高考数学函数专题习题及详细复习资料
高考数学复习重点知识专题讲解与练习05 函数图象的辨析(解析版)

高考数学复习重点知识专题讲解与练习专题05 函数图象的辨析1.(2021·江西赣州·高三期中(文))已知函数||()122x xx f x =+,则函数()y f x =的大致图象为( )A .B .C .D .【答案】D 【分析】函数图像的识别,通常利用性质+排除法进行判断: 利用函数的奇偶性排除B ,利用特殊点的坐标排除A 、C. 【详解】 由||()22x xx f x -=+,得()f x 的定义域为R ,(0)0f =,排除A 选项. 而||()()22x xx f x f x --==+,所以()f x 为偶函数,图像关于y 轴对称,排除B 选项.()1141421,1152522f f ⎛⎫====< ⎪⎝⎭+,排除C 选项. 故选:D .2.(2021·浙江·高三月考)函数sin 2x y x=的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】判断当3,22x x ππ==的符号,可排除AC ,求导,判断函数在()0,π上的单调性,可排除D ,即可得出答案. 【详解】解:由()()sin 02x y f x x x==≠得,1310,0223f f ππππ⎛⎫⎛⎫=>=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故排除AC , ()2cos sin 2x x x f x x -'=,令()cos sin g x x x x =-,则()sin g x x x '=-,当0πx <<时,()0g x '<, 所以函数()g x 在()0,π上递减, 所以()()00g x g <=在()0,π上恒成立, 即()2cos sin 02x x xf x x-'=<在()0,π上恒成立, 所以函数()f x 在()0,π上递减,故排除D. 故选:B.3.(2021·江苏省前黄高级中学高三月考)已知215()sin ,()42f x x x f x π⎛⎫+⎪⎭'=+ ⎝为()f x 的导函数,则()f x '的图象是( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】求出导函数,判断导函数的奇偶性,再利用特殊值即可得出选项. 【详解】22co 151()si s n424f x x x x x π⎛⎫=++= +⎪⎝⎭, ()1sin 2f x x x '∴=-,∴函数()f x '为奇函数,排除B 、D.又1024f ππ⎛⎫'=-< ⎪⎝⎭,排除C.故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.4.(2021·浙江·高二开学考试)函数())ln cos f x x x x =+⋅在[]2,2ππ-上的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】C 【分析】确定奇偶性,可排除两个选项,然后确定函数在3[,2]2ππ上的单调性可再排除一个选项,从而得正确选项. 【详解】())cos())cos ()f x x x x x x x f x -=-+-=--=-,()f x 是奇函数,排除AB ,在3[,2]2x ππ∈时,由复合函数单调性知)y x =是增函数,且)0y x =>,又cos y x =增函数,且cos 0y x =>,所以)cos y x x =是增函数,而y x =是增函数,所以()f x 是增函数,排除D . 故选:C .5.(2021·浙江金华·高三月考)函数|ln()|x ay x a +=-的图象,不可能是( )A .B .C .D .【答案】D 【分析】通过函数的定义域、值域以及特殊值对四个选项中的函数图像一一分析即可判断.【详解】对于A ,当0a =时,ln xy x=,其定义域为{}0,1x x x >≠,且0y >恒成立,故A 正确; 对于B ,由函数定义域可知,0a <,当0y =,x a =-,当x a >-时,0y >,当x a <-时,0y <,故B 正确;对于C ,由函数定义域可知,0a >,当1x a -=时,函数无意义,且0y ≥恒成立,故C 正确;对于D ,由函数定义域可知,0a <,当0y =,x a =-,当x a <-时,0y <,但图中0y >,不满足条件,故D 错误; 故选:D.6.(2021·全国·高三专题练习)函数2x y π=的图像大致是( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】由02x <<时()0f x >,排除B 和C ;再探究出函数()f x 的图象关于直线1x =对称,排除D. 【详解】当02x <<时,sin 02x π>,所以()sin02xy f x π==>,故排除B 和C ;又(2)(2)sinsin()22x xf x f x ππ--===,所以函数()f x 的图象关于直线1x =对称,排除D. 故选:A. 【点睛】方法点睛:解决函数图象的识别问题的技巧:一是活用性质,常利用函数的定义域、值域、单调性与奇偶性来排除不合适的选项;二是取特殊点,根据函数的解析式选择特殊点,即可排除不合适的选项,从而得出正确的选项.7.(2021·天津市新华中学高三月考)函数23sin ()x x x x x f x e e--=+的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】先判断函数的奇偶性排除A,D,再根据(1)0f >,排除C 即得解. 【详解】解:根据题意,23sin ()x x x x x f x e e--=+,其定义域为R ,有23sin ()()x xx x xf x f x e e---==+,则函数f (x )为偶函数,排除A ,D , 3sin11(1)01f e e-=>+,排除C , 故选:B . 【点睛】方法点睛:根据函数的解析式找图象,一般先找差异,再验证. 8.(2021·全国·高三专题练习)函数2()1cos e 1x f x x ⎛⎫=+⎪-⎝⎭的大致图象为( ) A . B .C .D .【答案】B 【分析】判断图像类问题,首先求定义域,其次判断函数的奇偶性()()f x f x -=-;再次通过图像或函数表达式找特殊值代入求值,()0f x =时,即e 1cos 0e 1x x x +⋅=-,此时只能是cos 0x =;也可通过单调性来判断图像.主要是通过排除法得解. 【详解】函数()f x 的定义域为{}0x x ≠,因为2e 12e 1()1cos cos cos e 1e 1e 1x x x x x f x x x x ⎛⎫⎛⎫-++⎛⎫=+⋅=⋅=⋅ ⎪ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭⎝⎭,并且()()00e 1e e 1e ()cos cos cos e 1e e 1ex x xx x xf x x x x f x --+++-=⋅-=⋅=⋅=----, 所以函数()f x 为奇函数,其图象关于原点对称,可排除A C ,;当()0f x =时,即e 1cos 0e 1x x x +⋅=-,此时只能是cos 0x =,而cos 0x =的根是2x x k k ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭Z ,,可排除D . 故选:B 【点睛】函数的定义域,奇偶性,特殊值,单调性等是解决这类问题的关键,特别是特殊值的选取很重要,要结合图像的特征来选取.9.(2022·全国·高三专题练习(理))函数()232sin log y x x x π=⋅⋅的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】分析函数()232sin log y x x x π=⋅⋅的定义域、奇偶性及其在()0,1上的函数值符号,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】设()()()2322sin log sin log f x x x x x x ππ=⋅⋅=⋅,该函数的定义域为{}0x x ≠,()()()()22sin log sin log f x x x x x f x ππ-=-⋅-=⋅=-,函数()f x 为奇函数,排除AC 选项;当01x <<时,0x ππ<<,()sin 0x π>,则()0f x <,排除D 选项. 故选:B. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手: (1)从函数的定义域,判断图象的左右位置; (2)从函数的值域,判断图象的上下位置. (3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (5)函数的特征点,排除不合要求的图象.10.(2022·全国·高三专题练习)函数()3log 01a y x ax a =-<<的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】先求出函数的定义域,判断函数的奇偶性,构造函数,求函数的导数,利用是的导数和极值符号进行判断即可. 【详解】根据题意,()3loga f x x ax =-,必有30x ax -≠,则0x ≠且x ≠, 即函数的定义域为{|0x x ≠且x ≠,()()()()33log log a a x a x x f f x ax x ---=--==,则函数3log a y x ax =-为偶函数,排除D ,设()3g x x ax =-,其导数()23g x x a '=-,由()0g x '=得x =,当x 时,()0g x '>,()g x 为增函数,而()f x 为减函数,排除C ,在区间⎛⎝⎭上,()0g x '<,则()g x 在区间⎛ ⎝⎭上为减函数,在区间⎫+∞⎪⎪⎝⎭上,()0g x '>,则()g x 在区间⎫+∞⎪⎪⎝⎭上为增函数,0g =,则()g x 存在极小值3g a =-=⎝⎭⎝⎭,此时()g x ()0,1,此时()0f x >,排除A ,故选:B. 【点睛】函数图象的辨识可以从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置; (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.11.(2022·全国·高三专题练习)函数()122cos cos 4421x x f x x x ππ+-⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭的图象为( ) A . B .C .D .【答案】D【分析】先将()f x 的解析式化简,然后判断()f x 的奇偶性,再根据()f π的取值特点判断出对应的函数图象. 【详解】因为()12221cos cos 2442121x x x x f x x x x x x x ππ+⎫⎫--⎛⎫⎛⎫=+-=⋅⋅⋅+⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()222121cos sin cos22121x x x x x x x --=⋅-=⋅++, 所以()()()2112cos 2cos22112x xx x f x x x f x -----=⋅-=⋅=-++且定义域为R 关于原点对称, 所以()f x 为奇函数,排除A 和C ;由()21cos2021f ππππ-=>+,排除B , 故选:D . 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.12.(2021·河南·温县第一高级中学高三月考(理))函数()ln |||sin |,(f x x x x ππ=+-≤≤且0)x ≠的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】根据解析式判断奇偶性,在0x π>>上0x +→有()f x →-∞,利用导函数,结合函数图象分析0x π>>内极值点的个数,即可确定正确函数图象. 【详解】函数()ln |||sin()|ln |||sin |()f x x x x x f x -=-+-=+=,(x ππ-≤≤且0)x ≠是偶函数,A 不合要求. 当0x π>>时,()ln sin f x x x =+:当0x +→,()f x →-∞,C 不合要求;而1()cos 0f x x x'=+=时,1,cos y y x x==-在0x π>>上只有一个交点(如下图示),即区间内只有一个极值点. D不合要求,B 符合要求.故选:B. 【点睛】关键点点睛:利用导函数,应用数形结合分析函数的交点情况,判断函数在区间上极值点个数.13.(2021·全国·高三专题练习(文))已知函数()f x ,()g x 满足()()()()x x f x g x e f x g x e -⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,则()()()sin 2x h x f x g x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭=⋅的图像大致是( ) A . B .C .D .【答案】C 【分析】依题意得()()()221=4x x f x g x e e --⋅,根据奇偶性定义知()h x 为奇函数,再结合特征点即可得答案. 【详解】因为()()()()x x f x g x e f x g x e -⎧+=⎪⎨-=⎪⎩解得()()()()11=,=22x x x xf x e eg x e e --+- 所以()()()221=4x x f x g x e e --⋅,则()()()22sin 4cos 2=x xx x h x f x g x e e π-⎛⎫+ ⎪⎝⎭=⋅- ()h x 定义域为{}0x x ≠因为()()224cos x xxh x h x e e --==--,故()h x 是奇函数,则B ,D 错;当02x π<<时,()224cos 0x xxh x e e -=>-,则C 正确,故选:C 【点睛】思路点睛:函数图象的识别可以以下方面入手: (1)从函数定义域判断; (2)从函数单调性判断; (3)从函数奇偶性判断; (4)从函数特征点判断.14.(2021·湖南·长郡中学二模)函数sin cos 4411()x x f x ee ππ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图像可能是( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】本题首先可通过()()f x f x -=-判断出函数()f x 为奇函数,C 、D 错误,然后取04x π<≤,通过sin cos 44x x ππ⎛⎫⎛⎫+>+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭判断出此时()0f x <,即可得出结果.【详解】 因为sin cos cos sin 44441111()()x x x x f x f x ee e e ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝==-⎭⎝⎭,x ∈R ,所以函数()f x 为奇函数,C 、D 错误,当04x π<≤,442x πππ<+≤,sin cos 44x x ππ⎛⎫⎛⎫+>+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,sin cos 4411x x e e ππ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,sin cos 4411()0x x f x ee ππ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎭<⎝,B 错误,故选:A. 【点睛】方法点睛:本题考查函数图像的判断,在判断函数的图像的时候,可以通过函数的单调性、奇偶性、周期性、函数值的大小、是否过定点等函数性质来判断,考查数形结合思想,是中档题.15.(2021·福建龙岩·高一期末)已知函数()cos6x xxf x e e -=-,则()f x 的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】C 【分析】分析函数()f x 的奇偶性及其在区间0,12π⎛⎫⎪⎝⎭上的函数值符号,由此可得出合适的选项.【详解】 对于函数()cos6x xxf x e e-=-,0x x e e --≠,解得0x ≠,函数()f x 的定义域为{}0x x ≠, ()()()cos 6cos6x xx xx xf x f x e e e e----==-=---,所以,函数()f x 为奇函数,排除BD 选项, 当0,12x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,60,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos60x >且0x x e e -->,此时,()0f x >,排除A 选项. 故选:C. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手: (1)从函数的定义域,判断图象的左右位置; (2)从函数的值域,判断图象的上下位置. (3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (5)函数的特征点,排除不合要求的图象.16.(2021·湖北武汉·高一期末)函数()32241x xxx y -=+的部分图像大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】研究函数奇偶性和区间(的函数值的正负,利用排除法即得结果. 【详解】函数()33222()4122x x xxxx x x y f x ---===++,定义域为R , 对于任意的自变量x ,()333222()()222222x xx x x x x xx x x x f x f x -------===++-=-+++,故函数()y f x =是奇函数,图象关于原点中心对称,故CD 错误;又(32()2222x x x xx x x x x y f x --+-===++,故(x ∈时,00,0,202x x x x x ->+>+>,,即()0y f x =<,故A 正确,B 错误. 故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象. 17.(2021·全国·高三专题练习(理))函数()x x f x -=的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】分析函数()f x 的奇偶性,以及当0x >时,()f x 的符号,进而可得出合适的选项. 【详解】 设())lng x x =,对任意的x ∈Rx x >≥-0x >,则函数()g x 的定义域为R ,())ln xxg x x-==)()lnx g x ==-=-,所以,函数())ln g x x =为奇函数,令())ln0g x x ==1x =1x =-,所以,10x -≥,可得1x ≤1x =-可得()2211x x +=-,解得0x =. 所以,函数()x x f x -=的定义域为{}0x x ≠,()()()()2222x x x xf x f xg x g x --++-==-=--,所以,函数()f x 为奇函数,排除BD 选项,当0x >时,)ln ln10x >=,220x x -+>,所以,()0f x >,排除C 选项.故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手: (1)从函数的定义域,判断图象的左右位置; (2)从函数的值域,判断图象的上下位置. (3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (5)函数的特征点,排除不合要求的图象.18.(2021·全国全国·高三月考(理))已知函数()31sin f x x x x ⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭,则其图象为( ) A . B .C .D .【答案】A 【分析】分析函数()f x 的定义域、奇偶性以及该函数在()0,1上的函数值符号,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】 函数()31sin f x x x x ⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭的定义域为{}0x x ≠,排除D 选项; ()()()()()()333111sin sin sin f x x x x x x x f x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥-=--⋅-=-+⋅-=-⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥-⎣⎦, 所以,函数()f x 为偶函数,排除B 选项;当01x <<时,433110x x x x--=<,sin 0x >,此时()0f x <,排除C 选项.故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手: (1)从函数的定义域,判断图象的左右位置; (2)从函数的值域,判断图象的上下位置. (3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (5)函数的特征点,排除不合要求的图象.19.(2020·全国全国·模拟预测(文))函数()()ee sin 32xx xf x -+⋅=在55,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】先判断函数奇偶性得函数为奇函数,故排除A,再结合π0,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x >排除C ,最后讨论函数在对应区间内的零点个数即可得答案. 【详解】∵()()()()()e e sin 3e e sin 322xx xx x f f xx x --+⋅-+⋅==-=--,∴()f x 是奇函数,排除A .当π0,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x >,排除C .由()0f x =得sin30x =,又15153,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, ∴30x =或π±或2π±,∴()f x 在55,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有5个零点,排除D .故选:B . 【点睛】本题考查利用函数性质确定函数图象,考查了函数的奇偶性,考查数形结合思想,属于基础题.思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.20.(2020·山西·河津中学高三月考(理))函数(),()sin f x x g x x x ==+,则()()()h x f x g x =的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】由()h x 为偶函数,故排除选项B ,当0x >时,()0,f x >且()f x 为增函数,()g x 在(0,)+∞上为增函数,所以当0x >时,()()00g x g >=,所以当0x >时,()()()0h x f x g x =>,排除选项D ,从而可得出()h x 在(0,)+∞上为增函数,排除选项C ,得到答案.【详解】()(sin )h x x x x =+,则()()()()sin sin h x x x x x x x h x -=---=+=,所以()h x 为偶函数,故排除选项B. 当0x >时,()0,f x >且()f x 为增函数.()1cos 0g x x '=+≥恒成立,所以()g x 在(0,)+∞上为增函数,所以当0x >时,()()00g x g >=所以当0x >时,()()()0h x f x g x =>,排除选项D. 设120x x <<,则()()120f x f x <<,()()120g x g x << 则()()()()()()121122g g h x h x f x x f x x -=-()()()()()()()()11121222g g g g f x x f x x f x x f x x =-+- ()()()()()()()()112212g g g f x x x x f x f x =-+- ()()()()()()()()112212g g g f x x x x f x f x =-+-由条件()10f x >,()()12g g 0x x -<,则()()()()112g g 0f x x x -<()2g 0x >,()()120f x f x -<,则()()()()212g 0x f x f x -<所以()()()()()()()()112212g g g 0f x x x x f x f x -+-<,即()()12h x h x < 因此()h x 在(0,)+∞上为增函数,排除选项C 故选:A 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.。
高考数学专题复习《函数的极值最值》知识梳理及典型例题讲解课件(含答案)

(2)已知函数 在 <m></m> 处有极值10, 则 等于( )
A. 或18 B. C. D. 或18
解:因为函数 在 处有极值 ,所以 ,且 ,即 得 或 而当 , 时, ,函数在 处无极值,故舍去. 所以 ,所以 故选C.
解:由题意知, ,令 ,得 , ,因为 在区间 上的最大值就是函数 的极大值,所以极大值点为 ,所以 ,即 .故填 .
1.函数的极值
(1)函数极值的定义:如图,函数 在点 的函数值 比它在点 附近其他点的函数值都小, ;而且在点 附近的左侧 ,右侧 . 类似地,函数 在点 的函数值 比它在点 附近其他点的函数值都大, ;而且在点 附近的左侧 ,右侧 .我们把 叫做函数 的__________, 叫做函数 的________; 叫做函数 的__________, 叫做函数 的________.极小值点、极大值点统称为_______,极小值和极大值统称为______.
√
易错:注意检验
变式2.(1) 若函数 的极小值点是 <m> ,则 的极大值为( )
A. B. C. D.
√
解:由题意, ,所以 ,解得 ,故 ,可得 ,则 在 和 上单调递增,在 上单调递减,所以 的极大值为 .故选C.
(2)若 , 是函数 的两个极值点,则
√
(5)有极值的函数一定有最值,有最值的函数不一定有极值. ( )
×
3. 已知函数 的导函数 <m></m> 的图象如图所示,则( )
A.函数 有2个极大值点,2个极小值点B.函数 有1个极大值点,1个极小值点C.函数 有3个极大值点,1个极小值点D.函数 有1个极大值点,3个极小值点
高考数学一轮专项复习讲义(新高考用)-幂函数与二次函数(含解析)

幂函数与二次函数目录01考情透视.目标导航 (2)02知识导图.思维引航 (3)03考点突破.题型探究 (4)知识点1:幂函数 (4)知识点2:二次函数 (5)解题方法总结 (7)题型一:幂函数的定义及其图像 (10)题型二:幂函数性质的综合应用 (12)题型三:由幂函数的单调性比较大小 (15)题型四:二次函数的解析式 (18)题型五:二次函数的图象、单调性与最值 (22)题型六:二次函数定轴动区间和动轴定区间问题 (24)题型七:二次方程实根的分布及条件 (27)题型八:二次函数最大值的最小值问题 (29)04真题练习.命题洞见 (34)05课本典例.高考素材 (35)06易错分析.答题模板 (38)易错点:解二次型函数问题时忽视对二次项系数的讨论 (38)答题模板:含参二次函数在区间上的最值问题 (38)考点要求考题统计考情分析(1)幂函数的定义、图像与性质(2)二次函数的图象与性质2020年天津卷第3题,5分2020年江苏卷第7题,5分从近五年全国卷的考查情况来看,本节内容很少单独命题,幂函数要求相对较低,常与指数函数、对数函数综合,比较幂值的大小,多以选择题、填空题出现.复习目标:(1)通过具体实例,了解幂函数及其图象的变化规律.(2)掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性、顶点、最值等).知识点1:幂函数1、幂函数的定义一般地,()a y x a R =∈(a 为有理数)的函数,即以底数为自变量,幂为因变量,指数为常数的函数称为幂函数.2、幂函数的特征:同时满足一下三个条件才是幂函数①a x 的系数为1;②a x 的底数是自变量;③指数为常数.(3)幂函数的图象和性质3、常见的幂函数图像及性质:函数y x =2y x =3y x =12y x =1y x -=图象定义域R R R {|0}x x ≥{|0}x x ≠值域R {|0}y y ≥R {|0}y y ≥{|0}y y ≠奇偶性奇偶奇非奇非偶奇单调性在R 上单调递增在(0)-∞,上单调递减,在(0+)∞,上单调递增在R 上单调递增在[0+)∞,上单调递增在(0)-∞,和(0+)∞,上单调递减公共点(11),【诊断自测】若幂函数()y f x =的图象经过点()2,则()16f =()A 2B .2C .4D .12【答案】C 【解析】设幂函数()y f x x α==,因为()f x 的图象经过点(2,所以22α=12α=,所以()12f x x =,所以()1216164f ==.故选:C 知识点2:二次函数1、二次函数解析式的三种形式(1)一般式:2()(0)f x ax bx c a =++≠;(2)顶点式:2()()(0)f x a x m n a =-+≠;其中,(,)m n 为抛物线顶点坐标,x m =为对称轴方程.(3)零点式:12()()()(0)f x a x x x x a =--≠,其中,12,x x 是抛物线与x 轴交点的横坐标.2、二次函数的图像二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图像是一条抛物线,对称轴方程为2b x a=-,顶点坐标为24(,24b ac b a a --.(1)单调性与最值①当0a >时,如图所示,抛物线开口向上,函数在(,]2b a -∞-上递减,在[,)2b a-+∞上递增,当2b x a =-时,2min 4()4ac b f x a-=;②当0a <时,如图所示,抛物线开口向下,函数在(,]2b a -∞-上递增,在[,)2b a-+∞上递减,当2b x a =-时,2max 4()4ac b f x a-=(2)与x 轴相交的弦长当240b ac ∆=->时,二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图像与x 轴有两个交点11(,0)M x 和22(,0)M x ,212121212||||()4||M M x x x x x x a ∆=-=+-=.3、二次函数在闭区间上的最值闭区间上二次函数最值的取得一定是在区间端点或顶点处.对二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠,当0a >时,()f x 在区间[,]p q 上的最大值是M ,最小值是m ,令02p q x +=:(1)若2b p a-≤,则(),()m f p M f q ==;(2)若02b p x a <-<,则(),()2b m f M f q a=-=;(3)若02b x q a ≤-<,则(),()2b m f M f p a =-=;(4)若2b q a-≥,则(),()m f q M f p ==.【诊断自测】下列四个图象中,有一个图象是函数()()()32214803f x x ax a x a =-+-+≠的导数的图象,则()2f -的值为()A .173B .173-C .83D .83-【答案】D【解析】函数3221()(4)83f x x ax a x =-+-+,求导得222()24()4f x x ax a x a '=-+-=--,于是函数()y f x '=的图象是开口向上,对称轴为x a =的抛物线,①②不满足,又0a ≠,即函数()y f x '=的图象对称轴不是y 轴,④不满足,因此符合条件的是③,函数()y f x '=的图象过原点,且0a >,显然(0)0f '=,从而2a =,321()283f x x x =-+,所以3218(2)(2)2(2)833f -=⨯--⨯-+=-.故选:D解题方法总结1、幂函数()a y x a R =∈在第一象限内图象的画法如下:①当0a <时,其图象可类似1y x -=画出;②当01a <<时,其图象可类似12y x =画出;③当1a >时,其图象可类似2y x =画出.2、实系数一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的实根符号与系数之间的关系(1)方程有两个不等正根12,x x ⇔212124000b ac b x x a c x x a ⎧⎪∆=->⎪⎪+=->⎨⎪⎪=>⎪⎩(2)方程有两个不等负根12,x x ⇔212124000b ac b x x a c x x a ⎧⎪∆=->⎪⎪+=-<⎨⎪⎪=>⎪⎩(3)方程有一正根和一负根,设两根为12,x x ⇔120c x x a =<3、一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的根的分布问题一般情况下需要从以下4个方面考虑:(1)开口方向;(2)判别式;(3)对称轴2b x a=-与区间端点的关系;(4)区间端点函数值的正负.设12,x x 为实系数方程20(0)ax bx c a ++=>的两根,则一元二次20(0)ax bx c a ++=>的根的分布与其限定条件如表所示.根的分布图像限定条件12m x x <<02()0b m a f m ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⎪>⎩12x m x <<()0f m <12x x m <<02()0b m a f m ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⎪>⎩在区间(,)m n 内没有实根0∆<12120x x mx x m∆==≤=≥或02()0b m af m ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⎪≥⎩2()0b naf n∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⎪≥⎩()0()0f mf n≤⎧⎨≤⎩在区间(,)m n内有且只有一个实根()0()0f mf n>⎧⎨<⎩()0()0f mf n<⎧⎨>⎩在区间(,)m n内有两个不等实根2()0()0bm naf mf n∆>⎧⎪⎪<-<⎪⎨⎪>⎪>⎪⎩4、有关二次函数的问题,关键是利用图像.(1)要熟练掌握二次函数在某区间上的最值或值域的求法,特别是含参数的两类问题——动轴定区间和定轴动区间,解法是抓住“三点一轴”,三点指的是区间两个端点和区间中点,一轴指对称轴.即注意对对称轴与区间的不同位置关系加以分类讨论,往往分成:①轴处在区间的左侧;②轴处在区间的右侧;③轴穿过区间内部(部分题目还需讨论轴与区间中点的位置关系),从而对参数值的范围进行讨论.(2)对于二次方程实根分布问题,要抓住四点,即开口方向、判别式、对称轴位置及区间端点函数值正负.题型一:幂函数的定义及其图像【典例1-1】(2024·山东日照·二模)已知幂函数图象过点()2,4,则函数的解析式为()A .2xy =B .2y x =C .2log y x =D .sin y x =【答案】B 【解析】设幂函数的解析式为y x α=,由于函数过点()2,4,故42α=,解得2α=,该幂函数的解析式为2y x =;故选:B【典例1-2】已知幂函数pq y x =(,Z p q ∈且,p q 互质)的图象关于y 轴对称,如图所示,则()A .p ,q 均为奇数,且0p q>B .q 为偶数,p 为奇数,且0p q <C .q 为奇数,p 为偶数,且0p q>D .q 为奇数,p 为偶数,且0p q<【答案】D 【解析】因为函数p q y x =的定义域为(,0)(0,)-∞+∞ ,且在(0,)+∞上单调递减,所以p q <0,因为函数p qy x =的图象关于y 轴对称,所以函数pq y x =为偶函数,即p 为偶数,又p 、q 互质,所以q 为奇数,所以选项D 正确,故选:D.【方法技巧】确定幂函数y x α=的定义域,当α为分数时,可转化为根式考虑,是否为偶次根式,或为则被开方式非负.当0α≤时,底数是非零的.【变式1-1】已知函数()()11m f x m x +=-为幂函数,则()()2222f a a f a a -+-=()A .0B .1-C .2aD .64a a -【答案】A【解析】由题意有11m -=,可得()32,m f x x ==,其定义域为R ,且()()()33f x x x f x -=-=-=-,则函数()f x 为奇函数,所以()()22220f a a f a a -+-=.故选:A.【变式1-2】(多选题)(2024·新疆喀什·一模)若函数()231y m m x =--是幂函数,则实数m 的值可能是()A .2m =-B .2m =C .1m =-D .1m =【答案】BC【解析】()231y m m x =--是幂函数,则211m m --=,解得2m =或1m =-.故选:BC.【变式1-3】给出幂函数:①()f x x =;②2()f x x =;③()3f x x =;④()f x =()1f x x=.其中满足条件()()()121221022f x f x x x f x x ++⎛⎫>>> ⎪⎝⎭的函数的个数是()A .1B .2C .3D .4【答案】A【解析】由题,满足条件()()()121221022f x f x x x f x x ++⎛⎫>>> ⎪⎝⎭表示函数图象在第一象限上凸,结合幂函数的图象特征可知只有④满足.故选:A题型二:幂函数性质的综合应用【典例2-1】已知幂函数()()21n m x f x =-的图象经过点()2,8,下面给出的四个结论:①()3f x x -=;②()f x 为奇函数;③()f x 在R 上单调递增;④()()211f a f +<,其中所有正确命题的序号为()A .①④B .②③C .②④D .①②③【答案】B【解析】对于①:由幂函数的定义可知211m -=,解得1m =,将点()2,8代入函数()nf x x =得28n =,解得3n =,所以()3f x x =,故①错误;对于②:因为定义域为R ,且()()()33f x x x f x -=-=-=-,所以()f x 为奇函数,故②正确;对于③:由幂函数的图象可知,()f x 在R 上单调递增,故③正确;对于④:因为211a +≥,且()f x 在R 上单调递增,所以()()211f a f +≥,故④错误,综上可知,②③正确,①④错误.故选:B.【典例2-2】已知幂函数()()212223a a f x a x +-=-在()0,∞+上单调递减,函数()3xh x m =+,对任意[]11,3x ∈,总存在[]21,2x ∈使得()()12f x h x =,则m 的取值范围为.【答案】268,9⎡⎤--⎢⎥⎣⎦【解析】因为函数()()212223a a f x a x+-=-是幂函数,则231a -=,2a =±,()f x 在()0,∞+上单调递减,则21202a a +-<,可得2a =-,()221f x x x -∴==,()f x \在[]1,3上的值域为1,19⎡⎤⎢⎥⎣⎦,()h x 在[]1,2上的值域为[]3,9m m ++,根据题意有918126399m m m m +≥≥-⎧⎧⎪⎪⇒⎨⎨+≤≤-⎪⎪⎩⎩,m ∴的范围为268,9⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.故答案为:268,9⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.【方法技巧】紧扣幂函数y x α=的定义、图像、性质,特别注意它的单调性在不等式中的作用,这里注意α为奇数时,x α为奇函数,α为偶数时,x α为偶函数.【变式2-1】已知112,1,,,1,2,322α⎧⎫∈---⎨⎬⎩⎭.若幂函数()f x x α=为奇函数,且在(0,)+∞上递减,则α=.【答案】1-【解析】因为幂函数()f x x α=在(0,)+∞上递减,所以12,1,2α=---,又幂函数()f x x α=为奇函数,可知α为奇数,即1α=-.故答案为:1-【变式2-2】已知函数()()3222332ln34ln31x x f x x x --=-+-+-+,则满足()()832f x f x +->的x 的取值范围是.【答案】(),2-∞【解析】由题意得()()()32223322ln 31x x f x x x --=-+-+-+,设()3332ln 3x xg x x x -=+-+,则()()21f x g x =-+,()g x 的定义域为R ,且()()3332ln 3x xg x x x g x --=-+--=-,所以()g x 为奇函数,3,3,3,2ln 3x x y x y y y x -===-=都是增函数,所以()g x 是增函数,()f x 的图象是由()g x 的图象先向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度得到的,所以()f x 图象的对称中心为()2,1,所以()()42f x f x +-=.易知()f x 在R 上单调递增,因为()()()()8324f x f x f x f x +->=+-,所以()()834f x f x ->-,所以834x x ->-,解得2x <,故答案为:(),2∞-.【变式2-3】已知幂函数()223mm f x x --=(其中,m ∈Z )为偶函数,且()f x 在()0,∞+上单调递减,则m的值为.【答案】1【解析】因为函数幂函数()f x 在()0,∞+上单调递减,所以2230m m --<,解得13m -<<,又m ∈Z ,所以0m =或1或2,当0m =或2时,()331f x x x -==定义域为{}0x x ≠,且()()()3311f x f x x x -==-=--,此时函数()f x 为奇函数,不符合题意;当1m =时,()441f x x x -==定义域为{}0x x ≠,且()()()4411f x f x x x -===-,此时函数()f x 为偶函数,符合题意;综上所述,1m =.故答案为:1.【变式2-4】已知函数()13f x x =,则关于t 的表达式()()222210f t t f t -+-<的解集为.【答案】1,13⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】由题意可知,()f x 的定义域为(),-∞+∞,所以()()()1133f x x x f x -=-=-=-,所以函数()f x 是奇函数,由幂函数的性质知,函数()13f x x =在函数(),-∞+∞上单调递增,由()()222210f t t f t -+-<,得()()22221f t t f t -<--,即()()22212f t t f t -<-,所以22212t t t -<-,即23210t t --<,解得113t -<<,所以关于t 的表达式()()222210f t t f t -+-<的解集为1,13⎛⎫- ⎪⎝⎭.故答案为:1,13⎛⎫- ⎪⎝⎭.【变式2-5】满足1133(1)(32)m m --+<-的实数m 的取值范围是().A .23,32⎛⎫ ⎪⎝⎭B .23,1,32⎛⎫⎛⎫-∞⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .23(,1),32⎛⎫-∞-⋃ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】幂函数13y x -=在(0,)+∞为减函数,且函数值为正,在(,0)-∞为减函数,且函数值为负,1133(1)(32)m m --+<-等价于,320132m m m ->⎧⎨+>-⎩或10132m m m +<⎧⎨+>-⎩或32010m m ->⎧⎨+<⎩,解得2332m <<或m ∈∅或1m <-,所以不等式的解集为23(,1),32⎛⎫-∞-⋃ ⎪⎝⎭.故选:D.题型三:由幂函数的单调性比较大小【典例3-1】(2024·天津红桥·二模)若132()3a =,122log 5b =,143c -=,则a ,b ,c 的大小关系为()A .a b c >>B .b c a >>C .b a c >>D .a b c<<【答案】C 【解析】112221log log 152b =>=,111121411214321631[()()()818122()()]333c a ==>===,而1312()3a =<,所以a ,b ,c 的大小关系为b a c >>.故选:C【典例3-2】设232555322555a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,,则,,a b c 大小关系是.【答案】a c b>>【解析】因为()25f x x =在()0,∞+单调增,所以22553255⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即a c >,因为()25xg x ⎛⎫= ⎪⎝⎭在(),-∞+∞单调减,所以32552255⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即,c b >综上,a c b >>.故答案为:a c b >>.【方法技巧】在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较.【变式3-1】(2024·河北衡水·三模)已知1log 14a <,114a⎛⎫< ⎪⎝⎭,141a <,则实数a 的取值范围为()A .10,4⎛⎫⎪⎝⎭B .()0,1C .()1,+¥D .1,14⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】A 【解析】由1log 14a<,得1a >或10a 4<<,由114a⎛⎫< ⎪⎝⎭,得0a >,由141a <,得01a <<,∴当1log 14a <,114a⎛⎫< ⎪⎝⎭,141a <同时成立时,取交集得10a 4<<,故选:A.【变式3-2】已知πe a =,e πb =,eπc =,则这三个数的大小关系为.(用“<”连接)【答案】c b a<<【解析】由ln πa =,ln eln πb =,令ln ()xf x x=且[e,)x ∈+∞,则21ln ()0x f x x -'=≤,所以()f x 在[e,)x ∈+∞上递减,则ln e ln ππeln πe π>⇒>,即ln ln a b >,所以b a <,由e πb =,πe ]c =,只需比较π与π的大小,根据x y =与y x =,相交于(2,2),(4,4)两点,图象如下,由2π4<<,结合图知ππ>,故πe e []πb c ==>,综上,c b a <<.故答案为:c b a<<【变式3-3】已知幂函数()f x的图象过点()()()1122121,,,,,024P x y Q x y x x ⎛<< ⎝⎭是函数图象上的任意不同两点,则下列结论中正确的是()A .()()1122x f x x f x >B .()()1221x f x x f x <C .()()1221f x f x x x >D .()()1212f x f x x x <【答案】D【解析】设幂函数()f x x α=,因为()f x的图象经过点124⎛ ⎝⎭,则124α⎛⎫= ⎪⎝⎭,解得32α=,所以()32f x x =.因为函数()32f x x =在定义域()0,∞+内单调递增,则当120x x <<时,()()120f x f x <<,所以()()1122x f x x f x <,且()()1221f x f x x x <,故选项A,C 错误;又因为函数()12f x x x=单调递增,则当120x x <<时,()()1212f x f x x x <,且()()2112x f x x f x <,故选项D 正确,选项B 错误.故选:D.【变式3-4】(2024·高三·河北邢台·期中)已知函数()()2231mm f x m m x+-=--是幂函数,且在()0,∞+上单调递减,若,a b ∈R ,且0,a b a b <<<,则()()f a f b +的值()A .恒大于0B .恒小于0C .等于0D .无法判断【答案】B【解析】由211m m --=得2m =或1m =-,2m =时,3()f x x =在R 上是增函数,不合题意,1m =-时,3()-=f x x ,在(0,)+∞上是减函数,满足题意,所以3()-=f x x ,0,a b a b <<<,则0b a >->,()()f a f b ->,3()f x x =-是奇函数,因此()()f a f a -=-,所以()()f a f b ->,即()()0f a f b +<,故选:B.题型四:二次函数的解析式【典例4-1】(2024·高三·海南海口·开学考试)已知二次函数()f x 的图象经过点()4,3,在x 轴上截得的线段长为2,并且对任意x ∈R ,都有()()22f x f x -=+,则()f x =.【答案】243x x -+【解析】因为()()22f x f x -=+对x ∈R 恒成立,所以()y f x =的图象关于2x =对称.又()y f x =的图象在x 轴上截得的线段长为2,所以()0f x =的两根为211-=或213+=,所以二次函数()f x 与x 轴的两交点坐标为()1,0和()3,0,因此设()()()13f x a x x =--.又点()4,3在()y f x =的图象上,所以33a =,则1a =,故()()()21343f x x x x x =--=-+.故答案为:243x x -+【典例4-2】写出同时满足下列条件①②③的一个函数()f x =.①()f x 是二次函数;②(1)xf x +是奇函数;③()f x x在(0,)+∞上是减函数.【答案】22x x-+【解析】因为()f x 是二次函数,所以令2()2f x x x =-+,()0x ≠,令()()()23(1)121g x xf x x x x x x ⎡⎤=+=-+++=-+⎣⎦,()()()3g x x x g x -=---=-,故满足条件②;令()222()x f x h x x x xx+===-+-在(0,)+∞上是减函数,满足条件③,故答案为:22x x-+【方法技巧】求二次函数解析式的三个技巧(1)已知三个点的坐标,选择一般式.(2)已知顶点坐标、对称轴、最大(小)值等,选择顶点式.(3)已知图象与x 轴的两交点的坐标,选择零点式.【变式4-1】已知函数()2f x ax bx c =++(0a ≠)的图象关于y 轴对称,且与直线y x =相切,写出满足上述条件的一个函数()f x =.【答案】214x +(答案不唯一)【解析】已知()()20f x ax bx c a =++≠,∵()f x 的图象关于y 轴对称,∴对称轴02bx a=-=,∴0b =,∴()2f x ax c =+,联立2y ax c y x⎧=+⎨=⎩,整理得2ax c x +=,即20ax x c -+=,∵()f x 的图象与直线y x =相切,∴140ac ∆=-=,∴14ac =,当1a =时,14c =.∴满足条件的二次函数可以为()214f x x =+.故答案为:214x +.【变式4-2】已知二次函数f (x )满足f (2)=-1,f (-1)=-1,且f (x )的最大值是8,二次函数的解析式是.【答案】f (x )=-4x 2+4x +7.【解析】法一(利用“一般式”解题)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).由题意得2421,1,48,4a b c a b c ac b a⎧⎪++=-⎪⎪-+=-⎨⎪-⎪=⎪⎩解得4,4,7.a b c =-⎧⎪=⎨⎪=⎩∴所求二次函数为f (x )=-4x 2+4x +7.法二(利用“顶点式”解题)设f (x )=a (x -m )2+n (a ≠0).因为f (2)=f (-1),所以抛物线的对称轴为2(1)122x +-==,所以m =12.又根据题意,函数有最大值8,所以n =8,所以y =f (x )=21(82a x -+.因为f (2)=-1,所以21(2812a -+=-,解得a =-4,所以f (x )=214(82x --+=-4x 2+4x +7.法三(利用“零点式”解题)由已知f (x )+1=0的两根为x 1=2,x 2=-1,故可设f (x )+1=a (x -2)(x +1)(a ≠0),即f (x )=ax 2-ax -2a -1.又函数有最大值8,即24(21)()84a a a a----=.解得a =-4或a =0(舍).故所求函数的解析式为f (x )=-4x 2+4x +7.故答案为:f (x )=-4x 2+4x +7.【变式4-3】已知函数2()(2)(0)f x mx m x n m =+-+>,当11x -≤≤时,都有()1f x ≤恒成立,则1=3f ⎛⎫⎪⎝⎭.【答案】79-【解析】因为当11x -≤≤时,都有()1f x ≤恒成立,所以(0)1(1)1f f ⎧≤⎪⎨≤⎪⎩,即121n n ⎧≤⎪⎨+≤⎪⎩,所以1131n n -≤≤⎧⎨-≤≤-⎩,解得1n =-,所以(0)1,(1)1f f =-=,由()f x 图象可知,要满足题意,则图象的对称轴为直线x =0,所以20m -=,解得m =2,所以2()21f x x =-,所以117=21399f ⎛⎫⨯-=- ⎪⎝⎭.故答案为:79-【变式4-4】已知()f x 是二次函数,()20f -=,且()2422x x f x +≤≤,则()10f =.【答案】36【解析】法一:由()20f -=,可设()()()()2222f x x ax b ax a b x b =++=+++,则由()2f x x ≥得()22220ax a b x b ++-+≤,所以0a ≥且2(22)8a b ab +-≤,整理后即为2244844a b ab a b +≤++-,由()242x f x +≤得()()22142440a x a b x b -+++-≤,若210a -=则必有420a b +=,此时与2(22)8a b ab +-≤矛盾,所以210a -≤且()()2(42)42144a b a b +≤--,整理后为2244844a b ab a b +≤--+,与2244844a b ab a b +≤++-相加即得2244a b ab +≤,即2(2)0a b -≤,所以2a b =,所以()()()222(2)f x x ax a a x =++=+,又由于在原不等式中令2x =可得()424f ≤≤,所以()24f =,由此解得14a =.所以()()21(2),10364f x x f =+=.法二:()()2241202(2)22x x f x f x x x +≤≤⇒≤-≤-,令()()2g x f x x =-,则()()24,20g g -==,设()()()()20g x a x x m a =--≠.若2m ≠,则()()()()'22122202x x g x g a m =⎡⎤--=-'=-≠⎢⎥⎣⎦,于是()20a m ->时,存在02x <使得()()2001202x g x --<,矛盾;()20a m -<时,存在02x >使得()()2001202x g x --<,矛盾;故2m =,令2x =-,则()116244a g a =-=⇒=.于是()()22112(2)2(2)44f xg x x x x x =+=-+=+,进而()1036f =.故答案为:36.题型五:二次函数的图象、单调性与最值【典例5-1】已知()1()()f x x a x b =---,并且m 、n 是方程()0f x =的两根,则实数a 、b 、m 、n 的大小关系可能是()A .m a b n <<<B .a m n b <<<C .a m b n <<<D .m a n b<<<【答案】A【解析】设()()()g x x a x b =---,又()1()()f x x a x b =---,分别画出这两个函数的图象,其中()f x 的图象可看成是由()g x 的图象向上平移1个单位得到,如图,由图可知:m a b n <<<.故选:A .【典例5-2】(2024·高三·江苏苏州·期中)满足2{}{,}x m x n y y x m x n ≤≤==≤≤的实数对m ,n 构成的点(,)m n 共有()A .1个B .2个C .3个D .无数个【答案】C【解析】由2{}{,}x m x n y y x m x n ≤≤==≤≤,又20y x =≥,则0m ≥,所以2y x =在[,]m n 单调递增,故值域为[(),()]f m f n ,即,m n 是2x x =的两根,解得120,1x x ==,当0m n ==时,点(,)m n 为(0,0),当1m n ==时,点(,)m n 为(1,1),当0,1m n ==时,点(,)m n 为(0,1).故选:C【方法技巧】解决二次函数的图象、单调性与最值常用的方法是数形结合.【变式5-1】(2024·全国·模拟预测)若函数2()(2)1f x x m x =--+在11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调,则实数m 的取值范围为()A .19,13,22⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦B .19,23,22⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ C .19,13,22⎡⎤⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦D .19,23,22⎡⎤⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦【答案】C【解析】令()()221g x x m x =--+,则21,22102m g -⎧≥⎪⎪⎨⎛⎫⎪≥ ⎪⎪⎝⎭⎩或21,22102m g -⎧≥⎪⎪⎨⎛⎫⎪-≤ ⎪⎪⎝⎭⎩或21,22102m g -⎧≤-⎪⎪⎨⎛⎫⎪-≥ ⎪⎪⎝⎭⎩或21,2210,2m g -⎧≤-⎪⎪⎨⎛⎫⎪≤ ⎪⎪⎝⎭⎩解得392m ≤≤或112m -≤≤,即实数m 得取值范围为1[,1][3,]229- .故选:C .【变式5-2】(2024·高三·山东济宁·期中)函数()f x =的单调递增区间为()A .1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .(,1)-∞-C .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】C【解析】由题意,令223t x x =--=()()2310x x -+≥,即1x ≤-或32x ≥,根据二次函数性质知:223t x x =--在(,1]-∞-上递减,在3,+2⎡⎫∞⎪⎢⎣⎭上递增又y 在定义域上递增,故()f x 3,+2⎡⎫∞⎪⎢⎣⎭.故选:C【变式5-3】(2024·广东珠海·模拟预测)已知函数()221f x x mx x =+-+在区间[)2,+∞上是增函数,则实数m 的取值范围是.【答案】[)2,-+∞【解析】二次函数()()221f x x m x =+-+的图象开口向上,对称轴为直线22m x -=-,因为函数()f x 在区间[)2,+∞上是增函数,则222m --≤,解得2m ≥-.因此,实数m 的取值范围是[)2,-+∞.故答案为:[)2,-+∞.【变式5-4】若函数()2224,02,0x x x f x x x ⎧-+>=⎨≤⎩在区间()1,32a a --上有最大值,则实数a 的取值范围是.【答案】[0,1)【解析】令()224g x x x =-+,0x >,所以()g x 在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞上单调递减,又(1)2(1)f f ==-,作出函数()f x的大致图象,由于函数()2224,02,0x x x f x x x ⎧-+>=⎨≤⎩在区间()1,32a a --上有最大值,结合图象,由题意可得321111a a ->⎧⎨-≤-<⎩,解得01a ≤<,所以实数a 的取值范围是[0,1),故答案为:[0,1)题型六:二次函数定轴动区间和动轴定区间问题【典例6-1】已知函数2()2(0)f x x ax a =->.(1)当3a =时,解关于x 的不等式5()7f x -<<;(2)函数()y f x =在[],2t t +上的最大值为0,最小值是4-,求实数a 和t 的值.【解析】(1)当3a =时,不等式5()7f x -<<,即为2567x x -<-<,即226756⎧-<⎪⎨-<-⎪⎩x x x x ,所以171,5或-<<⎧⎨<>⎩x x x ,所以11x -<<或57x <<,所以原不等式的解集为(1,1)(5,7)-⋃.(2)(0)(2)0f f a ==,由题意0=t 或22t a +=,这时24a -≤-解得2a ≥,若0=t ,则2t a +≤,所以()()2242f t f a +==-⇒=;若22t a +=,即22t a a =-≥,所以()()422f t f a =-=-,则2a =,综上,0,2t a ==或2,2t a ==.【典例6-2】已知函数221y x ax =++在12x -≤≤上的最大值为4,求a 的值.【解析】函数()222211y x ax x a a =++=++-的图象为对称轴为x a =-,开口向上的抛物线,当12a -≤时,即12a ≥-时,此时2x =离对称轴更远,所以当2x =时有最大值,最大值为45a +,由已知454a +=,故14a =-,当12a ->时,即12a <-时,此时=1x -离对称轴更远,所以当=1x -时有最大值,最大值为22a -,由已知224a -=,故1a =-,所以14a =-或1a =-.【方法技巧】“动轴定区间”、“定轴动区间”型二次函数最值的方法:(1)根据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论;(2)根据二次函数的单调性,分别讨论参数在不同取值下的最值,必要时需要结合区间端点对应的函数值进行分析;(3)将分类讨论的结果得到最终答案.【变式6-1】已知函数()2f x x ax =+,其中a 是实数.(1)()f x 在区间[]1,2-上的最大值记为()M a ,求()M a 的表达式;(2)()f x 在区间[]1,2-上的最小值记为()m a ,求()m a 的表达式;(3)若()()3M a m a -=,求实数a 的值.【解析】(1)()222()24a x a f x x ax =+=+-,对称轴为2a x =-,当122a -≤,即1a ≥-时,()(2)42M a f a ==+,当122a ->,即1a <-时,()(1)1M a f a =-=-,综上,()42,11,1a a M a a a +≥-⎧=⎨-<-⎩.(2)当12a-≤-,即2a ≥时,函数()f x 在区间[]1,2-上单调递增,()(1)1m a f a =-=-,当22a-≥,即4a ≤-时,函数()f x 在区间[]1,2-上单调递减,()(2)42m a f a ==+,当122a -<-<,即42a -<<时,()2()24a a m a f =-=-,综上,()242,4,4241,2a a am a a a a +≤-⎧⎪⎪=--<<⎨⎪-≥⎪⎩.(3)当4a ≤-时,()1M a a =-,()42m a a =+,由()()3M a m a -=,得()1423a a --+=,解得2a =-(舍);当41a -<<-时,()1M a a =-,()24a m a =-,由()()3M a m a -=,得2134a a -+=,即2480a a --=,解得2a =-2=+a ;当12a -≤<时,()42M a a =+,()24a m a =-,由()()3M a m a -=,得()24234aa ++=,即2840a a ++=,解得4a =--4a =-+当2a ≥时,()42M a a =+,()1m a a =-,由()()3M a m a -=,得()()4213a a +--=,解得0a =(舍),综上,2a =-4-+题型七:二次方程实根的分布及条件【典例7-1】若关于x 的一元二次方程()23180x a x a +-++=有两个不相等的实根12,x x ,且121,1x x <>.则实数a 的取值范围为.【答案】2a <-【解析】令函数2()(31)8f x x a x a =+-++,依题意,()0f x =的两个不等实根12,x x 满足121,1x x <>,而函数()f x 图象开口向上,因此(1)0f <,则21(31)180a a +-⨯++<,解得2a <-,所以实数a 的取值范围为2a <-.故答案为:2a <-【典例7-2】方程()2110mx m x --+=在区间()0,1内有两个不同的根,m 则的取值范围为.【答案】3m >+【解析】令()()211f x mx m x =--+,图象恒过点()0,1,方程()211mx m x --+=0在区间()0,1内有两个不同的根,()()2010********Δ0m m m m m f m m >⎧⎧⎪>-⎪⎪<<⎪⎪∴⇒>⎨⎨⎪⎪>-->⎪⎪⎩>⎪⎩,解得3m >+故答案为:3m >+【方法技巧】结合二次函数2()f x ax bx c =++的图像分析实根分布,得到其限定条件,列出关于参数的不等式,从而解不等式求参数的范围.【变式7-1】(2024·四川雅安·模拟预测)已知关于x 的方程()20,x bx c b c R ++=∈在[]1,1-上有实数根,且满足033b c ≤+≤,则b 的取值范围是.【答案】[]0,2【解析】问题等价于()()2,g x bx c h x x =+=-在[]1,1-上有公共点.()[]330,3g b c =+∈ ,设(3,0),(3,3)C D ,(3)3g b c =+,点(3,(3))g 在线段CD 上,()y g x ∴=的图象是过线段CD 和抛物线AB 弧上各一点的直线(如图),其中()()()()1,1,1,1,3,0,3,3A B C D ---.∴[]max min 2;00,2.BD CO b k b k b ====⇒∈故答案为:[0,2].【变式7-2】关于x 的方程2(3)0x m x m +-+=满足下列条件,求m 的取值范围.(1)有两个正根;(2)一个根大于1,一个根小于1;(3)一个根在(2,0)-内,另一个根在(0,4)内;(4)一个根小于2,一个根大于4;(5)两个根都在(0,2)内.【解析】(1)令2()(3)f x x m x m =+-+,设()0f x =的两个根为12,x x .由题得()12122300Δ340x x m x x m m m ⎧+=->⎪⎪=>⎨⎪=--≥⎪⎩,解得01m <≤.(2)若方程2(3)0x m x m +-+=的一个根大于1,一个根小于1,则(1)220f m =-<,解得1m <(3)若方程2(3)0x m x m +-+=一个根在(2,0)-内,另一个根在(0,4)内,则(2)100(0)0(4)540f m f m f m -=->⎧⎪=<⎨⎪=+>⎩,解得405m -<<(4)若方程2(3)0x m x m +-+=的一个根小于2,一个根大于4,则(2)320(4)540f m f m =-<⎧⎨=+<⎩,解得45<-m (5)若方程2(3)0x m x m +-+=的两个根都在(0,2)内,则()()()22320003022Δ340f m f m m m m ⎧=->⎪=>⎪⎪-⎨<-<⎪⎪=--≥⎪⎩,解得213m <≤题型八:二次函数最大值的最小值问题【典例8-1】已知函数2()f x x ax b =++在区间[0,4]上的最大值为M ,当实数a ,b 变化时,M 最小值为.【答案】2【解析】22()4(4)4[(4)]f x x x a x b x x a x b =-+++=---+-,上述函数可理解为当横坐标相同时,函数2()4g x x x =-,[0x ∈,4]与函数()(4)h x a x b =-+-,[0x ∈,4]图象上点的纵向距离,则M 即为函数2()4g x x x =-与函数()(4)h x a x b =-+-图象上点的纵向距离的最大值中的最小值,作出函数(),()g x h x图象,如图,由图象可知,当函数()h x 的图象刚好为=2y -时此时4,2a b =-=,M 取得最小值为2.故答案为:2【典例8-2】已知函数(),,f x ax b a b =-∈R ,若对任意的[]00,4x ∈,使得()0f x M ≥,求实数M 的取值范围是.【答案】1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦2,t x t ==,则()()[]()2,0,2f x g t at t b t ==-+-∈,取三点控制得()()()012g M g M g M ⎧≥⎪≥⎨⎪≥⎩,进而142b M a b M a b M⎧≥⎪-+-≥⎨⎪-+-≥⎩,化简得33444442b Ma b M a b M ⎧≥⎪-+-≥⎨⎪-+-≥⎩,可得8344442M b a b a b ≤+-+-+-+-,即()()83444422M b a b a b ≤+-+---+-=,解得14M ≤.故答案为:1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【方法技巧】解决二次函数最大值的最小值问题常用方法是分类讨论、三点控制、四点控制.【变式8-1】二次函数()f x 为偶函数,()11f =,且()232f x x x +≤恒成立.(1)求()f x 的解析式;(2)R a ∈,记函数()()21h x f x ax =-+在[]0,1上的最大值为()T a ,求()T a 的最小值.【解析】(1)依题设()2f x ax c =+,由()11f =,得1a c +=,()232f x x x +≤,得()23210a x x a -++-≥恒成立,∴30Δ44(1)(3)0a a a ->⎧⎨=---≤⎩,得()220a -≤,所以2a =,又1a c +=,所以1c =-,∴()221f x x =-;(2)由题意可得:()222h x x ax =-,[]0,1x ∈,若0a ≤,则()222h x x ax =-,则()h x 在[0,1]上单调递增,所以()()122T a h a ==-;若0a >,当12a≥,即2a ≥时,()h x 在[0,1]上单调递增,()()122T a h a ==-当12a <,只须比较222a a h ⎛⎫= ⎪⎝⎭与()122h a =-的大小,由()22202a a -->,得:21a <<,此时()22a T a =,02a <≤时,2222a a -≤,此时()22T a a =-,综上,()222,2,22222,2a a aT a a a a -≥⎧⎪⎪=<<⎨⎪⎪-<⎩,2a ≥时,()2T a ≥,22a <<时,()62T a -<<,2a ≤时,()6T a -,综上可知:()T a的最小值为6-【变式8-2】已知函数()(2)||(R)f x x x a a =-+∈,(1)当1a =-时,①求函数()f x 单调递增区间;②求函数()f x 在区间74,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的值域;(2)当[3,3]x ∈-时,记函数()f x 的最大值为()g a ,求()g a 的最小值.【解析】(1)当1a =-时,函数()(2)|1|f x x x =--,当1x >时,函数2()(2)(1)32f x x x x x =--=-+,此时,函数()f x 在3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上单调递增,当1x ≤时,函数2()(2)(1)32f x x x x x =--=-+-,此时,函数()f x 在(],1-∞上单调递增,所以函数()f x 单调递增区间为(],1-∞和3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭;因为函数()f x 单调递增区间为(],1-∞和3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,所以函数()f x 在区间[]4,1-上单调递增,在区间31,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在区间37,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以min 3()min (4),()2f x f f ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,max 7()max (1),()4f x f f ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,因为(4)(42)(14)30f -=--+=-,1((2)()43331222f -=-=-,(1)(12)(11)0f =--=,3()(2)()167771444f ==---,所以函数()f x 在区间74,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的值域为[]30,0-;(2)由已知可得,()()()()()()()22222,222,x x a x a x a x a f x x x a x a x a x a ⎧-+=+--≥-⎪=⎨--+=-+-+<-⎪⎩,当3a -≥时,即3a ≤-时,2()(2)2f x x a x a =-+-+,对称轴为2522a x -=≥,当232a-≥时,即4a ≤-时,函数()f x 在区间[3,3]-上单调递增,所以()(3)3g a f a ==--,当52322a -≤<时,即43a -<≤-时,函数()f x 在区间23,2a -⎡⎫-⎪⎢⎣⎭上单调递增,在区间2,32a -⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递减,所以242244()()a a g a f a ++=-=,当2a -≤时,即2a ≥-时,若[3,2]x ∈-,()0f x ≤,若[2,3]x ∈,()0f x >,因为当(]2,3x ∈时,2()(2)2f x x a x a =+--,对称轴为222ax -=≤,所以函数()f x 在区间(]2,3上单调递增,所以()(3)3g a f a ==+,当23a <-<,即32a -<<-时,此时25222a -<<,函数()f x 在区间23,2a -⎡⎫-⎪⎢⎣⎭上单调递增,在区间2,2a a -⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,在区间(],3a -上单调递增,所以()()2244max 3,max 3,24a a a g x f f a ⎧⎫⎧⎫-++⎛⎫==+⎨⎬⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭⎩⎭若24434a a a +++≥,即2a -≤<-时,()3g a a =+,若24434a a a +++<,即3a -≤<-时,244()4a a g a ++=,综上所述,23,44(),443,4a a a a g a a a a ⎧+≥-⎪++⎪=-<<-⎨⎪--≤-⎪⎩,函数()3g a a =--在区间(],4-∞-上单调递减,函数244()4a a g a ++=在区间(4,--上单调递减,函数()3g a a =+在区间)⎡-+∞⎣上单调递增,所以min 33()(g a g -=-=-=【变式8-3】(2024·高三·江苏南通·开学考试)记函数()2f x x ax =-在区间[]0,1上的最大值为()g a ,则()g a 的最小值为()A.3-B1-C .14D .1【答案】A【解析】以下只分析函数()2f x x ax =-在[]0,1x ∈上的图象及性质,分类讨论如下:①当0a ≤时,函数()22=f x x ax x ax =--在区间[]0,1上单调递增,即()()11g a f a ==-,此时()g a 单调递减,()()min 01g a g ==;②当01a <≤时,()222,1=,0x ax a x f x x ax ax x x a ⎧-<≤=-⎨-≤<⎩,所以()()2max 1,max 1,24a a g a f f a ⎧⎫⎧⎫⎛⎫==-⎨⎬⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭⎩⎭,易知当0222a <≤-时,()2114a a g a a -≥⇒=-,当221a <≤,()22144a a a g a -<⇒=,此时()()()()2min22222212223224g a g ===--=-③当1a >时,()22=f x x ax ax x =--,即()()2max 1,max 1,24a a g a f f a ⎧⎫⎧⎫⎛⎫==-⎨⎬⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭⎩⎭,易知当12a <≤时,()22144a a a g a -≤⇒=,当2a <,()2114a a g a a ->⇒=-,此时()()min 114g a g ==;而113224>>-()g a 的最小值为322-.故选:A1.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设函数()()2x x a f x -=在区间()0,1上单调递减,则a 的取值范围是()A .(],2-∞-B .[)2,0-C .(]0,2D .[)2,+∞【答案】D【解析】函数2x y =在R 上单调递增,而函数()()2x x a f x -=在区间()0,1上单调递减,则有函数22()()24a a y x x a x =-=--在区间()0,1上单调递减,因此12a ≥,解得2a ≥,所以a 的取值范围是[)2,+∞.故选:D2.(2023年天津高考数学真题)设0.50.60.51.01, 1.01,0.6a b c ===,则,,a b c 的大小关系为()A .a b c <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b<<【答案】D【解析】由 1.01x y =在R 上递增,则0.50.61.01 1.01a b =<=,由0.5y x =在[0,)+∞上递增,则0.50.51.010.6a c =>=.所以b a c >>.故选:D3.(2011年普通高等学校招生全国统一考试文科数学(陕西卷))函数13y x =的图象是A .B.C .D .【答案】B【解析】函数图象上的特殊点(1,1),故排除A,D;由特殊点(8,2),11(,)82,可排除C.故选B.1.画出函数y的图象,并判断函数的奇偶性,讨论函数的单调性.【解析】xyx≥==<y∴=设()f x y==()f x的定义域为R.()()f x f x-===,()y f x∴==.当[0,)x∈+∞时,y=设任意的12,[0,)x x∈+∞,且12x x<,则12y y-= 12,[0,)x x∈+∞,且12,x x≥12120,0,0x x y y>-<∴-<即12y y<. y∴[0,)+∞上为增函数.当(,0]x∈-∞时,y=设任意的12,(,0]x x ∈-∞,且12x x <,则12y y -===12,(,0]x x ∈-∞,且12,0x x <>,21120.0x x y y ->∴->即12y y >.y ∴(,0]-∞上是减函数.2.在固定压力差(压力差为常数)下,当气体通过圆形管道时,其流量速率v ,(单位:3/cm s )与管道半径r (单位:cm )的四次方成正比.(1)写出气体流量速率v ,关于管道半径r 的函数解析式;(2)若气体在半径为3cm 的管道中,流量速率为3400/cm s ,求该气体通过半径为r 的管道时,其流量速率v 的表达式;(3)已知(2)中的气体通过的管道半径为5cm ,计算该气体的流量速率(精确到31/cm s ).【解析】(1)设比例系数为k ,气体的流量速率v 关于管道半径r 的函数解析式为4v kr =.(2)将3r =与400v =代入4v kr =中,有44003k =⨯.解得40081k =,所以,气体通过半径为r 的管道时,其流量速率v 的表达式为440081v r =.(3)当=5r 时,43400250000530868181/s v cm =⨯=≈.所以,当气体81通过的管道半径为5cm 时,该气体的流量速率约为33086/cm s .3.试用描点法画出函数2()f x x -=的图象,求函数的定义域、值域;讨论函数的单调性、奇偶性,并证明.【解析】21()f x x =.列表:x…-3-2-1123…()f x …1914111419…描点,连线.图象如图所示.定义域:{|0}x x ≠,值域:{|0}y y >.2()f x x -=在(,0)-∞上是增函数,在(0,)+∞上是减函数.证明如下:设任意的12,(,0)x x ∈-∞,且12x x <.则()()()()222121211222222212121211x x x x x x f x f x x x x x x x +---=-==.22121212210,0,0,0x x x x x x x x <<∴+<>-> .。
高考数学函数专题习题及详细答案

1.函数ye x1(xR)的反函数是()A.y1lnx(x0)B.y1lnx(x0).y1lnx(x0).y1lnx(x0)C D2.f(x)(3a1)x4a,x1是(,)上的减函数,那么a的取值范围是log a x,x1(A )(0,1)(B)(0,1)(C)[1,1)(D)[1,1)37373.在以下四个函数中,满足性质:“对于区间(1,2)上的任意x1,x2(x1x2),|f(x1)f(x2)||x2x1|恒成立〞的只有()1(B)fx|x|(C)f(x)2x(D)f(x)x2Af(x)x4.f(x)是周期为2的奇函数,当0x1时,f(x)lgx.设a f(6),bf(3),c f(5),那么522(A)abc(B)bac(C)cba(D)cab5.函数f(x)3x2lg(3x1)的定义域是1xA .1B1C11D1 (,)(,1)(,),)..3.( 33336、以下函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是A.y x 3,x R B y sinx,x R C y x,x R D1xy(),x R ...y27、函数y f(x)的反函数y f1(x)的图像与y轴交于点4y f 1 (x)P(0,2 )(如右图所示),那么方程f(x)0在[1,4]上的根是x2B.3C.28、设f(x)是R上的任意函数,那么以下表达正确的选项是1O3x(Af(x)f(x)是奇函数(Bf(x)f(x)是奇函数))(C)f(x)f(x)是偶函数(D)f(x)f(x)是偶函数9、函数y e x的图象与函数y fx的图象关于直线y x对称,那么A.f2x e2x(x R)B.f2x ln2glnx(x0)C.f 2x2x(x)D.f2x lnx ln2(x0)e R2e x1,x<2,那么f(f(2))的值为10、设f(x)2log3(x1),x 2.(A)0(B)1(C)2(D)311、对a,ba,a bx R)的最R,记max{a,b}=<,函数f(x)=max{|x+1|,|x-2|}(,bba小值是(A)0(B)1(C)3(D)3 2212、关于x的方程(x21)2x21k0,给出以下四个命题:①存在实数k,使得方程恰有2个不同的实根;②存在实数k,使得方程恰有4个不同的实根;③存在实数k,使得方程恰有5个不同的实根;④存在实数k,使得方程恰有8个不同的实根;其中假命题的个数是.A.0B.1C.2D.3〔一〕填空题(4个)1.函数f x对于任意实数x满足条件fx21,假设f15,那么f xff5_______________。
高中数学三角函数专题复习(内附类型题以及历年高考真题含答案免费)

1.已知 tanx=2,求 sinx , cosx 的值.解: 因为 tan x = Sin X =2,又 sin 2x + cos 2x=1 , cosxsin x = 2cosx联立得丿2 2 ,sin x +cos x =1sin x -cosx _2 sin x cosx所以 sinx — cosx=2(sinx + cosx),22得到sinx= — 3cosx ,又sin x + cos x=1,联立方程组,解得3+10sin,COSX = -〒0- C ——3 所以 sin xcosx — 10法二:因为叱叱=2,sin x cosx所以 sinx — cosx=2(sinx + cosx),所以(sinx — cosx)2=4(sinx + cosx)2, 所以 1 — 2sin xcosx=4 + 8sin xcosx ,3所以有 sinxcosx — ■10求证:tan 2x sin 2x=tan 2x — sin 2x . I.F , [ ]22 2 22 2 2 22证明:法一:右边=tan' x — sin x=tan x — (tan x cos x)=tan x(1 — cos x)=tan x sin x , 法二:左边 =ta n 2x sin 2x=ta n 2x(1 — cos 2x)=ta n 2x — ta n 2x cos 2 x=ta n 2x — si n 2x ,问题得证.sinx =2.5解这个方程组得cosx =245sin x = --------- i 靠 cosx I 5tan(-120)cos(210)sin(-480)2 .求——tan(-690 ') sin(-150 丨 cos(330 )的值.解:原式tan( -120 180 )cos(18030 )sin( -360 -120 )o~tan(-720 30o )sin(-150 )cos(360 -30 )tan 60 (-cos30 )(-sin 120) 弋 3 tan30(—sin150 )cos303.卄 sin x - cosx右sin x cosx=2,,求 sinxcosx 的值. 解:法一:因为 3110 sinx 10- 尿,cosx4.问题得证.3 x =84[0 2兀]0x2 f(x)x1如sin(2 ■ 6)[-?,1], y [1 2]2(1)y sin x cosx+2(1)y=si n 2x t=cosx t(2)y 2sin xcosx[- 2, 2]cosx 2 [-1,1],2 cos x cosx (2)y 2sin xcosx (sinx2= (cos 2x cosx) 3 cosx)一 (t 2t) 3-(t 丄)2213 +— 4(sinx cosx)=(s in xy =t 2 -t -1,y=As in( + )( (6 0)(2, 2) 匚=4T=164、2 = . 2 sin(- 2)84f(x)=cos x f(x) 一 sinxcosx)20)© =一842sinxcosx sin x(si nx cosx) t=sinxcosx= 42 sin((2「2)..y _2 sin(_ x ).48 4()xwy f(x)42222f(x)=cos x 2sinxcosx sin4x (cos x sin x)(cos x sin x)_ 2= (cos x -sin x) -sin 2x =cos2x -sin 2xsin2x-2x) - - 2 sin(2x -;))x 可Og](2x--)%-丄]4 4 4x=0 f(x)tan - 21 cos 日 +sin 日cos : -sin -2 si n 2°—si n B . cos 日+2cos 2 &1 + si n 日 (1)cos ,Sinn _ cos^ cos 日 +si ne . sin 日1 ------ cos :-1十¥ =」—2逅;1 - tan v 1_22 2sinsin rcos v 2cos r2 2sin sin vcos v 2 cos 二2 2sin cos 二2 si nr sin 二 22=COS d COSdsin -彳1cos 二说明:利用齐次式的结构特点(如果不具备,通过构造的办法得到) 程简化。
专题四函数性质的综合问题(2021年高考数学一轮复习专题)

专题四函数性质的综合问题一、题型全归纳题型一 函数的奇偶性与单调性【题型要点】函数的单调性与奇偶性的综合问题解题思路(1)解决比较大小、最值问题应充分利用奇函数在关于原点对称的两个区间上具有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上具有相反的单调性.(2)解决不等式问题时一定要充分利用已知的条件,把已知不等式转化成f (x 1)>f (x 2)或f (x 1)<f (x 2)的形式,再根据函数的奇偶性与单调性,列出不等式(组),要注意函数定义域对参数的影响.【例1】已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,对任意x 1,x 2∈(0,+∞),都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 13,b =(ln 3)2,c =ln 3,则( ) A .f (a )>f (b )>f (c ) B .f (b )>f (a )>f (c ) C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )【解析】 由题意易知f (x )在(0,+∞)上是减函数,又因为|a |=ln 3>1,b =(ln 3)2>|a |,0<c =ln 32<|a |,所以f (c )>f (|a |)>f (b ).又由题意知f (a )=f (|a |),所以f (c )>f (a )>f (b ).故选C.题型二 函数的奇偶性与周期性【题型要点】周期性与奇偶性结合,此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行转换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的定义域内求解.【例1】(2020·武昌区调研考试)已知f (x )是定义域为R 的奇函数,且函数y =f (x -1)为偶函数,当0≤x ≤1时,f (x )=x 3,则⎪⎭⎫⎝⎛25f = .【解析】解法一:因为f (x )是R 上的奇函数,y =f (x -1)为偶函数,所以f (x -1)=f (-x -1)=-f (x +1),所以f (x +2)=-f (x ),f (x +4)=f (x ),即f (x )的周期T =4,因为0≤x ≤1时,f (x )=x 3,所以⎪⎭⎫⎝⎛25f =⎪⎭⎫ ⎝⎛4-25f =⎪⎭⎫ ⎝⎛23-f =⎪⎭⎫ ⎝⎛23-f =⎪⎭⎫ ⎝⎛+211-f =⎪⎭⎫ ⎝⎛21-f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =-18. 解法二:因为f (x )是R 上的奇函数,y =f (x -1)为偶函数,所以f (x -1)=f (-x -1)=-f (x +1),所以f (x +2)=-f (x ),由题意知,当-1≤x <0时,f (x )=x 3,故当-1≤x ≤1时,f (x )=x 3,当1<x ≤3时,-1<x -2≤1,f (x )=-(x -2)3,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛25f =32-25-⎪⎭⎫⎝⎛=-18.题型三 函数的综合性应用【题型要点】求解函数的综合性应用的策略(1)函数的奇偶性、对称性、周期性,知二断一.特别注意“奇函数若在x =0处有定义,则一定有f (0)=0;偶函数一定有f (|x |)=f (x )”在解题中的应用.(2)解决周期性、奇偶性与单调性结合的问题,通常先利用周期性转化自变量所在的区间,再利用奇偶性和单调性求解.【例1】(2020·陕西榆林一中模拟)已知偶函数f (x )满足f (x )+f (2-x )=0,现给出下列命题:①函数f (x )是以2为周期的周期函数;②函数f (x )是以4为周期的周期函数;③函数f (x -1)为奇函数;④函数f (x -3)为偶函数,其中真命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4【解析】 偶函数f (x )满足f (x )+f (2-x )=0,所以f (-x )=f (x )=-f (2-x ),f (x +2)=-f (x ), f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),可得f (x )的最小正周期为4,故①错误,②正确; 由f (x +2)=-f (x ),可得f (x +1)=-f (x -1).又f (-x -1)=f (x +1),所以f (-x -1)=-f (x -1),故f (x -1)为奇函数,③正确; 若f (x -3)为偶函数,则f (x -3)=f (-x -3),又f (-x -3)=f (x +3),所以f (x +3)=f (x -3),即f (x +6)=f (x ),可得6为f (x )的周期,这与4为最小正周期矛盾,故④错误,故选B.题型四 函数性质中“三个二级”结论的灵活应用结论一、奇函数的最值性质【题型要点】已知函数f (x )是定义在区间D 上的奇函数,则对任意的x ∈D ,都有f (x )+f (-x )=0.特别地,若奇函数f (x )在D 上有最值,则f (x )max +f (x )min =0,且若0∈D ,则f (0)=0.【例1】设函数f (x )=(x +1)2+sin xx 2+1的最大值为M ,最小值为m ,则M +m = .【解析】函数f (x )的定义域为R ,f (x )=(x +1)2+sin x x 2+1=1+2x +sin xx 2+1,设g (x )=2x +sin xx 2+1,则g (-x )=-g (x ),所以g (x )为奇函数,由奇函数图象的对称性知g (x )max +g (x )min =0,所以M +m =[g (x )+1]max +[g (x )+1]min =2+g (x )max +g (x )min =2.结论二、抽象函数的周期性(1)如果f (x +a )=-f (x )(a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a . (2)如果f (x +a )=1f (x )(a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a .(3)如果f (x +a )+f (x )=c (a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a .【例2】已知定义在R 上的函数f (x ),对任意实数x 有f (x +4)=-f (x )+22,若函数f (x -1)的图象关于直线x =1对称,f (1)=2,则f (17)= .【解析】由函数y =f (x -1)的图象关于直线x =1对称可知,函数f (x )的图象关于y 轴对称,故f (x )为偶函数. 由f (x +4)=-f (x )+22,得f (x +4+4)=-f (x +4)+22=f (x ),所以f (x )是最小正周期为8的偶函数,所以f (17)=f (1+2×8)=f (1)=2.结论三、抽象函数的对称性已知函数f (x )是定义在R 上的函数.(1)若f (a +x )=f (b -x )恒成立,则y =f (x )的图象关于直线x =a +b 2对称,特别地,若f (a +x )=f (a -x )恒成立,则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)若函数y =f (x )满足f (a +x )+f (a -x )=0,即f (x )=-f (2a -x ),则f (x )的图象关于点(a ,0)对称.【例2】(2020·黑龙江牡丹江一中期末)设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,且f (x +2)=-f (x ),下面关于f (x )的判定,其中正确命题的个数为( ) ①f (4)=0;②f (x )是以4为周期的函数;③f (x )的图象关于x =1对称;④f (x )的图象关于x =2对称. A .1 B .2 C .3 D .4【解析】 因为f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,所以f (-x )=-f (x ),f (0)=0,因为f (x +2)=-f (x ),所以f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),即f (x )是以4为周期的周期函数,f (4)=f (0)=0, 因为f (x +2)=-f (x ),所以f [(x +1)+1]=f (-x ),令t =x +1,则f (t +1)=f (1-t ),所以f (x +1)=f (1-x ), 所以f (x )的图象关于x =1对称,而f (2+x )=f (2-x )显然不成立.故正确的命题是①②③,故选C.二、高效训练突破 一、选择题1.(2020·洛阳一中月考)已知定义域为(-1,1)的奇函数f (x )是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0,则实数a 的取值范围是( )A .(22,3)B .(3,10)C .(22,4)D .(-2,3)【解析】:由f (a -3)+f (9-a 2)<0得f (a -3)<-f (9-a 2).又由奇函数性质得f (a -3)<f (a 2-9).因为f (x )是定义域为(-1,1)的减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧-1<a -3<1,-1<a 2-9<1,a -3>a 2-9,解得22<a <3.2.已知f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,则f (2 019)=( ) A .-2 B .2 C .-98D .98【解析】:由f (x +4)=f (x )知,f (x )是周期为4的周期函数,f (2 019)=f (504×4+3)=f (3)=f (-1). 由f (1)=2×12=2得f (-1)=-f (1)=-2,所以f (2 019)=-2.故选A.3.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x +m (m 为常数),则f (-log 35)=( ) A .-6 B .6 C .4D .-4【解析】 因为f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=3x +m ,所以f (0)=1+m =0⇒m =-1,则f (-log 35)=-f (log 35)=-(3log 35-1)=-4.4.(2020·广东六校第一次联考)定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=f (2-x )及f (x )=-f (-x ),且在[0,1]上有f (x )=x 2,则⎪⎭⎫⎝⎛212019f =( ) A.94 B.14 C .-94D .-14【解析】:函数f (x )的定义域是R ,f (x )=-f (-x ),所以函数f (x )是奇函数.又f (x )=f (2-x ),所以f (-x )=f (2+x )=-f (x ),所以f (4+x )=-f (2+x )=f (x ),故函数f (x )是以4为周期的奇函数,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛212019f =⎪⎭⎫ ⎝⎛21-2020f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f .因为在[0,1]上有f (x )=x 2,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛21f =221⎪⎭⎫ ⎝⎛=14, 故⎪⎭⎫ ⎝⎛212019f =-14,故选D. 5.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛31f 的x 的取值范围是( )A.⎪⎭⎫ ⎝⎛3231, B.⎪⎭⎫⎢⎣⎡3231, C.⎪⎭⎫⎝⎛3221,D.⎪⎭⎫⎢⎣⎡3221,【解析】:因为f (x )是偶函数,所以其图象关于y 轴对称,又f (x )在[0,+∞)上单调递增,f (2x -1)<⎪⎭⎫⎝⎛31f ,所以|2x -1|<13,所以13<x <23.6.(2020·石家庄市模拟(一))已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且满足f (x )=f (2-x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=4x -1,则在(1,3)上,f (x )≤1的解集是( )A.⎥⎦⎤ ⎝⎛231,B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡2523,C.⎪⎭⎫⎢⎣⎡323,D .[2,3)【解析】因为0≤x ≤1时,f (x )=4x -1,所以f (x )在区间[0,1]上是增函数,又函数f (x )是奇函数,所以函数f (x )在区间[-1,1]上是增函数,因为f (x )=f (2-x ),所以函数f (x )的图象关于直线x =1对称,所以函数f (x )在区间(1,3)上是减函数,又⎪⎭⎫ ⎝⎛21f =1,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛23f =1,所以在区间(1,3)上不等式f (x )≤1的解集为⎪⎭⎫⎢⎣⎡323,,故选C.6.(2020·黑龙江齐齐哈尔二模)已知函数f (x )是偶函数,定义域为R ,单调增区间为[0,+∞),且f (1)=0,则(x -1)f (x -1)≤0的解集为( ) A .[-2,0] B .[-1,1]C .(-∞,0]∪[1,2]D .(-∞,-1]∪[0,1]【解析】:由题意可知,函数f (x )在(-∞,0]上单调递减,且f (-1)=0,令x -1=t ,则tf (t )≤0,当t ≥0时,f (t )≤0,解得0≤t ≤1;当t <0时,f (t )≥0,解得t ≤-1,所以0≤x -1≤1或x -1≤-1,所以x ≤0或1≤x ≤2.故选C. 7.对于函数f (x )=a sin x +bx +c (其中a ,b ∈R ,c ∈Z ),选取a ,b ,c 的一组值计算f (1)和f (-1),所得出的正确结果一定不可能是( ) A .4和6 B .3和1 C .2和4D .1和2【解析】:设g (x )=a sin x +bx ,则f (x )=g (x )+c ,且函数g (x )为奇函数.注意到c ∈Z ,所以f (1)+f (-1)=2c 为偶数.故选D.8.(2020·甘肃甘谷一中第一次质检)已知定义在R 上的函数f (x )满足条件:①对任意的x ∈R ,都有f (x +4)=f (x );②对任意的x 1,x 2∈[0,2]且x 1<x 2,都有f (x 1)<f (x 2);③函数f (x +2)的图象关于y 轴对称,则下列结论正确的是( )A .f (7)<f (6.5)<f (4.5)B .f (7)<f (4.5)<f (6.5)C .f (4.5)<f (7)<f (6.5)D .f (4.5)<f (6.5)<f (7)【解析】:因为对任意的x ∈R ,都有f (x +4)=f (x ),所以函数是以4为周期的周期函数,因为函数f (x +2)的图象关于y 轴对称,所以函数f (x )的图象关于x =2对称, 因为x 1,x 2∈[0,2]且x 1<x 2,都有f (x 1)<f (x 2).所以函数f (x )在[0,2]上为增函数, 所以函数f (x )在[2,4]上为减函数.易知f (7)=f (3),f (6.5)=f (2.5),f (4.5)=f (0.5)=f (3.5),则f (3.5)<f (3)<f (2.5),即f (4.5)<f (7)<f (6.5).9.(2020·甘肃静宁一中一模)函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛25f <⎪⎭⎫ ⎝⎛27fB .⎪⎭⎫ ⎝⎛27f <⎪⎭⎫ ⎝⎛25f <f (1)C .⎪⎭⎫ ⎝⎛27f <f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛25fD .⎪⎭⎫ ⎝⎛25f <f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛27f【解析】:函数f (x +2)是偶函数,则其图象关于y 轴对称,所以函数y =f (x )的图象关于x =2对称,则⎪⎭⎫⎝⎛25f =⎪⎭⎫ ⎝⎛23f ,⎪⎭⎫ ⎝⎛27f =⎪⎭⎫ ⎝⎛21f ,函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,则有⎪⎭⎫ ⎝⎛21f <f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛23f ,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛27f <f (1)<⎪⎭⎫⎝⎛25f .故选C. 10.(2020·辽宁沈阳东北育才学校联考(二))函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (-1)=0,若对任意x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1≠x 2,都有x 1f (x 1)-x 2f (x 2)x 1-x 2<0成立,则不等式f (x )<0的解集为( )A .(-∞,-1)∪(1,+∞)B .(-1,0)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(0,1)D .(-1,0)∪(1,+∞)【解析】:令F (x )=xf (x ),因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以F (-x )=-xf (-x )=xf (x )=F (x ), 所以F (x )是偶函数,因为f (-1)=0,所以F (-1)=0,则F (1)=0,因为对任意x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1≠x 2时,都 有x 1f (x 1)-x 2f (x 2)x 1-x 2<0成立,所以F (x )在(-∞,0)上单调递减,所以F (x )在(0,+∞)上单调递增,所以不等式f (x )<0的解集为(-∞,-1)∪(0,1),故选C.二、填空题1.若偶函数f (x )满足f (x )=x 3-8(x ≥0),则f (x -2)>0的条件为 .【解析】:由f (x )=x 3-8(x ≥0),知f (x )在[0,+∞)上单调递增,且f (2)=0.所以,由已知条件可知f (x -2)>0⇒f (|x -2|)>f (2).所以|x -2|>2,解得x <0或x >4. 2.设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是________; 【解析】 易知函数f (x )的定义域为R ,且f (x )为偶函数.当x ≥0时,f (x )=ln(1+x )-11+x 2,易知此时f (x )单调递增.所以f (x )>f (2x -1)⇒f (|x |)>f (|2x -1|),所以|x |>|2x -1|,解得13<x <1.3.偶函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,f (3)=3,则f (-1)= . 【解析】:因为f (x )为偶函数,所以f (-1)=f (1).又f (x )的图象关于直线x =2对称,所以f (1)=f (3).所以f (-1)=3.4.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)=1f (x ),当x ∈[0,2)时,f (x )=x +e x ,则f (2020)=________.【解析】因为定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)=1f (x ),所以f (x +4)=1f (x +2)=f (x ),所以函数f (x )的周期为4.当x ∈[0,2)时,f (x )=x +e x ,所以f (2020)=f (505×4+0)=f (0)=0+e 0=1. 5.已知函数f (x )=x 2+x +1x 2+1,若f (a )=23,则f (-a )= .【解析】:根据题意,f (x )=x 2+x +1x 2+1=1+x x 2+1,而h (x )=xx 2+1是奇函数,故f (-a )=1+h (-a )=1-h (a )=2-[1+h (a )]=2-f (a )=2-23=43.6.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x <0的解集为 .【解析】:因为f (x )为奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,f (1)=0,所以f (-1)=-f (1)=0,且在(-∞,0)上也是增函数.因为f (x )-f (-x )x =2·f (x )x <0,即⎩⎪⎨⎪⎧x >0,f (x )<0或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,f (x )>0,解得x ∈(-1,0)∪(0,1). 三、解答题1.函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2). (1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明你的结论.【解析】:(1)因为对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2), 所以令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),所以f (1)=0.(2)f (x )为偶函数.证明如下:令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),所以f (-1)=12f (1)=0.令x 1=-1,x 2=x 有f (-x )=f (-1)+f (x ),所以f (-x )=f (x ),所以f (x )为偶函数.2.已知函数f (x )对任意x ∈R 满足f (x )+f (-x )=0,f (x -1)=f (x +1),若当x ∈[0,1)时,f (x )=a x +b (a >0且a ≠1),且⎪⎭⎫ ⎝⎛23f =12.(1)求实数a ,b 的值;(2)求函数f (x )的值域.【解析】:(1)因为f (x )+f (-x )=0,所以f (-x )=-f (x ),即f (x )是奇函数. 因为f (x -1)=f (x +1),所以f (x +2)=f (x ),即函数f (x )是周期为2的周期函数,所以f (0)=0,即b =-1.又⎪⎭⎫⎝⎛23f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =1-a =12,解得a =14. (2)当x ∈[0,1)时,f (x )=a x +b =x⎪⎭⎫⎝⎛41-1∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡043-,,由f (x )为奇函数知,当x ∈(-1,0)时,f (x )∈⎪⎭⎫ ⎝⎛430,, 又因为f (x )是周期为2的周期函数,所以当x ∈R 时,f (x )∈⎪⎭⎫⎝⎛4343-,.。
高考数学专题复习 函数的综合运用(解析版)

第十讲 函数的综合运用考向一 新概念题【例1】对于实数a 和b ,定义运算“*”:a *b =⎩⎪⎨⎪⎧a 2-ab ,a ≤b ,b 2-ab ,a >b . 设f (x )=(2x -1)*(x -1),且关于x 的方程f (x )=m (m ∈R)恰有三个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3,则x 1x 2x 3的取值范围是________.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-316,0【解析】 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-x ,x ≤0,-x 2+x ,x >0的图象如图所示.设y =m 与y =f (x )图象交点的横坐标从小到大分别为x 1,x 2,x 3.由y =-x 2+x =-⎝⎛⎭⎫x -122+14,得顶点坐标为⎝⎛⎭⎫12,14.当y =14时,代入y =2x 2-x ,得14=2x 2-x ,解得x =1-34(舍去正值),∴x 1∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34,0.又∵y =-x 2+x 图象的对称轴为x =12,∴x 2+x 3=1,又x 2,x 3>0,∴0<x 2x 3<⎝⎛⎭⎫x 2+x 322=14.又∵0<-x 1<3-14,∴0<-x 1x 2x 3<3-116,∴1-316<x 1x 2x 3<0. 【举一反三】1.设f (x )与g (x )是定义在同一区间[a ,b ]上的两个函数,若函数y =f (x )-g (x )在x ∈[a ,b ]上有两个不同的零点,则称f (x )和g (x )在[a ,b ]上是“关联函数”,区间[a ,b ]称为“关联区间”.若f (x )=x 2-3x +4与g (x )=2x +m 在[0,3]上是“关联函数”,则m 的取值范围为( )A .]2,49(--B .[-1,0]C .(-∞,-2]D .),49(+∞- 【答案】A【解析】令F (x )=f (x )-g (x )=x 2-3x +4-(2x +m )=x 2-5x +4-m ,则由题意知F (x )=0在[0,3]上有两个不同的实数根,因而2(0)0(3)054(4)0F F m ⎧≥⎪⎪≥⎨⎪∆=-->⎪⎩,即402049m m m -≥⎧⎪--≥⎨⎪>-⎩,解之得-94<m ≤-2,故选A考向二 函数性质与零点定理综合运用【例2】已知偶函数f (x )满足f (x )=f (π−x ),当x ∈[−π2,0]时,f (x )=2x −cosx ,则函数f (x )在区间[−π,π]内的零点个数为 。
高考数学复习压轴题型专题讲解与练习05 函数图象的辨析(解析版)

高考数学复习压轴题型专题讲解与练习专题05 函数图象的辨析1.(2020·浙江·高一期末)已知函数()1,01,0x x f x x x -≥⎧=⎨--<⎩,则函数()()()112f x f x g x ++-=的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】D 【分析】写出函数()g x 的解析式,由此可得出函数()g x 的图象. 【详解】()1,01,0x x f x x x -≥⎧=⎨--<⎩,则()1f x x =-,所以,()()()1,1112110,11221,1x x x x f x f x g x x x x --≤-⎧++--++-⎪===-<<⎨⎪-≥⎩, 因此,函数()g x 的图象如D 选项中的图象. 故选:D. 【点睛】函数图象的识辨可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置;(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.利用上述方法排除、筛选选项.但关键还是要确定函数的解析式.2.(2020·江西·南昌二中高三月考(理))函数5sin()()x f x π-=( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】先对解析式进行化解,根据函数的奇偶性定义判断出函数是奇函数,可以排除BC 两项,再判断当函数的自变量当0x +→时,函数值,y →-∞即可解得.【详解】5sin()()x f x π-=()()f x f x -==-,故函数是奇函数,排B 、C ,当0x +→时,函数值y →-∞.故选:A 【点睛】本题考查了利用函数的奇偶性、函数值的变化趋势判断函数图像问题,属于中档题目,函数图像问题一般要用到函数的奇偶性、单调性、变化趋势等,解题中需要结合函数图像的特点灵活处理.3.(2021·江西·南昌市第十七中学高二月考(文))已知函数()()()1sin ,f x x x π=-则函数在[]1,3-上的大致图象为( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】运用排除法,由()(2)f x f x -=,可得()y f x =的图象关于直线1x =对称,当(1,2)x ∈时,所以()0,f x <可排除得选项. 【详解】由()()()()()()(2)21sin 21sin 21sin f x x x x x x x f x ππππ-=---=--=-=⎡⎤⎣⎦, 得()y f x =的图象关于直线1x =对称,故排除BC , 当(1,2)x ∈时,()sin 0x π<,所以()0,f x <故排除D , 故选:A . 【点睛】本题考查函数的图象的辨别,常由函数的奇偶性,单调性,特殊点的函数的正负排除选项,属于中档题.4.(2021·全国·高三月考)函数()2sin 12x e x f x x +=+的部分图象可能是( )A .B .C .D .【答案】D 【分析】由()00f >,函数不具有奇偶性,以及0x >时,函数值大于0,结合选项即可得解. 【详解】解:()02sin 0020102e f +==>+,则可排除A ;又函数()2sin 12x e xf x x +=+不具有奇偶性,则可排除C ;当0x >时,sin 0x e x +>,2102x +>,则可排除B .故选:D . 【点睛】本题考查已知函数解析式,利用函数性质确定函数图象,常用排除法进行解题,属于中档题.5.(2021·浙江·台州市黄岩中学高三月考)某函数的部分图像如下图,则下列函数中可作为该函数的解析式的是( )A .sin 2sin 2xxy e =B .cos2cos2xxy e =C .cos2cos 2xx y e =D .cos cos xxy e =【答案】C 【分析】利用函数值恒大于等于0,排除选项A 、B 、D ,则答案可得. 【详解】当x ∈R 时,函数值恒大于等于0,而A 选项中,当,02x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,sin 2sin 20xxy e =<,故排除A ; 当x ∈R 时,函数值恒大于等于0,而B 选项中,当3,44x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,cos2cos20x xy e=<,故排除B ;当x ∈R 时,函数值恒大于等于0,而D 选项中,当3,22x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,cos cos 0x xy e=<,故排除D ; 因此,C 选项正确; 故选:C . 【点睛】本题考查由函数图象判断函数的解析式,考查运算求解能力、数形结合思想,体现了数学运算的核心素养,破解此类问题的技巧:一是活用性质,常利用函数的单调性与奇偶性来排除不适合的选项;二是利用特殊点排除不适合的选项,从而得出合适的选项.本题属于中等题.6.(2021·湖北·钟祥市实验中学高二月考)函数cos(π)()e e x xx f x -=-的大致图象为( )A .B .C .D .【答案】C 【分析】根据定义域排除B ,根据(1)0f <排除A ,当1(0,)2x ∈时,()0f x >,当13()22x ∈,时,()0f x <,排除D 项,得到答案. 【详解】由e e 0x x --≠,解得0x ≠,所以函数()f x 的定义域为(,0)(0,)-∞+∞,故排除B 项. 因为()cos[π()]cos(π)()()e e (e e )x x x xx x f x f x ------===----,所以函数()f x 为奇函数, 又1111cos π1(1)0e e e e f ---==<--,故排除A 项. 设()e e x x g x -=-,显然该函数单调递增,故当0x >时,()(0)0g x g >=,则当1(0,)2x ∈时,cos(π)0y x =>,故()0f x >,当13()22x ∈,时,cos(π)0y x =<,故()0f x <,所以排除D 项. 故选:C. 【点睛】本题考查了图像的识别,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.7.(2020·浙江·高三专题练习)已知函数()2sin 6241x x x f x π⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭=-,则()f x 的图像大致是( )A .B .C .D .【答案】C 【分析】先判断函数的奇偶性,再根据函数值的变化规律,代入特殊值判断,即可得到答案. 【详解】解:函数2sin(6)2cos62()4141x x xx x x f x π+==--, 2cos(6)2cos6()()4141x x xx x xf x f x ---∴-==-=---, ()f x ∴为奇函数,故图象关于原点对称,故排除B 和D ,2sin(6)2cos62()4141x x xx x x f x π+==--, 可知当62x k ππ=+,即12x k ππ=+时,()0f x =当0x >时,12x π=时,()0f x =,从左到右()f x 第一个零点为12π,因为02412ππ<<,取24x π=,得()0f x >,则C 选项正确.故选:C. 【点睛】本题考查了函数图象的识别,常用的方法利用函数的奇偶性,单调性,特殊值,零点等排除.8.(2019·全国·三模(文))函数ln ||()xx x f x e=的大致图象为( ) A . B .C .D .【答案】A 【分析】利用特殊点的坐标代入,排除掉C ,D ;再由1()12f -<判断A 选项正确.【详解】1.11.1ln |1.1|(1.1)0f e --=<,排除掉C ,D ;1211ln 122()2f e ---==,1ln 22<=,2<,1()12f ∴-.故选:A . 【点睛】本题考查了由函数解析式判断函数的大致图象问题,代入特殊点,采用排除法求解是解决这类问题的一种常用方法,属于中档题.9.(2019·全国·高三月考(理))已知函数()y f x =图象如下,则函数解析式可以为( )A .()()()sin 2ln 1f x x x π=+B .()()2sin 222xxx x f x π-=-C .()()()sin 222x x f x x π-=-D .()()()sin 222x x f x x π-=+【答案】C 【分析】根据图象可知函数()y f x =为偶函数,且定义域为R ,然后分析各选项中各函数的定义域与奇偶性,结合排除法可得出正确选项. 【详解】由图象可知,函数()y f x =的定义域为R ,且为偶函数.对于A 选项,()()()sin 2ln 1f x x x π=+的定义域为{|0}x x ≠,不合乎题意;对于B 选项,令220x x --≠,得0x ≠,则函数()()2sin 222x xx x f x π-=-的定义域不为R ,不合乎题意;对于C 选项,函数()()()sin 222x x f x x π-=-的定义域为R ,且()()()()()()sin 222sin 222x x x x f x x x f x ππ---=--=-=,该函数为偶函数,合乎题意; 对于D 选项,函数()()()sin 222x x f x x π-=+的定义域为R ,且()()()()()()sin 222sin 222x x x x f x x x f x ππ---=-+=-+=-,该函数为奇函数,不合乎题意. 故选:C.【点睛】本题考查根据函数图象选择解析式,一般要分析函数的定义域、奇偶性、单调性、零点与函数值符号,结合排除法求解,考查推理能力,属于中等题.10.(2020·湖北·武汉二中高二期中)下列四个图象可能是函数35log |1|1x y x +=+图象的是( )A .B .C .D .【答案】C【分析】 首先求出函数的定义域,其函数图象可由35log ||x y x =的图象沿x 轴向左平移1个单位而得到,因为35log ||x y x=为奇函数,即可得到函数图象关于(1,0)-对称,即可排除A 、D ,再根据0x >时函数值,排除B ,即可得解.【详解】 ∵35log |1|1x y x +=+的定义域为{}|1x x ≠-, 其图象可由35log ||x y x =的图象沿x 轴向左平移1个单位而得到, ∵35log ||x y x=为奇函数,图象关于原点对称,∴35log |1|1x y x +=+的图象关于点(1,0)-成中心对称. 可排除A 、D 项.当0x >时,35log |1|01x y x +=>+,∴B 项不正确. 故选:C.【点睛】本题考查函数的性质与识图能力,一般根据四个选择项来判断对应的函数性质,即可排除三个不符的选项,属于中档题.11.(2020·云南·昆明一中高三月考(文))函数()()12xx f x x e -=-的大致图象是( ) A . B .C .D .【答案】A【分析】根据函数的定义域计算出导函数()f x '的正负,由此判断函数()f x 的单调性并判断出图象.【详解】因为定义域{}|2x x ≠,所以()2233()0(2)x x x f x x e --+'=<-,所以()f x 在(),2-∞和()2,+∞上单调递减,故选:A.【点睛】本题考查函数的图象的辨别,难度一般.根据函数解析式辨别函数图象,可以从函数的奇偶性、单调性、特殊点等方面进行分析.12.(2020·全国·模拟预测(理))(5分)函数cos ()cos x x f x x x+=-在[2,2]ππ-的图象大致为 A . B .C .D .【答案】A【详解】因为(0)1f =,所以排除C 、D .当x 从负方向趋近于0时,0cos cos x x x x <+<-,可得0()1f x <<.故选A .13.(2019·甘肃·兰州五十一中高一期中)若函数()y f x =的图象如图所示,则函数()f x 的解析式可以为( )A .21()x f x x +=B .()2ln 2()x f x x += C .33()x f x x += D .ln ()x f x x= 【答案】A【分析】根据函数图象的基本特征,利用函数定义域、值域、奇偶性等排除可得答案.【详解】选项B 根据图象可知:函数是非奇非偶函数,B 排除;选项C 根据图象x 趋向于-∞,函数值为负,与C 矛盾故排除;选项D 函数图象在第三象限,0x <,与D 的定义域矛盾,故排除;由此可得只有选项A 正确;故选:A.【点睛】本题考查函数图象判断解析式,此类问题主要利用排除法,排除的依据为函数的基本要素和基本性质,如定义域、值域、零点、特殊点、奇偶性、单调性等,属于中等题.14.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()22cos xe x xf x x +=,则()f x 的大致图像为( )A .B .C .D .【答案】D【分析】先判断函数的奇偶性得函数为偶函数,故排除B ,C ,再根据0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()0f x >,排除A 得答案.【详解】因为()22cos xe x xf x x +=,定义域为{}0x x ≠, 所以()()()()()2222cos cos x xe x x e x xf x f x x x --+-+-===-, 所以()f x 为偶函数,所以排除B ,C 选项. 又0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()0f x >,所以排除A 选项. 故选:D.【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.15.(2021·山东省实验中学高三月考)函数()cos f x x x=-( )A .B .C .D .【答案】A【分析】分析函数f (x )定义域,排除两个选项,再取特殊值得解.【详解】∵令g (x )=2cos x x -,x >0时,x 2是递增的,cos x 在(0,π)上递减,则有g (x )在(0,π)上单调递增,而(0)1,(1)1cos10g g =-=->,所以存在0(0,1)x ∈使得0()0g x =,()f x ∴中0,x R x x ∈≠,排除C 、D , ∵2x π=时()0f x >,排除B ,所以选A.故选:A【点睛】给定解析式,识别图象,可以从分析函数定义域、函数奇偶性、在特定区间上单调性及特殊值等方面入手.16.(2021·福建省龙岩第一中学高三月考)函数()22()6log ||f x x x =-的图像大致为( )A .B .C .D .【答案】B【分析】先判断函数()f x 的奇偶性,然后根据x →+∞时的函数值确定出正确选项.【详解】因为()()()2222()6log ||6log ||()f x x x x x f x -=---=-=,且定义域为()(),00,-∞⋃+∞关于原点对称,所以函数()f x 为偶函数,所以排除C ,D ;又因为当x →+∞时,y →+∞,所以排除A .故选:B.【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.17.(2021·重庆市南坪中学校高二月考)函数()cos f x x x =⋅的导函数为()f x ',则()f x 与()f x '在一个坐标系中的图象为( )A .B .C .D .【答案】A【分析】分析函数()f x 、()f x '的奇偶性,以及2f π⎛⎫' ⎪⎝⎭、()f π'的符号,利用排除法可得出合适的选项.【详解】函数()cos f x x x =的定义域为R ,()()()cos cos f x x x x x f x -=--=-=-,即函数()cos f x x x =为奇函数,()cos sin f x x x x '=-,函数()f x '的定义域为R ,()()()()cos sin cos sin f x x x x x x x f x ''-=-+-=-=,函数()f x '为偶函数,排除B 、C 选项; 22f ππ⎛⎫'=- ⎪⎝⎭,()1f π'=-,则()02f f ππ⎛⎫<< ⎪⎝⎭''. 对于D 选项,图中的偶函数为()f x ',由02f π⎛⎫'< ⎪⎝⎭,()0f π'<与题图不符,D 选项错误, 故选:A.【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;(2)从函数的值域,判断图象的上下位置.(3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(5)函数的特征点,排除不合要求的图象. 18.(2021·广东广州·高二期中)已知函数()f x =,则其图像可能是( )A .B .C .D . 【答案】A【分析】通过函数奇偶性的定义来判断函数的奇偶性,排除C D 、.再利用特殊值进行函数值的正负的判断,从而确定函数的图像.【详解】()f x的定义域为0x≠,22cos()()xf x f x-====-所以()f x为奇函数,则C D、排除若0x>,且0x→,则cos1)0,()x x f x→+→∴→+∞若0x<,且0x→,则cos1),()x x f x→→-∞∴→-∞f>,(0f-<,011<<,1)0<.故选:A【点睛】判断图像类问题,主要考虑以下几点:函数的定义域;函数的奇偶性;函数的单调性;图像中的特殊值.并且通常用到排除法.19.(2020·浙江·诸暨中学高三月考)函数sin lnxy x e x=+的图像可能是()A .B .C .D .【答案】B【分析】根据0x >、0x <分类讨论sin ln x y x e x =+的图象,利用导函数研究它在各个区间上的单调性,分别判断两个区间某一部份的单调性即可得到它的大致图象;【详解】1、当0x >时,sin ln x y x e x =+,即1cos (ln )x y x e x x '=++,令1()(ln )x g x e x x=+,则1()ln (2)x xe g x e x x x '=+-, ∴1x >时,()0g x '>即()g x 单调递增,故()(1)g x g e >=,∴此时,cos ()cos 0y x g x x e '=+>+>,即y 在(1,)x ∈+∞单调递增,故排除D 选项;2、当0x <时,sin ln()x y x e x =+-,令()ln()x g x e x =-,则1()[ln()]x g x e x x'=-+, ∴1()(1)0e g e e e-'-=->,1(1)0g e -'-=-<,故0(,1)x e ∃∈--有00001()[ln()]0x g x e x x '=-+=即001ln()x x -=-,所以000001()ln()x x e g x e x x e =-=-<,∴在1x <-上010()()g x g x e<<<,而sin [1,1]x ∈-,故sin ln()x y x e x =+-在1x <-上一定有正有负,则有B 正确;故选:B【点睛】本题考查了利用导数研究函数单调性,并确定函数的大致图象,注意按区间分类讨论,以及零点、极值点的讨论20.(2020·湖南常德·高三期末(文))函数()2ln 1x x e e f x x +-+=+的图象大致为 ( ) A . B .C .D .【答案】D【分析】排除法,求出函数的定义域可排除A 、B ,函数()2ln 1x x e e f x x +-+=+的图象可由函数()11ln x x e e g x x +-+=的图象向左平移一个单位得到,利用导数研究函数()11ln x x e e g x x+-+=的单调性,从而可得出结论.【详解】 解:由ln 10x +≠得10x +≠且11x +≠,即1x ≠-且0x ≠,∴函数()2ln 1x x e e f x x +-+=+的定义域为()()()11,00,-∞--+∞,故A 、B 错;又函数()2ln 1x x e e f x x +-+=+的图象可由函数()11ln x x e e g x x+-+=的图象向左平移一个单位得到, ∵0x >时,()11ln x x e e g x x +-+=,()()1121ln ln x x e e x x g'x x +-⎛⎫+- ⎪⎝⎭=, 由()'0g x =得1ln 0x x -=,令()1ln h x x x=-, ∵()11h =-,()12ln 202h =->, ∴存在实数()01,2x ∈,使得()00h x =,又函数()1ln h x x x=-在()0,∞+上单调递增, ∴当()00,x x ∈时,()0h x <,()'0g x <,函数()g x 单调递减;当()0,x x ∈+∞时,()0h x >,()'0g x >,函数()g x 单调递增;∴函数()2ln 1x x e e f x x +-+=+在()0,∞+上的单调性应是先递减后递增, 故C 错,D 对;故选:D .【点睛】本题主要考查函数的性质与图象,考查利用导数研究函数的单调性,属于难题.。
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1 / 10 函数专题练习 1.函数1()xyexR的反函数是( ) A.1ln(0)yxx B.1ln(0)yxx C.1ln(0)yxx D.1ln(0)yxx
2.已知(31)4,1()log,1aaxaxfxxx是(,)上的减函数,那么a的取值范围是 (A)(0,1) (B)1(0,)3 (C)11[,)73 (D)1[,1)7 3.在下列四个函数中,满足性质:“对于区间(1,2)上的任意1212,()xxxx,
1221|()()|||fxfxxx恒成立”的只有
(A)1()fxx (B)||fxx (C)()2xfx (D)2()fxx 4.已知()fx是周期为2的奇函数,当01x时,()lg.fxx设63(),(),52afbf5(),2cf则
(A)abc (B)bac (C)cba (D)cab 5.函数23()lg(31)1xfxxx的定义域是
A.1(,)3 B. 1(,1)3 C. 11(,)33 D. 1(,)3 6、下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是 A.3 ,yxxR B. sin ,yxxR C. ,yxxR D. x1() ,2yxR
7、函数()yfx的反函数1()yfx的图像与y轴交于点 (0,2)P(如右图所示),则方程()0fx在[1,4]上的根是x
A.4 B.3 C. 2 D.1 8、设()fx是R上的任意函数,则下列叙述正确的是
(A)()()fxfx是奇函数 (B)()()fxfx是奇函数 (C) ()()fxfx是偶函数 (D) ()()fxfx是偶函数 9、已知函数xye的图象与函数yfx的图象关于直线yx对称,则 A.22()xfxexR B.2ln2ln(0)fxxxg
xy124
3 1()yfx O 2 / 10
C.22()xfxexR D.2lnln2(0)fxxx 10、设1232,2()((2))log(1)2.xexfxffxx<,则的值为, (A)0 (B)1 (C)2 (D)3 11、对a,bR,记max{a,b}=babbaa<,,,函数f(x)=max{|x+1|,|x-2|}(xR)的最小值是 (A)0 (B)12 (C) 32 (D)3
12、关于x的方程222(1)10xxk,给出下列四个命题: ①存在实数k,使得方程恰有2个不同的实根; ②存在实数k,使得方程恰有4个不同的实根; ③存在实数k,使得方程恰有5个不同的实根; ④存在实数k,使得方程恰有8个不同的实根; 其中假.命题的个数是
A.0 B.1 C.2 D.3 (一) 填空题(4个)
1.函数fx对于任意实数x满足条件12fxfx,若15,f则5ff_______________。
2设,0.(),0.xexgxlnxx则1(())2gg__________
3.已知函数1,21xfxa,若fx为奇函数,则a________。 4. 设0,1aa,函数2()log(23)afxxx有最小值,则不等式log(1)0ax的解集为 。 (二) 解答题(6个)
1. 设函数54)(2xxxf. (1)在区间]6,2[上画出函数)(xf的图像; (2)设集合),6[]4,0[]2,(,5)(BxfxA. 试判断集合A和B之间的关系,并给出证明; 3 / 10
(3)当2k时,求证:在区间]5,1[上,3ykxk的图像位于函数)(xf图像的上方.
2、设f(x)=3ax0.2cbacbxb若,f(0)>0,f(1)>0,求证: (Ⅰ)a>0且-2<ba<-1; (Ⅱ)方程f(x)=0在(0,1)内有两个实根.
3. 已知定义域为R的函数12()2xxbfxa是奇函数。
(Ⅰ)求,ab的值; (Ⅱ)若对任意的tR,不等式22(2)(2)0fttftk恒成立,求k的取值范围;
4.设函数f(x)=,22aaxxc其中a为实数. (Ⅰ)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围; (Ⅱ)当f(x)的定义域为R时,求f(x)的单减区间.
5. 已知定义在正实数集上的函数21()22fxxax,2()3lngxaxb,其中0a.设两曲线()yfx,()ygx有公共点,且在该点处的切线相同. (I)用a表示b,并求b的最大值; (II)求证:()()fxgx≥(0x).
6. 已知函数2()1fxxx,,是方程f(x)=0的两个根(),'()fx是f(x)的导数;设11a,1()'()nnnnfaaafa(n=1,2,……) (1)求,的值; (2)证明:对任意的正整数n,都有na>a;
(3)记lnnnnabaa(n=1,2,……),求数列{bn}的前n项和Sn。 4 / 10
解答: 一、选择题 1解:由1xye得:1ln,xy即x=-1+lny,所以1ln(0)yxx为所求,故选D。
2解:依题意,有0a1且3a-10,解得0a13,又当x1时,(3a-1)x+4a7a-1,
当x1时,logax0,所以7a-10解得x17故选C
3解:2112121212xx111|||||xxxxxx|xx|--==-|12xx12Q,(,)12xx1121xx1
1211|xx-||x1-x2|故选A
4解:已知()fx是周期为2的奇函数,当01x时,()lg.fxx设644()()()555afff,311()()()222bfff,51()()22cff<0,∴
cab,选D.
5解:由13101301xxx,故选B. 6解:B在其定义域内是奇函数但不是减函数;C在其定义域内既是奇函数又是增函数;D在其定义域内不是奇函数,是减函数;故选A.
7解:0)(xf的根是x2,故选C
8解:A中()()()Fxfxfx则()()()()FxfxfxFx, 即函数()()()Fxfxfx为偶函数,B中()()()Fxfxfx,()()()Fxfxfx此时()Fx与()Fx的关系不能确定,即函数()()()Fxfxfx的奇偶性不确定, C中()()()Fxfxfx,()()()()FxfxfxFx,即函数()()()Fxfxfx为奇函数,D中()()()Fxfxfx,()()()()FxfxfxFx,即函数()()()Fxfxfx为偶函数,故选择答案D。
9解:函数xye的图象与函数yfx的图象关于直线yx对称,所以()fx是xye
的反函数,即()fx=lnx,∴ 2ln2lnln2(0)fxxxx,选D. 5 / 10
10解:f(f(2))=f(1)=2,选C 11解:当x-1时,|x+1|=-x-1,|x-2|=2-x,因为(-x-1)-(2-x)=-30,所以2-x-x-1;当-1x12时,|x+1|=x+1,|x-2|=2-x,因为(x+1)-(2-x)=2x-10,
x+12-x;当12x2时,x+12-x;当x2时,|x+1|=x+1,|x-2|=x-2,显然x+1x-2;
故2((,1)12([1,))2()11([,2))21([2,))xxxxfxxxxx据此求得最小值为32。选C 12解:关于x的方程011222kxx可化为22211011xxkxx(-)(或-)…(1) 或222110xxk+(-)(-1x1)…………(2) ① 当k=-2时,方程(1)的解为3,方程(2)无解,原方程恰有2个不同的实根
② 当k=14时,方程(1)有两个不同的实根62,方程(2)有两个不同的实根22,即原方程恰有4个不同的实根 ③ 当k=0时,方程(1)的解为-1,+1,2,方程(2)的解为x=0,原方程恰有5个不同的实根
④ 当k=29时,方程(1)的解为153,233,方程(2)的解为33,63,即原方程恰有8个不同的实根 选A 二、填空题。 1解:由12fxfx得14()2fxfxfx,所以(5)(1)5ff,则115(5)(1)(12)5fffff
。
2解:1ln2111(())(ln)222ggge.