=
.
综上可得,a 的值等于
,函数f(x)的最⼤值为
﹣
;或者是a=,函数的最⼤值为
.
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函数——34~38
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
C
D
D
D
C
B
B
B
B
D
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
A
B
D
B
C
A
D
D
C
B
A
⼀.选择题(共22 ⼩题)
1.已知ab≠1,logam=2,logbm=3,则logabm=(
)
A.
B.
C.
D.
E.均不是
【解答】解:因为logam=2,logbm=3
所以
,
,
所以
,
即
,
所以
.
故选:D.
2.设a,b,c 都是正数,且3a=4b=6c,那么下列关系正确的是(
)
A.a+2b=c
B.ac+bc=2ab
C.
D.
【解答】解:由3a=4b=6c=k,得a=log3k,b=log4k,c=log6k,
,
,
,则
,
根据logk3+logk2=logk6 可知,
.
故选:C.
3.已知x,y∈R*,若3x=4y 且2x=ay,则a=(
)
A.2log32
B.log32
C.2log23
D.4log32
【解答】解:由3x=4y>0,故ln3x=ln4y,即xln 3=yln4,
⼜2x=ay,故
,即
.
故选:D.
4.若lg2=a,lg3=b,则log4512 等于(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:∵lg2=a,lg3=b,
∴log4512=
=
=
=
,
故选:D.
5.已知ax=2,loga6=y,a>0,且a≠1,则ax+y=(
)
A.5
B.6
C.7
D.12
【解答】解:由loga6=y,可得ay=6,
⼜ax=2,则ax+y=x•ay=12.
故选:D.
6.设a>0,a≠1,已知m=ax,n=ay,
,则xyz 的值为(
)
A.0
B.1
C.2
D.4
【解答】解:由m=ax,得my=(ax)y=axy,
⼜∵n=ay,∴nx=(ay)x=axy,
∴mynx=axyaxy=a2xy,
⼜
,则
,可得
,解得xyz=2.
故选:C.
7.已知3a=5b=A,且
,则A 的值是(
)
A.
B.15
C.
D.8
【解答】解:由3a=5b=A,得A>0,a=log3A,b=log5A,
所以由
,得
,
即logA3+logA5=logA15=1,解得A=15.
故选:B.
8.若函数y=logax+a2﹣3a+2 为对数函数,则a=(
)
A.1
B.2
C.3
D.4
【解答】解:∵函数
为对数函数,∴a2﹣3a+2=0,则a=1(舍去)或a=2,
故选:B.
9.已知对数函数y=f(x)的图象过点(2,1),则f(4)的值为(
)
A.1
B.2
C.
D.8
【解答】解:设对数函数y=f(x)=logax(a>0 且a≠1),
∵对数函数y=f(x)的图象过点(2,1),
∴loga2=1,∴a=2,
∴f(x)=log2x,
∴f(4)=log24=2,
故选:B.
10.函数f(x)=(a2+a﹣5)logax 为对数函数,则f()等于(
)
A.3
B.﹣3
C.﹣log36
D.﹣log38
【解答】解:∵函数f(x)=(a2+a﹣5)logax 为对数函数,
∴
,解得a=2,
∴f(x)=log2x,
∴f()=
=﹣3.
故选:B.
11.对数式M=log(a﹣3)(10﹣2a)中,实数a 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,5)
B.(3,5)
C.(3,+∞)
D.(3,4)∪(4,5)
【解答】解:根据题意,M=log(a﹣3)(10﹣2a)中,则有
,
解得3<a<4 或4<a<5,
即实数a 的取值范围为(3,4)∪(4,5),
故选:D.
12.已知函数y=ax 与y=logax(a>0 且a≠1)的图象只有⼀个交点,给出四个值:①
;②
;③
;
④
,则a 的可能取值为(
)
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
【解答】解:由于
,
,
,
;
根据函数y=ax 与y=logax(a>0 且a≠1)的图象,
当0<a<1 时,函数y=ax 与y=logax 的图象只有⼀个交点,
如图所示:
根据选项只有①②符合.
故选:A.
13.已知函数y=xa,y=bx,y=logcx 在同⼀平⾯直⻆坐标系的图象如图所示,则(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:结合图象可得0<b<1,c>1,a<0;
故0<sinb<1,ba>b0=1,lo
c<lo
1=0,
可得lo
c<sinb<ba.
故选:B.
14.若函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则下列函数与图象对应正确的为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:∵函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象如图所示,
∴loga4=﹣2,解得a=,
对于A,
是减函数,与图象不符,故A 错误;
对于B,y=|x
,与图象不符,故B 错误;
对于C,
,与图象不符,故C 错误;
对于D,y=
,与图象相符,故D 正确.
故选:D.
15.在同⼀平⾯直⻆坐标系中,函数y1=a﹣x,y2=﹣logax(其中a>0 且a≠1)的图象只可能是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:当a>1 时,函数y1=a﹣x 是减函数,y2=﹣logax,函数的图象也是减函数;选项B 满⾜题
意;
当a∈(0,1)时,函数y1=a﹣x 是增函数,y2=﹣logax 也是增函数;没有选项满⾜题意;
故选:B.
16.已知a>0 且a≠1,则函数y=loga(x+1)与
在同⼀直⻆坐标系中的图象⼤致是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:结合y=loga(x+1)与y=()x+1 可知,两函数单调性⼀定相反,排除选项A;
因为y=loga(x+1)恒过定点(0,0),y=()x+1 恒过定点(0,2),排除选项B,D.
故选:C.
17.函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是(
)
A.f(x)=|log2(x+1)|
B.f(x)=log2(x+1)
C.f(x)=|2x﹣1|
D.f(x)=2x﹣1
【解答】解:结合图象可知f(x)的定义域为(﹣1,+∞),
对于C,D 选项,f(x)=|2x﹣1|,f(x)=2x﹣1 的定义域为R,故排除C,D;
对于B 选项,f(x)=log2(x+1)定义域为(﹣1,+∞),
当x=﹣时,f(x)=log2(﹣+1)=﹣1,不合题意,排除B;
对于A,f(x)=|log2(x+1)|的定义域为(﹣1,+∞),
且其在(﹣1,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,故A 正确.
故选:A.
18.已知函数f(x)=|log3x|,若a<b,有f(a)=f(b),则a+4b 的取值范围是(
)
A.
B.
C.[5,+∞)
D.(5,+∞)
【解答】解:因为f(x))=|log3x|,如图,0<a<b,且f(a)=f(b),
所以﹣log3a=log3b 即log3a+log3b=log3ab=0,
所以ab=1,0<a<1,
由对勾函数的单调性可知,a+4b=a+
,在(0,1)上单调递减,则a+
>5.
故选:D.
19.已知函数f(x)=lg(ax﹣3)的图象经过定点(2,0),那么使得不等式2f(x)>lg(kx2)在区间[3,4]
上有解的k 取值范围是(
)
A.(0,+∞)
B.
C.(0,1)
D.
【解答】解:由已知可得f(2)=lg(2a﹣3)=0,则2a﹣3=1,解得a=2,故f(x)=lg(2x﹣3),
由2f(x)>lg(kx2)得lg(2x﹣3)2>lg(kx2),
则0<kx2<4x2﹣12x+9,因为x∈[3,4],可得k<
﹣
+4 在区间[3,4]上有解,
令t=∈[
,],g(t)=9t2﹣12t+4,则函数g(t)在[
,]上单调递减,
所以,g(t)max=g()=
,∴k<
,⼜k>0,
k 取值范围是(0,
).
故选:D.
20.已知函数f(x)=log2|x﹣1|,则(
)
A.f(x)在定义域上是增函数
B.f(4)+f(7)<f(11)
C.f(x)关于x=1 对称
D.f(x)零点的个数为1
【解答】解:对于A,当x<1 时,易得u=|x﹣1|单调递减,⽽y=log2u 单调递增,
根据复合函数的单调性判定规则可知,f(x)=log2|x﹣1|在(﹣∞,1)上单调递减,故A 错误;
对于B,f(4)+f(7)=log2|4﹣1|+log2|7﹣1|=log23+log26=log218,
⽽f(11)=log210,f(4)+f(7)>f(11),故B 错误;
对于C,∵f(x)=log2|x|为偶函数,其对称轴为x=0,
⼜f(x)=log2|x﹣1|的图象是由f(x)=log2|x|的图象向右平移1 个单位得到,
故f(x)=log2|x﹣1|的对称轴为x=1,故C 正确;
对于D,令f(x)=log2|x﹣1|=0,则|x﹣1|=1,所以x=0 或x=2,所以f(x)有两个零点,故D 错误.
故选:C.
21.若函数f(x)=log0.5(x2﹣ax+2a)(a>0)的值域为R,则f(a)的取值范围是(
)
A.(﹣∞,﹣3]
B.(﹣∞,﹣4]
C.[﹣4,+∞)
D.[﹣3,+∞)
【解答】解:依题意可得x2﹣ax+2a 要取遍所有正数,则Δ=a2﹣8a≥0,
因为a>0,所以a≥8,
所以f(a)=log0.5(2a)≤log0.516=﹣log216=﹣4.
故选:B.
22.已知函数f(x)=ln(ax2+2x+1),若f(x)的值域为R,则实数a 的取值范围是(
)
A.[0,1]
B.(0,1)
C.(1,+∞)
D.[0,+∞)
【解答】解:因为函数f(x)的值域为R,则u=ax2+2x+1 要取遍所有的正数.
所以a=0 或
,解得0≤a≤1,
即实数a 的取值范围是[0,1].
故选:A.
⼆.填空题(共7 ⼩题)
23.已知函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)在
上的最⼤值和最⼩值的差为2,则实数a 的值为
或
.
【解答】解:当a>1 时,函数f(x)在
上单调递增,
函数f(x)在
上的最⼤值和最⼩值的差为2,
则
,即loga3=2,解得a=
(负值舍去),
当0<a<1 时,函数f(x)在
上单调递减,
则
,解得a=
(负值舍去),
综上所述,a=
或
.
故答案为:
或
.
24.若函数f(x)=logax(a>0 且a≠1)在[
]上的最⼤值为2,最⼩值为m,函数g(x)=(3+2m)
在[0,+∞)上是增函数,则a+m 的值是
1
.
【解答】解:当0<a<1 时,f(x)=logax 是减函数,
,即
=
=2,
∴
,∴a=
,
∴f(x)min=f(4)=m,即m=
=﹣4,
把m=﹣4 代⼊g(x)可得:g(x)=﹣5
,∴函数g(x)在[0,+∞)上是减函数,不符合题意,舍;
当a>1 时,f(x)=logax 是增函数,f(x)max=f(4)=2,即f(4)=loga4=2,∴a=2,
∴f(x)min=
=m,即m=
=﹣1,
把m=﹣1 代⼊g(x)可得:g(x)=
,∴函数g(x)在[0,+∞)上是增函数,符合题意;
所以a=2,m=﹣1,
所以a+m=1,
故答案为1.
25.若函数f(x)=logax(a>0,a≠1)在区间[a,2a]上的最⼤值是最⼩值的3 倍,则a=
或
.
【解答】解:f(x)=logax(a>0,a≠1),
当0<a<1 时,对数函数y=logax 是减函数,
∴函数f(x)=logax(0<a<1)在区间[a,2a]上的最⼤值是logaa,最⼩值是loga2a,
∴logaa=3loga(2a),∴1=3loga2+3,∴a=
,
当a>1 时,对数函数y=logax 是增函数,
∴函数f(x)=logax(a>1)在区间[a,2a]上的最⼩值是logaa,最⼤值是loga2a,
∴3logaa=loga(2a),∴3=loga2+1,∴a=
,
故答案为:
或
.
26.函数y=
x•
(
x)+5 在区间[1,4]上的最⼤值为
10
,最⼩值为
5
.
【解答】解:函数y=
x•
(
x)+5=
+5=
•(﹣
)+5=
﹣
+5,
设t=
,
∵x∈[1,4],∴t∈[﹣2,0]
则y=
,在[﹣2,0]上单调递减,
∴当t=﹣2 时,ymax=10;当t=0 时,ymin=5,
故答案为:10;5.
27.已知函数f(x)=|log2x|,当0<a<b 时,f(a)=f(b),且函数f(x)在[a2,b]上的最⼤值与最⼩值之
差为2,则
的值为
8
.
【解答】解:因为函数f(x)=|log2x|,当0<a<b 时,f(a)=f(b),
则|log2a|=|log2b|,即﹣loga=log2b,
所以b=,即ab=1,则0<a2<a<1<b,
因为函数f(x)在[a2,b]上的最⼤值与最⼩值之差为2,
因为f(x)max=f(
)=﹣2log2a,f(x)min=f(1)=0,
则2=﹣2log2a,即a=,b=2,
所以
=8.
故答案为:8.
28.已知函数y=lg(ax2+x+1)的值域是R,则实数a 的取值范围是
[0,]
.
【解答】解:∵y=lg(ax2+x+1)的值域是R,
∴t(x)=ax2+x+1 的值域要取遍全体正实数,
当a=0 时,符合题意;
当a≠0 时,必有
,解得0<a≤
.
综上,得0≤a≤
.
故答案为:[0,].
29.已知函数
的值域为R,则实数a 的取值范围是
(﹣∞,0]∪[4,+∞)
.
【解答】解:由函数
,令f(x)=4x﹣a•2x+a,
令t=2x>0,可得g(t)=t2﹣a•t+a,
要使得函数
的值域为R,
则g(t)=t2﹣a•t+a,t>0 的值域能取遍⼀切正实数,
当a>0 时,则满⾜Δ=(﹣a)2﹣4a≥0,解得a≥4;
当a=0 时,可得g(t)=t2≥0,符合题意;
当a<0 时,则满⾜g(0)=a<0,此时函数g(t)的值域能取遍⼀切正实数,符合题意,
综上可得,实数a 的取值范围为(﹣∞,0]∪[4,+∞).
故答案为:(﹣∞,0]∪[4,+∞).
三.解答题(共10 ⼩题)
30.设f(x)=loga(1+x)+loga(5﹣x)(a>0,a≠1),且f(2)=﹣2.
(1)求a 的值及f(x)的定义域;
(2)求f(x)在区间
上的最值.
【解答】解:(1)因为f(2)=loga3+loga3=﹣2,
则a=,
由题意可得
,解得﹣1<x<5,
故函数定义域为(﹣1,5);
(2)由(1)可得f(x)=
[(1+x)(5﹣x)],﹣1<x<5,
令t(x)=(1+x)(5﹣x)=﹣x2+4x+5,
根据⼆次函数的性质可得,当
时,5≤t≤9
故﹣2≤
t≤
5,
故函数的值域为[﹣2,
5].
31.已知A={x|0≤x≤1},函数f(x)=log4(3x+a),g(x)=log2(x+a),当且仅当x∈A 时,f(x)≥g(x).
(1)求实数a 的值;
(2)设h(x)=f(x)﹣g(x),当x∈A 时,求函数h(x)的值域.
【解答】解:(1)由f(x)≥g(x)得log4(3x+a)≥log2(x+a),
即
∴
,即
依题意知,该不等式组的解集为A={x|0≤x≤1}.
∴⽅程x2+(2a﹣3)x+a2﹣a=0 的两根为0,1.
则3﹣2a=1 且a2﹣a=0,
解得a=1.
(2)
令3x+1=t,因0≤x≤1,则1≤t≤4 且
,
故
,
令G(t)=t+
,
根据对勾函数单调性可得,G(t)min=G(2)=4,G(1)=G(4)=5,则4≤G(t)≤5,
故
,
故
∴函数h(x)的值域为
.
32.已知函数f(x)=loga(x﹣1)+4,(a>0 且a≠1).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)若函数图像过点M(3,3),求a 的值;
(3)若x∈[3,5]时,函数的最⼤值为6,求a 值.
【解答】解:(1)由x﹣1>0 得x>1,所以函数f(x)的定义域为{x|x>1};
(2)因为f(3)=loga(3﹣1)+4=3,所以
;
(3)因为x∈[3,5]时函数最⼤值为6,
所以a>1 且x=5 时取到最⼤值6,
由f(5)=loga(5﹣1)+4=6,解得a=2.
33.已知函数f(x)=logax(a>0 且a≠1).
(1)若f(x)在区间[a,2a]上的最⼤值与最⼩值之差为1,求a 的值;
(2)解关于x 的不等式
.
【解答】解:(1)因为y=logax 在[a,2a]上为单调函数,
且函数y=logax 在区间[a,2a]上的最⼤值与最⼩值之差为1,
所以|loga(2a)﹣logaa|=|loga2|=1,
解得a=2 或
.
(2)因为函数
是(0,+∞)上的减函数,
所以
,即
,
当a>1 时,
,原不等式解集为
.
当0<a<1 时,
,原不等式解集为∅.
34.已知函数f(x)=loga(1﹣x)﹣loga(b+x)+m(a>0 且a≠1)为奇函数.
(1)求函数f(x)的定义域及解析式;
(2)若
,函数f(x)的最⼤值⽐最⼩值⼤2,求a 的值.
【解答】解:(1)要使函数f(x)有意义,则
,可得:﹣b<x<1,
因为f(x)为奇函数,所以﹣b+1=0,即b=1,所以f(x)的定义域为(﹣1,1),
由f(0)=0 可得:m=0,所以f(x)=loga(1﹣x)﹣loga(1+x),
此时f(﹣x)=loga(1+x)﹣loga(1﹣x)=﹣f(x),f(x)是奇函数,符合题意.
(2)
,
①当a>1 时,函数y=f(x)单调递减,
所以
,
,
所以
,
解得a=3.
②当0<a<1 时,函数y=f(x)单调递增,
所以
,
,
所以
,
解得
.
综上,
或a=3.
35.已知函数
的图像关于y 轴对称.
(1)求k 的值;
(2)若函数
,x∈[0,log29],m∈R,求g(x)的最⼤值.
【解答】解:(1)函数
的定义域为R,
由x∈R,且f(﹣x)=f(x)恒成⽴,可知
恒成⽴,
化简得(2k﹣1)x=0,对任意x∈R 恒成⽴,所以2k﹣1=0,解得
;
(2)由(1)知:
,
∴
,x∈[0,log29]
令
,t∈[1,3],问题转化为求h(t)=t2﹣2mt,t∈[1,3]的最⼤值;
因为函数h(t)的图象是开⼝向上的抛物线,关于直线t=m 对称,所以分两种讨论:
①当m≤2 时,g(m)=h(3)=9﹣6m;②当m>2 时,g(m)=h(1)=1﹣2m.
综上所述,g(x)的最⼤值
.
36.已知函数
.
(1)若f(1)=1,求不等式f(x)≤2 的解集;
(2)若函数y=f(x)+x 有两个零点,求a 的取值范围;
(3)设a>0,若对任意t∈[﹣1,0],函数f(x)在区间[t,t+1]上的最⼤值与最⼩值的和不⼤于log23,
求a 的取值范围.
【解答】解:(1)f(1)=1,则
,∵f(x)≤2,∴
,
∴
,即2x≤6,∴x≤log26.
故不等式f(x)≤2 的解集为(﹣∞,log26];
(2)函数y=f(x)+x 有两个零点,即⽅程
有两个不相等的实根,
∴
,∴1+a•2x=2﹣x,
∴
,令
,则a=u2﹣u,
即⽅程a=u2﹣u 在(0,+∞)上只有两解,令g(u)=u2﹣u,u∈(0,+∞),则
.
当
时,直线y=a 和函数g(u)=u2﹣u 的图象只有两个公共点,
即函数y=f(x)+x 只有两个零点,∴实数a 的范围是
;
(3)∵a>0,∴函数y=1+a•2x 在R 上单调递增,
即函数
在定义域内单调递增,
∴函数f (x )在区间[t ,t+1] 上的最⼩值为
,最⼤值为
,
∴
,
∴(1+a•2t)(1+a•2t+1)≤3 对t∈[﹣1,0]恒成⽴.令h=2t,
,
∴2a2h2+3ah﹣2≤0 对
,a>0 恒成⽴,
∵y=2a2h2+3ah﹣2 在
上单调递增,∴
,∴2a2+3a﹣2≤0
解得
,⼜a>0,∴
.
∴实数a 的取值范围是
.
37.已知函数f(x)=loga(2x+1),a>0 且a≠1.
(Ⅰ)若a=2,解不等式f(x)>2;
(Ⅱ)若f(x)在[1,3]上的最⼤值与最⼩值的差为1,求a 的值.
【解答】解:(Ⅰ)当a=2 时,f(x)=log2(2x+1)>2 化为:2x+1>22,解得x
,
所以不等式的解集为(
);
(Ⅱ)当a>1 时,函数f(x)在[1,3]上为单调递增函数,
则当x=1 时,f(x)min=loga3,当x=3 时,f(x)max=loga7,
所以loga7﹣loga3=lo
,解得a=;
当0<a<1 时,函数f(x)在[1,3]上单调递减,
则f(x)min=f(3)=loga7,f(x)max=f(1)=loga3,
则lo
,解得a=,
综上,实数a 的值为
或
.
38.已知函数
.
(Ⅰ)若函数f(x)是R 上的奇函数,求a 的值;
(Ⅱ)若函数f(x)的定义域是⼀切实数,求a 的取值范围;
(Ⅲ)若函数f(x)在区间[0,1]上的最⼤值与最⼩值的差不⼩于2,求实数a 的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)是R 上的奇函数,则f(0)=0,求得a=0.……………………(2 分)
⼜此时f(x)=﹣x 是R 上的奇函数.
所以a=0 为所求.………………………………(4 分)
(Ⅱ)函数f(x)的定义域是⼀切实数,则
恒成⽴.
即
恒成⽴,由于
.……………………………………(6 分)
故只要a≥0 即可
………………………………………………………………(7 分)
(Ⅲ)由已知函数f(x)是减函数,故f(x)在区间[0,1]上的最⼤值是f(0)=log2(1+a),
最⼩值是
.…………………………………(8 分)
由题设
………(11 分)
故
为所求.…………………………………………(12 分)
39.已知a∈R,函数f(x)=log2[(a﹣3)x+3a﹣4].
(1)当a=2 时,解不等式
;
(2)若函数y=f(x2﹣4x)的值域为R,求a 的取值范围.
【解答】解:(1)a=2 时,f(x)=log2(﹣x+2),
不等式
等价于
,
所以
,解得
,
所以不等式
的解集为
.
(2)因为函数y=f(x2﹣4x)的值域为R,
即
的值域为R,
故(a﹣3)x2﹣4(a﹣3)x+3a﹣4 能取到⼀切正数,
当a=3 时,(a﹣3)x2﹣4(a﹣3)x+3a﹣4=5,不符合题意;
当a<3 时,(a﹣3)x2﹣4(a﹣3)x+3a﹣4=(a﹣3)(x﹣2)2+8﹣a≤8﹣a,不符合题意;
当a>3 时,根据⼆次函数的图象和性质可得Δ=16(a﹣3)2﹣4(a﹣3)(3a﹣4)≥0,解得a≤3 或a≥8,
所以a≥8;
综上所述:a 的取值范围是[8,+∞).
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函数——题型39~41
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
B
C
D
C
C
A
D
D
D
A
题号
12
13
14
15
16
17
答案
B
A
A
D
B
B
⼀.选择题(共17 ⼩题)
1.函数y=ax+1﹣2(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,且点A 的坐标满⾜⽅程mx+ny+1=0,其中m>0,n
>0,则
的最⼩值为(
)
A.7
B.6
C.
D.
【解答】解:在y=ax+1﹣2(a>0,a≠1)中,当x=﹣1 时,y=﹣1,故A(﹣1,﹣1),
将A(﹣1,﹣1)代⼊直线⽅程中,化简得m+n=1,
故
,
当且仅当m2=2n2时取等,⼜m+n=1,即m=2﹣
,n=
﹣1 时
的最⼩值为
.
故选:C.
2.已知函数f(x)=2+a2x﹣4(a>0 且a≠1)的图象恒过定点P,则P 点的坐标为(
)
A.(0,2)
B.(2,3)
C.(2,4)
D.(4,0)
【解答】解:函数f(x)=2+a2x﹣4中,令2x﹣4=0,解得x=2,
所以f(2)=2+a0=3,即f(x)过定点(2,3).
故选:B.
3.当a>1 时,f(x)=a|x﹣2|+5 的图像恒过点(
)
A.(2,5)
B.(3,5)
C.(2,6)
D.(3,6)
【解答】解:对于函数f(x)=a|x﹣2|+5,令|x﹣2|=0,解得x=2,
则f(2)=a0+5=6,
所以f(x)=a|x﹣2|+5 的图像恒过点(2,6).
故选:C.
4.函数f(x)=2a1﹣x+1(a>0 且a≠1)的图象过定点(
)
A.(0,1)
B.(0,2)
C.(1,1)
D.(1,3)
【解答】解:由1﹣x=0,得x=1,此时y=3.
故函数f(x)=2a1﹣x+1(a>0 且a≠1)的图象过定点(1,3).
故选:D.
5.函数f(x)=loga(2x﹣3)+5(0<a<1,a≠1)的图象过定点A,则A 的坐标为(
)
A.(1,0)
B.(1,5)
C.(2,5)
D.(2,6)
【解答】解:令2x﹣3=1,解得x=2,
当x=2 时,有f(2)=loga1+5=5,
故其过定点A(2,5).
故选:C.
6.函数y=logax+1(a>0 且a≠1)的图像必经过⼀个定点,则这个定点的坐标是(
)
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(1,1)
D.(1,0)
【解答】解:对于函数y=logax+1(a>0 且a≠1),令x=1,可得y=1,
可得它的图像必经过⼀个定点(1,1).
故选:C.
7.已知函数f(x)=(3m﹣2)xm+2(m∈R)是幂函数,则函数g(x)=loga(x﹣m)+1(a>0,且a≠1)
的图象所过定点P 的坐标是(
)
A.(2,1)
B.(0,2)
C.(1,2)
D.(﹣1,2)
【解答】解:∵函数f(x)=(3m﹣2)xm+2(m∈R)是幂函数,
∴3m﹣2=1,∴m=1,
∴g(x)=loga(x﹣1)+1,
令x﹣1=1 得x=2,此时g(2)=loga1+1=1,
∴函数g(x)的图象所过定点P 的坐标是(2,1),
故选:A.
8.下列⽐较⼤⼩中正确的是(
)
A.log53>log43
B.
C.
D.
【解答】解:对于A:因为
>0,
>0,
所以
,所以log53<log43,故A 错误;
对于B:因为y=x﹣1在(﹣∞,0)上单调递减,所以
,故B 错误;
对于C:因为ln
<0<
,故C 错误;
对于D:因为
,⼜
在(0,+∞)上单调递增,
所以
,即
,故D 正确.
故选:D.
9.已知a=e0.8+1,
,c=ln(0.8e3),则a,b,c 的⼤⼩关系为(
)
A.a>c>b
B.c>b>a
C.b>a>c
D.a>b>c
【解答】解:由题意设y1=ex+1,y2=x+2,y3=lnx+3,
则f(x)=y1﹣y2=ex﹣x﹣1,x∈(0,1),
∴f'(x)=ex﹣1>0,
∴f(x)在(0,1)上单调递增,
∴f(0.8)>f(0)=0,即e0.8>1.8,
∴e0.8+1>2.8,即a>b,
令g(x)=y2﹣y3=x﹣lnx﹣1,x∈(0,1),
∴g'(x)=1﹣<0,
∴g(x)在(0,1)上单调递减,
∴g(0.8)>g(1)=0,即0.8﹣ln0.8﹣1>0,
∴0.8+2>ln0.8+3,即b>c,
∴a>b>c.
故选:D.
10.已知2021a=2022,2022b=2021,c=ln2,则(
)
A.logac>logbc
B.logca>logcb
C.ac<bc
D.ca<cb
【解答】解:∵2021a=2022,2022b=2021,c=ln2,
∴a=log20212022>log20212021=1,
0=log20221<b=log20222021<log20222022=1,
0<ln1<c=ln2<lne=1,∴0<c<1,
∴logac<loga1=0,logbc>logb1=0,∴logac<logbc,故A 错误;
∵a>b,0<c<1,∴logca<logcb,ac>bc,ca<cb,故BC 均错误,D 正确.
故选:D.
11.已知a=
3,b=lnπ,c=
,则a,b,c 的⼤⼩关系为(
)
A.b>c>a
B.b>a>c
C.c>b>a
D.c>a>b
【解答】解:a=
,b=lnπ>lne=1,
0<c=
<e0=1,
所以a<c<b.
故选:A.
12.设a=log3(log46),b=log6(log43),c=log6(log63),则(
)
A.a<b<c
B.c<b<a
C.b<c<a
D.c<a<b
【解答】解:∵log46>1,∴a=log3(log46)>0,
∵0<log63<log43<1,
∴c=log6(log63)<b=log6(log43)<0,
故c<b<a.
故选:B.
13.已知a=
,
,
,则a,b,c 的⼤⼩关系为(
)
A.a>b>c
B.a>c>b
C.b>a>c
D.c>b>a
【解答】解:∵
,
,
,
∴a>b>c.
故选:A.
14.若指数函数f(x)经过点(2,4),则它的反函数g(x)的解析式为(
)
A.g(x)=log2x
B.g(x)=log0.5x
C.g(x)=2x
D.g(x)=x2
【解答】解:指数函数f(x)经过点(2,4),
则f(x)=2x,
故它的反函数g(x)的解析式为log2x.
故选:A.
15.已知函数
与g(x)的图象关于y=x 对称,则g(x2+1)的值域为(
)
A.(0,+∞)
B.[0,+∞)
C.(﹣∞,0)
D.(﹣∞,0]
【解答】解:因为
与g(x)的图象关于y=x 对称,
所以f(x)与g(x)互为反函数,
即可得
,
因为x2≥0,所以x2+1≥1,
因为
,所以
在[1,+∞)上单调递减,
即可得
,即g(x2+1)的值域为(﹣∞,0].
故选:D.
16.已知函数f(x)=3x,函数g(x)是f(x)的反函数,若正数x1,x2,……,x2022满⾜x1•x2•……•x2022=
81,则
+
的值等于(
)
A.4
B.8
C.16
D.64
【解答】解:∵函数f(x)=3x,函数g(x)是f(x)的反函数,
∴g(x)=log3x,
∵正数x1,x2,……,x2022满⾜x1•x2•……•x2022=81,
∴
+
=
+
+…+
=2(log3x1+log3x2+…+log32022)
=2log3(x1•x2•…•x2022)
=2log381
=
=2×4
=8.
故选:B.
17.已知函数y=f(x)的图象与y=log2(x+a)的图像关于直线y=x 对称,且满⾜f(1)+f(2)=2,则a
=(
)
A.4
B.2
C.1
D.﹣1
【解答】解:函数y=f(x)的图象与y=log2(x+a)的图像关于直线y=x 对称,
则(f(1),1),(f(2),2),满⾜y=log2(x+a),
则有
,
所以
,⼜f(1)+f(2)=2,
则a=2.
故选:B.
⼆.填空题(共8 ⼩题)
18.函数g(x)=﹣logax 的反函数为y=f(x),若f(1)=3,则f(g(a+1))=
.
【解答】解:因为y=g(x)=﹣logax,
所以a﹣y=x,
所以g(x)=﹣logax 的反函数为y=f(x)=a﹣x,
因为f(1)=3,所以a﹣1=3,解得
,
所以f(g(a+1))=f(g()=f(﹣lo
)=
=.
故答案为:.
19.若
的反函数为f﹣1(x),且f﹣1(a)+f﹣1(b)=﹣4,则
的最⼩值为
.
【解答】解:因为y=ax 和y=logax(a>0,a≠1)互为反函数,
若
,则
,
⼜因为f﹣1(a)+f﹣1(b)=﹣4,所以
,所以ab=16,且a>0,b>0,
⼜
,当且仅当a=b=4 时等号成⽴,所以
的最⼩值为
.
故答案为:.
20.已知函数g(x)与函数
互为反函数,g(e)=
﹣1
.
【解答】解:根据对数函数与指数函数的关系得:
函数
的反函数为
,
即函数
,所以
.
故答案为:﹣1.
21.已知f(x)=log2
,函数y=g(x)的图像与y=f﹣1(x+2)的图像关于直线y=x 对称,则g(3)的
值为
﹣1
.
【解答】解:由y=log2
,得:2y=
,
解得:x=
,
故f﹣1(x)=
,
f﹣1(x+2)=
,
故g(x)=log2
﹣2,
故g(3)=1﹣2=﹣1,
故答案为:﹣1.
22.设y=f﹣1(x)是函数f(x)=
+
sinx+
,x∈[﹣
,
]的反函数,则函数y=f(x)+f﹣1(x)
的最⼩值等于
.
【解答】解:因为函数f(x)=+
sinx+
在x∈[﹣
,
]上是单调递增函数,
⼜y=f﹣1(x)是函数f(x)的反函数,
所以f(x)与f﹣1(x)的单调性相同,
函数f(x)在x∈[﹣
,
]上的值域为[﹣
,
],
函数y=f(x)+f﹣1(x)的定义域为[﹣
,
],
因为
,故
,
所以y=f(x)+f﹣1(x)的最⼩值为
=
.
故答案为:
.
23.若α+2α﹣1=5,β+log2β=4,则α+β=
5
.
【解答】解:令γ=α﹣1,
则α+2α﹣1=γ+1+2γ=5,β+log2β=4,
所以γ+2γ=4,β+log2β=4,
所以2γ=4﹣γ,log2β=4﹣β,
令f(x)=2x,g(x)=log2x,h(x)=4﹣x,
则γ,β可分别看作f(x),g(x)与h(x)交点的横坐标,
因为f(x)与g(x)互为反函数,图象关于y=x 对称,
联⽴
可得x=y=2,
所以β+γ=4,
则α+β=β+γ+1=5.
故答案为:5.
24.函数y=f(x)的图象与y=2x 的图象关于直线y=x 对称,则函数y=f(sinx)的递减区间是
.
【解答】解:∵函数y=f(x)的图象与y=2x 的图象关于直线y=x 对称,
∴f(x)=log2x,所以y=f(sinx)=log2sinx,
∵y=log2x 为增函数,
∴y=f(sinx)的递减区间为y=sinx(y>0)的递减区间,
∴
,
∴函数y=f(sinx)的递减区间是
.
故答案为:
.
25.函数f(x)=ex(其中e=2.71828…为⾃然对数的底数)的反函数为g(x),则f(ln(log3e))•g(3)=
1
.
【解答】解:因为函数f(x)=ex 的反函数为g(x),
则g(x)=lnx,
所以
.
故答案为:1.
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函数——题型42~44
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
D
C
A
B
B
C
B
A
B
A
题号
12
13
14
15
16
17
答案
B
C
C
D
D
D
⼀.选择题(共17 ⼩题)
1.若f(x)=
,则f(﹣2)的值为(
)
A.0
B.1
C.2
D.﹣2
【解答】解:∵f(x)=
∴当x<1 时,f(﹣2)=f(0)=f(2),
∴当x=2 时即f(2)=log22=1
故选:B.
2.若函数
则f(﹣1)=(
)
A.2
B.4
C.6
D.16
【解答】解:∵函数
,
∴f(﹣1)=2f(1)=4f(3)=4×4log22=16.
故选:D.
3.已知函数
,则
的值是(
)
A.﹣1
B.3
C.
D.
【解答】解:由题意可得,f()=
=﹣1
∴f(f())=f(﹣1)=3﹣1=
故选:C.
4.在⾃然数集N 上定义的函数f(n)=
则f(90)的值是(
)
A.997
B.998
C.999
D.1000
【解答】解:n<1000 时,有f(n)=f(n+7),
∴f(90)=f(97)=f(104)=…=f(1000)=1000﹣3=997
故选:A.
5.已知
,则f(log23)=(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由题意的,∵2=log24>log23>log22=1,
∴f(log23)=f(1+log23)=f(2+log23)=f(3+log23)=()3+log23=
故选:B.
6.已知
,则f(f(6))等于(
)
A.
B.
C.1
D.2
【解答】解:函数
,则f(6)=log55=1,
所以
.
故选:B.
7.已知函数
且a≠1)的值域为R,则实数a 的取值范围是(
)
A.(0,1)
B.
C.(1,2]
D.(1,+∞)
【解答】解:当0<x≤2 时,可知f(x)=2log2x 的值域为(﹣∞,2],
设f(x)=ax﹣a(x>2)的值域为A,依题意得(2,+∞)⊆A.
当0<a<1 时,f(x)在(2,+∞)上单调递减,
即当x>2 时,A=(﹣a,a2﹣a),不符合题意;
当a>1 时,f(x)在(2,+∞)上单调递增,
即当x>2 时,A=(a2﹣a,+∞),可得a2﹣a≤2,解得1<a≤2;
综上所述:实数a 的取值范围是(1,2].
故选:C.
8.已知函数f(x)=
的值域为R,则实数a 的取值范围是(
)
A.(﹣4,4)
B.[﹣4,4)
C.(﹣∞,﹣4]
D.{﹣4}
【解答】解:根据题意,y=(4﹣a)x+2a(x<1)是增函数,
∴4﹣a>0,即a<4,
∵函数f(x)的值域为R,
∴f(1)=log31≤(4﹣a)×1+2a,解得a≥﹣4,
∴实数a 的取值范围是[﹣4,4).
故选:B.
9.若函数f(x)=
(a>0 且a≠1)的值域是[3,+∞),则实数a 的取值范围
是(
)
A.
B.
C.(1,2]
D.[2,+∞)
【解答】解:(1)当﹣2≤x<0 时,f(x)=log
,所以,此时f(x)单调递增,所以f(x)∈[3,
+∞),
(2)当x<﹣2 时,f(x)=ax﹣1,只需此时f(x)的取值范围包含在[3,+∞)即可,
①当a>1 时,f(x)=ax﹣1 单调递增,f(x)∈(﹣1,a﹣2﹣1),不满⾜题意,舍去,
②当0<a<1 时,f(x)=ax﹣1 单调递减,f(x)∈(a﹣2﹣1,+∞),只需a﹣2﹣1≥3,解得
,
综上所述,
,
故选:A.
10.已知函数
的值域为R,则实数a 的取值范围是(
)
A.(﹣2,4)
B.[﹣2,4)
C.(﹣∞,﹣2]
D.{﹣2}
【解答】解:当x≥1 时,f(x)=2x﹣2≥21﹣2=0,
即f(x)在[1,+∞)上的值域是[0,+∞),
若要使f(x)的值域为R,
则f(x)在(﹣∞,1)上的取值包含⼀切负数,
因此,f(x)=(4﹣a)x+3a 在(﹣∞,1)上为增函数,且最⼤值⼤于等于0.
即
,解得﹣2≤a<4,即a 的取值范围是[﹣2,4).
故选:B.
11.给定函数
,⽤M(x)表示函数f(x),g(x)中的较⼤者,即M(x)
=max{f(x),g(x)},则M(x)的最⼩值为(
)
A.0
B.
C.
D.2
【解答】解:对于函数
,
若f(x)≥g(x),则
,即3x2﹣x﹣4≥0,解得x≤﹣1 或x≥
;
若f(x)<g(x),则
,即3x2﹣x﹣4<0,解得﹣1<x<.
所以M(x)=max{f(x),g(x)}=
,
根据y=
在(﹣1,)上是增函数,y=x2﹣1 在[
,+∞)上是增函数,
可得M(x)在(﹣1,+∞)上是增函数.
因为M(x)在(﹣∞,﹣1)上是减函数,在(﹣1,+∞)上是增函数,
所以M(x)的最⼩值为M(﹣1)=0.
故选:A.
12.已知函数
的最⼩值为0,则实数a 的取值范围为(
)
A.(5,6)
B.(5,6]
C.[6,+∞)
D.(5,7]
【解答】解:当x≤5 时,f(x)=x2,可知f(x)的最⼩值为f(0)=0;
当5<x<a 时,f(x)=﹣(x﹣5)3+1,在(5,a)上为减函数,最⼩值⼤于﹣(a﹣5)3+1,
若要f(x)在(﹣∞,a)上的最⼩值为0,
则﹣(a﹣5)3+1≥0,解得a≤6,结合a>5,得5<a≤6.
综上所述,实数a 的取值范围为(5,6].
故选:B.
13.若函数
既⽆最⼤值也⽆最⼩值,则a 的取值范围是(
)
A.
B.
C.(,1)∪(1,)
D.
【解答】解:根据题意,可得a>0 且a≠1,
①当0<a<时,f(x)=logax 在(0,a]上是减函数,有最⼩值f(a)=1.
根据1﹣2a>0,可知f(x)=(1﹣2a)x+4 在(a,+∞)上是增函数,
若要f(x)在定义域内⽆最⼩值,则(1﹣2a)•a+4<1,解得a>,不符合题意;
②当a=时,f(x)=
,存在最⼩值1,不符合题意;
③当
<a<1 时,f(x)=logax 在(0,a]上是减函数,有最⼩值f(a)=1.
根据1﹣2a<0,可知f(x)=(1﹣2a)x+4 在(a,+∞)上是减函数,
此时f(x)在定义域内既⽆最⼤值也⽆最⼩值,故
<a<1 符合题意;
④当a>1 时,f(x)=logax 在(0,a]上是增函数,有最⼤值f(a)=1.
根据1﹣2a<0,可知f(x)=(1﹣2a)x+4 在(a,+∞)上是减函数,
若要f(x)在定义域内⽆最⼩值,则(1﹣2a)•a+4>1,解得1<a<.
综上所述,<a<1 或1<a<,即实数a 的取值范围是(,1)∪(1,).
故选:C.
14.若a,b∈R,记max
,则函数f(x)=max{|3x|,﹣x2+4}的最⼩值为(
)
A.0
B.1
C.3
D.12
【解答】解:若|3x|≤﹣x2+4,即x2﹣4≤3x≤﹣x2+4,
解得﹣1≤x≤1,
∴若﹣1≤x≤1,则f(x)=max{|3x|,﹣x2+4}=﹣x2+4,
函数f(x)在[﹣1,0)单调递增,(0,1]单调递减,f(x)min=f(﹣1)=f(1)=3,
若x<﹣1,则f(x)=max{|3x|,﹣x2+4}=|3x|=﹣3x,
函数f(x)单调递减,f(x)min=f(﹣1)=3,
若x>1,则f(x)=max{|3x|,﹣x2+4}=3x,
函数f(x)单调递增,f(x)min=f(1)=3,
综上所述:f(x)min=3.
故选:C.
15.f(x)=|x+1|+|2x+a|的最⼩值为3,则实数a 为(
)
A.5 或8
B.﹣1 或5
C.﹣1 或﹣4
D.﹣4 或8
【解答】解:(1)当
>﹣1,即a<2 时,
,
f(x)在(﹣∞,
)上单调递减,在(
,+∞)上单调递增,
所以f(x)min=f(
)=3,解得a=﹣4;
(2)当
<﹣1,即a>2 时,
,
f(x)在(﹣∞,
)上单调递减,在(
,+∞)上单调递增,
所以f(x)min=f(
)=3,解得a=8;
(3)
=﹣1,即a=2 时,f(x)=3|x+1|≥0,与题意不符;
综上,a=﹣4 或8.
故选:D.
16.已知a>0 且a≠1,函数
,若函数f(x)在区间[0,2]上的最⼤值⽐最⼩值⼤
,
则a 的值为(
)
A.或2
B.或2
C.2 或
D.或
【解答】解:①当0<a<1 时,函数f(x)在[0,1]上是减函数,在(1,2]上也是减函数.
∵f(0)=a0=1>﹣1﹣a,∴函数的最⼤值为f(0)=1,
⽽f(2)=﹣2+a<a=f(1),∴函数f(x)的最⼩值为f(2)=﹣2+a,
∴
,解得
,符合题意;
②当a>1 时,函数f(x)在[0,1]上是增函数,在(1,2]上是减函数.
∵f(1)=a>﹣1+a,
∴函数f(x)的最⼤值为f(1)=a,⽽f(2)=﹣2+a,f(0)=a0=1,
当a∈(1,3)时,﹣2+a<1,此时函数f(x)的最⼩值为f(2)=﹣2+a,因此有
,⽆解;
当a∈[3,+∞)时,﹣2+a≥1,此时函数f(x)的最⼩值为f(0)=1,因此有
,解得
,
符合题意;
综上所述,实数a 的值为
或
.
故选:D.
17.已知函数f(x)=
的最⼩值为f(1),则a=(
)
A.0
B.±1
C.1
D.﹣1
【解答】解:当x>0 时,⼆次函数的对称轴为x=a2≥0,
x≤0 时,f(x)单调递减,最⼩值f(0)=1,
要使得函数f(x)在R 上最⼩值为f(1),
则需要满⾜:
,
解得:a=﹣1,
故选:D.
⼆.填空题(共1 ⼩题)
18.若函数
的最⼩值为f(0),则实数a 的取值范围是
[0,2]
.
【解答】解:函数y=(x﹣a)2在(﹣∞,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,
若a<0,则f(x)最⼩值为f(a)<f(0),不满⾜题设,故a≥0.
在x∈(0,+∞)上,
,当且仅当x=1 时等号成⽴,
所以
的最⼩值为f(0)=a2≤a+2,即a2﹣a﹣2=(a+1)(a﹣2)≤0,解得﹣1
≤a≤2.
综上所述,0≤a≤2,即实数a 的取值范围是[0,2].
故答案为:[0,2].
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函数——题型45~48
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
B
D
A
D
B
B
B
A
A
C
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
C
B
D
B
A
A
C
D
A
D
D
题号
23
24
25
26
27
28
29
答案
B
A
A
B
C
C
C
⼀.选择题(共29 ⼩题)
1.已知
是定义在R 上的减函数,则a 的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:要使函数
在R 上为减函数,
需满⾜
,解得
.
故选:D.
2.已知函数f(x)=
是R 上的减函数,则a 的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:因为f(x)=
是R 上的减函数,
所以
,解得1
.
故选:B.
3.已知函数
是R 上的增函数,那么a 的取值范围是(
)
A.(0,1)
B.(1,3]
C.(1,4)
D.[3,4)
【解答】解:因为
是R 上的增函数,
所以
,
解得3≤a<4.
故选:D.
4.已知函数f(x)=
,是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,﹣1]
B.
C.(﹣∞,0]
D.(﹣∞,1]
【解答】解:f(x)=
,是R 上的减函数,
,解得a≤﹣1.
故选:A.
5.已知函数
是(﹣∞,+∞)上的增函数,则实数k 的取值范围是(
)
A.(﹣1,2)
B.[﹣1,2)
C.(1,2)
D.[1,2)
【解答】解:因为
是(﹣∞,+∞)上的增函数,
所以
,解得1≤k<2.
故选:D.
6.已知函数f(x)=
是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围为(
)
A.[
)
B.[
]
C.(0,]
D.[
)
【解答】解:①a>1 时,f(x)在(1,+∞)上是增函数;
∴f(x)在R 上是增函数;
显然f(x)在(﹣∞,1]上不是增函数;
∴a>1 的情况不存在;
②0<a<1 时,f(x)在(1,+∞)上是减函数;
∴f(x)在R 上是减函数;
∴
;
解得
;
综上得,实数a 的取值范围为
.
故选:B.
7.已知函数
在R 上单调递增,则a 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,0]
B.[0,1]
C.[﹣1,1]
D.[0,+∞)
【解答】解:根据题意,函数
在R 上单调递增,
因为函数y=ex+ln(x+1)是增函数,
函数y=﹣x2+2ax+a 的图象开⼝向下,对称轴为x=a,
所以要使函数f(x)在R 上单调递增,
则
,解得0≤a≤1,
因此a 的取值范围是[0,1].
故选:B.
8.已知f(x)=
,满⾜对任意的实数x1,x2 且x1≠x2,都有[f(x1)﹣f(x2)](x1
﹣x2)>0,则实数a 的取值范围是(
)
A.(0,)
B.(0,]
C.(,1)
D.(,1]
【解答】解:根据题意,[f(x1)﹣f(x2)](x1﹣x2)>0,可知函数f(x)是增函数,
要使函数
是(﹣∞,+∞)上的增函数,
需
,解得
.
故选:B.
9.要得到函数y=8•2﹣x 的图象,只需将函数
的图象(
)
A.向右平移3 个单位⻓度
B.向左平移3 个单位⻓度
C.向右平移8 个单位⻓度
D.向左平移8 个单位⻓度
【解答】解:∵函数y=()x=(2﹣1)x=2﹣x,
函数y=8•2﹣x=23﹣x
将以y=2﹣x 向右平移3 个单位⻓度后,得到函数y=2﹣(x﹣3)=23﹣x 的图象,
故将函数y=()x 的图象向右平移3 个单位可以得到函数y=23﹣x 的图象,
故选:A.
10.要得到函数y=23﹣x 的图象,只需将函数y=()x 的图象(
)
A.向右平移3 个单位
B.向左平移3 个单位
C.向右平移8 个单位
D.向作平移8 个单位
【解答】解:因为y=()x=2﹣x,所以只需将y=2﹣x 的图象向右移动3 个单位即可得到=2﹣(x﹣3)=
23﹣x 的图象,
故选:A.
11.将函数f(x)=log2(2x)的图象向左平移1 个单位⻓度,那么所得图象的函数解析式为(
)
A.y=log2(2x+1)
B.y=log2(2x﹣1)
C.y=log2(x+1)+1
D.y=log2(x﹣1)+1
【解答】解:将函数f(x)=log2(2x)的图象向左平移1 个单位⻓度,
得到的图象对应的函数解析式为:y=log2[2(x+1)].
∵
,
∴y=log2(x+1)+1.
故选:C.
12.已知函数f(x)=log3x,将函数y=f(x)的图象向右平移1 个单位⻓度,再将所得的函数图象上的点
的横坐标缩短为原来的
,纵坐标不变,然后将所得的图象上的点的纵坐标伸⻓为原来的3 倍,横坐标
不变,得到函数y=g(x)的图象,则函数g(x)的解析式为(
)
A.g(x)=3log3(x﹣1)
B.g(x)=log3(x﹣)
C.g(x)=3log3(2x﹣1)
D.g(x)=3log3(2x﹣2)
【解答】解:将函数y=f(x)的图象向右平移1 个单位⻓度,可得y=log3(x﹣1),
再将所得的函数图象上的点的横坐标缩短为原来的
,纵坐标不变,可得y=log3(2x﹣1),
然后将所得的图象上的点的纵坐标伸⻓为原来的3 倍,横坐标不变,可得g(x)=3log3(2x﹣1),
故选:C.
13.将函数f(2x)的图象向左平移1 个单位⻓度,所得图象与g(x)=
x 的图象关于直线y=x 对称,
则f(x)等于(
)
A.ex﹣1
B.
C.
D.e1﹣x
【解答】解:∵g(x)=
x=﹣lnx 关于直线y=x 对称的函数为y=e﹣x,
向右平移1 个单位可得y=e﹣x+1,
由题意可得f(2x)=e﹣x+1,
∴f(x)=
.
故选:B.
14.函数f(x)的图象向右平移1 个单位⻓度,所得图象与曲线y=ex 关于y 轴对称,则f(x)=(
)
A.ex+1
B.ex﹣1
C.e﹣x+1
D.e﹣x﹣1
【解答】解:函数y=ex 的图象关于y 轴对称的图象的函数解析式为y=e﹣x,
⽽函数f(x)的图象向右平移1 个单位⻓度,所得图象与曲线y=ex 的图象关于y 轴对称,
所以函数f(x)的解析式为y=e﹣(x+1)=e﹣x﹣1.即f(x)=e﹣x﹣1.
故选:D.
15.在同⼀平⾯直⻆坐标系中,函数y=g(x)的图象与y=ex 的图象关于直线y=x 对称.⽽函数y=f(x)
的图象与y=g(x)的图象关于y 轴对称,若f(m)=﹣1,则m 的值是(
)
A.﹣e
B.
C.e
D.
【解答】解:∵函数y=g(x)的图象与y=ex 的图象关于直线y=x 对称
∴函数y=g(x)与y=ex 互为反函数
则g(x)=lnx,
⼜由y=f(x)的图象与y=g(x)的图象关于y 轴对称
∴f(x)=ln(﹣x),
⼜∵f(m)=﹣1
∴ln(﹣m)=﹣1,
故选:B.
16.已知函数y=f(x)的图象与函数y=ax(a>0 且a≠1)的图象关于直线y=x 对称,且点P(4,2)在函
数y=f(x)的图象上,则实数a 的值为(
)
A.2
B.
C.4
D.
【解答】解:∵函数y=f(x)的图象与函数y=ax(a>0 且a≠1)的图象关于直线y=x 对称,
∴函数y=f(x)与函数y=ax(a>0 且a≠1)互为反函数,
由y=ax(a>0 且a≠1),得x=logay,
则f(x)=logax,
∵点P(4,2)在函数y=f(x)的图象上
由f(4)=2,得loga4=2,
解得:a=2.
故选:A.
17.已知函数f(x)=logax(0<a<1),则函数y=f(|x|+1)的图象⼤致为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由题意,x=0,y=f(1)=0,排除C,D.
x=1,y=f(2)<0,排除B,
故选:A.
18.函数f(x)=loga|x|+1(a>1)的图象⼤致为下图的(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:先画y=logax,
然后将y=logax 的图象关于y 轴对称得y=loga|x|,
再保留y=logax 的图象,将两个函数的图象向上平移1 个单位,
即得到函数y﹣loga|x|+1(a>1)的⼤致图象.
故选:C.
19.函数f(x)=lg(|x|﹣1)的⼤致图象是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由|x|﹣1>0,解得x<﹣1 或x>1,
即函数f(x)的定义域为(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),
⼜f(﹣x)=f(x),则函数f(x)为偶函数,其图象关于y 轴对称,则排除选项AB;
当x=2 时,f(2)=0,当x=3 时,f(x)=lg2>0,则排除选项C.
故选:D.
20.函数
的部分图象⼤致为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:f(x)的定义域为{x|x≠±1,且x≠0},
且f(﹣x)=
=
=﹣f(x),∴f(x)为奇函数,排除选项D;
由f()=
<0,排除B,C 选项,
当x→1 时,y→﹣∞,A 选项正确.
故选:A.
21.函数
的⼤致图象是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:因为
.
∴f(﹣x)=(﹣x)2log3
=﹣x2log3
=﹣f(x).
所以BC 错误.
令x=1,代⼊f(x)得到f(1)=log33=1>0,故A 错误.
故选:D.
22.如图中,图象对应的函数解析式为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:对于A,f(x)=
,其定义域为R,f(﹣x)=
=f(x),
所以f(x)为偶函数,对照图象可知A 项不符合题意;
对于B,f(x)=
=
,
因为x→0 时,2e|x|→2,且
→1,所以x→0 时,f(x)→2,对照图象可知B 项不符合题意;
对于C,
,当x>0 时,随着x 的增⼤,|y|变⼩,对照图象可知C 项不符合题意;
对于D,
,满⾜f(﹣x)=﹣f(x),函数为奇函数,图象关于原点对称.
当0<x<
时,f(x)>0;当
<x<π时,f(x)<0;当π<x<
时,f(x)>0.
以上各性质都符合题意所给的图象,故D 项正确.
故选:D.
23.函数
在[﹣π,π]的图象⼤致为(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:
的定义域为[﹣π,π],且
,
则函数为奇函数,可排除A 选项;
⼜
,则排除选项C 与D.
故选:B.
24.函数
的图象可能是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:函数
是偶函数,排除B,
当x∈(0,
)时,y>0,判断C、D,
故选:A.
25.已知函数
,当a>1 时,⽅程f2(x)﹣(a2+a)f(x)+a3=0 的根的个数是
(
)
A.6
B.5
C.4
D.3
【解答】解:由对勾函数的性质可知:f(x)=
在(0,)上单调递减,且从+∞减⼩到f()=1,
在[
,+∞)上单调递增,且从f()=1 增⼤到+∞,
当x<0 时,f(x)=ln(﹣x)是单调递减函数,且此时f(x)∈(﹣∞,+∞),
由⽅程f2(x)﹣(a2+a)f(x)+a3=0 得f(x)=a 或f(x)=a2,结合a>1,
故⽅程f(x)=a 或f(x)=a2,都有⼀个负根和两个正根,且这两个⽅程的不会重复,
故原⽅程共有6 个根.
故选:A.
26.已知函数
,若关于x 的⽅程[f(x)]2﹣(1+m)f(x)+m=0 有三个实数解,
则实数m 的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:[f(x)]2﹣(1+m)f(x)+m=0 等价于(f(x)﹣1)(f(x)﹣m)=0,
函数y=f(x)的图象如图,
因为y=f(x)的图象与y=1 有且仅有⼀个交点,
即f(x)﹣m=0 有两个实数解,所以m∈(
,0)∪(1,e).
故选:B.
27.已知函数f(x)=
,关于x 的⽅程[f(x)]2﹣2(a+1)f(x)+a2+2a=0 ⾄少有三个互不相等的实
数解,则a 的取值范围是(
)
A.[1,+∞)
B.(﹣1,0)∪(1,+∞)
C.(﹣1,0)∪[1,+∞)
D.(﹣∞,0)∪(1,+∞)
【解答】解:已知函数f(x)=
,x>0 且x≠1,
f′(x)=
,
令f′(x)=0,则x=e,
当x∈(0,1)和(1,e)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(e,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
f(e)=
=1,
当x∈(0,1)时,f(x)<0,x∈(1,e)时,f(x)≥1,
[f(x)]2﹣2(a+1)f(x)+a2+2a=0⇒[f(x)﹣a][f(x)﹣a﹣2]=0,
∴f(x)=a,或f(x)=a+2,
要使[f(x)]2﹣2(a+1)f(x)+a2+2a=0 ⾄少有三个互不相等的实数解,
则
,解得a>1,有4 个根,
,解得a=1,有3 个根,
,解得﹣1<a<0,有3 个根,
综上所述,a∈(﹣1,0)∪[1,+∞).
故选:C.
28.已知函数
,则⽅程12[f(x)]2﹣7f(x)+1=0 的实根个数为(
)
A.9
B.10
C.11
D.12
【解答】解:作出函数f(x)的部分图象如图所示:
由⽅程12[f(x)]2﹣7f(x)+1=0,
即[3f(x)﹣1][4f(x)﹣1]=0,
解得
或
,
当
时,有5 个实根;
当
时,有6 个实根,
故⽅程12[f(x)]2﹣7f(x)+1=0 的实根个数为11.
故选:C.
29.已知函数f(x)=
,若函数y=f2(x)﹣2af(x)﹣3a2在[0,+∞)有6 个不同零
点,则实数a 的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:令y=f2(x)﹣2af(x)﹣3a2=0,
即(f(x)﹣3a)(f(x)+a)=0,
解得f(x)=3a 或f(x)=﹣a,
作出函数f(x)的图象,如图所示:
当a=0 时,f(x)=0 有⽆数个解;
当a>0 时,则⽅程f(x)=﹣a ⽆解,
因为函数y=f2(x)﹣2af(x)﹣3a2在[0,+∞)有6 个不同零点,
所以⽅程f(x)=3a 在[0,+∞)有6 个不同的实根,
即函数y=f(x),y=3a 的图象在[0,+∞)有6 个不同的交点,
由图可知,
,
所以
,
当a<0 时,则⽅程f(x)=3a ⽆解,
则⽅程f(x)=﹣a 在[0,+∞)有6 个不同的实根,
即函数y=f(x),y=﹣a 的图象在[0,+∞)有6 个不同的交点,
由图可知,
,
所以
,
综上所述,实数a 的取值范围是
.
故选:C.
⼆.填空题(共1 ⼩题)
30.已知函数
,关于x 的⽅程
有三个解,则实
数a 的取值范围为
{a|a=0 或a≥
}
.
【解答】解:由⽅程
,可得[f(x)﹣2a][f(x)﹣]=0,
∴f(x)=2a,或f(x)=,
作出f(x)的图像,如图所示,
由图可知f(x)=有2 个根,
∴f(x)=2a 就只有⼀个根,
∴2a≥1 或者2a=0,解得a≥
或a=0.
故答案为:{a|a=0 或a≥
}.
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函数——题型49
参考答案与试题解析
题号
1
2
答案
B
D
⼀.选择题(共2 ⼩题)
1.已知函数f(x)=|ex﹣1|,g(x)=f2(x)﹣tf(x)(t∈R),若关于x 的⽅程g(x)=3﹣t2有三个不同实
数根,则实数t 的取值范围是(
)
A.(﹣2,2)
B.
C.
D.(2,+∞)
【解答】解:令f(x)=m≥0,则g(x)=f2(x)﹣tf(x)=3﹣t2,
可化为m2﹣tm﹣3+t2=0,
由题意知,⽅程m2﹣tm﹣3+t2=0 有两个不等根,
且⼀根在(0,1)内,⼀根在[1,+∞)内,
令h(m)=m2﹣tm﹣3+t2,
则
,
即
,解得
.
故选:B.
2.已知f(x)=﹣x2+2|x|,若关于x 的⽅程[f(x)]2+mf(x)+n=0(m,n∈R)恰好有三个互不相等的实根,
则实数m 的取值范围为(
)
A.m<﹣1
B.m≤0
C.m<﹣1 或m>0
D.m=0 或m<﹣1
【解答】解:记⽅程t2+mt+n=0 的两根为t1,t2(t1≤t2),
当t1≠t2时,[f(x)]2+mf(x)+n=0(m,n∈R)恰好有三个互不相等的实根,
等价于f(x)与y=t1和y=t2共有三个不同的交点,
由图可知,此时有t1=0,t2>1,
即
,得m<﹣1;
当t1=t2时,[f(x)]2+mf(x)+n=0(m,n∈R)恰好有三个互不相等的实根,
等价于f(x)与y=t1有三个不同的交点,
由图可知,此时t1=t2=0,
即
,得m=0,
综上,实数m 的取值范围为{m|m=0 或m<﹣1}.
故选:D.
⼆.填空题(共3 ⼩题)
3.已知函数
,若
的零点个数为3,则实
数a 的取值范围为
.
【解答】解:作出函数f(x)的图象,如图所示:
令t=f(x),
则当t<0 时,⽅程f(x)=t ⽆解;
当t=0 时,⽅程f(x)=t 有1 个实数解;
当0<t≤1 时,⽅程f(x)=t 有3 个实数解;
当t>1 时,⽅程f(x)=t 有2 个实数解.
因为
有3 个不同的零点,
则关于t 的⽅程
有解,
设此关于t 的⽅程的解为t1、t2,不妨设t1≤t2,
由题设可得关于x 的⽅程f(x)=t1和f(x)=t2共有3 个不同的解,
可分为以下⼏类情况:
(1)当⽅程
有两个相等的实数根,即t1=t2时,
且f(x)=t1有3 个实数根.
此时,由
,
解得
,
当
时,
,
由函数f(x)图象可知,
⽆解,
即函数
⽆零点,故不合题意;
当
时,
,
由函数f(x)图象可知,函数y=f(x)的图象与直线
有两个交点,
即函数
有2 个零点,也不合题意;
(2)当⽅程
有两个不等的实数根,即t1<t2时,
此时,由Δ=2(2a2﹣3a﹣1)>0,
解得
,或
,
设
,
①关于x 的⽅程f(x)=t1没有实数根,且⽅程f(x)=t2有3 个实数根.
由f(x)=t1没有实数根,得t1<0,f(x)=t2有3 个实数根,得0<t2≤1,
即⼆次⽅程
⼀根在(﹣∞,0),另⼀根在(0,1],
由⼆次函数y=φ(t)的图象开⼝向上,结合图象可得,
解得
,
满⾜
,则
满⾜题意;
②关于x 的⽅程f(x)=t1有1 个实数根,且⽅程f(x)=t2有2 个实数根.
由⽅程f(x)=t1有1 个实数根,得t1=0,
⽅程f(x)=t2有2 个实数根,得t2>1,
即⼆次⽅程
⼀根为0,另⼀根在(1,+∞),
则
,解得
,
此时,⽅程为
,解得
,不合题意.
综上所述,函数
的零点个数为3,则a 的取值范围为
.
故答案为:
.
4.设函数
,若关于x 的函数g(x)=f2(x)﹣(a+2)f(x)+3 恰好有六个零
点,则实数a 的取值范围是
.
【解答】解:作出函数f(x)的⼤致图象如下图所示,
令f(x)=t,则f2(x)﹣(a+2)f(x)+3=0 可化为t2﹣(a+2)t+3=0,
依题意,要使函数g(x)恰好有六个零点,则⽅程t2﹣(a+2)t+3=0 在(1,2]内有两个不同的实数根,
∴
,解得
,
∴实数a 的取值范围为
.
故答案为:
.
5.设函数
,若关于x 的函数g(x)=f2(x)﹣(a+1)f(x)+1 恰好有五个
零点.则实数a 的取值范围是
.
【解答】解:作出函数
的图象如图,
令f(x)=t,函数g(x)=f2(x)﹣(a+1)f(x)+1 恰好有五个零点.
则⽅程f2(x)﹣(a+1)f(x)+1=0 化为t2﹣(a+1)t+1=0,
则t2﹣(a+1)t+1=0 必有两个不同实根t1,t2,则t1t2=1,
结合图形可知t1,t2>0,则t1,t2必不为1,
故⽅程t2﹣(a+1)t+1=0 的⼀根在区间(0,1)内,另⼀根在区间(1,2]内,
令g(t)=t2﹣(a+1)t+1,
则
,解得:
,
综上:实数a 的取值范围为
.
故答案为:
.
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函数——题型50~53
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
D
D
B
D
D
D
C
C
C
D
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
D
A
D
C
C
C
C
D
⼀.选择题(共20 ⼩题)
1.已知函数f(x)=x2﹣2|x|+a﹣1 有四个不同的零点,则实数a 的取值范围是(
)
A.(0,1)
B.(﹣1,0)
C.(1,2)
D.(﹣2,﹣1)
【解答】解:令f(x)=0 得x2﹣2|x|=1﹣a,
函数f(x)=x2﹣2|x|+a﹣1 有四个不同的零点,转化为函数y=x2﹣2|x|与y=1﹣a 的图象有四个交点,
y=x2﹣2|x|=
,作出函数图象,如图所示:
由图象得﹣1<1﹣a<0,解得1<a<2,
故实数a 的取值范围是(1,2),
故选:C.
2.已知函数f
,g(x)=f(x)﹣a.若g(x)存在2 个零点,则a 的取值范围是(
)
A.(﹣1,0)
B.[﹣1,0)
C.(0,1)
D.(0,1]
【解答】解:依题意,函数y=f(x)的图象与直线y=a 有两个交点,
作出函数图象如图所示,
由图可知,要使函数y=f(x)的图像与直线y=a 有两个交点,则0<a≤1,
故选:D.
3.已知函数f(x)=
,若关于x 的⽅程f(x)=a 有且仅有⼀个实数根,则实数a 的取
值范围为(
)
A.(0,1]
B.[1,+∞)
C.(﹣∞,1)
D.(﹣1,0)
【解答】解:作出函数f(x)=
的图象如下,
由图可知,当﹣1<a<0 时,直线y=a 与f(x)的图象仅有⼀个交点,
即关于x 的⽅程f(x)=a 有且仅有⼀个实数根,
所以﹣1<a<0.
故选:D.
4.已知函数
,其中m<0,若存在实数k,使得关于x 的⽅程f(x)﹣k=0
恰有三个不同的实数根,则m 的取值范围是(
)
A.(﹣∞,﹣3)
B.
C.[﹣3,0)
D.
【解答】解:当m<0 时,作出函数
的图象如下图所示,
当x<m 时,f(x)=x2﹣2mx+6=(x﹣m)2+6﹣m2≥6﹣m2,
所以若要存在实数k,使得关于x 的⽅程f(x)﹣k=0 恰有三个不同的实数根,
则必须6﹣m2<m2(m<0),
解得
,
所以m 的取值范围是
.
故选:B.
5.已知函数
有4 个零点,则k 的取值范围是(
)
A.[﹣1,0)
B.[﹣3,﹣1)
C.(﹣1,0)
D.(﹣3,﹣1]
【解答】解:令
,
令
,
作出g(x)与h(x)的⼤致图象,如图,
显然g(x)与y=k+3 的图象⾄多有2 个零点,h(x)与y=﹣k 的图象⾄多有2 个零点;
因为
有4 个零点,
所以
,解得﹣3<k≤﹣1.
故选:D.
6.已知函数
,若关于x 的⽅程f(x)=m(m∈R)有三个不相等的实数根x1,
x2,x3(x1<x2<x3),则x1x2x3的取值范围是(
)
A.(﹣2,+∞)
B.(﹣∞,0]
C.(0,9)
D.(﹣2,0]
【解答】解:作出f(x)的图象:
则⽅程f(x)=m(m∈R)有三个不相等的实数根x1,x2,x3(x1<x2<x3),即为y=m 与y=f(x)图象
的三个交点,且0<m≤8,
由4x+8=0 得x=﹣2,则﹣2<x1≤0,
⼜﹣lnx2=lnx3,得lnx2x3=0,故x2x3=1,
所以x1x2x3=x1∈(﹣2,0].
故选:D.
7.已知函数
,若存在x1<x2<x3,使得f(x1)=f(x2)=f(x3),则x1+x2+x3
的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由函数y=|x+1|与y=x2﹣4x+1 的性质,作出图象:
其中:令x2﹣4x+1=0,解得
,
令x2﹣4x+1=3,解得xB=
,
设f(x1)=f(x2)=f(x3)=k,当满⾜x1<x2<x3时,
据图可知x1+x2=﹣2,xA<x3≤xB,即
,
故x1+x2+x3∈
.
故选:D.
8.已知函数f(x)的定义域为R,f(x)=2﹣f(2﹣x),若函数g(x)=2x﹣1﹣21﹣x+1 与函数f(x)的交点
为(x1,y1),(x2,y2),…,(x2025,y2025),则
=(
)
A.0
B.
C.2025
D.4050
【解答】解:因为g(x)=2x﹣1﹣21﹣x+1,
则g(x)+g(2﹣x)=2x﹣1﹣21﹣x+1+22﹣x﹣1﹣21﹣(2﹣x)+1=2x﹣1﹣21﹣x+21﹣x﹣2x﹣1+2=2,
故函数g(x)的图象关于点(1,1)对称,
因为f(x)=2﹣f(2﹣x),所以f(x)+f(2﹣x)=2,
所以函数f(x)的图象关于点(1,1)对称,
⼜函数f(x)的定义域为R,且g(x)和f(x)的交点有奇数个,
故(1,1)是两个函数的交点,即x1013=1,
另外2024 个交点都关于点(1,1)对称,
即
,
故
.
故选:C.
9.已知f(x)的定义域为R,且f(x+1)是奇函数,当x>1 时,
,函数g(x)
=k(x﹣1),k>0,则⽅程f(x)=g(x)的所有的根之和为(
)
A.3
B.4
C.5
D.6
【解答】解:因为f(x)的定义域为R,且f(x+1)是奇函数,
所以f(﹣x+1)=﹣f(x+1),则f(x)的图象关于(1,0)对称,且f(1)=0,
当x>1 时,
,
⼜因为函数g(x)=k(x﹣1),k>0,
所以g(x)的图象关于(1,0)对称,
所以⽅程f(x)=g(x)的所有的根之和即为两个函数图象交点的横坐标和,
f(x)和g(x)的图象,如图所示:
由图象知:f(x)和g(x)的图象有5 个交点,其中⼀个交点的横坐标为1,另外四个,两两分别关于(1,
0)对称,
所以5 个交点的横坐标之和为2×2+1=5,
故选:C.
10.函数
在[﹣4,6]上的所有零点之和为(
)
A.4
B.4π
C.6
D.6π
【解答】解:令f(x)=0,则2cos
x=﹣
,分别画出y=2cos
x,y=﹣
的图象,如
图所示:
y=2cos
x,y=﹣
=
的图象,两个函数图象都关于(1,0)对称,
在[﹣4,6]上有3 对交点,则所有零点之和为6.
故选:C.
11.已知函数f(x)(x∈R)满⾜f(x)=f(4﹣x),若y=|x﹣2|与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,
y2),(x3,y3),(x4,y4),(x5,y5),(x6,y6),则x1+x2+x3+x4+x5+x6=(
)
A.﹣4
B.0
C.8
D.12
【解答】解:因为f(x)=f(4﹣x),所以f(x)的图象关于直线x=2 对称,
⽽y=|x﹣2|的图象也关于直线x=2 对称,
所以y=|x﹣2|与y=f(x)图象的6 个交点构成关于直线x=2 对称的三对对称点,
由此可得x1+x2+x3+x4+x5+x6=4×3=12,
故选:D.
12.已知函数f(x+2)是偶函数,f(x﹣2)+f(4)=f(x+2),f(x)在(0,2]上的解析式为f(x)=x,g
(x)=lg|(x﹣2)|,则f(x)与g(x)的图像交点个数为(
)
A.104
B.100
C.52
D.50
【解答】解:因为函数f(x+2)是偶函数,所以f(﹣x+2)=f(x+2),
所以f(x)的图象关于x=2 对称,
令x=2,则f(0)+f(4)=f(4),得f(0)=0,
所以f(4)=f(0)=0,所以f(x﹣2)=f(x+2),
所以f(x)=f(x+4),
所以f(x)是以4 为周期的周期函数,
因为f(x)在(0,2]上的解析式为f(x)=x,
f(x)的图象关于x=2 对称,
所以f(x)的图象如图所示,
g(x)=lg|(x﹣2)|的图象关于x=2 对称,
f(x)的值域为[0,2],
当x>2 时,g(x)=lg(x﹣2),
令g(x)=lg(x﹣2)=2,得x=102,
当x<2 时,g(x)=lg(2﹣x),
令g(x)=lg(2﹣x)=2,得x=﹣98,
因为102﹣(﹣98)=200=4×50,
由图象可知两函数图象在每个周期内有2 个交点,
所以f(x)与g(x)的图象交点个数为50×2=100 个.
故选:B.
13.已知函数
.若x1,x2,x3,x4是⽅程f(x)=t 的四个互不相等的解,
则x1+x2+x3+x4的取值范围是(
)
A.[2,4)
B.(2,4]
C.
D.
【解答】解:根据题意,可得f(x)的图象如图所示,
设x1<x2<x3<x4,结合图象可得:x1<﹣1<x2<0,且x3+x4=6,0<t≤2.
由|log2(﹣x1)|=|log2(﹣x2)|=t,可得
,
故
,
设s=2t∈(1,4],⽽
在(1,4]为增函数,可得
.
综上所述,
,即x1+x2+x3+x4的取值范围是[
,4).
故选:D.
14.已知函数f(x)=xln(e2x+1)﹣x2+1 和g(x)的定义域均为R,若g(x)满⾜g(x)+g(﹣x)=2,
且y=f(x)与y=g(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),⋯,(xm,ym),则(
)
A.m 必为奇数,且y1+y2+⋯+ym=m
B.m 必为偶数,且y1+y2+⋯+ym=m
C.m 必为奇数,且y1+y2+⋯+ym=2m
D.m 必为偶数,且y1+y2+⋯+ym=2m
【解答】解:由题意可得f(﹣x)=﹣xln(e﹣2x+1)﹣x2+1,
且
,
因此y=f(x)与y=g(x)的图象都关于点(0,1)对称,即f(0)=g(0)=1,
若f(x0)=g(x0)(x0≠0),则必有f(﹣x0)=g(﹣x0),
因此m 必为奇数,且f(x0)+f(﹣x0)=2,
因此可知
.
故选:A.
15.已知函数
(其中m∈R),若关于x 的⽅程f(x)=0 有四个不等的实数
根,从⼩到⼤依次为x1,x2,x3,x4,则
的取值范围为(
)
A.(﹣5,+∞)
B.[﹣1,5)
C.(﹣∞,1]
D.(﹣5,1]
【解答】解:设
,则f(x)=g(x)﹣m,故f(x)=0 可转化为g(x)=
m,
即y=g(x)的图像与直线y=m 有4 个不同的交点,
作出y=g(x)与y=m 的图象:
设它们交点的横坐标从左往右依次为x1,x2,x3,x4,
可知x1+x2=﹣2,x3•x4=1,且m∈(0,1],x3∈[
,1),
则
,
令
,易知函数h(x)在
上单调递减,
所以
.
故选:D.
16.函数f(x)=2x+3x﹣15 的零点所在区间为(
)
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(3,4)
【解答】解:f(2)=22+3×2﹣15=﹣5<0,f(3)=23+3×3﹣15=2>0,
由零点存在定理,可知零点所在区间为(2,3).
故选:C.
17.函数f(x)=log3x+x﹣5 的零点所在的区间是(
)
A.(2,3)
B.(3,
)
C.(
,4)
D.(4,5)
【解答】解:∵函数f(x)=log3x+x﹣5 在(0,+∞)上单调递增,
∴f(x)在(0,+∞)上只有⼀个零点,
f(
)=log3
+
﹣5=log3
﹣=
,
∵
,
,∴
<
,
则f(
)=
<0,f(4)=log34+4﹣5=log34﹣1>0,
∴函数f(x)=log3x+x﹣5 的零点所在的区间是(
,4).
故选:C.
18.函数
的零点所在的区间是(
)
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(3,5)
【解答】解:∵y=2x 是R 上的增函数,y=log2x 是(0,+∞)上的增函数,
∴
是(0,+∞)上的增函数,
∵
=
,
=
,
且
=
,
∴f(2)•f(3)<0,可得f(x)的零点属于区间(2,3).
故选:C.
19.函数f(x)=()x﹣
x 的零点所在的区间是(
)
A.(0,)
B.(,)
C.(,1)
D.(1,2)
【解答】解:∵f(x)=()x﹣
x,
∴f()=
﹣
<0,f(1)=()1﹣
1>0,
∴在区间(,1)内函数f(x)存在零点,
故选:C.
20.函数
的零点⼀定位于区间(
)
A.(﹣1,0)
B.(0,1)
C.(1,2)
D.(2,3)
【解答】解:
在R 上单调递减,f(2)=
,
,
所以f(x)的零点位于区间(2,3).
故选:D.
⼆.解答题(共14 ⼩题)
21.已知函数f(x)=log2(1﹣x)﹣log2(1+x).
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)判断函数g(x)=f(x)﹣x﹣1 是否存在零点,若g(x)存在零点x0,请写出⼀个区间(a,b),
满⾜x0∈(a,b),且
;若g(x)不存在零点,请说明理由.
【解答】解:(1)由
,得﹣1<x<1,所以f(x)的定义域为(﹣1,1),
⼜f(﹣x)=log2(1+x)﹣log2(1﹣x)=﹣f(x),
所以f(x)为奇函数;
(2)
,x∈(﹣1,1),
⼜g(0)=log21﹣1=﹣1<0,
,
故由函数零点存在定理可知,函数g(x)在
上存在零点x0,此时区间
满⾜题意.
(其中x0≈﹣0.2532 或
,答案不唯⼀,写出满⾜题意的区间(a,b)均可.
22.已知常数a∈R,函数
.
(1)当a=1 时,求不等式f(x)≤1 的解集(⽤区间表示);
(2)若函数y=f(x)+2x 有两个零点,求a 的取值范围.
【解答】解:(1)a=1 时,f(x)=log2(
+1),
由题意可得log2(
+1)≤log22,
可得
+1≤2,可得2x≥1,解得x≥0,
所以不等式的解集为[0,+∞);
(2)因为函数y=f(x)+2x 有两个零点,
即log2(
+a)+2x=0,
即log2(
+a)+log2(22x)=0,
可得log2[(
+a)•22x]=0,
所以(
+a)•(2x)2=1,
整理可得a(2x)2+2x﹣1=0,
因为2x>0,
所以a=
﹣
,
令t=
>0,
可得a=t2﹣t=(t﹣)2﹣,
令y=(t﹣)2﹣,
在t∈(0,)时,函数单调递减,在t∈(,+∞)时,函数单调递增,
当t→0 时,y→0,
t→+∞时,y→+∞
t=时,y=﹣,
要使函数有两个零点,则a 的范围为(﹣,0).
23.已知函数f(x)=ln(mx+2)﹣ln(x+2),其中m<0 且f(1)+f(﹣1)=0.
(1)求m 的值,判断f(x)的奇偶性并证明;
(2)函数g(x)=f(2x)+ln(2x+2a)有零点,求a 的取值范围.
【解答】解:(1)因为f(x)=ln(mx+2)﹣ln(x+2),其中m<0,
⼜f(1)+f(﹣1)=ln(m+2)﹣ln3+ln(﹣m+2)﹣ln1=0,
即ln(4﹣m2)=ln3,整理得m2=1,
⼜m<0,故m=﹣1;
所以f(x)=ln(﹣x+2)﹣ln(x+2),为奇函数.
证明如下:依题意,得
,解得﹣2<x<2,
所以函数f(x)的定义域为(﹣2,2),令x∈(﹣2,2),则﹣x∈(﹣2,2),
且f(﹣x)+f(x)=ln(x+2)﹣ln(﹣x+2)+ln(﹣x+2)﹣ln(x+2)=0,
所以f(x)为奇函数;
(2)g(x)=ln(﹣2x+2)﹣ln(2x+2)+ln(2x+2a),
有﹣2x+2>0,2x+2>0,2x+2a>0,
因为函数g(x)有零点,
所以ln(﹣2x+2)﹣ln(2x+2)+ln(2x+2a)=0 有根,
即
,
有
,
所以
,
令t=﹣2x+2,0<2x<2,0<2﹣2x<2 得0<t<2,
所以
,
令
在区间(0,2)上单调递减.
所以
,
所以2a>1 得a>0,
综上,a 的取值范围是(0,+∞).
24.已知函数
且a≠1).
(1)若函数h(x)=f(x)﹣x﹣a 有零点,求a 的取值范围;
(2)设函数g(x)=ax(a>0 且a≠1),在(1)的条件下,若∀x1∈[0,+∞),∃x2∈R,使得g(2x1)+mg
(x1)﹣f(2x2)+x2>0,求实数m 的取值范围.
【解答】解:(1)若函数h(x)=f(x)﹣x﹣a 有零点,
即
,即⽅程
有解,
令
,则函数y=p(x)的图象与直线y=a 有交点,
当0<a<1 时,
,故⽅程
⽆解,
当a>1 时,
,
由⽅程
有解可知a>0,所以a>1,
综上,a 的取值范围是(1,+∞);
(2)当x2∈R 时,
,
由(1)知
,当且仅当
,即x2=0 时取等号,
所以f(2x2)﹣x2的最⼩值是loga2,
由题意,∀x1∈[0,+∞),∃x2∈R,使得g(2x1)+mg(x1)﹣f(2x2)+x2>0 成⽴,
即
成⽴,
所以
对∀x1∈[0,+∞)恒成⽴,
设
,则
对n≥1 恒成⽴,
设函数
,
因为函数
和函数y=﹣n 在[1,+∞)上都是减函数,
所以函数h(n)在[1,+∞)上是减函数,
所以h(n)≤h(1)=loga2﹣1,所以m>loga2﹣1,
即m 的取值范围是(loga2﹣1,+∞).
25.设f(x)=9x﹣3x+1﹣a.
(1)当a=﹣2 时,求函数f(x)的零点;
(2)若函数f(x)有两个不同的零点,求实数a 的取值范围.
【解答】解:(1)当a=﹣2 时,f(x)=9x﹣3x+1+2=(3x)2﹣3•3x+2,
令(3x)2﹣3•3x+2=0,解得3x=1 或3x=2,即x=0 或x=log32,
所以函数f(x)的零点是0 和log32.
(2)令t=3x>0,因为t=3x 单调递增,
所以,要使函数f(x)有两个不同的零点,只需t2﹣3t﹣a=0 有两个不相等的正根,
记t2﹣3t﹣a=0 的两根为t1,t2,
则
,解得
,
即实数a 的取值范围为
.
26.已知函数
(a>0 且a≠1)是奇函数,且f(1)=2.
(1)求a,b 的值及f(x)的定义域;
(2)设函数g(x)=kf(x)﹣2 有零点,求常数k 的取值范围.
【解答】解:(1)由f(1)=2,可得
①,
⼜f(x)是奇函数,∴f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2,
即
②,
联⽴①、②并注意到a>0,解得a=3,b=﹣6,
所以
,要使函数有意义,则有3x﹣1≠0,解得:x≠0,
∴f(x)的定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞).
(2)∵a=3,b=﹣6,∴
,
∴g(x)有零点,即关于x 的⽅程
有实数解,
∴
有实数解,
∵
,3x+1>1 且3x+1≠2,
∴
且
,
∴k 的取值范围是(﹣2,0)∪(0,2).
27.已知函数f(x)=1﹣
(a>0 且a≠1)为定义在R 上的奇函数.
(1)利⽤单调性的定义证明函数f(x)在R 上单调递增;
(2)求不等式f(x2+2x)+f(x﹣4)>0 的解集.
(3)若函数g(x)=kf(x)﹣1 有零点,求实数k 的取值范围.
【解答】(1)证明:因为函数f(x)=1﹣
(a>0 且a≠1)为定义在R 上的奇函数,
所以f(0)=1﹣
=0,解得a=2,
所以f(x)=1﹣
=1﹣
,
设x1<x2,
则f(x1)﹣f(x2)=(1﹣
)﹣(1﹣
)=
,
因为x1<x2,所以
<
,
+1>0,
+1>0,
所以f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以函数f(x)在R 上单调递增.
(2)解:由题意知,f(x)既是奇函数⼜是增函数,
所以f(x2+2x)+f(x﹣4)>0 等价于f(x2+2x)>﹣f(x﹣4)=f(4﹣x),
所以x2+2x>4﹣x,解得x<﹣4 或x>1,
故原不等式的解集为{x|x<﹣4 或x>1}.
(3)解:函数g(x)=kf(x)﹣1 有零点等价于函数y=f(x)与y=有交点,
因为f(x)在R 上单调递增,且2x>0,
所以f(x)=1﹣
∈(﹣1,1),
所以
∈(﹣1,1),即实数k 的取值范围为(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞).
28.已知函数f(x)=x2+bx+c,满⾜f(x)=f(1﹣x),其⼀个零点为﹣1.
(1)当m≥0 时,解关于x 的不等式mf(x)≥2(x﹣m﹣1);
(2)设h(x)=3|f(x)+3x﹣1|,若对于任意的实数x1,x2∈[﹣2,2],都有|h(x1)﹣h(x2)|≤M,求M 的最
⼩值.
【解答】解:(1)因为f(x)=f(1﹣x),则x2+bx+c=(1﹣x)2+b(1﹣x)+c,得b=﹣1,
⼜其⼀个零点为﹣1,则f(﹣1)=1+1+c=0,得c=﹣2,
则函数的解析式为f(x)=x2﹣x﹣2,
则m(x2﹣x﹣2)≥2(x﹣m﹣1),即mx2﹣(m+2)x+2=(mx﹣2)(x﹣1)≥0,
当m=0 时,解得:x≤1,
当m>0 时,①m=2 时,解集为R,
②0<m<2 时,解得:x≤1 或
,
③m>2 时,解得:
或x≥1,
综上:当m=0 时,x∈(﹣∞,1],
当m>0 时,
①m=2 时,解集为R,
②0<m<2 时,x∈(﹣∞,1]∪[
,+∞),
③m>2 时,x∈(﹣∞,]∪[1,+∞),
(2)对于任意的x1,x2∈[﹣2,2],都有|h(x1)﹣h(x2)|≤M,
即M≥h(x)max﹣h(x)min,
令t=|x2+2x﹣3|=|(x+1)2﹣4|,则h(t)=3t,
因为x∈[﹣2,2],则tmin=0,tmax=5,
可得
,
,
则h(x)max﹣h(x)min=243﹣1=242,
即M≥242,即M 的最⼩值为242.
29.已知函数
.
(1)⽤单调性的定义证明:f(x)在定义域上是减函数;
(2)证明:f(x)有零点;
(3)设f(x)的零点在区间
内,求正整数n.
【解答】(1)证明:因为f(x)的定义域为(0,+∞),
设x1,x2是(0,+∞)内的任意两个不相等的实数,且x1<x2,
则
,
因为x2﹣x1>0,x1x2>0,所以
,
,
所以f(x1)>f(x2),故f(x)在定义域(0,+∞)上是减函数.
(2)证明:因为
,
,
所以
,所以f(x)有零点.
(3)解:
,
,
所以
,
⼜f(x)在(0,+∞)上为减函数,
所以f(x)的零点在区间
内,故n=10.
30.已知函数f(x)=ax+ka﹣x(a>0 且a≠1),f(x)为定义在R 上的奇函数,且
.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若函数
有零点,求t 的取值范围;
(3)若f(5×3x﹣3)+f(﹣9x﹣3)<0,求实数x 的范围.
【解答】解:(1)f(x)是奇函数,则f(0)=1+k=0,k=﹣1,
经检验f(x)=ax﹣a﹣x 是奇函数,
则
,
解得a=2(负值舍去),
所以
;
(2)由题意
有解,t=2x﹣1,
因为2x>0,所以t=2x﹣1>﹣1,
所以t 的取值范围是(﹣1,+∞);
(3)x1<x2时,
,
,
所以
,
是增函数,
⼜f(x)是奇函数,
不等式f(5×3x﹣3)+f(﹣9x﹣3)<0 可转化为f(5×3x﹣3)<f(9x+3),
所以5×3x﹣3<9x+3,
即9x﹣5×3x+6>0,
解集{x|x>1 或x<log32}.
31.已知函数f(x)=loga(2x+1)﹣bx(a>0 且a≠1,b∈R).
(1)当a=2 时,
①若f(1)=f(﹣1),求b 的值;
②当b=1 时,⽤定义证明函数f(x)是R 上的减函数;
(2)若f(x)为偶函数,且
+a>3,求a 的取值范围.
【解答】解:(1)当a=2 时,f(x)=log2(2x+1)﹣bx,
①若f(1)=f(﹣1),则log23﹣b=log2
+b,
则b=;
②证明:b=1 时,f(x)=log2(2x+1)﹣x=log2
=log2(1+
),
任取x1<x2,令t(x)=1+
,
则t(x1)﹣t(x2)=1+
﹣1﹣
=
﹣
=
>0,
所以t(x1)>t(x2),
所以f(x1)>f(x2);
(2)若f(x)为偶函数,则f(﹣x)=f(x),
即loga(2x+1)﹣bx=loga(2﹣x+1)+bx,
所以loga
=loga2x=2bx,
所以xloga2=2bx,
所以2b=loga2,
则
=
+a=log2a+a>3,
因为h(x)=log2x+x 在(0,+∞)上单调递增且h(2)=3,
故a>2,
故a 的范围为{a|a>2}.
32.已知f(x)=logax(a>0,a≠1).
(1)若y=f(x)过(4,2),求f(2x﹣2)<f(x)的解集;
(2)存在x∈(0,+∞),使得f(x+1)+f(x+2)=2f(ax),求a 的取值范围.
【解答】解:(1)函数f(x)=logax 的图像过点(4,2),则loga4=2,
解可得a=2,则f(x)=log2x,其定义域为(0,+∞),
若f(2x﹣2)<f(x),即log2(2x﹣2)<log2x,则
,解可得1<x<2,
即不等式的解集为(1,2);
(2)根据题意,由(1)的结论,f(x)=log2x,其定义域为(0,+∞),
⽅程f(x+1)+f(x+2)=2f(ax),即log2(x+1)+log2(x+2)=2log2(ax),
变形可得
,
则有(x+1)(x+2)=a2x2,即
,
令
,x>0,则有a2=2t2+3t+1,
若存在实数x,使得f(x+1)+f(x+2)=2f(ax),则⽅程a2=2t2+3t+1 在t>0 时有解,
⽽2t2+3t+1>1,必有a2>1,
⼜由a>0 且a≠1,则有a>1,
则a 的取值范围为(1,+∞).
33.已知函数f(x)=a•2x﹣2﹣x 是定义在R 上的奇函数.
(1)求a 的值,并证明:f(x)在R 上单调递增;
(2)求不等式f(3x2﹣5x)+f(x﹣4)>0 的解集;
(3)若g(x)=4x+4﹣x﹣2mf(x)在区间[﹣1,+∞)上的最⼩值为﹣2,求m 的值.
【解答】解:(1)因为f(x)是定义域为R 上的奇函数,
所以f(0)=0,即a•20﹣2﹣0=0,所以a﹣1=0,解得a=1,
所以f(x)=2x﹣2﹣x,f(﹣x)=2﹣x﹣2x=﹣f(x),
经检验,a=1 符合题意;
所以函数的定义域为R,在R 上任取x1,x2,且x1﹣x2<0,
,
所以函数在R 上单调递增,
(2)由(1)可知f(x)=2x﹣2﹣x,且在R 上单调递增的奇函数,
由f(3x2﹣5x)+f(x﹣4)>0,可得f(3x2﹣5x)>f(4﹣x),
所以3x2﹣5x>4﹣x,即3x2﹣4x﹣4=(3x+2)(x﹣2)>0,
解得x>2 或
,
所以不等式的解集为{x|x>2 或
;
(3)因为f(x)=2x﹣2﹣x,g(x)=4x+4﹣x﹣2mf(x),
所以g(x)=22x+2﹣2x﹣2m(2x﹣2﹣x)=(2x﹣2﹣x)2﹣2m(2x﹣2﹣x)+2.
令t=f(x)=2x﹣2﹣x,因为x≥﹣1,所以
,
所以g(t)=t2﹣2mt+2=(t﹣m)2+2﹣m2,
当
时,当t=m 时,
,则m=2(m=﹣2 舍去);
当
时,当
时,
,解得
,符合要求,
综上可知m=2 或
.
34.已知函数
,
,其中e 是⾃然对数的底数.
(1)求证:g(2x)=[f(x)]2+[g(x)]2;
(2)求函数
的零点.
【
解
答
】
(
1
)
证
明
:
由
条
件
知
,
,
所以g(2x)=[f(x)]2+[g(x)]2.
(2)解:因
,
令h(x)=0,则
即4[g(x)]2﹣7g(x)﹣2=0,
即[g(x)﹣2]•[4g(x)+1]=0,解得g(x)=2 或
,
⼜
,当且仅当ex=e﹣x,即x=0 时取等号,
所以g(x)=2,于是
整理得e2x﹣4ex+1=0,于是
或
,
解得
或
,
所以函数
的零点为
,
.
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