高一数学必修一第三单元测试
人教版高一数学必修第一册第3章测试卷题及答案

第3章 函数概念与性质 章末测试(基础)一.单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题5分,8题共40分) 1.已知1232x f x ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,则(6)f 的值为( )A .15B .7C .31D .172.下列四组函数中,()f x 与()g x 表示同一函数是( ) A .()1f x x =-,()211x g x x -=+B .()1f x x =+,()1,11,1x x g x x x +≥-⎧=⎨--<-⎩C .()1f x =,()()01g x x =+D .()f x =()2g x =3.函数()12f x x -的定义域为( ) A .[)0,2B .()2,+∞C .()1,22,2⎡⎫⋃+∞⎪⎢⎣⎭D .()(),22,-∞+∞U4.已知幂函数()f x 的图象过点(2,2),则(8)f 的值为( )A B C .D .5.下列函数中,在区间(0,1) ) A .2y x = B .3y x =- C .1y x=D .24y x =-+6.设偶函数()f x 的定义域为R ,当[)0,x ∈+∞时,()f x 是增函数,则()2f -,()f π,()3f -的大小关系是( )A .()()()32f f f π>->-B .()()()23f f f π>->-C .()()()32f f f π<-<-D .()()()23f f f π<-<-7.函数211()()1x ax f x a R x ++=∈+,若对于任意的*N x ∈,()3f x ≥恒成立,则a 的取值范围是( )A .8,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭B .2,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .[)1,-+∞8.若定义在R 的奇函数()f x 在(),0-∞单调递减,且()20f =,则满足()()210x f x ++≥的x 的取值范围是( )A .[][)3,21,--⋃+∞B .[][]5,32,1--⋃--C .[][)3,21,--⋃-+∞D .[][]3,21,1--⋃-二.多选题(每题至少两个选项为正确答案,少选且正确得2分,每题5分,4题共20分) 9.已知2(21)4f x x -=,则下列结论正确的是 A .(3)9f =B .(3)4f -=C .2()f x x =D .2()(1)f x x =+10.(新教材人教版必修第一册))设f (x )为偶函数,且在区间(-∞,0)内单调递增,f (-2)=0,则下列区间中使得xf (x )<0的有( ) A .(-1,1) B .(0,2) C .(-2,0)D .(2,4)11.已知函数()f x 是偶函数,()1f x +是奇函数,当[]2,3x ∈时,()12f x x =--,则下列选项正确的是( ) A .()f x 在()3,2--上为减函数 B .()f x 的最大值是1 C .()f x 的图象关于直线2x =-对称D .()f x 在()4,3--上()0f x <12.已知()f x 为奇函数,且()1f x +为偶函数,若()10f =,则( ) A .()30f = B .()()35f f = C .(3)(1)f x f x +=-D .(2)(1)1f x f x +++=三.填空题(每题5分,4题共20分)13.已知函数f (x )={3x −1,x ≥12−x +3,x <1,则f (−2)=________.14.函数2()21xxf x ax =+-是偶函数,则实数a =__________. 15. 11,1,()3,1x a x x f x a x ⎧⎛⎫-+<⎪ ⎪=⎝⎭⎨⎪≥⎩满足:对任意12x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-成立,a 的取值范围________. 16.(新教材人教版必修第一册))函数y =的定义域为R ,则a ∈ _______.四.解答题(第17题10分,其余每题12分,7题共70分)17.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当时0x <时,2()21f x x x =+- (1)求()f x 解析式(2)画出函数图像,并写出单调区间(无需证明)18.已知f (x )=12x +(x ∈R ,x ≠-2),g (x )=x 2+1(x ∈R ). (1)求f (2),g (2)的值; (2)求f (g (3))的值;(3)作出f (x ),g (x )的图象,并求函数的值域.19.已知函数()21ax bf x x +=+是定义在()1,1-上的奇函数,且1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. (1)确定函数()f x 的解析式;(2)用定义证明()f x 在上()1,1-是增函数: (3)解关于x 的不等式()()10f x f x -+<.20.函数2()4ax bf x x -=-是定义在(2,2)-上的奇函数,且1(1)3f =.(1)确定()f x 的解析式;(2)判断()f x 在(2,2)-上的单调性,并证明你的结论; (3)解关于t 的不等式(1)()0f t f t -+<.21.已知函数()f x 的定义域为()0,∞+,且对任意的正实数x 、y 都有()()()f xy f x f y =+,且当1x >时,()0f x >,()41f =.(1)求证:()10f =; (2)求116f ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)解不等式()()31f x f x +-≤.22.已知()f x 是定义在[2,2]-上的奇函数,且当[)2,0x ∈-时,()2f x x x =-.(1)求函数()f x 在[2,2]-上的解析式.(2)若()229m x m f a --≥对所有[2,2]x ∈-,[1,1]a ∈-恒成立,求实数m 的取值范围.第3章 函数概念与性质 章末测试(基础)五.单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题5分,8题共40分) 1.已知1232x f x ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,则(6)f 的值为( )A .15B .7C .31D .17【答案】C 【解析】令12xt =-,则22x t =+,所以()()222347f t t t =++=+即()47f x x =+, 所以()646731f =⨯+=.故选:C .2.下列四组函数中,()f x 与()g x 表示同一函数是( ) A .()1f x x =-,()211x g x x -=+B .()1f x x =+,()1,11,1x x g x x x +≥-⎧=⎨--<-⎩C .()1f x =,()()01g x x =+D .()f x =()2g x =【答案】B【解析】两个函数如果是同一函数,则两个函数的定义域和对应法则应相同,A 选项中,()f x 定义域为R ,()g x 的定义域为(,1)(1,)-∞-⋃-+∞,所以二者不是同一函数,所以A 错误;B 选项中,1,1()11,1x x f x x x x +≥-⎧=+=⎨--<-⎩,与()g x 定义域相同,都是R ,对应法则也相同,所以二者是同一函数,所以B 正确;C 选项中,()f x 定义域为R ,()g x 的定义域为(,1)(1,)-∞-⋃-+∞,所以二者不是同一函数, 所以C 错误;D 选项中,()f x 定义域为R ,()g x 的定义域为[0,)+∞,所以二者不是同一函数,所以D 错误.故选:B3.函数()12f x x -的定义域为( ) A .[)0,2B .()2,+∞C .()1,22,2⎡⎫⋃+∞⎪⎢⎣⎭D .()(),22,-∞+∞U【答案】C【解析】由21020x x -≥⎧⎨-≠⎩,解得x ≥12且x ≠2.∴函数()12f x x -的定义域为()1,22,2⎡⎫⋃+∞⎪⎢⎣⎭. 故选:C .4.已知幂函数()f x 的图象过点),则(8)f 的值为( )A B C .D .【答案】A【解析】令()af x x =,由图象过)∴2a=,可得12a =-故12()f x x -=∴12(8)8f -==故选:A5.下列函数中,在区间(0,1)上是增函数的是( ) A .2y x = B .3y x =- C .1y x= D .24y x =-+【答案】A【解析】对于A ,2y x =是过原点,经过一、三象限的一条直线,在R 上为增函数,所以A 正确,对于B ,3y x =-是一次函数,且10-<,所以R 上为减函数,所以B 错误,对于C ,1y x=是反比例函数,图像在一、三象限的双曲线,在(0,1)上是减函数,所以C 错误,对于D ,24y x =-+是二次函数,对称轴为y 轴,开口向下的抛物线,在(0,1)上是减函数,所以D 错误, 故选:A6.设偶函数()f x 的定义域为R ,当[)0,x ∈+∞时,()f x 是增函数,则()2f -,()f π,()3f -的大小关系是( )A .()()()32f f f π>->-B .()()()23f f f π>->-C .()()()32f f f π<-<-D .()()()23f f f π<-<- 【答案】A【解析】因为函数()f x 是偶函数, 所以()(3),(2)(2)3,f f f f =-=- 因为[)0,x ∈+∞时,()f x 是增函数, 所以()()()32f f f π>>, 所以()()()32f f f π>->-. 故选:A7.函数211()()1x ax f x a R x ++=∈+,若对于任意的*N x ∈,()3f x ≥恒成立,则a 的取值范围是( )A .8,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭B .2,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .[)1,-+∞【答案】A【解析】对任意*x ∈N ,()3f x ≥恒成立,即21131x ax x ++≥+恒成立,即知83a x x ⎛⎫≥-++ ⎪⎝⎭.设8()g x x x =+,*x ∈N ,则(2)6g =,17(3)3g =.∵(2)(3)g g >,∴min 17()3g x =,∴8833x x ⎛⎫-++≤- ⎪⎝⎭,∴83a ≥-,故a 的取值范围是8,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭.故选:A.8.若定义在R 的奇函数()f x 在(),0-∞单调递减,且()20f =,则满足()()210x f x ++≥的x 的取值范围是( )A .[][)3,21,--⋃+∞B .[][]5,32,1--⋃--C .[][)3,21,--⋃-+∞D .[][]3,21,1--⋃-【答案】D【解析】根据题意,画出函数示意图:当2x <-时,210x -≤+≤,即32x -≤<-; 当2x >-时,012x ≤+≤,即11x -≤≤; 当2x =-时,显然成立, 综上[][]3,21,1x ∈--⋃-. 故选:D六.多选题(每题至少两个选项为正确答案,少选且正确得2分,每题5分,4题共20分) 9.已知2(21)4f x x -=,则下列结论正确的是 A .(3)9f = B .(3)4f -= C .2()f x x = D .2()(1)f x x =+【答案】BD【解析】令1212t t x x +=-⇒=,∴221()4()(1)2t f t t +==+. ∴2(3)16,(3)4,()(1)f f f x x =-==+. 故选:BD.10.(新教材人教版必修第一册))设f (x )为偶函数,且在区间(-∞,0)内单调递增,f (-2)=0,则下列区间中使得xf (x )<0的有( ) A .(-1,1) B .(0,2) C .(-2,0) D .(2,4)【答案】CD【解析】根据题意,偶函数f (x )在(-∞,0)上单调递增,又f (-2)=0,则函数f (x )在(0,+∞)上单调递减,且f (-2)=f (2)=0,函数f (x )的草图如图 又由xf (x )<0⇒0()0x f x >⎧⎨<⎩或0()0x f x <⎧⎨>⎩由图可得-2<x <0或x >2即不等式的解集为(-2,0)∪(2,+∞). 故选:CD11.已知函数()f x 是偶函数,()1f x +是奇函数,当[]2,3x ∈时,()12f x x =--,则下列选项正确的是( ) A .()f x 在()3,2--上为减函数 B .()f x 的最大值是1 C .()f x 的图象关于直线2x =-对称 D .()f x 在()4,3--上()0f x <【答案】BCD【解析】因为当[]2,3x ∈时,()[]121230,1f x x x x =--=-+=-∈,则函数()f x 在[]2,3x ∈上递减, 又函数()f x 是偶函数,所以()f x 在()3,2--上为增函数;故A 错; 因为函数()f x 是偶函数,()1f x +是奇函数,所以()()f x f x -=,()()11f x f x -+=-+,则()()11f x f x -=-+,所以()()2=-+f x f x ,则()()()24f x f x f x +=-+=-,即()()4f x f x +=, 所以()f x 以4为周期;则()()()222f x f x f x +=-=-,所以()f x 关于直线2x =对称, 因此当[]1,2x ∈时,()[]0,1f x ∈;当[]0,1x ∈时,[]22,3x +∈,则()212211f x x x x +=-+-=-=-,又()()2=-+f x f x ,所以()[]11,0f x x =-∈-;因为偶函数关于y 轴对称,所以当[]1,0x ∈-时,()[]1,0f x ∈-; 综上,当[]13,x ∈-时,()[]1,1f x ∈-;又()f x 是以4为周期的函数,所以x R ∀∈,()[]1,1f x ∈-,则()max 1f x =,故B 正确; 因为()()()222f x f x f x +=-=-+,函数()f x 为偶函数,所以()()22f x f x +=--,因此()()22f x f x -+=--,所以()f x 的图象关于直线2x =-对称;即C 正确; 因为()0,1x ∈时,()10f x x =-<显然恒成立,函数()f x 是以4为周期的函数, 所以()f x 在()4,3--上也满足()0f x <恒成立;故D 正确; 故选:BCD.12.已知()f x 为奇函数,且()1f x +为偶函数,若()10f =,则( ) A .()30f = B .()()35f f = C .(3)(1)f x f x +=- D .(2)(1)1f x f x +++=【答案】ABC【解析】因为函数()1f x +为偶函数,所以()()11f x f x +=-, 又因为f (x )是R 上的奇函数,所以()()()111f x f x f x +=-=--,所以()()()()()242f x f x f x f x f x +=-+=-+=,,所以f (x )的周期为4, 又()()()()()()103110510,f f f f f f ==-=-===Q ,,故A ,B 正确;()()()3341f x f x f x +=+-=-,∴C 正确;()()()2242f f f =-=-,同时根据奇函数的性质得()()()()22,2,2f f f f =--∴-既相等又互为相反数,故f (2)=0,所以()()2101f f +=≠,即(2)(1)1f x f x +++=对于0x =不成立,故D 不正确.故选:ABC.七.填空题(每题5分,4题共20分)13.已知函数f (x )={3x −1,x ≥12−x +3,x <1,则f (−2)=________.【答案】7【解析】因为f (x )={3x −1,x ≥12−x +3,x <1,所以f (−2)=22+3=7, 故答案为:7 14.函数2()21x xf x ax =+-是偶函数,则实数a =__________. 【答案】1【解析】因为2()(0)21xxf x ax x =+≠-,且()f x 是偶函数,则()()f x f x -=, 2222222,,20212121212121xx x x x x x x x ax ax a a a --⨯--=+--=++-=-----,即22a =,所以实数1a =. 故答案为: 1.15.11,1,()3,1x a x x f x a x ⎧⎛⎫-+<⎪ ⎪=⎝⎭⎨⎪≥⎩满足:对任意12x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-成立,a 的取值范围________. 【答案】12,33⎛⎤⎥⎝⎦【解析】因为对任意12x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-成立,不妨设12x x <,则有()()12f x f x >,所以()y f x =为减函数,所以需满足:1103011113a a a a ⎧-<⎪⎪⎪<<⎨⎪⎛⎫⎪-⨯+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩,解得:1233a <≤.则a 的取值范围12,33⎛⎤⎥⎝⎦.故答案为:12,33⎛⎤⎥⎝⎦16.(新教材人教版必修第一册))函数y =的定义域为R ,则a ∈ _______. 【答案】{}|04a a ≤≤【解析】因为任意x ∈R,根式210ax ax ++≥的解集为R , 即不等式210ax ax ++≥在R 上恒成立. ①当0a =时,10≥恒成立,满足题意; ②当0a ≠时,2040a a a >⎧⎨∆=-≤⎩,解得04a <≤, 综上, {}04a a a ∈≤≤ 故答案为:{}|04a a ≤≤八.解答题(第17题1012分,7题共70分)17.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当时0x <时,2()21f x x x =+- (1)求()f x 解析式(2)画出函数图像,并写出单调区间(无需证明)【答案】(1)2221,0()0,021,0x x x f x x x x x ⎧+-<⎪==⎨⎪-++>⎩;(2)图见详解,单调区间为:单调递增区间为:(1,0)-,(0,1),单调递减区间为:(,1)-∞,(1,)+∞. 【解析】(1)当0x =时,(0)0f =,当0x >时,0x -<,2()()21f x f x x x =--=-++,所以2221,0()0,021,0x x x f x x x x x ⎧+-<⎪==⎨⎪-++>⎩,(2)()f x 的图像为:单调递增区间为:(1,0)-,(0,1), 单调递减区间为:(,1)-∞,(1,)+∞. 18.已知f (x )=12x +(x ∈R ,x ≠-2),g (x )=x 2+1(x ∈R ). (1)求f (2),g (2)的值; (2)求f (g (3))的值;(3)作出f (x ),g (x )的图象,并求函数的值域. 【答案】(1)14,5;(2)112;(3)图见解析,f (x )的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),g (x )的值域为[1,+∞). 【解析】(1)f (2)=122+=14,g (2)=22+1=5; (2)g (3)=32+1=10,f (g (3))=f (10)=1102+=112; (3)函数f (x )的图象如图:函数g (x )的图象如图:观察图象得f (x )的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),g (x )的值域为[1,+∞). 19.已知函数()21ax bf x x +=+是定义在()1,1-上的奇函数,且1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. (1)确定函数()f x 的解析式;(2)用定义证明()f x 在上()1,1-是增函数: (3)解关于x 的不等式()()10f x f x -+<. 【答案】(1)()21x f x x =+;(2)证明见详解;(3)102x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭【解析】(1)∵函数()21ax bf x x +=+是定义在()1,1-上的奇函数 ∴()00f =,即01b=,∴0b = 又∵1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,即21225112a b+=⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∴1a = ∴函数()f x 的解析式为()21xf x x =+ (2)由(1)知()21xf x x =+ 令1211x x -<<<,则()()1212221211x x f x f x x x -=-++()()()()22122122121111x x x x x x +-+=++()()()()12122212111x x x x x x --=++ ∵1211x x -<<< ∴12120,1x x x x -<< ∴1210x x ->而221210,10x x +>+>∴()()120f x f x -<,即()()12f x f x < ∴()f x 在上()1,1-是增函数 (3)∵()f x 在上()1,1-是奇函数∴()()10f x f x -+<等价于()()1f x f x -<-,即()()1f x f x -<- 又由(2)知()f x 在上()1,1-是增函数∴111x x -<-<-<,即102x <<∴不等式()()10f x f x -+<的解集为102x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭. 20.函数2()4ax bf x x -=-是定义在(2,2)-上的奇函数,且1(1)3f =. (1)确定()f x 的解析式;(2)判断()f x 在(2,2)-上的单调性,并证明你的结论; (3)解关于t 的不等式(1)()0f t f t -+<. 【答案】(1)2()4xf x x =-;(2)增函数,证明见解析;(3)1(1,)2-. 【解析】(1)根据题意,函数2()4ax bf x x -=-是定义在(2,2)-上的奇函数, 则(0)04bf -==,解可得0b =; 又由f (1)13=,则有f (1)133a ==,解可得1a =; 则2()4xf x x =-; (2)由(1)的结论,2()4xf x x =-,在区间(2,2)-上为增函数; 证明:设1222x x -<<<,则1212122212(4)()()()(4)(4)x x x x f x f x x x +--=--,又由1222x x -<<<,则12(4)0x x +>,12()0x x -<,21(4)0x ->,22(4)0x ->, 则12())0(f x f x -<,则函数()f x 在(2,2)-上为增函数;(3)根据题意,212(1)()0(1)()(1)()221t f t f t f t f t f t f t t t t -<-<⎧⎪-+<⇒-<-⇒-<-⇒-<<⎨⎪-<-⎩,解可得:112t -<<,即不等式的解集为1(1,)2-.21.已知函数()f x 的定义域为()0,∞+,且对任意的正实数x 、y 都有()()()f xy f x f y =+,且当1x >时,()0f x >,()41f =.(1)求证:()10f =; (2)求116f ⎛⎫⎪⎝⎭;(3)解不等式()()31f x f x +-≤.【答案】(1)证明见解析;(2)1216f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(3){|34}x x <≤.【解析】(1)令4x =,1y =,则()()()()44141f f f f =⨯=+, ∴()10f =;(2)∵()()()()1644442f f f f =⨯=+=,()()111161601616f f f f ⎛⎫⎛⎫=⨯=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴1216f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(3)设1x 、20x >且12x x >,于是120x f x ⎛⎫> ⎪⎝⎭,∴()()()11122222x x f x f x f f x f x x x ⎛⎫⎛⎫=⋅=+> ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, ∴()f x 在()0,∞+上为增函数,又∵()()()()3314f x f x f x x f +-=-≤=⎡⎤⎣⎦, ∴()03034x x x x ⎧>⎪->⎨⎪-≤⎩,解得34x <≤, ∴原不等式的解集为{|34}x x <≤.22.已知()f x 是定义在[2,2]-上的奇函数,且当[)2,0x ∈-时,()2f x x x =-.(1)求函数()f x 在[2,2]-上的解析式.(2)若()229m x m f a --≥对所有[2,2]x ∈-,[1,1]a ∈-恒成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)()[)()()(]()222,0,00,0,2.x x x f x x x x x ⎧-∈-⎪⎪==⎨⎪--∈⎪⎩;(2)[]1,1-.【解析】(1)函数()f x 为定义域上的奇函数,所以()00f =,当(]0,2x ∈时,()()()()22f x f x x x x x ⎡⎤=--=----=--⎣⎦, 所以()[)()()(]()222,0,00,0,2.x x x f x x x x x ⎧-∈-⎪⎪==⎨⎪--∈⎪⎩(2)根据题意得,函数()f x 为减函数,所以()f x 的最小值为()26f =-,要使()229m x m f a --≥对所有[]2,2x ∈-,[]1,1a ∈-恒成立,即2629m am -≥--对所有[]1,1a ∈-恒成立,则()()221230,1230,g m m g m m ⎧-=+-≤⎪⎨=--≤⎪⎩即31,13,m m -≤≤⎧⎨-≤≤⎩ ∴11m -≤≤,∴实数m 的取值范围是[]1,1-.。
人教版高中数学 必修1第三单元测试卷

第三单元测试卷(函数的基本性质)(时间90分钟,满分100分)一、选择题:共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.在区间)0,(-∞上为增函数的是A .1=yB .21+-=x x yC .122---=x x yD .21x y += 2 已知函数)127()2()1()(22+-+-+-=m m x m x m x f 为偶函数,则实数m 的值是 A 1 B 2 C 3 D 43.函数23()1,[0,]2f x x x x =++∈的最值的情况为 A 有最大值34,但无最小值 B 有最小值34,有最大值1 C 有最小值1,有最大值 194 D 无最大值,也无最小值 4.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是 A .3a ≤- B .3a ≥-5.已知)(x f 在实数集上是减函数,若0≤+b a ,则下列正确的是A .)]()([)()(b f a f b f a f +-≤+B . )()()()(b f a f b f a f -+-≤+C .)]()([)()(b f a f b f a f +-≥+D .)()()()(b f a f b f a f -+-≥+6.设函数()f x 和()g x 分别是R 上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立A .()()f x g x -是奇函数 B.()()f x g x +是偶函数C .()()f x g x -是奇函数 D.()()f x g x +是偶函数7.设()f x 是奇函数,且在(0,)+∞内是增函数,又(3)0f -=,则()0x f x ⋅<的解集是A .{}|303x x x -<<>或B .{}|303x x x <-<<或C .{}|33x x x <->或D .{}|3003x x x -<<<<或8.若)(x f 是偶函数,其定义域为()+∞∞-,,且在[)+∞,0上是减函数,则)252()23(2++-a a f f 与的大小关系是 A .)23(-f >)252(2++a a f B .)23(-f <)252(2++a a f C .)23(-f ≥)252(2++a a f D .)23(-f ≤)252(2++a a f 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.9.已知8)(35-++=bx ax x x f 且10)2(=-f ,那么=)2(f .10.函数||)(2x x x f +-=单调递减区间为 ,最大值和最小值的情况为 . 11.若函数2()1x a f x x bx +=++在[]1,1-上是奇函数,则()f x 的解析式为________. 12.若函数2()48f x x kx =--在[5,8]上是单调函数,则k 的取值范围是 .三、解答题:本大题共4小题,共40分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.13.(本小题满分10分)判断下列函数的奇偶性:(Ⅰ)()()21f x x x =+(Ⅱ)()f x =(Ⅲ)22)(++-=x x x f14.(本小题满分10分)已知函数)(x f 是奇函数,且当x >0时,12)(23-+=x x x f ,求)(x f 在R 上的表达式.15. (本小题满分10分)证明函数23()4xf xx+=-在区间(4)+∞,上为减函数函数.16. (本小题满分10分)已知函数()y f x =的定义域为R ,且对任意,a b R ∈,都有()()()f a b f a f b +=+, 且当0x >时,()0f x <恒成立.证明:(Ⅰ)函数()y f x =是R 上的减函数;(Ⅱ)函数()y f x =是奇函数.第三单元测试卷(函数的基本性质)参考答案一、选择题:1.答案:B解析:本题利用排除法更容易,其他三个选项学生对其图像及性质较熟悉,从而可以选出正解. 2 答案:B解析: 二次函数若是偶函数,则一次项系数是0,则m =2.3.答案:C解析: 首先计算二次函数的对称轴为21-=x ,则原函数在]23,0[为增函数,则最小值在0处取到,最大值在23处取到. 4.答案:A解析: 对称轴与4的关系是412≥-=-a ab ,则.3-≤a 5.答案:D解析: ∵0,a b +≤)()(b f a f b a -≥∴-≤∴同理:)()(a f b f a b -≥∴-≤两式相加得)()()()(b f a f b f a f -+-≥+.6.答案:D 解析:根据函数奇偶性的定义可知:)()()()(x g x g x g x g =-∴-=-又因为)(x f 为偶函数,所以()()f x g x +是偶函数.7.答案:D解析:()f x 是奇函数,且在(0,)+∞内是增函数,则可知在)0,(-∞也为奇函数,根据特征结合图像可知答案D 是对的.8.答案:C解析:)(x f 是偶函数且在[)+∞,0上是减函数,其中)23()23()252(2323)1(252222-=≤++∴≥++=++f f a f a a a . 二、填空题:9.答案:-26解析:5028102840)2(-=+∴=---=-b a b a f262824)2(-=++=b a f .10.答案:),21[],0,21[+∞-,最大值为41,无最小值 解析:画出函数的图像即可.11.答案:2()1x f x x =+ 解析:(0)0,0,(1)(1)0f a f f b =∴=-=-∴=∴2()1x f x x =+. 12.答案:(][),4064,-∞+∞解析:函数2()48f x x kx =--在[5,8]上是单调函数,则对称轴5282≤-≥-ab a b 或即可. 三、解答题:13.解析:(Ⅰ)()f x 的定义域为R ,()()()()2211f x x x x x -=--+=+()f x = 所以原函数为偶函数;……………………………3分(Ⅱ) ()f x 的定义域为221010x x ⎧-≥⎪⎨-≥⎪⎩即1x =±,关于原点对称,又()()110f f -==即 ()()()()1111f f f f -=-=-且所以原函数既是奇函数又是偶函数;……………………………7分(Ⅲ)()f x 的定义域为2020x x -≥⎧⎨-≥⎩ 即2x =,定义域不关于原点对称 所以原函数为非奇非偶函数……………………………10分14.解析:12)(23-+=x x x f ,因)(x f 为奇函数,∴0)0(=f .…………………………3分 当0<x 时,121)(2)()(,02323-+-=--+-=->-x x x x x f x ……………6分 ∴12)()(23+-=--=x x x f x f ……………………………8分因此,.)0()0()0(12012)(2323<=>+--+=⎪⎩⎪⎨⎧x x x x xx x x f ……………………………10分 15.解析:用定义法证明函数的单调性,按步骤“一假设、二作差、三判断(与零比较)”进行. 设12(4)x x ∈+∞,,且12x x <, 1221121212232311()()()44(4)(4)x x x x f x f x x x x x ++--=-=----……………………………5分 214x x >> 210x x ∴->,1(4)0x ->,2(4)0x ->0)()(21>-∴x f x f12()()f x f x ∴> 故函数()f x 在区间(4)+∞,上为减函数. ………………………10分16. 解析:证明:(Ⅰ)设12x x >,则120x x ->,而()()()f a b f a f b +=+∴11221222()()()()()f x f x x x f x x f x f x =-+=-+<∴函数()y f x =是R 上的减函数; ……………………………5分(Ⅱ)由()()()f a b f a f b +=+得()()()f x x f x f x -=+-…………7分 即()()(0)f x f x f +-=,而(0)0f =∴()()f x f x -=-,即函数()y f x =是奇函数.……………………………10分。
(好题)高中数学必修一第三单元《指数函数和对数函数》测试(含答案解析)(3)

一、选择题1.2017年5月,世界排名第一的围棋选手柯洁0:3败给了人工智能“阿法狗”.为什么人类的顶尖智慧战胜不了电脑呢?这是因为围棋本身也是一个数学游戏,而且复杂度非常高.围棋棋盘横竖各有19条线,共有1919361⨯=个落子点.每个落子点都有落白子、落黑子和空白三种可能,因此围棋空间复杂度的上限3613M ≈.科学家们研究发现,可观测宇宙中普通物质的原子总数8010N ≈.则下列各数中与MN最接近的是( )(参考数据:lg30.48≈) A .3310B .5310C .7310D .93102.函数()212()log 23f x x x =--+单调减区间为( ) A .(,1]-∞- B .(3,1]--C .[)1,1-D .[)1-+∞, 3.若lg 2a =,lg3b =,则5log 12等于( )A .21a b a++B .21a b a+C .21a b aD .21a ba-4.形如221n+(n 是非负整数)的数称为费马数,记为F n 数学家费马根据F 0,F 1,F 2,F 3,F 4都是质数提出了猜想:费马数都是质数.多年之后,数学家欧拉计算出F 5不是质数,请你估算F 5是( )位数(参考数据:lg2≈0.3010). A .8B .9C .10D .115.函数()f x =的定义域是( ) A .(0,2)B .[2,)+∞C .(0,)+∞D .(,2)-∞6.已知函数||()2x f x =,记131(())4a f =,37(log )2b f =,13(log 5)c f =,则a ,b,c 的大小关系为( )A .c b a >>B .b a c >>C .a b c >>D .c a b >>7.已知函数222,1()log (1),1x x f x x x ⎧-≤=⎨->⎩,则52f f ⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦( ) A .12-B .-1C .-5D .128.函数1()1x f x a +=-恒过定点( )A .(1,1)B .(1,1)-C .(1,0)-D .(1,1)--9.若函数()()20.3log 54f x x x=+-在区间()1,1a a -+上单调递减,且lg 0.3=b ,0.32c =,则A .b a c <<B .b c a <<C .a b c <<D .c b a <<10.设()21,xf x c b a =-,且()()()f a f c f b >>,则下列说法正确的是( )A .0,0,0a b c <<<B .0,0,0a b c ≥C .22a c -<D .222c a +<11.设0.512a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,0.50.3b =,0.3log 0.2c =,则a 、b 、c 的大小关系( ). A .b a c <<B .a b c <<C .a b c >>D .a c b <<12.已知函数()()213log f x x ax a =--对任意两个不相等的实数1x 、21,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭,都满足不等式()()21210f x f x x x ->-,则实数a 的取值范围是( )A .[)1,-+∞B .(],1-∞-C .11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭二、填空题13.已知()(3),1log ,1aa x a x f x x x --<⎧=⎨≥⎩的值域为R ,那么实数a 的取值范围是_________.14.已知函数f (x )=3x +x ,g(x )=log 3x +2,h (x )=log 3x +x 的零点依次为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小关系是________. 15.定义{},,max ,,x x y x y y x y≥⎧=⎨<⎩,设{}()max ,log xa f x a a x=--(),1x R a +∈>.则不等式()2f x ≥的解集是_____________. 16.若()2lg 2lg lg x y x y -=+,则2x y=______.17.72log 2338log2lg 5lg 47-+++=______.18.已知12512.51000x y ==,则11x y=_____.19.有以下结论:①将函数xy e =的图象向右平移1个单位得到1x y e -=的图象; ②函数()xf x e =与()g x lnx =的图象关于直线y =x 对称③对于函数()xf x a =(a >0,且1a ≠),一定有()()121222f x f x x x f ++⎛⎫≤⎪⎝⎭④函数()22log (2)f x x x =-+的图象恒在x 轴上方.其中正确结论的序号为_________. 20.若()34,0mnm n =≠,则4log 3=______.(用m n ,表示)三、解答题21.(1)已知12x y +=,9xy =,且x y <,求11221122x y x y-+值;(2)求值:2(lg 2)lg5lg 20+⋅.22.已知函数()2()log log 2(0,1)a a f x x x a a =-->≠. (1)当2a =时,求(2)f ; (2)求解关于x 的不等式()0f x >;(3)若[2,4],()4x f x ∀∈≥恒成立,求实数a 的取值范围. 23.(1)求函数()22log 32y x x =-+的定义域; (2)求函数221y x x =-+-,[]2,2x ∈-的值域; (3)求函数223y x x =--的单调递增区间. 24.已知函数()21log 1x f x x +=-, (1)求函数()y f x =的定义域; (2)证明:()y f x =是奇函数; (3)设()()()14h x f x f x =+,求函数()y h x =在[]3,7内的值域; 25.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x 时,()121xaf x =++. (1)求实数a 的值及()f x 的解析式; (2)求方程4|(1)|5f x -=的解. 26.已知函数214()log (238)f x mx x m =-+. (Ⅰ)当1m =时,求函数()f x 在1[,2]2上的值域;(Ⅱ)若函数()f x 在(4,)+∞上单调递减,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设36180310M x N ==,两边取对数,结合对数的运算性质进行整理,即可求出M N . 【详解】解:设36180310M x N ==,两边取对数36136180803lg lg lg3lg10361lg38093.2810x ==-=⨯-=,所以93.2810x =,故选:D . 【点睛】 关键点睛:本题考查了对数的运算,关键是结合方程的思想令36180310x =,两边取对数后进行化简整理.2.B解析:B 【分析】根据复合函数的单调性可知,()()212log 23f x x x =--+的单调减区间为223t x x =--+在定义域上的单调增区间.再根据一元二次函数的单调性求单调增区间即可. 【详解】解:函数()()212log 23f x x x =--+的定义域为()3,1-令223t x x =--+,则()12log g t t =为单调递减函数,由复合函数的单调性可知:()f x 的单调递减区间为223t x x =--+在()3,1-上的单调增区间.()222314t x x x =--+=-++,对称轴为1x =-,开口向下,所以223t x x =--+的单调增区间为(]3,1--. 故选:B. 【点睛】本题考查复合函数的单调性,属于中档题. 方法点睛:(1)先求出函数的定义域; (2)判断外层函数的单调性;(3)根据复合函数同增异减的原则,判断要求的内层函数的单调性; (4)求出单调区间.3.C解析:C 【分析】利用对数的换底公式可将5log 12用a 、b 表示. 【详解】根据对数的换底公式得,5lg12lg3lg 4lg32lg 22log 12lg5lg10lg 21lg 21a ba+++====---, 故选:C . 【点睛】关键点点睛:该题考查的是有关对数的运算,解答本题的关键是熟记换底公式以及对数的运算性质,利用运算性质化简、运算,其中lg5lg10lg 2=-是题目的一个难点和易错点.4.C解析:C 【分析】根据所给定义表示出9.632951010F =⨯,进而即可判断出其位数. 【详解】 根据题意,53223232lg232lg2320.30109.6320.6329521212101010101010F ⨯=+=+≈==≈==⨯,因为0.63211010<<,所以5F 的位数是10.故选:C 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是转化成对数运算,即3232lg 2210=.5.A解析:A 【分析】根据函数的形式,直接列解析式有意义的不等式,求出函数的定义域. 【详解】由题意得,函数的定义域需满足02>0x x >⎧⎨-⎩,解得:02x <<所以函数的定义域是()0,2. 故选:A . 【点睛】方法点睛:常见的具体函数求定义域:(1)偶次根号下的被开方数大于等于0;(2)分母不为0;(3)对数函数中真数大于0.6.A解析:A 【分析】首先判断函数()f x 的性质,再比较133317,log ,log 542⎛⎫ ⎪⎝⎭的大小关系,从而利用单调性比较a ,b ,c 的大小关系. 【详解】()2xf x =是偶函数,并且当0x >时,2x y =是增函数,()133log 5log 5c f f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,因为1310()14<<,3371log log 52<<,即1333170log log 542⎛⎫<<< ⎪⎝⎭ 又因为()y f x =在()0,∞+是增函数,所以a b c <<. 故选:A. 【点睛】关键点点睛:本题考查利用函数的单调性和奇偶性比较函数值的大小,本题的关键是判断函数()2xf x =的性质,后面的问题迎刃而解.7.A解析:A 【分析】根据分段函数解析式,依次计算255log 122f ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,23log 2f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,即可得选项.【详解】因为函数222,1()log (1),1x x f x x x ⎧-≤=⎨->⎩,所以2253log log 2122f ⎛⎫=<= ⎪⎝⎭,23log 2531222222f f⎡⎤⎛⎫∴=-=-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦. 故选:A. 【点睛】本题考查根据分段函数求解函数值,关键在于根据解析式分段求解,由内到外,准确认清自变量的所在的范围和适用的解析式.8.C解析:C 【分析】根据指数函数性质求定点. 【详解】因为01a =,所以()011f a -=-=0,因此过定点()1,0-,选C.【点睛】本题考查指数函数性质以及定点问题,考查基本分析求解能力,属于基础题.9.A解析:A 【分析】求出原函数的定义域,再求出内函数二次函数的增区间,由题意列关于a 的不等式组,求得a 的范围,结合b=1g0.3<0,c=20.3>1得答案. 【详解】由5+4x-x 2>0,可得-1<x <5, 函数t=5+4x-x 2的增区间为(-1,2),要使f(x)=log 0.3(5+4x−x 2)在区间(a-1,a+1)上单调递减,则1112a a -≥-⎧⎨+≤⎩ ,即0≤a≤1. 而b=1g0.3<0,c=20.3>1, ∴b <a <c . 故选A . 【点睛】本题主要考查了复合函数的单调性以及单调区间的求法.对应复合函数的单调性,一要注意先确定函数的定义域,二要利用复合函数与内层函数和外层函数单调性之间的关系进行判断,判断的依据是“同增异减”,是中档题.10.D解析:D 【详解】分析:先画出函数()21xf x =-的图像,根据c b a >>且()()()f a f c f b >>得到a <0,b >0,c >0,再找正确的选项. 详解:作出函数()21xf x =-的图像,因为c b a >>且()()()f a f c f b >>, 所以a <0, c >0,因为()()f a f c >,所以2121,1221,222acacac->-∴->-∴+<.故答案为D.点睛:(1)本题主要考查图像的作法,考查函数的图像和性质,意在考查学生对这些知识的掌握水平和数形结合思想方法.(2)解答本题的关键是通过图像分析出a <0,b >0,c >0.11.A解析:A 【分析】利用对数函数,幂函数的单调性比较大小即可. 【详解】解:因为12y x =在[0,)+∞上单调递增,110.32>>所以0.50.50.5110.32⎛⎫> ⎪⎝⎭>,即0.50.5110.32⎛⎫>> ⎪⎝⎭因为0.30.3log 0.2log 0.31>= 所以b a c << 故选:A 【点睛】本题主要考查了利用对数函数,幂函数的单调性比较大小,是中档题.12.C解析:C 【分析】由题意可知,函数()()213log f x x ax a =--在区间1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递增,利用复合函数的单调性可知,内层函数2u x ax a =--在区间1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,且0>u 对任意的1,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭恒成立,进而可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围. 【详解】因为()()21210f x f x x x ->-,所以()()213f x log x ax a =--在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上是增函数, 令2u x ax a =--,而13log y u =是减函数,所以2u x ax a =--在1,2⎛⎫-∞-⎪⎝⎭上单调递减,且20u x ax a =-->在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上恒成立,所以212211022a a a ⎧≥-⎪⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪----≥ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩,解得112a -≤≤. 故选:C. 【点睛】本题考查利用对数型复合函数在区间上的单调性求参数,解题时还应注意真数要恒为正数,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.二、填空题13.【分析】分类讨论和结合已知和对数函数及一次函数的单调性得a 的不等式组求解即可【详解】解:若当时当时此时的值域不为R 不符合题意;若当时当时要使函数的值域为R 需使解得综上所述故答案为:【点睛】本题考查分解析:31,2⎛⎤⎥⎝⎦【分析】分类讨论01a <<和1a >,结合已知和对数函数及一次函数的单调性,得a 的不等式组求解即可. 【详解】 解:若01a <<, 当1≥x 时,log 0a x ≤,当1x <时,()3332a x a a a a --<--=-,此时f x ()的值域不为R ,不符合题意;若1a >,当1≥x 时,log 0a x ≥,当1x <时,要使函数f x ()的值域为R ,需使30log 13a a a a ->⎧⎨≤--⎩,解得332a a <⎧⎪⎨≤⎪⎩,312a ∴<≤, 综上所述,312a <≤, 故答案为:31,2⎛⎤⎥⎝⎦.【点睛】本题考查分段函数的值域及对数函数的性质,考查分类讨论思想与数学运算能力,是中档题.14.【解析】画出函数的图象如图所示:观察图象可知函数的零点依次是点的横坐标由图像可知故答案为点睛:函数的零点与方程根的分布问题解题时常用数形结合思想对于方程的根可分别画出与的图象则两个函数图象的交点的横解析:a b c << 【解析】画出函数3x y =,3log y x =,y x =-,2y =-的图象,如图所示:观察图象可知,函数()3x f x x =+,3()log 2g x x =+,3()log h x x x =+的零点依次是点A ,B ,C 的横坐标,由图像可知a b c <<. 故答案为a b c <<点睛:函数的零点与方程根的分布问题,解题时常用数形结合思想,对于方程()()0f x g x -=的根,可分别画出()f x 与()g x 的图象,则两个函数图象的交点的横坐标即为方程()()0f x g x -=的根.15.【分析】利用分段函数列出不等式求解即可【详解】解:在上为单调递增函数又当时当时不等式或解得或故答案为:【点睛】本题考查分段函数的应用函数值的求法考查转化思想以及计算能力 解析:21(0,][log (2),)a a a ++∞ 【分析】利用分段函数列出不等式求解即可. 【详解】解:()log log xxa a a a x a a x ---=-+,1a >,()log xa g x a a x =-+在()0,∞+上为单调递增函数,又1(1)log 10a g a a =-+=, 当()0,1x ∈时,log 0xa a a x -+<,当()1,x ∈+∞时,log 0xa a a x -+>,,1()log ,01x a a a x f x x x ⎧->∴=⎨-<<⎩不等式()2f x ≥,21x a a x ⎧-≥∴⎨>⎩或log 201a x x -≥⎧⎨<<⎩,解得log (2)a x a ≥+或210x a <≤, 故答案为:21(0,][log (2),)a a a ++∞. 【点睛】本题考查分段函数的应用,函数值的求法,考查转化思想以及计算能力.16.16【分析】由通过对数运算得出由此再求的值要注意定义域【详解】∵∴解得∴故答案为:16【点睛】本题主要考查对数的运算还考查了运算求解能力属于基础题解析:16 【分析】由()2lg 2lg lg x y x y -=+,通过对数运算得出4x y =,由此再求2x y的值.要注意定义域. 【详解】∵()2lg 2lg lg x y x y -=+,∴2(2)2000x y xy x y x y ⎧-=⎪->⎪⎨>⎪⎪>⎩,解得4x y =,∴42216x y==.故答案为:16 【点睛】本题主要考查对数的运算,还考查了运算求解能力,属于基础题.17.【分析】根据指数幂运算法则和对数运算法则化简可得【详解】故答案为:【点睛】此题考查指数对数的综合运算关键在于熟练掌握运算法则和相关公式准确化简求值解析:32【分析】根据指数幂运算法则和对数运算法则化简可得. 【详解】72log 2338log 2lg 5lg 47-+++()732log 232332log 32lg52lg 27=-++++34222=-+++32=故答案为:32【点睛】此题考查指数对数的综合运算,关键在于熟练掌握运算法则和相关公式,准确化简求值.18.【分析】根据指数与对数之间的关系求出利用对数的换底公式即可求得答案【详解】∵∴∴∴故答案为:【点睛】本题考查了指数与对数之间的关系掌握对数换底公式:是解本题的关键属于基础题解析:13【分析】根据指数与对数之间的关系,求出,x y ,利用对数的换底公式,即可求得答案. 【详解】∵12512.51000x y ==, ∴12512.51000100011log 1000,log 1000log 125log 12.5x y ====,∴1000100011log 125,log 12.5x y ==, ∴1000111log 103x y -==. 故答案为:13. 【点睛】本题考查了指数与对数之间的关系.掌握对数换底公式:log log log c a c bb a=是解本题的关键.属于基础题.19.②③④【分析】①根据图象的平移规律直接判断选项;②根据指对函数的对称性直接判断;③根据指数函数的图象特点判断选项;④先求的范围再和0比较大小【详解】①根据平移规律可知的图象向右平移1个单位得到的图象解析:②③④ 【分析】①根据图象的平移规律,直接判断选项;②根据指对函数的对称性,直接判断;③根据指数函数的图象特点,判断选项;④先求22x x -+的范围,再和0比较大小. 【详解】①根据平移规律可知xy e =的图象向右平移1个单位得到1x y e-=的图象,所以①不正确;②根据两个函数的对称性可知函数()xf x e =与()g x lnx =的图象关于直线y =x 对称,正确;③如下图,设1a >,122x xf +⎛⎫ ⎪⎝⎭对应的是曲线上横坐标为122x x +的点C 的纵坐标,()()122f x f x +是线段AB 的中点D 的纵坐标,由图象可知()()121222f x f x x x f ++⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,同理,当01a <<时,结论一样,故③正确;④2217721244x x x ⎛⎫-+=-+≥> ⎪⎝⎭根据函数的单调性可知()222log 2log 10x x -+>=,所以函数()22log (2)f x x x =-+的图象恒在x 轴上方,故④正确. 故答案为:②③④ 【点睛】思路点睛:1.图象平移规律是“左+右-”,相对于自变量x 来说,2.本题不易判断的就是③,首先理解122x x f +⎛⎫⎪⎝⎭和()()122f x f x +的意义,再结合图象判断正误. 20.【分析】利用换底公式化简即可【详解】设则故故答案为:【点睛】本题主要考查了指对数的互化以及换底公式的运用属于中档题 解析:nm【分析】利用换底公式化简即可. 【详解】设()34,0m na m n ==≠,则34log ,log m a n a ==,故344341log 3log log log 31log 4log log a a a a na m a====. 故答案为:n m【点睛】本题主要考查了指对数的互化以及换底公式的运用,属于中档题.三、解答题21.(1)3-2)1. 【分析】(1)求出x y -的值,再化简11221122x y x y-+即得解;(2)利用对数的运算法则化简求解. 【详解】(1)因为222()()41249108x y x y xy -=+-=-⨯=,又x y <,所以x y -=-所以1111222221122()3x y x y x y x y--====--+. (2)原式22(lg 2)lg5(1lg 2)(lg 2)lg5lg 2lg5=+⋅+=+⋅+lg2(lg2lg5)lg5lg2lg51=++=+=.【点睛】关键点点睛:解答指数对数运算题的关键是通过观察式子的特点,再熟练利用指数对数的运算法则和性质求解.22.(1)2-;(2)当1a >时,()0f x >的解集为()210,,a a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,当01a <<时;()210,,a a ⎛⎫+∞⎪⎝⎭(3)(31,2⎫⎤⎪⎦⎪⎣⎭.【分析】(1)将2a =直接代入解析式计算即可.(2)将()2()log log 20a a f x x x =-->整理为()()log 2log 10a a x x -+>,解得log 1<-a x 或log 2a x >,再对a 讨论即可解不等式.(3)将问题转化为min ()4f x ≥,分别分1a >和01a <<讨论,求()f x 最小值,令其大于4,即可求解.【详解】(1)当2a =时,()()222log log 2f x x x =--()21122f ∴=--=-(2)由()0f x >得:()()()2log log 2log 2log 10a a a a x x x x --=-+>log 1a x ∴<-或log 2a x >当1a >时,解不等式可得:10x a <<或2x a > 当01a <<时,解不等式可得:1x a>或20x a <<综上所述:当1a >时,()0f x >的解集为()210,,a a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭;当01a <<时,()0f x >的解集为()210,,aa ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭(3)由()4f x ≥得:()()()2log log 6log 3log 20a a a a x x x x --=-+≥log 2a x ∴≤-或log 3a x ≥①当1a >时,()max log log 4a a x =,()min log log 2a a x =2log 42loga a a -∴≤-=或3log 23log a a a ≥=,解得:1a <≤②当01a <<时,()max log log 2a a x =,()min log log 4a a x =2log 22log a a a -∴≤-=或3log 43log a a a ≥=,解得:12a ≤<综上所述:a 的取值范围为(3,11,22⎫⎤⎪⎦⎪⎣⎭【点睛】本题主要考查了复合函数的单调性、考查函数的最值和恒成立问题、考查分类讨论的思想,属于中档题.23.(1)()(),12,-∞⋃+∞;(2)[]9,0-;(3)[]1,1-,[)3,+∞. 【分析】(1)解不等式2320x x -+>可求得函数()22log 32y x x =-+的定义域;(2)利用二次函数的基本性质可求得函数221y x x =-+-,[]2,2x ∈-的值域;(3)将函数223y x x =--的解析式表示为分段函数,利用二次函数的基本性质可求得原函数的单调递增区间. 【详解】(1)对于函数()22log 32y x x =-+,有2320x x -+>,解得1x <或2x >. 因此,函数()22log 32y x x =-+的定义域为()(),12,-∞⋃+∞;(2)当[]2,2x ∈-时,()[]222119,0y x x x =-+-=--∈-,因此,函数221y x x =-+-,[]2,2x ∈-的值域为[]9,0-;(3)解不等式2230x x -->,解得1x <-或3x >,所以,222223,12323,1323,3x x x y x x x x x x x x ⎧--<-⎪=--=-++-≤≤⎨⎪-->⎩.二次函数223y x x =--的图象开口向上,对称轴为直线1x =. 当1x <-时,函数223y x x =--单调递减;当13x -≤≤时,函数2y x 2x 3=-++在区间[]1,1-上单调递增,在区间[]1,3上单调递减;当3x >时,函数223y x x =--单调递增.综上所述,函数223y x x =--的单调递增区间为[]1,1-,[)3,+∞.【点睛】本题考查与二次函数相关问题的求解,考查了对数型复合函数的定义域、二次函数的值域以及含绝对值的二次函数单调区间的求解,考查计算能力,属于中等题. 24.(1)见解析;(2)见解析;(3)[]4,5 【分析】 (1)由不等式101x x +>-即可求出()f x 的定义域; (2)证明()()f x f x -=-可得()f x 为奇函数;(3)先求出()f x 在[]3,7上的值域,令()t f x =,求()14h t t t=+的值域. 【详解】 (1)由101x x +>-得:1x >或1x <-, ()f x ∴的定义域为()(),11,-∞-+∞;(2)()()222111log log log 111x x x f x f x x x x -+-+-===-=---+-, ()f x ∴为奇函数;(3)()22log 11f x x ⎛⎫=+ ⎪-⎝⎭在[]3,7上单调递减,令()t f x =,则24log ,13t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 而()14h t t t=+在10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦单调递减,在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,又()2411log 15,4342h h h h ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ∴函数()h x 在[]3,7内的值域为[]4,5.【点睛】本题主要考查了对数型函数的定义域,奇偶性,考查了复合函数的单调性,值域求解,属于中档题.25.(1) 2a =-,()2121x x f x -=+;(2) 212log 3x =+或212log 3x =-【分析】(1)根据奇函数(0)0f =求解a ,再根据奇函数的性质求解()f x 的解析式即可.(2)根据(1)可得()2121x x f x -=+为奇函数,可先求解4|()|5f t =的根,再求解4|(1)|5f x -=即可.【详解】(1)因为()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()121xaf x =++,故0(0)1021a f =+=+,即102a +=,解得2a =-.故当0x ≥时,()22112121xx x f x -=-=++. 所以当0x < 时, ()()211221211221x x x x xxf x f x -----=--=-=-=+++. 故()2121x x f x -=+(2) 先求解4|()|5f t =,此时()214215t t f t -==±+.当()()214421521215t t t t -=⇒+=-+,即29t =解得22log 92log 3t ==. 因为()2121x x f x -=+为奇函数,故当214215t t -=-+时, 22log 3t =-.故4|(1)|5f x -=的解为212log 3x -=或212log 3x -=-, 解得212log 3x =+或212log 3x =- 【点睛】本题主要考查了根据奇函数求解参数的值以及解析式的方法,同时也考查了根据函数性质求解绝对值方程的问题,属于中档题. 26.(Ⅰ)114455log 10,log 8⎡⎤⎢⎥⎣⎦(Ⅱ)3,10⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【分析】(Ⅰ)把1m =代入,可得()122()log 238f x x x =-+,令2238y x x =-+,求出其在1[,2]2上的值域,利用对数函数的单调性即可求解. (Ⅱ)根据对数函数的单调性可得2()238g x mx x m =-+在(4,)+∞上单调递增,再利用二次函数的图像与性质可得0,34,4(4)0,m m g >⎧⎪⎪≤⎨⎪≥⎪⎩解不等式组即可求解. 【详解】(Ⅰ)当1m =时,()122()log 238f x x x =-+, 此时函数()f x 的定义域为1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦.因为函数2238y x x =-+的最小值为242835588⨯⨯-=. 最大值为22232810⨯-⨯+=,故函数()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为114455log 10,log 8⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(Ⅱ)因为函数14log y x =在(0,)+∞上单调递减,故2()238g x mx x m =-+在(4,)+∞上单调递增,则0,34,4(4)0,m m g >⎧⎪⎪≤⎨⎪≥⎪⎩ 解得310m ≥,综上所述,实数m 的取值范围3,10⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题主要考查了利用对数函数的单调性求值域、利用对数型函数的单调区间求参数的取值范围以及二次函数的图像与性质,属于中档题.。
(必考题)高中数学必修一第三单元《指数函数和对数函数》测试卷(包含答案解析)(2)

一、选择题1.2017年5月,世界排名第一的围棋选手柯洁0:3败给了人工智能“阿法狗”.为什么人类的顶尖智慧战胜不了电脑呢?这是因为围棋本身也是一个数学游戏,而且复杂度非常高.围棋棋盘横竖各有19条线,共有1919361⨯=个落子点.每个落子点都有落白子、落黑子和空白三种可能,因此围棋空间复杂度的上限3613M ≈.科学家们研究发现,可观测宇宙中普通物质的原子总数8010N ≈.则下列各数中与MN最接近的是( )(参考数据:lg30.48≈) A .3310B .5310C .7310D .93102.若lg 2a =,lg3b =,则5log 12等于( )A .21a b a++B .21a b a+C .21a b aD .21a b a-3.专家对某地区新冠肺炎爆发趋势进行研究发现,从确诊第一名患者开始累计时间t (单位:天)与病情爆发系数()f t 之间,满足函数模型:0.22(50)11()t f t e --=+,当()0.1f t =时,标志着疫情将要大面积爆发,则此时t 约为( )(参考数据: 1.13e ≈) A .38 B .40C .45D .474.若x ,y ,z 是正实数,满足2x =3y =5z ,试比较3x ,4y ,6z 大小( )A .3x >4y >6zB .3x >6z >4yC .4y >6z >3xD .6z >4y >3x5.已知:23log 2a =,42log 3b =,232c -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b c a <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b <<6.一种放射性元素最初的质量为500g ,按每年10%衰减.则这种放射性元素的半衰期为( )年.(注:剩余质量为最初质量的一半,所需的时间叫做半衰期),(结果精确到0.1,已知lg 20.3010=,lg30.4771=)A .5.2B .6.6C .7.1D .8.37.设0.34()5a =,0.254b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,125log 4c =,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b a c >> B .c a b >> C .c b a >> D .b c a >>8.若函数ya >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,1],则log a 56+log a 485=( ) A .1B .2C .3D .49.已知函数()sin 2f x x x =-,且()0.3231ln ,log ,223a f b f c f ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则以下结论正确的是A .c a b >>B .a c b >>C .a b c >>D .b a c >>10.已知()lg(10)lg(10)f x x x =++-,则()f x 是( ) A .偶函数,且在(0,10)是增函数 B .奇函数,且在(0,10)是增函数 C .偶函数,且在(0,10)是减函数 D .奇函数,且在(0,10)是减函数11.函数32ln ||()x x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .12.如果函数(0,1)x y a a a =>≠的反函数是增函数,那么函数log (1)a y x =-+的图象大致是( )A .B .C .D .二、填空题13.下列命题中所有正确的序号是_____________.①函数1()3x f x a -=+(0a >且1)a ≠的图像一定过定点(1,4)P ; ②函数(1)f x -的定义域是(1,3),则函数()f x 的定义域为(2,4); ③若1log 12a>,则a 的取值范围是112⎛⎫⎪⎝⎭,; ④若22ln ln()x y x y -->-- (0x >,0y <),则0x y +<. 14.已知18log 2a =,试用a 的式子表示2log 3=________.15.函数x )是_________(奇、偶)函数.16.已知函数f (x )=3x +x ,g(x )=log 3x +2,h (x )=log 3x +x 的零点依次为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小关系是________.17.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x 时,2log (1),01,()31,1,x x f x x x +<⎧=⎨--⎩则方程1()2f x =的所有实根之和为________. 18.已知函数2,0()ln(1),0x x x f x x x ⎧-+≤=⎨+>⎩,若|()|f x ax ≥恒成立,则a 的取值范围是________.19.已知2336m n ==,则11m n+=______.20.如果()231log 2log 9log 64x x x f x =-+-,则使()0f x <的x 的取值范围是______.三、解答题21.已知指数函数()f x 的图象经过点()1,3-,()()2()23x g x f a x f =-+在区间[]1,1-上的最小值是()h a . (1)求函数()f x 的解析式;(2)若3a ≥时,求函数()g x 的最小值()h a 的表达式;(3)是否存在m 、n ∈R 同时满足以下条件:①3m n >>;②当()h a 的定义域为[],n m 时,值域为22,n m ⎡⎤⎣⎦;若存在,求出m 、n 的值;若不存在,说明理由.22.已知函数()2log f x x =,()241g x ax x =-+.(1)若函数()()y f g x =的值域为R ,求实数a 的取值范围;(2)函数22()()()h x f x f x =-,若对于任意的1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦,都存在[]1,1t ∈-使得不等式()22th x k >⋅-成立,求实数k 的取值范围.23.已知函数()x x f x a k a -=-⋅(0a >且1a ≠)是定义域为R 的奇.函数,且3(1)2f =. (1)求k 的值,并判断()f x 的单调性(不要求证明); (2)是否存在实数()2,3mm m >≠,使函数()()22(2)log 1x x m g x a a mf x --⎡⎤=+-+⎣⎦在[]1,2上的最大值为0?如果存在,求出实数m 所有的值;如果不存在,请说明理由. 24.已知222log ()log log x y x y +=+,则x y +的取值范围是__________. 25.已知函数()21log 1x f x x +=-,(1)求函数()y f x =的定义域; (2)证明:()y f x =是奇函数; (3)设()()()14h x f x f x =+,求函数()y h x =在[]3,7内的值域; 26.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x 时,()121xaf x =++. (1)求实数a 的值及()f x 的解析式; (2)求方程4|(1)|5f x -=的解.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设36180310M x N ==,两边取对数,结合对数的运算性质进行整理,即可求出M N . 【详解】解:设36180310M x N ==,两边取对数36136180803lg lg lg3lg10361lg38093.2810x ==-=⨯-=,所以93.2810x =,故选:D . 【点睛】 关键点睛:本题考查了对数的运算,关键是结合方程的思想令36180310x =,两边取对数后进行化简整理.2.C解析:C 【分析】利用对数的换底公式可将5log 12用a 、b 表示. 【详解】根据对数的换底公式得,5lg12lg3lg 4lg32lg 22log 12lg5lg10lg 21lg 21a ba+++====---,故选:C . 【点睛】关键点点睛:该题考查的是有关对数的运算,解答本题的关键是熟记换底公式以及对数的运算性质,利用运算性质化简、运算,其中lg5lg10lg 2=-是题目的一个难点和易错点.3.B解析:B 【分析】 根据()0.1f t =列式求解即可得答案.【详解】 解:因为()0.1f t =,0.22(50)11()t f t e --=+,所以0.22(50)()0.111t f t e--==+,即0.22(50)011t e --=+,所以0.22(50)9t e--=,由于 1.13e ≈,故()21.12.29ee =≈,所以0.222().250t e e --=,所以()0.2250 2.2t --=,解得40t =. 故选:B. 【点睛】本题解题的关键在于根据题意得0.22(50)9t e --=,再结合已知 1.13e ≈得()21.12.29e e =≈,进而根据0.222().250t e e --=解方程即可得答案,是基础题.4.B解析:B 【分析】令235x y z t ===,则1t >,lg lg 2t x =,lg lg 3t y =,lg lg 5tz =,利用作差法能求出结果. 【详解】∵x 、y 、z 均为正数,且235x y z ==, 令235x y z t ===,则1t >, 故2lg log lg 2t x t ==,3lg log lg 3t y t ==,5lg log lg 5tz t ==, ∴()3lg lg5lg 4lg 2lg 3630lg 2lg5lg 2lg5t t t x z -⎛⎫-=-=>⎪⋅⎝⎭,即36x z >; ()2lg lg 27lg 253lg 2lg 6420lg5lg3lg3lg5t t t z y -⎛⎫-=-=> ⎪⋅⎝⎭,即64z y >, 即364x z y >>成立,故选:B. 【点睛】关键点点睛:(1)将指数式转化为对数式; (2)利用作差法比较大小.5.A解析:A 【分析】由换底公式和对数函数的性质可得112b a <<<,再由指数函数的性质可得102c <<,即可得解. 【详解】23ln3ln12log =02ln 2ln 2a ==>,4212ln ln 2ln1323log =03ln 4ln 2ln 2b ====<, a b ∴>22223231log log 410,239222a c -⎛⎫⎛⎫<===< ⎪ ⎪⎭=⎝>⎭=⎝,b c a ∴<<, 故选:A 【点睛】方法点睛:本题考查了对数式、指数式的大小比较,比较大小的常用方法为同底的对数式和指数式利用其单调性进行比较,也可以借助于中间值0和1进行比较,考查了运算求解能力与逻辑推理能力,属于常考题.6.B解析:B 【分析】先根据题意列出关于时间的方程,然后利用指对互化以及对数换底公式并结合所给数据可计算出半衰期. 【详解】设放射性元素的半衰期为x 年,所以()500110%250x-=, 所以()1110%2x-=,所以0.91log 2x =,所以109log 2x =, 所以lg 2lg10lg9x =-,所以lg 212lg 3x =-,所以0.3010120.4771x =-⨯,所以 6.6x ≈,故选:B. 【点睛】思路点睛:求解和对数有关的实际问题的思路: (1)根据题设条件列出符合的关于待求量的等式;(2)利用指对互化、对数运算法则以及对数运算性质、对数换底公式求解出待求量的值.7.A解析:A 【分析】根据指数函数、对数函数的 性质结合中间值0和1比较. 【详解】由指数函数性质得0.34015⎛⎫<< ⎪⎝⎭,0.2514⎛⎫> ⎪⎝⎭,由对数函数性质得125log 04<, ∴b a c >>. 故选:A . 【点睛】本题考查比较幂与对数的,掌握指数函数与对数函数的性质是解题关键.解题方法是借助中间值比较大小.8.C解析:C 【分析】先分析得到a >1,再求出a =2,再利用对数的运算求值得解. 【详解】由题意可得a -a x ≥0,a x ≤a ,定义域为[0,1], 所以a >1,y[0,1]上单调递减,值域是[0,1], 所以f (0)1,f (1)=0, 所以a =2, 所log a 56+log a 485=log 256+log 2485=log 28=3. 故选C 【点睛】本题主要考查指数和对数的运算,考查函数的单调性的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.9.D解析:D 【解析】因为()cos 20f x x '=-<,所以函数()sin 2f x x x =-的单调递减函数,又因为0.3213log 0,ln ln 1,12232e <<=<<,即0.3213log ln 232<<,所以由函数的单调性可得:0.3213(log )(ln )(2)32f f f >>,应选答案D .10.C解析:C 【分析】先判断函数的定义域关于原点对称,再由奇偶性的定义判断奇偶性,根据复合函数的单调判断其单调性,从而可得结论. 【详解】由100100x x +>⎧⎨->⎩,得(10,10)x ∈-, 故函数()f x 的定义域为()10,10-,关于原点对称,又()()lg 10lg(10)()f x x x f x -=-++=,故函数()f x 为偶函数, 而()()2lg(10)lg(10)lg 100f x x x x=++-=-,因为函数2100y x =-在()0,10上单调递减,lg y x =在()0,∞+上单调递增, 故函数()f x 在()0,10上单调递减,故选C. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与单调性,属于中档题. 判断函数的奇偶性首先要看函数的定义域是否关于原点对称,如果不对称,既不是奇函数又不是偶函数,如果对称常见方法有:(1)直接法, ()()f x f x -=±(正为偶函数,负为减函数);(2)和差法,()()0f x f x -±=(和为零奇函数,差为零偶函数);(3)作商法,()()1f x f x -=±(1 为偶函数,1- 为奇函数) .11.A解析:A 【分析】判断奇偶性可排除两个选项,再确定函数值的变化趋势排除一个,得出正确选项. 【详解】解:函数的定义域为{0}xx ≠∣, 因为3322()ln ||ln ||()()()x x x x f x f x x x-----===-,所以()f x 为偶函数,所以排除C ,D,又因为当0x >时,322ln ln ()x x xf x x x x-==-, 当x →+∞时,()f x →+∞,所以排除B故选:A. 【点睛】本题考查由函数解析式选择函数图象,解题方法是排除法,即通过判断函数的性质,特殊的函数值或函数值的变化趋势等,排除错误选项,得出正确答案.12.C解析:C 【分析】由题意求得1a >,再结合对数函数的图象与性质,合理排除,即可求解. 【详解】因为函数(0,1)x y a a a =>≠的反函数是增函数,可得函数x y a =为增函数,所以1a >, 所以函数log (1)a y x =-+为减函数,可排除B 、D ; 又由当0x =时,log (01)0a y =-+=,排除A. 故选:C. 【点睛】本题主要考查了指数函数和对数函数的图象与性质的应用,其中解答中熟记指数函数和对数函数的图象与性质,以及指数函数与对数的关系是解答的关键,着重考查推理与运算能力.二、填空题13.①③④【分析】由指数函数的图象函数的定义域对数函数的性质判断各命题①令代入判断②利用函数的定义求出的定义域判断③由对数函数的单调性判断④引入新函数由它的单调性判断【详解】①令则即图象过点①正确;②则解析:①③④ 【分析】由指数函数的图象,函数的定义域,对数函数的性质判断各命题.①,令1x =代入判断,②利用函数的定义求出()f x 的定义域判断,③由对数函数的单调性判断,④引入新函数1()ln 2ln 2xx g x x x -⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,由它的单调性判断.【详解】①令1x =,则(1)4f =,即()f x 图象过点(1,4),①正确; ②13x <<,则012x <-<,∴()f x 的定义域是(0,2),②错;③1log 1log 2a a a ,∴0112a a <<⎧⎪⎨>⎪⎩,∴112a <<.③正确; ④由22ln ln()x y x y -->-- (0x >,0y <),得ln 2ln()2x y x y --<--,又1()ln 2ln 2xx g x x x -⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭是(0,)+∞上的增函数, ∴由ln 2ln()2x y x y --<--,得x y <-,即0x y +<,④正确.故答案为:①③④【点睛】关键点点睛:本题考查指数函数的图象,对数函数的单调性,函数的定义域问题,定点问题:(1)指数函数(0x y a a =>且1)a ≠的图象恒过定点(0,1); (2)对数函数log (0a y x a =>且1)a ≠的图象恒过定点(1,0), 解题时注意整体思想的应用.14.【分析】根据换底公式和对数运算性质得运算化简即可得答案【详解】解:根据换底公式和对数的运算性质得:故答案为:【点睛】解本题的关键在于根据换底公式得再结合对数运算性质化简即可得答案 解析:12aa- 【分析】根据换底公式和对数运算性质得18182181818log log 9112log 32log 22log 2=⨯=⨯运算化简即可得答案.【详解】解:根据换底公式和对数的运算性质得:18181818182181818181818log log 32log 3log 91log 211111112log 3log 22log 22log 22log 22log 222a a a a---==⨯=⨯=⨯=⨯=⨯=.故答案为:12aa-. 【点睛】解本题的关键在于根据换底公式得182182log 31log 32log 2=⨯,再结合对数运算性质化简18182181818log log 9112log 32log 22log 2=⨯=⨯即可得答案. 15.奇【解析】又所以函数f(x)是奇函数点睛:判断函数的奇偶性其中包括两个必备条件:(1)定义域关于原点对称这是函数具有奇偶性的必要不充分条件所以首先考虑定义域;(2)判断f(x)与f(-x)是否具有等解析:奇 【解析】210x x x x x x R +->=-≥∴∈又()()))lglglg10f x f x x x -+=+==所以函数f(x) 是奇函数.点睛: 判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域; (2)判断f (x )与f (-x )是否具有等量关系.在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价关系式f (x )+f (-x )=0(奇函数)或f (x )-f (-x )=0(偶函数)是否成立.16.【解析】画出函数的图象如图所示:观察图象可知函数的零点依次是点的横坐标由图像可知故答案为点睛:函数的零点与方程根的分布问题解题时常用数形结合思想对于方程的根可分别画出与的图象则两个函数图象的交点的横解析:a b c << 【解析】画出函数3xy =,3log y x =,y x =-,2y =-的图象,如图所示:观察图象可知,函数()3xf x x =+,3()log 2g x x =+,3()logh x x x =+的零点依次是点A ,B ,C 的横坐标,由图像可知a b c <<. 故答案为a b c <<点睛:函数的零点与方程根的分布问题,解题时常用数形结合思想,对于方程()()0f x g x -=的根,可分别画出()f x 与()g x 的图象,则两个函数图象的交点的横坐标即为方程()()0f x g x -=的根.17.【分析】画出分段函数的图像根据图像结合解析式进行求解【详解】根据分段函数的解析式以及函数为奇函数作图如下:由图容易知因为在区间上关于对称且在区间上关于对称故其与直线的所有交点的横坐标之和为0故所有根 解析:21-【分析】画出分段函数的图像,根据图像,结合解析式,进行求解. 【详解】根据分段函数的解析式,以及函数为奇函数,作图如下:由图容易知,因为31y x =--在区间[)1,+∞上,关于3x =对称,且31y x =---+在区间(],1-∞上,关于3x =-对称, 故其与直线12y =的所有交点的横坐标之和为0. 故1()2f x =所有根之和,即为当()0,1x ∈时的根, 此时()21log 12x +=,解得21x =-. 故答案为:21-. 【点睛】本题考查函数图像的交点,涉及函数图像的绘制,函数奇偶性的应用,属函数综合题.18.【分析】分两种情况讨论当时结合图象可知;当时再分两种情况讨论分离参数后化为函数的最值可解得结果【详解】当时则恒成立等价于恒成立函数的图象如图:由图可知;当时所以恒成立等价于恒成立若则若则恒成立所以综 解析:10a -≤≤【分析】分0x >,0x ≤两种情况讨论,当0x >时,结合图象可知0a ≤;当0x ≤时,再分0x =,0x <两种情况讨论,分离参数后化为函数的最值可解得结果. 【详解】当0x >时,()ln(1)0f x x =+>,则|()|f x ax ≥恒成立等价于ln(1)x ax +≥恒成立, 函数ln(1)y x =+的图象如图:由图可知0a ≤;当0x ≤时,2()0f x x x =-+≤,所以|()|f x ax ≥恒成立等价于2x x ax -≥恒成立,若0x =,则a R ∈,若0x <,则1a x ≥-恒成立,所以1a ≥-, 综上所述:10a -≤≤. 故答案为:10a -≤≤ 【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化: ①若()k f x ≥在[,]a b 上恒成立,则max ()k f x ≥; ②若()k f x ≤在[,]a b 上恒成立,则min ()k f x ≤;③若()k f x ≥在[,]a b 上有解,则min ()k f x ≥; ④若()k f x ≤在[,]a b 上有解,则max ()k f x ≤;19.【分析】根据对数的定义和运算法则即可求解【详解】由可得所以所以故答案为:【点睛】本题主要考查对数的运算法则的应用考查了学生的计算能力属于中档题 解析:12【分析】根据对数的定义和运算法则即可求解. 【详解】由2336m n ==可得23log 36,log 36m n == 所以361log 2m =,361log 3n=, 所以363636111log 2log 3log 62m n +=+==, 故答案为:12【点睛】本题主要考查对数的运算法则的应用,考查了学生的计算能力,属于中档题.20.【分析】可结合对数化简式将化简为再解对数不等式即可【详解】由由得即当时故;当时无解综上所述故答案为:【点睛】本题考查对数化简公式的应用分类讨论求解对数型不等式属于中档题解析:81,3⎛⎫⎪⎝⎭【分析】可结合对数化简式将()f x 化简为()1log 2log 3log 4x x x f x =-+-,再解对数不等式即可 【详解】由()2323231log 2log 9log 641log 2log 3log 4x x x x x x f x =-+-=-+-31log 2log 3log 41log 8x x x x =-+-=+,由()0f x <得81log 03x -<,即8log log 3xx x >, 当1x >时,83x <,故81,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;当()0,1x ∈时,83x >,无解 综上所述,81,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭故答案为:81,3⎛⎫ ⎪⎝⎭【点睛】本题考查对数化简公式的应用,分类讨论求解对数型不等式,属于中档题三、解答题21.(1)1()3xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)()126h a a =-;(3)不存在,理由见解析. 【分析】(1)设()xf x c =(0c >且1c ≠),由题意可得()13f -=,可求得c 的值,进而可求得函数()f x 的解析式;(2)令11,333xt ⎛⎫⎡⎤=∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,设()223k t t at =-+,分析当3a ≥时,函数()k t 的单调性,进而可得出()()min h a k t =,即可得解;(3)分析出函数()h a 在区间[],n m 上单调递减,可得出22126126n m m n ⎧-=⎨-=⎩,将两个等式作差可得出6m n +=,结合3m n >>判断可得出结论. 【详解】(1)设()xf x c =(0c >且1c ≠),因为指数函数()f x 的图象经过点()1,3-,()113f c-∴-==,即13c =,因此,()13xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭; (2)令()13xt f x ⎛⎫== ⎪⎝⎭,[]1,1x ∈-,1,33t ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦, 所以,设()223k t t at =-+,对称轴为t a =.3a ≥,可知()k t 在1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,当3t =时,()k t 取最小值,即()g x 取最小值()()3126h a k a ==-; (3)由(2)知3m n >>时,()126h a a =-在[],n m 上单调递减,若此时()h a 的值域为22,n m ⎡⎤⎣⎦,则22126126n m m n ⎧-=⎨-=⎩,即()()()6m n m n m n -=-+,m n ≠,则0m n -≠,6m n ∴+=,又3m n >>,则6m n +>,故不存在满足条件的m 、n 的值. 【点睛】方法点睛:(1)二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴动区间定,不论哪种类型,解决的关键就是考查对称轴于区间的位置关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论;(2)二次函数的单调性主要依据二次函数图象的对称轴进行分析讨论求解. 22.(1)[]0,4a ∈;(2)2k <. 【分析】(1)由()2log f x x =,()()y f g x =的值域为R ,知()g x 值域应为小于等于0的数直至正无穷,分类讨论参数a 的正负,再结合二次函数值域与判别式的关系即可求解; (2)对恒成立问题与存在性问题转化得()22tmin k h x ⋅<+在[]1,1t ∈-有解,求得()min h x ,再结合函数单调性即可求解【详解】(1)0a <时,内函数有最大值,故函数值不可能取到全体正数,不符合题意; 当0a =时,内函数是一次函数,内层函数值可以取遍全体正数,值域是R ,符合题意; 当0a >时,要使内函数的函数值可以取遍全体正数,只需要函数最小值小于等于0, 故只需0≥,解得(]0,4a ∈.综上得[]0,4a ∈;2()由题意可得2222()222t k h x log x log x ⋅<+=-+在1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦恒成立, 则()221tmin k h x ⋅<+=在[]1,1t ∈-有解,即1<2t k 在[]1,1t ∈-有解, 122t maxk ⎛⎫∴<= ⎪⎝⎭,综上,实数k 的取值范围2k <.【点睛】关键点睛:本题考查由对数型复合函数的值域求解参数取值范围,由恒成立与存在性问题建立的不等式求解参数取值范围,解题关在在于: (1)()()()log a f x g x =值域为R ,()g x 值域范围的判断; (2)全称命题与存在性命题逻辑关系的理解与正确转化. 23.(1)1k =;()f x 为R 上的增函数;(2)存在,176m =. 【分析】(1)根据奇函数的性质和()312f =,代入求函数的解析式,并判断单调性;(2)由(1)可知()()2(2)2log 22221xx x x m g x m ---=+--+⎡⎤⎣⎦,并通过换元22x x t -=-,转化为()()()22log 3m g t t mt -=-+,讨论底数21m ->,和021m <-<两种情况,并讨论内层函数的对称轴和定义域的关系,结合外层函数的单调性,确定内层函数的最值,最后确定函数的最大值求m . 【详解】(1)∵函数()x xf x a k a -=-⋅(0a >且1a ≠)是定义域为R 的奇函数,0R ∈,∴(0)0f =,10k -=,∴1k =. 因为3(1)2f =,∴132a a -=,22320a a --=,2a =或12a =-, ∵0a >,∴2a =,()22x x f x -=-,因为2x 为增函数,2x -为减函数,所以()f x 为R 上的增函数. (Ⅱ)()()22(2)log 1xx m g x aa mf x --⎡⎤=+-+⎣⎦()22(2)log 22221x x x xm m ---=+--+⎡⎤⎣⎦()()2(2)log 22223x x x x m m ---⎡⎤=---+⎢⎥⎣⎦, 设22x x t -=-,则()()22222233x x x x m t mt -----+=-+,∵[]1,2x ∈,∴315,24⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦t ,记()23h t t mt =-+, (1)当021m <-<,即23m <<时,要使()g x 最大值为0,则要min ()1h t =,∵22()()(3)24m m h t t =-+-,312m <<,315,24⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦t ,∴()h t 在315,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,∴min 3213()()242h t h m ==-,由min ()1h t =,得176m =,因17(2,3)6∈,所以176m =满足题意. (2)当21m ->,即3m >时,要使()g x 最大值为0,则要max ()1h t =,且min ()0h t >. ∵322m >, ①若321228m <≤ ,则max 1522515()()314164h t h m ==-+=,25760m =,又2min ()()3024m m h t h ==->,∴3m <<25760>∴25760m =不合题意. ②若2128m > ,即214m >,则max 32132132121()()02424248h t h m ==-<-⨯=-<,max ()1h t ≠,综上所述,只存在176m =满足题意.【点睛】关键点点睛:本题考查对数型复合函数根据最值,求参数的取值范围,属于中档题型,本题的第一个关键点是换元化简函数,设22x x t -=-,则()()22222233x x x x m t mt -----+=-+,第二个关键点是需分析外层函数的单调性,并讨论内层函数的对称轴和定义域的关系.24.[4,)+∞【分析】利用对数式的运算性质把给出的等式变形,去掉对数符号后利用基本不等式转化为关于(x +y )的二次不等式,求解后即可得到x +y 的取值范围. 【详解】222log ()log log x y x y +=+,x y xy ∴+=,0,0x y >>,2()2x y x y xy +∴+=≤,当且仅当2x y ==时,等号成立。
新人教版高中数学必修第一册第三单元《函数概念与性质》测试(包含答案解析)(5)

一、选择题1.已知函数()1f x +是偶函数,当121x x <<时,()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,设12a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()2b f =,()3c f =,则a 、b 、c 的大小关系为( ) A .b a c << B .c b a << C .b c a << D .a b c <<2.已知0.31()2a =,12log 0.3b =,0.30.3c =,则a b c ,,的大小关系是( )A .a b c <<B .c a b <<C .a c b <<D .b c a <<3.已知()2xf x x =+,[](),M a b a b =<,(){}4,N yy f x x M ==∈∣,则使得MN 的实数对(),a b 有( )A .0个B .1个C .2个D .3个4.函数y =的值域是( ) A .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B .[]0,1C .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[)0,+∞5.函数()f x 对于任意x ∈R ,恒有()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,那么( ) A .可能不存在单调区间 B .()f x 是R 上的增函数 C .不可能有单调区间D .一定有单调区间6.设函数()f x 的定义域为R ,()()112f x f x +=,当(]0,1x ∈时,()()1f x x x =-.若存在[),x m ∈+∞,使得()364f x =有解,则实数m 的取值范围为( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ B .3,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .11,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦7.已知32()2f x x ax ax =++,对任意两个不等实数12,[1,)x x ∈+∞,都有()()2112120x f x x f x x x ->-,则a 的取值范围( )A .2a ≥-B .2a ≤-C .4a ≥-D .4a ≤-8.定义在R 上的函数()f x 满足(2)2()f x f x +=,且当(]2,4x ∈时,224,23,()2,34,x x x f x x x x ⎧-+≤≤⎪=⎨+<≤⎪⎩,()1g x ax =+,对(]12,0x ∀∈-,2[2,1]x ∃∈-,使得()()21g x f x =,则实数a 的取值范围为( )A .11,,88⎛⎫⎡⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭B .11,00,48⎡⎫⎛⎤-⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦ C .(0,8]D .11,,48⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭9.已知定义在R 上的连续奇函数()f x 的导函数为()f x ',当0x >时,()()0f x f x x'+>,则使得()()()2213310xf x x f x +-->成立的x 的取值范围是( )A .()1,+∞B .()11,1,5⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ C .1,15⎛⎫⎪⎝⎭D .(),1-∞10.已知函数2log (1),1,()1,1,x x f x x +≥⎧=⎨<⎩则满足(21)(31)f x f x +<-的实数x 的取值范围是( ) A .2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭B .(2,)+∞C .2,23⎛⎫⎪⎝⎭D .()1,211.已知函数2,1()1,1x ax x f x ax x ⎧-+≤=⎨->⎩,若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则实数a 的取值范围是( ) A .2a <-或2a > B .2a > C .22a -<< D .2a <12.已知函数()22x f x =-,则函数()y f x =的图象可能是( )A .B .C .D .13.函数3e ex x x y -=+(其中e 是自然对数的底数)的图象大致为( )A .B .C .D .14.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则()()()()2132020f f f f +++=( )A .50B .0C .2D .-201815.现有下列四个结论中,其中正确结论的个数是( ) ①幂函数()kyxk Q =∈的图象与函数1y x=的图象至少有两个交点; ②函数()30xy k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3xy =的图象经过平移得到;③函数11(0)312xy x x ⎛⎫=+≠⎪-⎝⎭是偶函数; ④函数21lg ||x y x +=无最大值,也无最小值;A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题16.设()xf x a x =+,若()36f =,则不等式()()21f x f x ->的解集为____________.17.已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x ≥时,()()1f x x x =-.(1)在坐标系中画出函数()f x 在R 上的完整图象; (2)求函数()f x 在R 上的解析式.18.已知函数()f x 是定义在R 上的单调函数,且对任意的实数x ,有()34xf f x ⎡⎤-=⎣⎦,则满足4()0f x x->的x 的取值范围为__________. 19.函数()112f x x x=+-的定义域为__________. 20.设函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,其导函数为()f x ',且有()()2f x xf x x '+>,则不等式()()()220202020420x f x f ---≤的解集为______.21.已知函数246,0()log ,0x x f x x x x ⎧++>⎪=⎨⎪<⎩,则()()2f f -=______. 22.已知11()x x f x e e x --=-+,则不等式()(63)2f x f x +-≤的解集是________. 23.已知函数2421()349x x f x +-=-+,则(21)(2)8f x f x -++>的解集为__.24.已知甲、乙两地相距150 km ,某人开汽车以60 km/h 的速度从甲地到达乙地,在乙地停留一小时后再以50 km/h 的速度返回甲地,把汽车距甲地的距离s 表示为时间t 的函数,则此函数的表达式为__________.25.已知函数()h x ,()g x (()0g x ≠)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当0x <时,()()()()0h x g x h x g x ''-<,且()10h -=.若()()0h a g a <,则a 的取值范围为__________. 26.已知()f x 为偶函数,当0x ≥时,1cos ,[0,]2()121,(,)2x x f x x x π⎧∈⎪⎪=⎨⎪-∈+∞⎪⎩,则不等式1(1)2f x -≤的解集为__________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】推导出函数()f x 为()1,+∞上的增函数,且有()()11f x f x +=-,可得出52a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,进而可得出a 、b 、c 的大小关系. 【详解】当121x x <<时,()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦,则()()21f x f x >, 所以,函数()f x 为()1,+∞上的增函数, 由于函数()1f x +是偶函数,可得()()11f x f x +=-,1335112222a f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-=-=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,53212>>>,因此,b a c <<. 故选:A. 【点睛】 思路点睛:解答比较函数值大小问题,常见的思路有两个: (1)判断各个数值所在的区间; (2)利用函数的单调性直接解答.2.B解析:B 【分析】由指数函数的性质可得112a <<,由对数函数的性质可得1b >,由幂函数的性质可得0.30.310.32⎛⎫< ⎪⎝⎭,从而可得结果.【详解】∵0.31()2a =,12log 0.3b = 0.30.3c =∴10.3111112222a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=<=<= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,11221log 0.3log 12b =>=, 0.30.310.32c ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,∴c a b << 故选:B 【点睛】方法点睛:解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间()()(),0,0,1,1,-∞+∞ );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用.3.D解析:D 【分析】 先判断函数()2xf x x =+是奇函数,且在R 上单调递增;根据题中条件,得到()()44f a a f b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,求解,即可得出结果. 【详解】 因为()2xf x x =+的定义域为R ,显然定义域关于原点对称, 又()()22x xf x f x x x --==-=--++, 所以()f x 是奇函数, 当0x ≥时,()21222x x f x x x x ===-+++显然单调递增;所以当0x <时,()2xf x x =-+也单调递增; 又()00f =,所以函数()2xf x x =+是连续函数; 因此()2xf x x =+在R上单调递增; 当[],x M a b ∈=时,()()()44,4y f x f a f b =∈⎡⎤⎣⎦,因为(){}4,N yy f x x M ==∈∣,所以为使M N ,必有()()44f a af b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,即4242aa ab b b a b⎧=⎪+⎪⎪=⎨+⎪⎪<⎪⎩,解得22a b =-⎧⎨=⎩或20a b =-⎧⎨=⎩或02a b =⎧⎨=⎩, 即使得M N 的实数对(),a b 有()2,2-,()2,0-,()0,2,共3对.故选:D. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于先根据函数解析式,判断函数()f x 是奇函数,且在R 上单调递增,得出[],x M a b ∈=时,()4y f x =的值域,列出方程,即可求解.4.C解析:C 【分析】令t =,转化为21ty t =+,0t ≥,根据均值不等式求解即可. 【详解】令t =,则0t ≥,当0t =时,0y =, 当0t ≠时,2110112t y t t t <==≤=++,当且仅当1t =时,即2x =时等号成立, 综上102y ≤≤, 故选:C 【点睛】关键点点睛:注意含根号式子中,经常使用换元法,利用换元法可简化运算,本题注意均值不等式的使用,属于中档题.5.A解析:A 【分析】根据题意,举出两个满足()12f x f x ⎛⎫<+⎪⎝⎭的例子,据此分析选项可得答案.【详解】根据题意,函数()f x 对于任意x ∈R ,恒有()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭, 则()f x 的解析式可以为:()2,1 1.51,0.510,00.5x f x x x ⎧⎪<≤⎪⎪=<≤⎨⎪<≤⎪⎪⎩,满足()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,不是增函数,没有单调区间,也可以为()f x x =,满足()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭, 是增函数,其递增区间为R ,则()f x 可能存在单调区间,也可能不存在单调区间, 则A 正确;BCD 错误; 故选:A. 【点睛】关键点睛:本题考查函数单调性的定义,构造反例是解决本题的关键.6.D解析:D 【分析】 根据()()112f x f x +=,可知()()112f x f x =-,可得函数解析式并画出函数图象,由图象可得m 的取值范围. 【详解】 根据()()112f x f x +=,可知()()112f x f x =-, 又当(]0,1x ∈时,()()110,4f x x x ⎡⎤=-∈⎢⎥⎣⎦, 所以(]1,2x ∈时,(]10,1x -∈,()()111(1)(1)20,228f x f x x x ⎡⎤=-=--∈⎢⎥⎣⎦, (]2,3x ∈时,(]11,2x -∈,()()111(1)(2)30,4416f x f x x x ⎡⎤=-=--∈⎢⎥⎣⎦, (]3,4x ∈时,(]12,3x -∈,()()111(1)(3)40,2832f x f x x x ⎡⎤=-=--∈⎢⎥⎣⎦,即3()64f x <恒成立,可画出函数图象,当(]2,3x ∈时,13(2)(3)464x x --=,解得94x =或114x =, 故若存在[),x m ∈+∞,使得()364f x =有解,则实数114m ≤,故选:D.7.C解析:C 【分析】首先变形条件,得到函数()()f xg x x=在[)1,+∞单调递增,利用二次函数的单调性,求a 的取值范围.【详解】[)12,1,x x ∈+∞,不等式两边同时除以12x x ()()()()12211212121200f x f x x f x x f x x x x x x x --∴>⇔>--, 即函数()()f x g x x=在[)1,+∞单调递增,()22g x x ax a =++, 函数的对称轴是4a x =-,则14a-≤,解得:4a ≥-.故选:C 【点睛】关键点点睛:本题的关键是原式等价为()()121212f x f x x x x x ->-,从而通过构造函数,确定函数的单调性,转化为二次函数的单调性解决问题.8.D解析:D 【分析】问题等价于函数()f x 在(]2,0-上的值域是函数()g x 在[2,1]-上的值域的子集,先求出()f x 在(]2,4上的值域,再根据(2)2()f x f x +=求出()f x 在(]2,0-的值域;分类讨论求出()g x 的值域,根据子集关系即可求出a 的范围. 【详解】由题知问题等价于函数()f x 在(]2,0-上的值域是函数()g x 在[2,1]-上的值域的子集.当(]2,4x ∈时,2(2)4,23()2,34x x f x x x x ⎧--+≤≤⎪=⎨+<≤⎪⎩, 由二次函数及对勾函数的图象及性质,得此时9()3,2f x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,由(2)2()f x f x +=,可得11()(2)(4)24f x f x f x =+=+ 当(]2,0x ∈-时,(]42,4x +∈.则()f x 在(]2,0-的值域为39,48⎡⎤⎢⎥⎣⎦.当0a >时,()[21,1]g x a a ∈-++,则有3214918a a ⎧-+≤⎪⎪⎨⎪+≥⎪⎩,解得18a ≥,当0a =时,()1g x =,不符合题意;当0a <时,()[1,21]g x a a ∈+-+,则有3149218a a ⎧+≤⎪⎪⎨⎪-+≥⎪⎩,解得14a -.综上所述,可得a 的取值范围为11,,48⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭. 故选:D . 【点睛】本题考查双变元利用值域求参数的问题,属于中档题.结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:一般地,已知函数()[],,y f x x a b =∈,()[],,y g x x c d =∈ (1)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∀∈,总有()()12f x g x <成立,故()()2max min f x g x <; (2)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2max max f x g x <; (3)若[]1,x a b ∃∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2min min f x g x <; (4)若若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x =,则()f x 的值域是()g x 值域的子集 .9.C解析:C 【分析】根据0x >时()()0f x f x x'+>可得:()()0xf x f x '+>;令()()g x xf x =可得函数在()0,∞+上单调递增;利用奇偶性的定义可证得()g x 为偶函数,则()g x 在(),0-∞上单调递减;将已知不等式变为()()231g x g x >-,根据单调性可得自变量的大小关系,解不等式求得结果. 【详解】当0x >时,()()0f x f x x'+> ()()0xf x f x '∴+>令()()g x xf x =,则()g x 在()0,∞+上单调递增()f x 为奇函数 ()()()()g x xf x xf x g x ∴-=--== ()g x ∴为偶函数则()g x 在(),0-∞上单调递减()()()2213310xf x x f x ∴+-->等价于()()231g x g x >-可得:231x x >-,解得:115x << 本题正确选项:C 【点睛】本题考查函数奇偶性和单调性的综合应用问题,关键是能够构造函数,根据导函数的符号确定所构造函数的单调性,并且根据奇偶性的定义得到所构造函数的奇偶性,从而将函数值的大小关系转变为自变量之间的比较.10.B解析:B 【分析】根据函数的解析式,得出函数的单调性,把不等式(21)(32)f x f x +<-,转化为相应的不等式组,即可求解. 【详解】由题意,函数2log (1),1()1,1x x f x x +≥⎧=⎨<⎩, 可得当1x <时,()1f x =,当1≥x 时,函数()f x 在[1,)+∞单调递增,且()21log 21f ==,要使得()()2131f x f x +<-,则2131311x x x +<-⎧⎨->⎩,解得2x >, 即不等式()()2131f x f x +<-的解集为()2,+∞, 故选:B. 【点睛】思路点睛:该题主要考查了函数的单调性的应用,解题思路如下: (1)根据函数的解析式,得出函数单调性; (2)合理利用函数的单调性,得出不等式组; (3)正确求解不等式组,得到结果.11.D解析:D 【分析】若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则说明()f x 在R 上不单调,分0a =,0a <和0a >三种情况讨论求解.【详解】若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则说明()f x 在R 上不单调,当0a =时,2,1()1,1x x f x x ⎧-≤=⎨->⎩,图象如图,满足题意;当0a <时,函数2y x ax =-+的对称轴02ax =<,其图象如图,满足题意;当0a >时,函数2y x ax =-+的对称轴02ax =>,其图象如图,要使()f x 在R 上不单调,则只要满足12a<,解得2a <,即02a <<.综上,2a <. 故选:D. 【点睛】本题考查分段函数的单调性的应用及二次函数的性质的应用,得出()f x 在R 上不单调是解题的关键.12.B解析:B 【分析】先将函数化成分段函数的形式,再根据函数在不同范围上的性质可得正确的选项. 【详解】()22,12222,1x xxx f x x ⎧-≥=-=⎨-<⎩易知函数()y f x =的图象的分段点是1x =,且过点()1,0,()0,1,又()0f x ≥,故选:B . 【点睛】本题考查函数图象的识别,此类问题一般根据函数的奇偶性、单调性、函数在特殊点处的函数的符号等来判别,本题属于基础题.13.A解析:A 【分析】由函数的奇偶性排除B ;由0x >的函数值,排除C ;由当x →+∞时的函数值,确定答案. 【详解】由题得函数的定义域为R ,因为3()()x xxf x f x e e---==-+,所以函数是奇函数,所以排除B ; 当0x >时,()0f x >,所以排除C ;当x →+∞时,()0f x →,所以选A . 故选:A 【点睛】方法点睛:根据函数的解析式找图象,一般先找图象的差异,再用解析式验证得解.14.B解析:B 【分析】由奇函数和(1)(1)f x f x +=-得出函数为周期函数,周期为4,然后计算出(3),(2),(4)f f f 后可得结论.【详解】由函数()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,所以()()f x f x =--,且(0)0f =, 又由(1)(1)f x f x -=+,即(2)()()f x f x f x +=-=-,进而可得()(4)f x f x =+,所以函数()f x 是以4为周期的周期函数,又由(1)2f =,可得(3)(1)(1)2f f f =-=-=-,(2)(0)0f f ==,(4)(0)0f f ==, 则(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=, 所以(1)(2)(3)(2020)505[(1)(2)(3)(4)]0f f f f f f f f ++++=⨯+++=.故选:B . 【点睛】关键点睛:本题考查利用函数的周期性求函数值,解决本题的关键是由函数是奇函数以及(1)(1)f x f x -=+得出函数是周期为4的周期函数,进而可求出结果.15.A解析:A 【分析】①举反例说明命题为假;②应该是伸缩变换,可以判断出命题为假;③由奇偶函数的定义判断处函数为偶函数,可得命题为真; ④将函数变形,由均值不等式的性质可得最小值,可得命题为假.解:①取幂函数2y x ,显然与1y x=仅有一个交点,所以①不正确;②函数()30xy k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3xy =的图象经过伸缩得到,所以②不正确;③设()y f x =,由()()()3111,0312231xxxx f x x x +⎛⎫=+=≠ ⎪--⎝⎭,定义域关于原点对称, 则()()()()()()3131231231x x xxx x f x f x ---++-===--,()f x ∴是偶函数,故③正确;④函数215lg lg ||||||x y x x x ⎛⎫+==+ ⎪⎝⎭, 而lg y u =在定义域上单调递增,所以函数21lg ||x y x +=有最小值无最大值,所以④不正确. 故选:A . 【点睛】本题考查指对幂函数的性质,属于基础题.二、填空题16.【分析】先由解出a 讨论的单调性利用函数单调性解不等式即可【详解】因为且所以解得在R 上单增可化为:解得:不等式的解集为故答案为:【点睛】利用单调性解不等式通常用于:(1)分段函数型不等式;(2)复合函 解析:()1,+∞【分析】先由()36f =,解出a ,讨论()xf x a x =+的单调性,利用函数单调性解不等式即可.【详解】因为()xf x a x =+,且()36f =,,所以33a =,解得1a =>.()(),ln 1x x f x f a x a x a =+∴=+'ln 0,ln 111,x x a a a a a >∴>∴>+,()x f x a x ∴=+在R 上单增. ()()21f x f x ->可化为:21x x ->解得:1x >.不等式()()21f x f x ->的解集为()1,+∞ 故答案为:()1,+∞利用单调性解不等式通常用于: (1)分段函数型不等式;(2)复合函数型不等式;(3)抽象函数型不等式;(4)解析式较复杂的不等式;17.(1)图象答案见解析;(2)【分析】(1)利用奇函数图像关于原点对称先作出当时的图像在作出它关于原点的对称图像即可;(2)先用代入法求在的解析式在合并在一起写成分段函数即可【详解】解:(1)图像如图解析:(1)图象答案见解析;(2)(1),0()(1),0x x x f x x x x -≥⎧=⎨+<⎩.【分析】(1)利用奇函数图像关于原点对称,先作出当0x ≥时,()()1f x x x =-的图像,在作出它关于原点的对称图像即可;(2)先用代入法求()f x 在0x <的解析式,在合并在一起写成分段函数即可. 【详解】解:(1) 图像如图示.(2)设0x <,则0x ->,所以()(1())(1)f x x x x x -=---=-+, 又因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数, 所以()()f x f x -=-.所以当0x <,()()1f x x x =+, 综上()f x 的解析式为:(1),0()(1),0x x x f x x x x -≥⎧=⎨+<⎩.【点睛】函数奇偶性的应用: (1) 利用奇偶性求函数值; (2) 利用奇偶性画图像; (3) 利用奇偶性求函数的解析式.18.【分析】根据题意可得为定值设为c 根据题意可求得c 的值即可得的解析式根据的单调性及即可求得答案【详解】因为是定义在R 上的单调函数且所以对于任意x 为定值设为c 即所以又所以c=1即设因为与都为单调递增函数 解析:(1,)+∞【分析】根据题意可得()3xf x -为定值,设为c ,根据题意,可求得c 的值,即可得()f x 的解析式,根据()g x 的单调性及(1)0g =,即可求得答案. 【详解】因为()f x 是定义在R 上的单调函数,且()34xf f x ⎡⎤-=⎣⎦,所以对于任意x ,()3xf x -为定值,设为c ,即()3xf x c -=,所以()3()4x f f x f c ⎡⎤-==⎣⎦,又()34cf c c =+=,所以c=1,即()31xf x =+,设44()1()3x g x f x x x+=-=-, 因为3xy =与4y x=-都为单调递增函数, 所以()g x 为单调递增函数,且(1)3140g =+-=,所以4()301xg x x+=->的取值范围为(1,)+∞, 故答案为:(1,)+∞ 【点睛】解题的关键是根据单调性,得到()3xf x -为定值,求得()f x 的解析式,再解不等式,考查分析理解,计算求值的能力,属中档题.19.且【分析】令即可求出定义域【详解】令解得且所以函数定义域为且故答案为:且【点睛】本题考查了函数定义域的求解属于基础题解析:{1x x ≥-且}2x ≠ 【分析】 令1020x x +≥⎧⎨-≠⎩即可求出定义域.【详解】令1020x x +≥⎧⎨-≠⎩,解得1x ≥-且2x ≠, 所以函数定义域为{1x x ≥-且}2x ≠ 故答案为: {1x x ≥-且}2x ≠. 【点睛】本题考查了函数定义域的求解,属于基础题.20.【分析】根据已知构造新函数利用导数求得函数的单调性根据函数的单调性列出不等式即可求解【详解】因为函数是定义在上的可导函数且有即设函数则所以函数在上单调递增又因为即所以则即的即不等式的解集为故答案为: 解析:(2020,2022]【分析】根据已知构造新函数,利用导数求得函数的单调性,根据函数的单调性,列出不等式,即可求解. 【详解】因为函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,且有()()2f x xf x x '+>, 即()()222xf x x f x x '+>设函数()()2g x x f x =,则()()()220g x xf x x f x '=+>,所以函数()g x 在()0,∞+上单调递增,又因为()()()220202020420x f x f ---≤,即()()()222020202022x f x f --≤, 所以(2020)(2)g x g -≤,则2020020202x x ->⎧⎨-≤⎩ ,即的20202022x <≤,即不等式的解集为(2020,2022]. 故答案为:(2020,2022]. 【点睛】本题主要考查了函数的单调性的应用,其中解答中构造新函数,结合题设条件求得新函数的单调性,结合新函数的性质求解是解答的关键,着重考查构造思想,以及推理与运算能力.21.11【分析】用分段函数的解析式先求出从而可得的值【详解】解:∵且∴∴故答案为:【点睛】本题主要考查分段函数的解析式属于中档题对于分段函数解析式的考查是命题的动向之一这类问题的特点是综合性强对抽象思维解析:11 【分析】用分段函数的解析式先求出()2f - ,从而可得()()2f f -的值.【详解】解:∵ 246,0()log ,0x x f x x x x ⎧++>⎪=⎨⎪<⎩,且20-<, ∴ ()222log 10f -=->= ∴ ()()()42116111f f f -==++=.故答案为:11. 【点睛】本题主要考查分段函数的解析式,属于中档题.对于分段函数解析式的考查是命题的动向之一,这类问题的特点是综合性强,对抽象思维能力要求高,因此解决这类题一定要层次清楚,思路清晰.22.【分析】先构造函数得到关于对称且单调递增再结合对称性与单调性将不等式转化为即可求解【详解】构造函数那么是单调递增函数且向左移动一个单位得到的定义域为且所以为奇函数图象关于原点对称所以图象关于对称不等 解析:[2,)+∞【分析】先构造函数111()()1(1)x x g x f x e x e --=-=-+-,得到()g x 关于(1,0)对称,且单调递增,再结合对称性与单调性将不等式()(63)2f x f x +- 转化为34x x -即可求解. 【详解】构造函数111()()1(1)x x g x f x e x e --=-=-+-,那么()g x 是单调递增函数,且向左移动一个单位得到1()(1)xxh x g x e x e =+=-+, ()h x 的定义域为R ,且1()()x x h x e x h x e-=--=-, 所以()h x 为奇函数,图象关于原点对称,所以()g x 图象关于(1,0)对称. 不等式()(63)2f x f x +- 等价于()1(63)10f x f x -+--, 等价于()(63)0()[2(63)](34)g x g x g x g x g x +-∴--=-,结合()g x 单调递增可知342x x x -∴, 所以不等式()(63)2f x f x +- 的解集是[2,)+∞. 故答案为:[2,)+∞. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性和单调性的应用,考查函数的对称性的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.23.【分析】根据题意设则原不等式变形为分析函数的奇偶性以及单调性可得原不等式等价于解可得的取值范围即可得答案【详解】根据题意函数设则变形可得即;对于其定义域为则有即函数为奇函数;函数在上为增函数在上为减解析:1(,)3-+∞【分析】根据题意,设2442()()433x x g x f x +-=-=-,则原不等式变形为(21)(2)0g x g x -++>,分析函数()g x 的奇偶性以及单调性可得原不等式等价于212x x ->--,解可得x 的取值范围,即可得答案.【详解】根据题意,函数 24244221()343349x x x x f x ++--=-+=-+,设2442()()433x x g x f x +-=-=-,则(21)(2)8f x f x -++>,变形可得(21)4(2)40f x f x --++->,即(21)(2)0g x g x -++>;对于2442()()433x x g x f x +-=-=-,其定义域为R ,则有24422442()33(33)()x x x x g x g x -+++--=-=--=-,即函数()g x 为奇函数; 函数243x y +=在R 上为增函数,423xy -=在R 上为减函数,故函数2442()33x x g x +-=-在R 上为增函数,故(21)(2)0(21)(2)(21)(2)212g x g x g x g x g x g x x x -++>⇒->-+⇒->--⇒->--,解可得13x >-,即不等式的解集为1(3-,)+∞.故答案为:1(3-,)+∞.【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,注意分析函数()g x 的奇偶性与单调性,属于中档题.24.【分析】算出该人从甲地到乙地所用时间和从乙地返回到甲地所用时间即可得到本题函数的定义域将其分为三段再结合各个时间段上该人的运动状态可得汽车离甲地的距离距离(千米)与时间(小时)的函数表达式【详解】根解析:60,0 2.5,150,2.5 3.5,32550,3.5 6.5t t s t t t ≤≤⎧⎪=<<⎨⎪-≤≤⎩【分析】算出该人从甲地到乙地所用时间和从乙地返回到甲地所用时间,即可得到本题函数的定义域,将其分为三段,再结合各个时间段上该人的运动状态,可得汽车离甲地的距离距离s (千米)与时间t (小时)的函数表达式. 【详解】根据题意此人运动的过程分为三个时段, 当0 2.5t ≤≤时,60s t =; 当2.5 3.5t <<时,150s =;当3.5 6.5t ≤≤时,()15050 3.532550t t t =--=-.综上所述,60,0 2.5,150,2.5 3.5,32550,3.5 6.5.t t s t t t ≤≤⎧⎪=<<⎨⎪-≤≤⎩故答案为60,0 2.5,150,2.5 3.5,32550,3.5 6.5.t t s t t t ≤≤⎧⎪=<<⎨⎪-≤≤⎩【点睛】本题考查分段函数应用题,求函数表达式,着重考查基本初等函数的应用和分段函数的理解等知识,属于基础题.25.【分析】令根据当时可得因此函数在时单调递减又为奇函数由于可得即可求得答案【详解】①令当时函数在时单调递减;的解集为②函数()分别是定义在上的奇函数和偶函数是上的奇函数当时的解集为综上所述不等式的解集 解析:()()1,01,-⋃+∞【分析】 令()()()h x F x g x =,根据当0x <时, ()()()()0h x g x h x g x ''-<可得()0F x '<,因此函数()F x 在0x <时单调递减,又()F x 为奇函数,由于()10h -=,可得(1)(1)0F F -==,即可求得答案.【详解】①令()()()h x F x g x =. 当0x <时, ()()()()0h x g x h x g x ''-<,∴()()()()2()()0h x g x h F x g x x g x '=''-< ∴函数()F x 在0x <时单调递减;()10h -=,(1)(1)0F F ∴-==∴()0F a <的解集为()1,0- ②函数()h x ,()g x (()0g x ≠)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数 ∴()()()()()()h x h x F x F x g x g x --==-=-- ∴()F x 是R 上的奇函数,∴当0x >时,()0F a <的解集为(1,)+∞综上所述,不等式()()0h a g a <的解集为:()()1,01,-⋃+∞. 故答案为:()()1,01,-⋃+∞. 【点睛】本题主要考查了根据函数单调性和奇偶性解不等式,解题关键是掌握根据题意构造函数的方法和由导数判断函数单调性的解题方法,考查了分析能力和计算能力,属于中档题. 26.【解析】当时由即则即当时由得解得则当时不等式的解为则由为偶函数当时不等式的解为即不等式的解为或则由或解得:或即不等式的解集为点睛:本题是一道关于分段函数的应用的题目考查了不等式的求解以及函数的图象问 解析:4712{|}3443x x x ≤≤≤≤或 【解析】当102x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,由()1 2f x =,即1 2cos x π=则 3x ππ=,即1 3x = 当12x >时,由()1 2f x =,得121?2x -=,解得3 4x = 则当0x ≥时,不等式()12f x ≤的解为1334x ≤≤ 则由()f x 为偶函数 ∴当0x <时,不等式()12f x ≤的解为3143x -≤≤- 即不等式()12f x ≤的解为1334x ≤≤或3143x -≤≤- 则由13134x ≤-≤或31143x -≤-≤- 解得:4734x ≤≤或1243x ≤≤ 即不等式()112f x -≤的解集为4712{|}3443x x x ≤≤≤≤或点睛:本题是一道关于分段函数的应用的题目,考查了不等式的求解以及函数的图象问题.先求出当0x ≥时,不等式()12f x ≤的解,然后利用函数的奇偶性求出整个定义域()12f x ≤的解,即可得到结论.。
最新人教版高中数学必修第一册第三单元《函数概念与性质》检测卷(有答案解析)

一、选择题1.已知m R ∈,若函数()||x m f x e +=对任意x ∈R 满足()()20212120f x f x -=-,则不等式()1ln ln 2f x f ex ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭的解集是( ) A .[)1,,e e⎛⎤-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦B .1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[)10,,e e⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦D .[),e +∞2.奇函数()f x 在(0)+∞,内单调递减且(2)0f =,则不等式(1)()0x f x +<的解集为( ) A .()()(),21,02,-∞--+∞ B .()()2,12,--+∞C .()(),22,-∞-+∞D .()()(),21,00,2-∞--3.意大利著名天文学家伽利略曾错误地猜测链条自然下垂时的形状是抛物线.直到1690年,雅各布·伯努利正式提出该问题为“悬链线”问题并向数学界征求答案.1691年他的弟弟约翰·伯努利和菜布尼兹、惠更斯三人各自都得到了正确答案,给出悬链线的数学表达式——双曲余弦函数:()cosh x f x c a c a =+=2xxa ae e a -++⋅(e 为自然对数的底数).当0c ,1a =时,记(1)p f =-,12m f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,(2)n f =,则p ,m ,n 的大小关系为( ).A .p m n <<B .n m p <<C .m p n <<D .m n p <<4.已知幂函数2242()(1)mm f x m x -+=-在(0,)+∞上单调递增,函数()2xg x t =-,任意1[1,6)x ∈时,总存在2[1,6)x ∈使得()()12f x g x =,则t 的取值范围是( )A .128t <<B .128t ≤≤C .28t >或1t <D .28t ≥或1t ≤5.若函数()f x 同时满足:①定义域内存在实数x ,使得()()0f x f x ⋅-<;②对于定义域内任意1x ,2x ,当12x x ≠时,恒有()()()12120x x f x f x -⋅->⎡⎤⎣⎦;则称函数()f x 为“DM 函数”.下列函数中是“DM 函数”的为( )A .()3f x x =B .()sin f x x =C .()1x f x e-=D .()ln f x x =6.设函数()f x 的定义域为R ,()()112f x f x +=,当(]0,1x ∈时,()()1f x x x =-.若存在[),x m ∈+∞,使得()364f x =有解,则实数m 的取值范围为( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .3,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .11,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦7.函数()21x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .8.已知函数()3()log 91xf x x =++,则使得()2311log 10f x x -+-<成立的x 的取值范围是( )A .20,2⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭B .(,0)(1,)-∞⋃+∞C .(0,1)D .(,1)-∞9.已知()f x 是R 上的奇函数,且对x ∈R ,有()()2f x f x +=-,当()0,1x ∈时,()21x f x =-,则()2log 41f =( )A .40B .2516C .2341D .412310.定义在[]1,1-的函数()f x 满足下列两个条件:①任意的[1,1]x ∈-都有()()f x f x -=-;②任意的,[0,1]m n ∈,当m n ≠,都有()()0f m f n m n-<-,则不等式(12)(1)0f x f x -+-<的解集是( )A .10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .12,23⎛⎤⎥⎝⎦C .11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭D .20,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭11.已知函数()()2lg 1f x x x =-+,若函数()f x 在开区间()(),1t t t +∈R 上恒有最小值,则实数t 的取值范围为( ). A .3111,,2222⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B .1113,,2222⎛⎫⎛⎫-⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ C .11,22⎛⎫-⎪⎝⎭ D .13,22⎛⎫⎪⎝⎭12.已知函数()22x f x =-,则函数()y f x =的图象可能是( )A .B .C .D .13.若函数()f x 满足()()a f x b a b ≤≤<,定义b a -的最小值为()f x 的值域跨度,则是下列函数中值域跨度不为2的是( ) A .2()23f x x x =-++B .||()2x f x -= C .24()4xf x x =+D .()|1|||f x x x =+-14.函数24()|3|3x f x x -=+-是( )A .奇函数B .偶函数C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数15.已知()22,02,0x x f x x x x ⎧-≥=⎨+<⎩,则不等式()()3f f x ≤的解集为( )A .](,3-∞-B .)3,⎡-+∞⎣C .(3-∞D .)3,+∞二、填空题16.已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,且对于12,[0,)x x ∀∈+∞,都有()()()221112210x f x x f x x x x x ->≠-,且(3)2f =,则不等式6()f x x>的解集为___________.17.设()xf x a x =+,若()36f =,则不等式()()21f x f x ->的解集为____________.18.已知定义在R 上的偶函数()f x 满足:()()4f x f x +=-,对1x ∀,2[0,2]x ∈,当12x x ≠时,()()12120f x f x x x -<-,且()10f =,则不等式()0f x >在[2019,2023]上的解集为______.19.已知定义域为N 的函数()y f x =满足()()()2,105,10x x f x f f x x -≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩,则()5f =___________.20.对于正整数k ,设函数[][]()k f x kx k x =-,其中[]a 表示不超过a 的最大整数,设24()()()g x f x f x =+,则()g x 的值域为_________.21.已知定义在R 上的偶函数()y f x =在[)0,+∞上是严格增函数,如果(1)(2)f ax f +≤对于任意[]1,2x ∈恒成立,则实数a 的取值范围是________22.设12{21 2}33k ∈--,,,,,若(1 0)(0 1)x ∈-,,,且||k x x >,则k 取值的集合是___________.23.已知函数()()()2421log 1a x ax x f x x x ⎧-+<⎪=⎨≥⎪⎩,在区间(),-∞+∞上是减函数,则a 的取值范围为______ . 24.设函数10()20xx x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是____________.25.已知11()x x f x e e x --=-+,则不等式()(63)2f x f x +-≤的解集是________. 26.定义在R 上的偶函数()f x 满足()()2f x f x +=-,且在[]2,0-上是减函数,下面是关于()f x 的判断:①()f x 是以2为周期的函数;②()0f 是函数的最大值;③()f x 在[]2,3上是减函数;④()f x 的图像关于直线2x =对称.其中正确的命题的序号是____________(注:把你认为正确的命题的序号都填上)【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】先判断函数为偶函数,根据奇偶性求得0m =,将原不等式化为ln x e e ≥,等价于ln 1x ≥,进而可得答案.【详解】设2021x t -=,()()()()20212120f x f x f t f t -=-⇒=-,所以()||x m f x e+=是偶函数,则||||x m x m e e +-+=恒成立,即()()2240x m x m x m x m mx +=-+⇔+=-+⇔=对任意x ∈R 恒成立, 所以0m =⇒()||x f x e =,因为11lnln ln x x x-==-, 所以()1ln ln2f x f e x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭即为()()ln ln 2f x f x e +-≥, ()()ln 2ln 2ln xf x e f x e ee ≥⇒≥⇒≥,因为xy e =为增函数,所以可得ln 1x ≥,则ln 1x ≥或ln 1x ≤-, 解得x e ≥或10x e<≤, 即不等式()1ln ln 2f x f e x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭的解集是[)10,,e e ⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦,故选:C. 【点睛】方法点睛:已知函数的奇偶性求参数,主要方法有两个,一是利用:(1)奇函数由()()+0f x f x -= 恒成立求解,(2)偶函数由()()0f x f x --= 恒成立求解;二是利用特殊值:奇函数一般由()00f = 求解,偶函数一般由()()110f f --=求解,用特殊法求解参数后,一定要注意验证奇偶性.2.A解析:A 【分析】由已知可作出函数的大致图象,结合图象可得到答案. 【详解】因为函数()f x 在(0)+∞,上单调递减,(2)0f =, 所以当(02)x ∈,时,()0f x >,当(2)x ∈+∞,,()0f x <, 又因为()f x 是奇函数,图象关于原点对称,所以()f x 在()0-∞,上单调递减,(2)0f -=, 所以当(20)x ∈-,时,()0f x <,当2()x ∈-∞-,时,()0f x >, 大致图象如下,由(1)()0x f x +<得10()0x f x +>⎧⎨<⎩或10()0x f x +<⎧⎨>⎩,解得2x >,或10x -<<,或2x <-, 故选:A. 【点睛】本题考查了抽象函数的单调性和奇偶性,解题的关键点是由题意分析出()f x 的大致图象,考查了学生分析问题、解决问题的能力.3.C解析:C 【分析】先利用导数证明函数()f x 在区间0,上单调递增,再结合单调性比较大小即可.【详解】由题意知,()2x x e e f x -+=,21()22x x x xe e ef x e--+-'== 当0x >时,()0f x '>,即函数()f x 在区间0,上单调递增1(1)(1)2e ef f -+-==10122<<<,1(1)(2)2f f f ⎛⎫∴<< ⎪⎝⎭,即m p n << 故选:C 【点睛】关键点睛:解决本题的关键是利用导数证明函数()f x 的单调性,再结合单调性比较大小.4.B解析:B 【分析】先根据幂函数定义解得m ,再根据单调性进行取舍,根据任意存在性将问题转化为对应函数值域包含问题,最后根据函数单调性确定对应函数值域,根据值域包含关系列不等式解得结果. 【详解】由题意22(1)1420m m m ⎧-=⎨-+>⎩,则0m =,即()2f x x =,当[)11,6x ∈时, ()[)11,36f x ∈,又当[)21,6x ∈时, ()[)22,64g x t t ∈--,∴216436t t -≤⎧⎨-≥⎩,解得128t ≤≤,故选:B . 【点睛】对于方程任意或存在性问题,一般转化为对应函数值域包含关系,即1212,,()()()x x f x g x y f x ∀∃=⇒=的值域包含于()y g x =的值域; 1212,,()()()x x f x g x y f x ∃∃=⇒=的值域与()y g x =的值域交集非空.5.A解析:A 【分析】根据题意函数定义域关于原点对称且函数值有正有负,且为定义域内的单调递增函数,通过此两点判定即可. 【详解】解:由定义域内存在实数x 有()()0f x f x ⋅-<,可得函数定义域关于原点对称且函数值有正有负,排除D 、C.由②得“DM 函数”为单调递增函数,排除B. 故选:A 【考点】确定函数单调性的四种方法: (1)定义法:利用定义判断;(2)导数法:适用于初等函数、复合函数等可以求导的函数;(3)图象法:由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图象不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接; (4)性质法:利用函数单调性的性质,尤其是利用复合函数“同增异减”的原则时,需先确定简单函数的单调性.6.D解析:D 【分析】 根据()()112f x f x +=,可知()()112f x f x =-,可得函数解析式并画出函数图象,由图象可得m 的取值范围. 【详解】根据()()112f x f x +=,可知()()112f x f x =-, 又当(]0,1x ∈时,()()110,4f x x x ⎡⎤=-∈⎢⎥⎣⎦,所以(]1,2x ∈时,(]10,1x -∈,()()111(1)(1)20,228f x f x x x ⎡⎤=-=--∈⎢⎥⎣⎦, (]2,3x ∈时,(]11,2x -∈,()()111(1)(2)30,4416f x f x x x ⎡⎤=-=--∈⎢⎥⎣⎦, (]3,4x ∈时,(]12,3x -∈,()()111(1)(3)40,2832f x f x x x ⎡⎤=-=--∈⎢⎥⎣⎦,即3()64f x <恒成立, 可画出函数图象,当(]2,3x ∈时,13(2)(3)464x x --=,解得94x =或114x =, 故若存在[),x m ∈+∞,使得()364f x =有解,则实数114m ≤,故选:D.7.D解析:D 【分析】分析函数()f x 的奇偶性及其在区间()0,∞+上的单调性,由此可得出合适的选项. 【详解】函数()21x f x x -=的定义域为{}0x x ≠,()()()2211x x f x f x x x----===-, 函数()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 、C 选项;当0x >时,()211x f x x x x-==-,因为y x =,1y x =-在区间()0,∞+上都是增函数,所以函数()f x 在()0,∞+上单调递增,排除A 选项, 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.8.C解析:C 【分析】令21t x x =-+,则3()1log 10f t -<,从而33log (91)1log 10tt ++-<,即可得到133log (91)log (91)1t t ++<++,然后构造函数3()log (91)t g t t =++,利用导数判断其单调性,进而可得23114x x ≤-+<,解不等式可得答案 【详解】令21t x x =-+,则221331()244t x x x =-+=-+≥, 3()1log 10f t -<,所以33log (91)1log 10tt ++-<, 所以133log (91)log (91)1t t ++<++,令3()log (91)tg t t =++,则9ln 929'()11(91)ln 391t tt t g t ⨯=+=+++,所以90t >,所以'()0g t >, 所以()g t 在3[,)4+∞单调递增, 所以由()(1)g t g <,得314t ≤<,所以23114x x ≤-+<,解得01x <<, 故选:C 【点睛】关键点点睛:此题考查不等式恒成立问题,考查函数单调性的应用,解题的关键是换元后对不等式变形得133log (91)log (91)1t t ++<++,再构造函数3()log (91)tg t t =++,利用函数的单调性解不等式.9.C解析:C 【分析】由已知得(4)()f x f x +=,由对数函数性质估计出2log 41(5,6)∈,然后利用已知条件把自变量变小为2log 416(1,0)-∈-,再由奇函数定义可求得函数值. 【详解】25log 416<<,()()()()()2222f x f x f x f x f x +=-⇒++=-+=⎡⎤⎣⎦,故()()()()2222log 41log 414log 4166log 41f f f f =-=--=-.∵()26log 410,1-∈,故()26log 41264236log 412114141f --=-=-=. 故选:C . 【点睛】本题考查求函数值,方法是由已知条件得出函数的周期性,利用周期性和已知等式把函数自变量变小到(1,0)-上,然后由奇函数定义变到(0,1)上,从而由已知解析式求得函数值.10.D解析:D 【分析】根据题意先判断函数()f x 的奇偶性与单调性,然后将不等式变形得(12)(1)f x f x -<-,再利用单调性和定义域列出关于x 的不等式求解. 【详解】根据题意,由①知函数()f x 为奇函数,由②知函数()f x 在[0,1]上为减函数,所以可得函数()f x 在[]1,1-是奇函数也是减函数,所以不等式(12)(1)0f x f x -+-<,移项得(12)(1)f x f x -<--,变形(12)(1)f x f x -<-,所以11121x x -≤-<-≤,得203x ≤<. 故选:D. 【点睛】 本题考查的是函数单调性与奇偶性的综合问题,需要注意:(1)判断奇偶性:奇函数满足()()f x f x -=-;偶函数满足()()f x f x -=;(2)判断单调性:增函数()[]1212()()0x x f x f x -->;1212()()0f x f x x x ->-; 减函数:()[]1212()()0x x f x f x --<;1212()()0f x f x x x -<-; (3)列不等式求解时需要注意定义域的问题.11.A解析:A 【分析】根据函数的奇偶性和单调性,求出最小值取得的条件,结合开区间位置求解参数的取值范围. 【详解】由题210x x -+>恒成立,所以()()2lg 1f x x x =-+定义域为R ,()()()()2lg 1f x x x f x -=---+=,所以()()2lg 1f x xx =-+为定义在R 上的偶函数,当220,11x y x x x x ≥=-+=-+在10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减,在1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭单调递增,所以()()2lg 1f x x x =-+在10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减,在1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭单调递增, 在1,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦单调递减,在1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调递增,1122f f ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以函数()()2lg 1f x x x =-+在12x =和12x =-处均取得最小值,若函数()f x 在开区间()(),1t t t +∈R 上恒有最小值, 则112t t <-<+或112t t <<+, 解得:3111,,2222t ⎛⎫⎛⎫∈--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故选:A12.B解析:B 【分析】先将函数化成分段函数的形式,再根据函数在不同范围上的性质可得正确的选项. 【详解】()22,12222,1x xxx f x x ⎧-≥=-=⎨-<⎩易知函数()y f x =的图象的分段点是1x =,且过点()1,0,()0,1,又()0f x ≥,故选:B . 【点睛】本题考查函数图象的识别,此类问题一般根据函数的奇偶性、单调性、函数在特殊点处的函数的符号等来判别,本题属于基础题.13.B解析:B 【分析】根据函数解析式,利用根式非负性、绝对值的区间讨论、分式的性质求值域,即可判断正确选项. 【详解】A 选项:22023(1)44x x x ≤-++=--+≤,所以0()2f x ≤≤,值域跨度为2;B 选项:||0x -≤,所以0()1f x <≤,值域跨度不为2;C 选项:当0x =时()0f x =;当0x >时,244()144x f x x x x ==≤=++;当0x <时,244()144()()x f x x x x ==-≥=-+-+-;故1()1f x -≤≤,值域跨度为2;D 选项:1,0()21,101,1x f x x x x ≥⎧⎪=+-≤<⎨⎪-<-⎩,故1()1f x -≤≤,值域跨度为2;故选:B 【点睛】本题考查了根据解析式求值域,注意根式、指数函数、对勾函数、绝对值的性质应用,属于基础题.14.A解析:A 【分析】首先求出函数的定义域,然后利用奇偶性定义判断即可. 【详解】解:因为()f x =所以240330x x ⎧-≥⎪⎨+-≠⎪⎩解得22x -≤≤且0x ≠,故函数的定义域为[)(]2,00,2-,定义域关于原点对称,所以()f x =,[)(]2,00,2x ∈-,又()()f x f x -===-所以函数为奇函数; 故选:A 【点睛】本题考查函数的奇偶性的判断,判断函数的奇偶性按照两步:①求函数的定义域,判断定义域是否关于原点对称;②计算()f x -判断与()f x 之间的关系;15.C解析:C 【分析】先解()3f t ≤,再由t 的范围求x 的范围. 【详解】0t ≥时,2()03f t t =-≤<满足题意,0t <时,2()23f t t t =+≤,31t -≤≤,∴30t -≤<综上满足()3f t ≤的t 的范围是3t ≥-,下面解不等式()3f x ≥-,0x ≥时,2()3f x x =-≥-,解得x ≤∴0x ≤≤,0x <时,2()23f x x x =+≥-,2(1)20x ++≥,恒成立,∴0x <,综上x ≤故选:C 【点睛】思路点睛:本题考查解函数不等式,由于是分段函数,因此需要分类讨论,而原不等式是复合函数形式,因此解题时可把里层()f x 作为一个未知数t (相当于换元),求得()3f t ≥-的解,再由t 的范围求出()f x t =中t 的范围.分类讨论必须牢记,否则易出错.二、填空题16.【分析】令可得是上的增函数根据为奇函数可得为偶函数且在上是减函数分类讨论的符号将变形后利用的单调性可解得结果【详解】令则对于都有所以是上的增函数因为函数为定义在R 上的奇函数所以所以所以是定义在R 上的 解析:(3,0)(3,)-⋃+∞【分析】令()()g x xf x =,可得()g x 是[0,)+∞上的增函数,根据()f x 为奇函数可得()g x 为偶函数,且在(,0)-∞上是减函数,分类讨论x 的符号,将6()f x x>变形后,利用()g x 的单调性可解得结果. 【详解】令()()g x xf x =,则对于12,[0,)x x ∀∈+∞,都有211221()()0()g x g x x x x x ->≠-,所以()g x 是[0,)+∞上的增函数,因为函数()f x 为定义在R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以()()()()g x xf x xf x g x -=--==,所以()g x 是定义在R 上的偶函数,所以()g x 在(,0)-∞上是减函数,当0x >时,6()f x x>化为()63(3)xf x f >=,即()(3)g x g >,因为()g x 是[0,)+∞上的增函数,所以3x >, 当0x <时,6()f x x>化为()6xf x <,因为()f x 为奇函数,且(3)2f =,所以(3)(3)2f f -=-=-,所以()6xf x <化为()3(3)(3)g x f g <--=-,因为()g x 在(,0)-∞上是减函数,所以30x -<<,综上所述:6()f x x>的解集为(3,0)(3,)-⋃+∞. 故答案为:(3,0)(3,)-⋃+∞【点睛】关键点点睛:构造函数()()g x xf x =,利用()g x 的奇偶性和单调性求解是解题关键.17.【分析】先由解出a 讨论的单调性利用函数单调性解不等式即可【详解】因为且所以解得在R 上单增可化为:解得:不等式的解集为故答案为:【点睛】利用单调性解不等式通常用于:(1)分段函数型不等式;(2)复合函 解析:()1,+∞【分析】先由()36f =,解出a ,讨论()xf x a x =+的单调性,利用函数单调性解不等式即可.【详解】因为()xf x a x =+,且()36f =,,所以33a =,解得1a =>.()(),ln 1x x f x f a x a x a =+∴=+'ln 0,ln 111,x x a a a a a >∴>∴>+,()x f x a x ∴=+在R 上单增. ()()21f x f x ->可化为:21x x ->解得:1x >.不等式()()21f x f x ->的解集为()1,+∞ 故答案为:()1,+∞ 【点睛】利用单调性解不等式通常用于: (1)分段函数型不等式;(2)复合函数型不等式;(3)抽象函数型不等式;(4)解析式较复杂的不等式;18.【分析】先分析得到函数在上单调递减周期再得到当时即得解【详解】因为对当时所以在上单调递减而由偶函数得当时;又可得周期因为所以当时;于是的解集为故答案为:【点睛】方法点睛:对于函数的问题的研究一般从函 解析:(2019,2021)【分析】先分析得到函数()f x 在[0,2]上单调递减,周期4T=,再得到当(1,1)x ∈-时,()0f x >,即得解.【详解】因为对1x ∀,2[0,2]x ∈,当12x x ≠时,()()12120f x f x x x -<-,所以()f x 在[0,2]上单调递减,而()10f =, 由偶函数得当(1,1)x ∈-时,()0f x >; 又()()()4f x f x f x +=-=可得周期4T =,因为[2019,2023]x ∈,所以当(2019,2021)x ∈时,()0f x >; 于是()0f x >的解集为(2019,2021). 故答案为:(2019,2021) 【点睛】方法点睛:对于函数的问题的研究,一般从函数的单调性、奇偶性和周期性入手,再研究求解.19.9【分析】判断自变量的范围根据分段函数的解析式逐步求解即可解答过程要注意避免出现计算错误【详解】由题知故答案为:9【点睛】方法点睛:对于分段函数解析式的考查是命题的动向之一这类问题的特点是综合性强对解析:9 【分析】判断自变量的范围,根据分段函数的解析式,逐步求解即可,解答过程要注意避免出现计算错误. 【详解】由题知,()()()2,105,10x x f x f f x x -≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩,()()()()()()()510,555101028f f f f f f f <∴=+==-=,()()()()()()(85)13811321128190,1f f f f f f f +<∴===-==-=,故答案为:9. 【点睛】方法点睛:对于分段函数解析式的考查是命题的动向之一,这类问题的特点是综合性强,对抽象思维能力要求高,因此解决这类题一定要层次清楚,思路清晰. 当出现(())f f a 的形式时,应从内到外依次求值.20.【分析】先由题中条件得到讨论四种情况再判断的周期性即可得出结果【详解】由题意当时此时;当时此时;当时此时;当时此时;又所以是以为周期的函数因此的值域为故答案为:【点睛】关键点点睛:求解本题的关键在于 解析:{}0,1,3,4【分析】先由题中条件,得到[][][]()246g x x x x =+-,讨论10,4x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,11,42x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,13,24x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,3,14x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭四种情况,再判断()g x 的周期性,即可得出结果. 【详解】由题意,[][][][][][][]()2244246g x x x x x x x x =-+-=+-, 当10,4x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,120,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)40,1x ∈,此时()0000g x =+-=; 当11,42x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,12,12x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)41,2x ∈,此时()0101g x =+-=; 当13,24x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,321,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)42,3x ∈,此时()1203g x =+-=; 当3,14x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,32,12x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)43,4x ∈,此时()1304g x =+-=; 又[][][][][][](1)224461224466g x x x x x x x +=+++-+=+++--[][][]246()x x x g x =+-=,所以()g x 是以1为周期的函数,因此()g x 的值域为{}0,1,3,4. 故答案为:{}0,1,3,4 【点睛】关键点点睛:求解本题的关键在于根据一个单位区间内,x 的不同取值,确定[]x ,[]2x ,[]4x 的不同取值情况,结合函数的周期性,即可求解.21.【分析】根据偶函数在对称区间上单调性相反结合已知可得在R 上是增函数进而可将对于任意恒成立转化为对任意都成立进而可得最后结合函数的单调性可得实数a 的取值范围【详解】因为定义在R 上的偶函数在上是严格增函解析:31,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【分析】根据偶函数在对称区间上单调性相反结合已知可得()y f x =在R 上是增函数,进而可将(1)(2)f ax f +≤对于任意[]1,2x ∈恒成立,转化为12ax +≤对任意[]1,2x ∈都成立,进而可得31a x x-≤≤,最后结合函数的单调性可得实数a 的取值范围 【详解】因为定义在R 上的偶函数()y f x =在[)0,+∞上是严格增函数, 因为(1)(2)f ax f +≤对任意[]1,2x ∈都成立,所以12ax +≤对任意[]1,2x ∈都成立, 即212ax -≤+≤对任意[]1,2x ∈都成立,变形可得31a x x-≤≤, 由函数3y x=-在[]1,2为增函数,1y x =在[]1,2上为减函数,故31max min a x x ⎛⎫⎛⎫-≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以31,22a ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦.故答案为:31,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【点睛】关键点睛:本题的解题关键是由函数为偶函数得出12ax +≤,进而结合单调性求出a 的取值范围.22.【分析】根据不能是奇函数排除和再利用幂函数的性质排除2即可得出【详解】若且则幂函数的图象一定在的上方故不可能为奇函数即不能取和当取时是偶函数故只需满足即可此时即则即则可取故取值的集合是故答案为:【点解析:2{2 }3-, 【分析】根据k y x =不能是奇函数排除1-和13,再利用幂函数的性质排除2即可得出. 【详解】若(10)(0 1)x ∈-,,,且||k x x >,则幂函数ky x =的图象一定在y x =的上方,故ky x =不可能为奇函数,即k 不能取1-和13, 当k 取22,,23-时,ky x =是偶函数,故只需满足(0 1)x ∈,即可, 此时k x x >,即11k x ->,则10k -<,即1k <,则k 可取22,3-,故k 取值的集合是2{2 }3-,. 故答案为:2{2 }3-,. 【点睛】本题考查幂函数的性质,解题的关键是正确理解幂函数的性质的特点,以及不同幂函数的图象特点.23.【分析】根据题意讨论时是二次函数在对称轴对称轴左侧单调递减时是对数函数在时单调递减;再利用端点处的函数值即可得出满足条件的的取值范围【详解】解:由函数在区间上是减函数当时二次函数的对称轴为在对称轴左 解析:1324a ≤≤ 【分析】根据题意,讨论1x <时,()f x 是二次函数,在对称轴对称轴左侧单调递减,1x 时,()f x 是对数函数,在01a <<时单调递减;再利用端点处的函数值即可得出满足条件的a 的取值范围. 【详解】解:由函数242(1)()(1)a x ax x f x log x x ⎧-+<=⎨⎩在区间(,)-∞+∞上是减函数,当1x <时,2()42f x x ax =-+,二次函数的对称轴为2x a =, 在对称轴左侧单调递减,21a ∴,解得12a; 当1x 时,()log a f x x =,在01a <<时单调递减; 又2142log 1a a -+, 即34a;综上,a 的取值范围是1324a . 故答案为:1324a . 【点睛】本题考查了分段函数的单调性问题,也考查了分类讨论思想的应用问题,属于中档题.24.【解析】由题意得:当时恒成立即;当时恒成立即;当时即综上x 的取值范围是【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么然后代入该段的解析式求值解决此类问题时要注解析:1(,)4-+∞【解析】 由题意得: 当12x >时,12221x x -+>恒成立,即12x >;当102x <≤时,12112x x +-+> 恒成立,即102x <≤;当0x ≤时,1111124x x x ++-+>⇒>-,即014x -<≤.综上,x 的取值范围是1(,)4-+∞.【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性,即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么,然后代入该段的解析式求值.解决此类问题时,要注意区间端点是否取到及其所对应的函数值,尤其是分段函数结合点处的函数值.25.【分析】先构造函数得到关于对称且单调递增再结合对称性与单调性将不等式转化为即可求解【详解】构造函数那么是单调递增函数且向左移动一个单位得到的定义域为且所以为奇函数图象关于原点对称所以图象关于对称不等 解析:[2,)+∞【分析】先构造函数111()()1(1)x x g x f x e x e --=-=-+-,得到()g x 关于(1,0)对称,且单调递增,再结合对称性与单调性将不等式()(63)2f x f x +- 转化为34x x -即可求解. 【详解】构造函数111()()1(1)x x g x f x e x e --=-=-+-,那么()g x 是单调递增函数,且向左移动一个单位得到1()(1)xx h x g x e x e=+=-+, ()h x 的定义域为R ,且1()()x x h x e x h x e-=--=-, 所以()h x 为奇函数,图象关于原点对称,所以()g x 图象关于(1,0)对称. 不等式()(63)2f x f x +- 等价于()1(63)10f x f x -+--, 等价于()(63)0()[2(63)](34)g x g x g x g x g x +-∴--=-,结合()g x 单调递增可知342x x x -∴, 所以不等式()(63)2f x f x +- 的解集是[2,)+∞. 故答案为:[2,)+∞. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性和单调性的应用,考查函数的对称性的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.26.③④【分析】根据函数的周期性及对称性判断各个选项即可得解;【详解】解:所以函数是以4为周期的函数故①错误;偶函数在上是减函数在上是增函数在上最小值为是以4为周期的函数是函数的最小值故②错误;在上是减解析:③④ 【分析】根据函数的周期性及对称性判断各个选项即可得解; 【详解】 解:(2)()f x f x +=-,(4)(2)()f x f x f x ∴+=-+=,所以函数()f x 是以4为周期的函数,故①错误;偶函数()f x 在[2-,0]上是减函数,()f x ∴在[0,2]上是增函数,∴在[2-,2]上,最小值为(0)f ,()f x 是以4为周期的函数,(0)f ∴是函数的最小值,故②错误;()f x 在[2-,0]上是减函数,()f x ∴在[2,4]上是减函数,故③正确; (2)()(2)f x f x f x -+=--=+,()f x ∴的图象关于直线2x =对称,即④正确.故答案为:③④. 【点睛】本题考查函数的周期性,偶函数在对称区间上单调性相反这一结论,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.。
(人教版B版)高中数学必修第一册 第三章综合测试试卷01及答案

第三章综合测试一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知2()1f x x =+,则[(1)]f f -的值等于( )A .2B .3C .4D .52.已知函数()1f x x =+,其定义域为{1,0,1,2}-,则函数的值域为( )A .[0,3]B .{0,3}C .{0,1,2,3}D .{|0}y y …3.函数y = )A .{|01}x x ……B .{| 1 1}x x x --<或>C .{|01}x x x ¹-<且D .{}|1 0x x x ¹-¹且4.已知二次函数()y f x =满足(2)(2)f x f x +=-,且函数图像截x 轴所得的线段长为8,则函数()y f x =的零点为( )A .2,6B .2,6-C .2-,6D .2-,6-5.若函数()y f x =的定义域是{|01}x x ≤≤,则函数()()(2)(01)F x f x a f x a a =+++<<的定义域是()A .1|22a a x x -ìü-íýîþ≤B .|12a x x a ìü--íýîþ≤C .{|1}x a x a --≤≤D .1|2a x a x -ìü-íýîþ≤≤6.如图所示,可表示函数()y f x =的图像的只可能是()A B C D7.已知函数2()1f x ax bx =++为定义在[2,1]a a -上的偶函数,则a b +的值是( )A .1B .1-C .1或1-D .0或18.若()f x 满足()()f x f x -=-,且在(,0)-¥上是增函数,(2)0f -=,则()0xf x <的解集是( )A .(2,0)(0,2)-UB .(,2)(0,2)-¥-UC .(,2)(2,)-¥-+¥U D .(2,0)(2,)-+¥U 9.设函数()f x 与()g x 的定义域是{|1}x x ι±R ,函数()f x 是一个偶函数,()g x 是一个奇函数,且1()()1f xg x x -=-,则()f x 等于( )A .2221x x -B .211x -C .221x -D .221x x -10.已知2()21(0)f x ax ax a =++>,若()0f m <,则(2)f m +与1的大小关系式为( )A .(2)1f m +<B .(2)1f m +=C .(2)1f m +>D .(2)1f m +…11.函数()f x =( )A .是奇函数但不是偶函数B .是偶函数但不是奇函数C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数又不是偶函数12.已知2()2f x x x =+,若存在实数t ,使()3f x t x +…对[1,]x m Î恒成立,则实数m 的最大值是( )A .6B .7C .8D .9二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中的横线上)13.已知1,[0,1],()2,[0,1],x f x x x Îì=í-Ïî,当[()]1f f x =时,x Î__________.14.关于x 的方程240x x a --=有四个不相等的实数根,则实数a 的取值范围为__________.15.已知函数719()1x f x x +=+,则()f x 的图像的对称中心是__________,集合{}*|()x f x Î=N __________.16.已知函数()f x 是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有(1)(1)()xf x x f x +=+,则52f f æöæöç÷ç÷èøèø的值是__________.三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知函数2()2||1f x x x =--.(1)利用绝对值及分段函数知识,将函数()f x 的解析式写成分段函数;(2)在坐标系中画出()f x 的图像,并根据图像写出函数()f x 的单调区间和值域.18.(本小题满分12分)已知函数()f x 对任意实数x 均有()2(1)f x f x =-+,且()f x 在区间[0]1,上有解析式2()f x x =.(1)求(1)f -和(1.5)f 的值;(2)写出()f x 在区间[2,2]-上的解析式.19.(本小题满分12分)函数2()1ax bf x x +=+是定义在(,)-¥+¥上的奇函数,且1225f æö=ç÷èø.(1)求实数a ,b 的值.(2)用定义证明()f x 在(1,1)-上是增函数;(3)写出()f x 的单调减区间,并判断()f x 有无最大值或最小值.如有,写出最大值或最小值(无需说明理由).20.(本小题满分12分)已知定义域为R 的单调函数()f x ,且(1)f x -的图像关于点(1,0)对称,当0x >时,1()3x f x x=-.(1)求()f x 的解析式;(2)若对任意的t ÎR ,不等式()()22220f t t f t k -+-<恒成立,求实数k 的取值范围.21.(本小题满分12分)对于定义域为D 的函数()y f x =,若同时满足下列条件:①()f x 在D 内单调递增或单调递减;②存在区间[,]a b D Í,使()f x 在[,]a b 上的值域为[,]a b ,那么称()()x D y f x =Î为闭函数.(1)求闭函数3y x =-符合条件②的区间[,]a b .(2)判断函数31()(0)4f x x x x=+>是否为闭函数?并说明理由;(3)判断函数y k =+是否为闭函数?若是闭函数,求实数k 的取值范围.22.(本小题满分12分)设函数()f x 的定义域为R ,当0x >时,()1f x >,对任意,x y ÎR ,都有()()()f x y f x f y +=g ,且(2)4f =.(1)求(0)f ,(1)f 的值.(2)证明:()f x 在R 上为单调递增函数.(3)若有不等式1()2f x f x x æö+ç÷èøg <成立,求x 的取值范围.第三章测试答案解析一、1.【答案】D【解析】由条件知(-1)2f =,(2)5f =,故选D .2.【答案】C【解析】将x 的值依次代入函数表达式可得0,1,2,3,所以函数的值域为{0,1,2,3},故选C .3.【答案】C【解析】由条件知10x +¹且0x x ->,解得0x <且1x ¹-.故选C 4.【答案】C【解析】由于函数()y f x =满足(2)(2)f x f x +=-,所以直线2x =为二次函数()y f x =图像的对称轴,根据二次函数图像的性质,图像与x 轴的交点必关于直线2x =对称.又两交点间的距高为8,则必有两交点的横坐标分别为1246x =+=,2242x =-=-.故函数的零点为2-,6.故选C .5.【答案】A【解析】由条件知01,021,x a x a +ìí+î…………,又01a <<则122a ax --≤≤,故选A .6.【答案】D【解析】由函数定义可得,任意一个x 有唯一的y 与之对应,故选D .7.【答案】B【解析】因为函数2()1f x ax bx =++为定义在[2,1]a a -上的偶函数,所以21a a =-,1a =-,0b =,因此1a b +=-,故选B.8.【答案】A【解析】根据题意可知函数是奇函数,且在(,0)-¥,(0,)+¥上是增函数,对()0xf x <,分0x >,0x <进行讨论,可知解集为(2,0)(0,2)-U ,故选A.9.【答案】B【解析】1()()1f x g x x -=-∵,1()()1f x g x x ---=--∴,1()()1f xg x x +=--∴,21122()111f x x x x =-=-+-∴,21()1f x x =-,故选B .10.【答案】C【解析】因为2()21(0)f x ax ax a =++>,所以其图像的对称轴为直线1x =-,所以()(2)0f m f m =--<,又(0)1f =,所以(2)1f m +>,故选C .11.【答案】A【解析】由定义城可知x ,因此原式化简为()f x =,那么根据函数的奇偶性的定义,可知该函数是奇函数不是偶函数,故选A .12.【答案】C【解析】由题意知,对任意[1,]x m Î,2()2()3x t x t x +++…恒成立,这个不等式可以理解为()f x t +的图像在直线3y x =的图像的下面时x 的取值范围.要使m 最大,需使两图像交点的横坐标分别为1和m .当1x =时,3y =,代入可求得4t =-(0t =舍去).进而求得另一个交点为(8,24),故8m =.故选C.二、13.【答案】[0,1][2,3]{5}U U 【解析】因为1,[0,1],()2,[0,1],x f x x x Îì=í-Ïî所以要满足元[()]1f f x =,需()[0,1]f x Î,[0,1]x Î或2[0,1]x -Î或5x =,这样解得x 的取值范围是[0,1][2,3]{5}U U .14.【答案】(0,4)【解析】原方程等价于24x x a -=,在同一坐标系内作出函数24y x x =-与函数y a =的图像,如图所示:平移直线y a =,可得当04a <<时,两图像有4个不同的公共点,相应地方程240x x a --=有4个不相等的实数根,综上所述,可得实数a 的范围为04a <<.15.(1,7)-{13,7,5,4,3,0,1,2,3,5,11}-----【解析】因为函数71912()711x f x x x +==+++,则()f x 的图像的对称中心为(1,7)-,集合{|()}{13,7,5,4,3,0,1,2,3,5,11}x f x *Î=-----N 16.【答案】0【解析】因为()f x 是定义在R 上的偶函数,因此令12x =-,可知11112222f f æöæö-=-ç÷ç÷èøèø,所以102f æö=ç÷èø,分别令32x =-,52x =-,可得302f æö=ç÷èø,502f æö=ç÷èø,令1x =-.得(0)0f =,因此可知502f f æöæö=ç÷ç÷èøèø.三、17.【答案】(1)22321,0()2||121,0x x x f x x x x x x ì--=--=í+-î<….(2)图像如图所示.单调增区间为(1,0)-,(1,)+¥,单调减区间为(,1)-¥-,(0,1).值域为[2,)-+¥.18.【答案】(1)由题意知(1)2(11)2(0)0f f f -=--+=-=,1111(1,5)(10.5)(0.5)2248f f f =+=-=-´=-.(2)当[0,1]x Î时,2()f x x =;当(1,2]x Î时,1(0,1]x -Î,211()(1)(1)22f x f x x =--=--;当[1,0)x Î-时,1[0,1)x +Î,2()2(1)2(1)f x f x x =-+=-+;当[2,1)x Î--时,1[1,0)x +Î-,22()2(1)22(11)4(2)f x f x x x éù=-+=-´-++=+ëû.所以22224(2),[2,1),2(1),[1,0),(),[0,1],1(1),(1,2].2x x x x f x x x x x ì+Î--ï-+Î-ïï=íÎïï--Îïî19.【答案】(1)2()1ax bf x x +=+∵是奇函数()()f x f x -=-∴,2211ax b ax bx x -++=-++∴,0b =∴.故2()1axf x x =+,又1225f æö=ç÷èø∵,1a =∴(2)证明:由(1)知2()1xf x x =+,任取1211x x -<<<,()()()()()()1212121222121211111x x x x x xf x f x x x x x ---=-=++++1211x x -∵<<<,1211x x -∴<<,120x x -<,1210x x ->,2110x +>,2210x +>,()()120f x f x -∴<,即()()12f x f x <,()f x ∴在(1,1)-上是增函数.(3)单调减区间为(,1),(1,)-¥-+¥.当1x =-时,min 1()2f x =-;当1x =时,max 1()2f x =.20.【答案】(1)由题意知()f x 的图像关于点(0,0)对称,是奇函数,∴(0)0f =当0x <时,0x ->,1()3x f x x--=--∴,又∵函数()f x 是奇函数.∴()()f x f x -=-,1()3x f x x=-∴.综上所述,1(0),()30(0).x x f x xx ì-¹ï=íï=î(2)2(1)(0)03f f =-=∵<,且()f x 在R 上单调.∴()f x 在R 上单调递减.由()()22220f t t f t k -+-<,得()()2222f t t f t k ---<.∵()f x 是奇函数,∴()()2222f t t f k t --<,又∵()f x 是减函数,∴2222t t k t -->即2320t t k -->对任意t ÎR 恒成立,∴4120k D =+<,得13k -<.21.【答案】(1)由题意,3y x =-,在[,]a b 上单调递减,则33,,,b a a b b a ì=-ï=-íï>î解得1,1,a b =-ìí=î所以,所求区间为[1,1]-.(2)取11x =,210x =,则()()1273845f x f x ==,即()f x 不是(0,)+¥上的减函数.取,1110x -=,21100x =,()()12331010040400f x f x =++=<,即()f x 不是(0,)+¥上的增函数.所以,函数在定义域内不单调递增或单调递减,从而该函数不是闭函数.(3)若y k =是闭函数,则存在区间[,]a b ,在区间[,]a b 上,函数()f x 的值域为[,]a b,即a kb k ì=ïí=+ïî∴a ,b为方程x k =+的两个实根,即方程22(21)20(2,)x k x k x x k -++-=-……有两个不等的实根,故两根均大于等于2-,且对称轴在直线2x =-的右边.当2k -…时,有220,(2)2(21)20,212,2k k k ìïD ï-+++-íï+ï-î>…解得924k --….当2k ->时,有220,(21)20,21,2k k k k k k ìïD ï-++-íï+ïî>>…无解.综上所述,9,24k æùÎ--çúèû.22.【答案】(1)因为(20)(2)(0)f f f +=g ,所以44(0)f =×,所以(0)1f =,又因为24(2)(11)(1)f f f ==+=,且当0x >时,()1f x >,所以(1)2f =.(2)证明:当0x <时,0x ->,所以()1f x ->,而(0)[()]()()f f x x f x f x =+-=-g ,所以1()()f x f x =-,所以0()1f x <<,对任意的12,x x ÎR ,当12x x <时,有()()()]()()()1212222121f x f x f x x x f x f x f x x -=é-+-=--ë,因为120x x <<,所以120x x -<,所以()1201f x x -<<,即()1210f x x --<,所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x <,所以()f x 在R 上是单调递增函数.(3)因为1()12f x f x æö+ç÷èøg <,所以11(1)f x f x æö++ç÷èø<,而()f x 在R 上是单调递增函数,所以111x x ++,即10x x+<,所以210x x +<,所以0x <,所以x 的取值范围是(,0)-¥.。
高一数学必修一第三章测试题及答案函数的应用教学文档

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一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设U=r,A={x|x0},b={x|x1},则AUb=()A{x|01} b.{x|0c.{x|x0}D.{x|x1}【解析】Ub={x|x1},AUb={x|0【答案】b2.若函数y=f(x)是函数y=ax(a0,且a1)的反函数,且f(2)=1,则f(x)=()A.log2xb.12xc.log12xD.2x-2【解析】f(x)=logax,∵f(2)=1,loga2=1,a=2.f(x)=log2x,故选A.【答案】A3.下列函数中,与函数y=1x有相同定义域的是()A.f(x)=lnxb.f(x)=1x页 1 第c.f(x)=|x|D.f(x)=ex【解析】∵y=1x的定义域为(0,+).故选A.【答案】A4.已知函数f(x)满足:当x4时,f(x)=12x;当x4时,f(x)=f(x+1).则f(3)=()A.18b.8c.116D.16【解析】f(3)=f(4)=(12)4=116.【答案】c5.函数y=-x2+8x-16在区间[3,5]上()A.没有零点b.有一个零点c.有两个零点D.有无数个零点【解析】∵y=-x2+8x-16=-(x-4)2,函数在[3,5]上只有一个零点4.【答案】b6.函数y=log12(x2+6x+13)的值域是()A.rb.[8,+)c.(-,-2]D.[-3,+)【解析】设u=x2+6x+13=(x+3)2+44y=log12u在[4,+)上是减函数,ylog124=-2,函数值域为(-,-2],故选c.页 2 第【答案】c7.定义在r上的偶函数f(x)的部分图象如图所示,则在(-2,0)上,下列函数中与f(x)的单调性不同的是()A.y=x2+1b.y=|x|+1c.y=2x+1,x0x3+1,x0D.y=ex,x0e-x,x0【解析】∵f(x)为偶函数,由图象知f(x)在(-2,0)上为减函数,而y=x3+1在(-,0)上为增函数.故选c.【答案】c8.设函数y=x3与y=12x-2的图象的交点为(x0,y0),则x0所在的区间是()A.(0,1)b.(1,2)c(2,3)D.(3,4)【解析】由函数图象知,故选b.【答案】b9.函数f(x)=x2+(3a+1)x+2a在(-,4)上为减函数,则实数a 的取值范围是()A.a-3b.a3c.a5D.a=-3【解析】函数f(x)的对称轴为x=-3a+12,要使函数在(-,4)上为减函数,只须使(-,4)(-,-3a+12)即-3a+124,a-3,故选A.页 3 第【答案】A10.某新品牌电视投放市场后第1个月销售100台,第2个月销售200台,第3个月销售400台,第4个月销售790台,则下列函数模型中能较好反映销量y与投放市场的月数x之间的关系的是()A.y=100xb.y=50x2-50x+100c.y=502xD.y=100log2x+100【解析】对c,当x=1时,y=100;当x=2时,y=200;当x=3时,y=400;当x=4时,y=800,与第4个月销售790台比较接近.故选c.【答案】c11.设log32=a,则log38-2log36可表示为()A.a-2b.3a-(1+a)2c.5a-2D.1+3a-a2【解析】log38-2log36=log323-2log3(23)=3log32-2(log32+log33)=3a-2(a+1)=a-2.故选A.【答案】A12.已知f(x)是偶函数,它在[0,+)上是减函数.若f(lgx)f(1),则x 的取值范围是()A.110,1b.0,110(1,+)页 4 第c.110,10D.(0,1)(10,+)【解析】由已知偶函数f(x)在[0,+)上递减,则f(x)在(-,0)上递增,f(lgx)f(1)01,或lgx0-lgx1110,或0或110x的取值范围是110,10.故选c.【答案】c二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上)13.已知全集U={2,3,a2-a-1},A={2,3},若UA={1},则实数a 的值是________.【答案】-1或214.已知集合A={x|log2x2},b=(-,a),若Ab,则实数a的取值范围是(c,+),其中c=________.【解析】A={x|0【答案】415.函数f(x)=23x2-2x的单调递减区间是________.【解析】该函数是复合函数,可利用判断复合函数单调性的方法来求解,因为函数y=23u是关于u的减函数,所以内函数u=x2-2x的递增区间就是函数f(x)的递减区间.令u=x2-2x,其递增区间为[1,+),根据函数y=23u是定义域页5 第上的减函数知,函数f(x)的减区间就是[1,+).【答案】[1,+)16.有下列四个命题:①函数f(x)=|x||x-2|为偶函数;②函数y=x-1的值域为{y|y③已知集合A={-1,3},b={x|ax-1=0,ar},若Ab=A,则a 的取值集合为{-1,13};④集合A={非负实数},b={实数},对应法则f:求平方根,则f是A到b的映射.你认为正确命题的序号为:________. 【解析】函数f(x)=|x||x-2|的定义域为(-,2)(2,+),它关于坐标原点不对称,所以函数f(x)=|x||x-2|既不是奇函数也不是偶函数,即命题①不正确;函数y=x-1的定义域为{x|x1},当x1时,y0,即命题②正确;因为Ab=A,所以bA,若b=,满足bA,这时a=0;若b,由bA,得a=-1或a=13.因此,满足题设的实数a的取值集合为{-1,0,13},即命题③不正确;依据映射的定义知,命题④正确.【答案】②④三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x2-3x-10的两个零点页 6 第为x1,x2(x1【解析】A={x|x-2,或x5}.要使Ab=,必有2m-1-2,3m+25,3m+22m-1,或3m+22m-1,解得m-12,m1,m-3,或m-3,即-121,或m-3. 18.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x2+2ax+2,x[-5,5].(1)当a=-1时,求f(x)的最大值和最小值;(2)求实数a的取值范围,使y=f(x)在区间[-5,5]上是单调函数.【解析】(1)当a=-1时,f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,x[-5,5].由于f(x)的对称轴为x=1,结合图象知,。
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高一数学必修一第三单元测试第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.二次函数f (x )=2x 2+bx -3(b ∈R)的零点个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .4解析:∵Δ=b 2+4×2×3=b 2+24>0,∴函数图象与x 轴有两个不同的交点,从而函数有2个零点. 答案:C2.函数y =1+1x的零点是( )A .(-1,0)B .-1C .1D .0解析:令1+1x=0,得x =-1,即为函数零点.答案:B3.下列给出的四个函数f (x )的图象中能使函数y =f (x )-1没有零点的是( )解析:把y =f (x )的图象向下平移1个单位后,只有C 图中图象与x 轴无交点.答案:C4.若函数y =f (x )在区间(-2,2)上的图象是连续不断的曲线,且方程f (x )=0在(-2,2)上仅有一个实数根,则f (-1)·f (1)的值( )A .大于0B .小于0C .无法判断D .等于零解析:由题意不能断定零点在区间(-1,1)内部还是外部. 答案:C5.函数f (x )=e x-1x的零点所在的区间是( )A .(0,12)B .(12,1)C .(1,32)D .(32,2)解析:f (12)=e -2<0, f (1)=e -1>0,∵f (12)·f (1)<0,∴f (x )的零点在区间(12,1)内.答案:B6.方程log 12x =2x-1的实根个数是( )A .0B .1C .2D .无穷多个解析:方程log 12x =2x -1的实根个数只有一个,可以画出f (x )=log 12x 及g (x )=2x-1的图象,两曲线仅一个交点,故应选B.答案:B7.某产品的总成本y (万元)与产量x (台)之间的函数关系式是y =0.1x 2-11x +3000,若每台产品的售价为25万元,则生产者的利润取最大值时,产量x 等于( )A .55台B .120台C .150台D .180台解析:设产量为x 台,利润为S 万元,则S =25x -y =25x -(0.1x 2-11x +3000) =-0.1x 2+36x -3000=-0.1(x -180)2+240,则当x =180时,生产者的利润取得最大值. 答案:D8.已知α是函数f (x )的一个零点,且x 1<α<x 2,则( ) A .f (x 1)f (x 2)>0 B .f (x 1)f (x 2)<0 C .f (x 1)f (x 2)≥0 D .以上答案都不对解析:定理的逆定理不成立,故f(x1)f(x2)的值不确定.答案:D9.某城市为保护环境,维护水资源,鼓励职工节约用水,作出了如下规定:每月用水不超过8吨,按每吨2元收取水费,每月超过8吨,超过部分加倍收费,某职工某月缴费20元,则该职工这个月实际用水( ) A.10吨 B.13吨C.11吨 D.9吨解析:设该职工该月实际用水为x吨,易知x>8.则水费y=16+2×2(x-8)=4x-16=20,∴x=9.答案:D10.某工厂6年来生产甲种产品的情况是:前3年年产量的增大速度越来越快,后3年年产量保持不变,则该厂6年来生产甲种产品的总产量C与时间t(年)的函数关系图象为( )答案:A11.函数f(x)=|x2-6x+8|-k只有两个零点,则( )A.k=0 B.k>1C.0≤k<1 D.k>1,或k=0解析:令y1=|x2-6x+8|,y2=k,由题意即要求两函数图象有两交点,利用数形结合思想,作出两函数图象可得选D.答案:D12.利用计算器,算出自变量和函数值的对应值如下表:A.(0.6,1.0) B.(1.4,1.8)C .(1.8,2.2)D .(2.6,3.0)解析:设f (x )=2x -x 2,由表格观察出x =1.8时,2x >x 2,即f (1.8)>0; 在x =2.2时,2x <x 2,即f (2.2)<0.综上知f (1.8)·f (2.2)<0,所以方程2x=x 2的一个根位于区间(1.8,2.2)内. 答案:C第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分)13.用二分法求方程x 3-2x -5=0在区间(2,4)上的实数根时,取中点x 1=3,则下一个有根区间是__________. 解析:设f (x )=x 3-2x -5,则f (2)<0,f (3)>0,f (4)>0,有f (2)f (3)<0,则下一个有根区间是(2,3). 答案:(2,3)14.已知函数f (x )=ax 2-bx +1的零点为-12,13,则a =__________,b =__________.解析:由韦达定理得-12+13=b a ,且-12×13=1a .解得a =-6,b =1.答案:-6 115.以墙为一边,用篱笆围成一长方形的场地,如图1.已知篱笆的总长为定值l ,则这块场地面积y 与场地一边长x 的关系为________.解析:由题意知场地的另一边长为l -2x , 则y =x (l -2x ),且l -2x >0,即0<x <l2.答案:y =x (l -2x )(0<x <l2)16.某化工厂生产一种溶液,按市场要求杂质含量不超过0.1%,若初时含杂质2%,每过滤一次可使杂质含量减少13,至少应过滤________次才能达到市场要求?(已知lg2=0.3010,lg3=0.4771) 解析:设过滤n 次才能达到市场要求,则2%(1-13)n≤0.1%即(23)n ≤0.12,∴n lg 23≤-1-lg2, ∴n ≥7.39,∴n =8. 答案:8三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分)17.(10分)已知二次函数f (x )的图象过点(0,3),它的图象的对称轴为x =2,且f (x )的两个零点的平方和为10,求f (x )的解析式.解:设二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).由题意知:c =3,-b2a =2.设x 1,x 2是方程ax 2+bx +c =0的两根,则x 21+x 22=10,∴(x 1+x 2)2-2x 1x 2=10,∴(-b a)2-2c a=10,∴16-6a=10,∴a =1.代入-b2a =2中,得b =-4.∴f (x )=x 2-4x +3.18.(12分)求方程x 2+2x =5(x >0)的近似解(精确度0.1). 解:令f (x )=x 2+2x -5(x >0). ∵f (1)=-2,f (2)=3,∴函数f (x )的正零点在区间(1,2)内.取(1,2)中点x 1=1.5,f (1.5)>0.取(1,1.5)中点x 2=1.25,f (1.25)<0. 取(1.25,1.5)中点x 3=1.375,f (1.375)<0.取(1.375,1.5)中点x 4=1.4375,f (1.4375)<0.取(1.4375,1.5). ∵|1.5-1.4375|=0.0625<0.1,∴方程x 2+2x =5(x >0)的近似解为x =1.5(或1.4375).19.(12分)要挖一个面积为800 m 2的矩形鱼池,并在四周修出宽分别为1 m,2 m 的小路,试求鱼池与路的占地总面积的最小值.解:设所建矩形鱼池的长为x m ,则宽为800xm ,于是鱼池与路的占地面积为y =(x +2)(800x +4)=808+4x +1600x =808+4(x +400x)=808+4[(x -20x)2+40].当x =20x,即x =20时,y 取最小值为968 m 2.答:鱼池与路的占地最小面积是968 m 2.20.(12分)某农工贸集团开发的养殖业和养殖加工生产的年利润分别为P 和Q (万元),这两项利润与投入的资金x (万元)的关系是P =x 3,Q =103x ,该集团今年计划对这两项生产共投入资金60万元,其中投入养殖业为x 万元,获得总利润y (万元),写出y 关于x 的函数关系式及其定义域.解:投入养殖加工生产业为60-x 万元.由题意可得,y =P +Q =x 3+10360-x ,由60-x ≥0得x ≤60,∴0≤x ≤60,即函数的定义域是[0,60].21.(12分)已知某种产品的数量x (百件)与其成本y (千元)之间的函数关系可以近似用y =ax 2+bx +c 表示,其中a ,b ,c 为待定常数,今有实际统计数据如下表:(1)试确定成本函数y =f (x )(2)已知每件这种产品的销售价为200元,求利润函数p =p (x );(3)据利润函数p =p (x )确定盈亏转折时的产品数量.(即产品数量等于多少时,能扭亏为盈或由盈转亏) 解:(1)将表格中相关数据代入y =ax 2+bx +c , 得⎩⎪⎨⎪⎧36a +6b +c =104100a +10b +c =160,400a +20b +c =370解得a =12,b =6,c =50.所以y =f (x )=12x 2+6x +50(x ≥0).(2)p =p (x )=-12x 2+14x -50(x ≥0).(3)令p (x )=0,即-12x 2+14x -50=0,解得x =14±46,即x 1=4.2,x 2=23.8,故4.2<x <23.8时,p (x )>0;x <4.2或x >23.8时,p (x )<0, 所以当产品数量为420件时,能扭亏为盈; 当产品数量为2380件时由盈变亏.22.(12分)某企业常年生产一种出口产品,根据需求预测:进入21世纪以来,前8年在正常情况下,该产品产量将平衡增长.已知2000年为第一年,头4年年产量f (x )(万件)如表所示:(1)画出2000~2003(2)建立一个能基本反映(误差小于0.1)这一时期该企业年产量发展变化的函数模型,并求之.(3)2006年(即x =7)因受到某外国对我国该产品反倾销的影响,年产量应减少30%,试根据所建立的函数模型,确定2006年的年产量应该约为多少?解:(1)散点图如图2:(2)设f (x )=ax +b .由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a +b =43a +b =7,解得a =32,b =52,∴f (x )=32x +52.检验:f (2)=5.5,|5.58-5.5|=0.08<0.1;f (4)=8.5,|8.44-8.5|=0.06<0.1.∴模型f (x )=32x +52能基本反映产量变化.(3)f (7)=32×7+52=13,由题意知,2006年的年产量约为13×70%=9.1(万件),即2006年的年产量应约为9.1万件.。