江苏高考数学专题练习函数(含解析)
高考数学专题《对数与对数函数》习题含答案解析

专题3.6 对数与对数函数1.(2021·安徽高三其他模拟(理))函数()ln ||f x x x =+的图象大致是()A .B .C .D .【答案】D 【解析】确定函数的奇偶性,排除两个选项,再由0x >时的单调性排除一个选项,得正确选项.【详解】易知()ln ||f x x x =+是非奇非偶函数,所以排除选项A ,C ;当x >0时,()f x 单调递増、所以排除选项B.故选:D .2.(2021·江西南昌市·高三三模(文))若函数()3log ,12,1x x x f x x ≥⎧=⎨<⎩.则()0f f ⎡⎤=⎣⎦( )A .0B .1C .2D .3【答案】A 【解析】利用函数()f x 的解析式由内到外逐层计算可得()0f f ⎡⎤⎣⎦的值.练基础()3log ,12,1x x x f x x ≥⎧=⎨<⎩,则()0021f ==,因此,()()301log 10f f f ===⎡⎤⎣⎦.故选:A.3.(2021·浙江高三其他模拟)已知a 为正实数,则“1a >”是“32212log log a a ->”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】利用充分、必要条件的定义,即可推出“1a >”与“32212log log a a ->”的充分、必要关系.【详解】因为32212log log a a ->等价于3222log log a a >,由a 为正实数且1a >,故有32a a >,所以3222log log a a >成立;由a 为正实数,3222log log a a >且函数2log y x =是增函数,有32a a >,故()210aa ->,所以1a >成立.故选:C .4.(2021·浙江高三专题练习)已知函数f (x )=1331,,log 1x x x x ⎧≤⎪⎨>⎪⎩则函数y =f (1-x )的大致图象是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】由()f x 得到()1f x -的解析式,根据函数的特殊点和正负判断即可.因为函数()f x 133,1log ,1x x x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,所以函数()1f x -()1133,0log 1,0x x x x -⎧≥⎪=⎨-<⎪⎩,当x =0时,y =f (1)=3,即y =f (1-x )的图象过点(0,3),排除A ;当x =-2时,y =f (3)=-1,即y =f (1-x )的图象过点(-2,-1),排除B ;当0x <时,()1311,(1)log 10x f x x ->-=-<,排除C ,故选:D .5.(2021·江苏南通市·高三三模)已知1331311log 5,,log 26a 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】由于1331log g 66lo c ==,再借助函数3log y x =的单调性与中间值1比较即可.【详解】1331log g 66lo c ==,因为函数3log y x =在()0,∞上单调递增,所以333131log 31log 5log 6log 6a c =<=<<=,因为函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上单调递减,所以10312112b <⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎝⎭=⎭,所以c a b >>故选:D6.(2021·辽宁高三月考)某果农借助一平台出售水果,为了适当地给鲜杏保留空气呼吸,还会在装杏用的泡沫箱用牙签戳上几个小洞,同时还要在鲜杏中间放上冰袋,来保持泡沫箱内部的温度稳定,这样可以有效延长水果的保鲜时间.若水果失去的新鲜度h 与其采摘后时间t (小时)满足的函数关系式为t h m a =⋅.若采摘后20小时,这种杏子失去的新鲜度为10%,采摘后40小时,这种杏子失去的新鲜度为20%.在这种条件下,杏子约在多长时间后会失去一半的新鲜度( )(已知lg 20.3≈,结果取整数)A .42小时B .53小时C .56小时D .67小时【答案】D 【解析】利用指数的运算得出1202a =,再利用对数的运算即可求解.【详解】由题意可得200010m a =⋅,①400020m a =⋅,②②÷①可得202a =,解得1202a =,所以0050t m a =⋅,③ ③÷①可得205t a -=,所以202025t -=,即20lg 2lg 51lg 20.720t -==-=,解得67t ≈(小时).故选:D7.【多选题】(2021·辽宁高三月考)已知2log 3a =,34b =,22log 31c =+,则下列结论正确的是( )A .a c <B .2ab =C .1abc a =+D .22bc b =+【答案】BCD 【解析】先判断1a >,即可判断A ; 利用222log 3b a==判断B ;利用B 的结论判断C ;利用C 的结论判断D.【详解】因为2log 31a =>,所以22log 3112c a a c a =+=+<⇒<,即A 不正确;因为33222log 42log 2log 3b a====,所以2ab =,即B 正确;由2ab =可知,21abc c a ==+,C 正确;由1abc a =+可知,2ab c ab b =+,则22bc b =+,即D 正确.故选:BCD.8.【多选题】(2021·山东日照市·高三一模)已知113log 0x x +=,222log 0xx +=,则( )A .2101x x <<<B .1201x x <<<C .2112lg lg 0x x x x -<D .2112lg lg 0x x x x ->【答案】BC 【解析】根据对数函数的性质可判断AB 正误,由不等式的基本性质可判断CD 正误.【详解】由131log 0x x =->可得101x <<,同理可得201x <<,因为(0,1)x ∈时,恒有23log log x x<所以122231log log 0x x x x -=-<,即12x x <,故A 错误B 正确;因为1201x x <<<,所以12lg lg 0x x <<,即210lg lg x x <-<-,由不等式性质可得1221lg lg x x x x -<-,即2112lg lg 0x x x x -<,故C 正确D 错误.故选:BC9.(2021·浙江高三期末)已知2log 3a =,则4a =________.【答案】9【解析】把2log 3a =代入4a 可得答案.【详解】因为2log 3a =,所以222log 3log 34429a ===.故答案为:9.10.(2021·河南高三月考(理))若41log 32a =,则39a a +=___________;【答案】6【解析】首先利用换底公式表示3log 2a =,再代入39a a +求值.【详解】由条件得331log 4log 22a ==,所以3333log 2log 2log 2log 4393933246a a +=+=+=+=.故答案为:61.(2021·浙江高三专题练习)如图,直线x t =与函数()3log f x x =和()3log 1g x x =-的图象分别交于点A ,B ,若函数()y f x =的图象上存在一点C ,使得ABC V 为等边三角形,则t 的值为( )ABCD.3+【答案】C 【解析】由题意得()3,log A t t ,()3,log 1B t t -,1AB =,根据等边三角形的性质求得C点的横坐标x t =-,结合A ,B两点的纵坐标和中点坐标公式列方程t =,解方程即可求得t 的值.【详解】由題意()3,log A t t ,()3,log 1B t t -,1AB =.设()3,log C x x ,因为ABC V 是等边三角形,所以点C 到直线AB所以t x -=,x t =-根据中点坐标公式可得练提升33333log log 11log log log 22t t t t ⎛+-==-= ⎝,所以t -=,解得t =故选:C2.(2021·安徽高三其他模拟(文))已知函数()()14,12ln 1,1xx f x x x ⎧⎛⎫-≤-⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪+>-⎩,若()0f f x <⎡⎤⎣⎦,则x 的取值范围为( )A .()2,0-B .21,1e ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C .212,1e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .()212,11,0e ⎛⎫--⋃-⎪⎝⎭【答案】D 【解析】先由()0f f x <⎡⎤⎣⎦可得出()20f x -<<,然后再分1x ≤-、1x >-两种情况解不等式()20f x -<<,即可得解.【详解】若()1f x ≤-,则()()1402f x f f x ⎛⎫=-<⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭,解得()2f x >-,此时,()21f x -<≤-;若()1f x >-,则()()ln 10f f x f x =+<⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,可得()011f x <+<,解得()10f x -<<.综上,()20f x -<<.若1x ≤-,由()20f x -<<可得12402x ⎛⎫-<-< ⎪⎝⎭,可得1242x⎛⎫<< ⎪⎝⎭,解得21x -<<-,此时21x -<<-;若1x >-,由()20f x -<<可得()2ln 10x -<+<,可得2111x e <+<,解得2110x e -<<,此时,2110x e -<<.综上,满足()0f f x <⎡⎤⎣⎦的x 的取值范围为()212,11,0e ⎛⎫--⋃- ⎪⎝⎭.故选:D.3.(2021·全国高三三模)已知函数()xxf x e e-=+,若()()4561log ,log 6,log 45a f b f c f ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系正确的是( )A .b a c >>B .a b c >>C .c b a >>D .c a b>>【答案】B 【解析】先判断函数的奇偶性,再利用导数判断函数的单调性,最后根据对数函数的性质,结合基本不等式、比较法进行判断即可.【详解】因为()()xx f x ee f x --=+=,所以()f x 为偶函数,()21x xxxe x ee f e --=='-,当0x >时,()0f x '>,函数单调递增,当0x <时,()0f x '<,函数单调递减,()()()()444561log log 5log 5,log 6,log 45a f f f b f c f ⎛⎫==-=== ⎪⎝⎭,因为lg4lg6+>故2222lg4lg6lg 24lg25lg4lg6(lg5)242+⎛⎫⎛⎫⋅<=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭245lg5lg6lg 5lg4lg6log 5log 60lg4lg5lg4lg5-⋅-=-=>⋅所以456log 5log 61log 40>>>>,则.a b c >>故选:B.4.【多选题】(2021·辽宁高三月考)若1a b >>,则( )A .log 3log 3a b <B .33a b <C .11log ()log 21ab ab a b+≥-D .11+11a b <+【答案】ACD 【解析】由已知,A 选项,借助对数换底公式及对数函数单调性可判断;B 选项,利用幂函数单调性可判断;C 选项,利用对数函数单调性可判断;D 选项,利用反比例函数单调性可判断.【详解】对于A 选项:3log y x =在(0,+∞)上单调递增,1a b >>,则333311log log 0log log a b a b>>⇒<,即log 3log 3a b <,A 正确;对于B 选项:函数y =x 3在R 上递增,则33a b >,B 错误;对于C 选项:1a b >>,则ab >1,a +b >2,11log ()log log ()1ab ab ab a ba b a b ab++==+-log 21ab >-,有11log (log 21ab ab a b+≥-成立,即C 正确;对于D 选项:1112a b a b >>⇒+>+>,而函数1y x =在(0,+∞)上递减,则有11+11a b <+,即D 正确.故选:ACD5.【多选题】(2021·全国高三专题练习(理))已知0a b >>,且4ab =,则( )A .21a b ->B .22log log 1a b ->C .228a b +>D .22log log 1a b ⋅<【答案】ACD 【解析】利用不等式的性质和基本不等式的应用,结合指数函数与对数函数的单调性,对选项逐一分析判断.【详解】因为0a b >>,且4ab =,对A ,0a b ->,所以0221a b ->=,故A 正确;对B ,取83,32a b ==,所以2222216log log log log log 219a ab b -==<=,故B 错误;对C,22a b ≥+,当且仅当a b =取等号,又因为4a b +≥=,当且仅当a b =取等号,所以228a b ≥≥=+,当且仅当a b =取等号,因为0a b >>,所以不能取等号,故C 正确;对D ,当10>>>a b ,22log 0,log 0a b ><,所以22log log 1a b ⋅<;当1a b >>,22log 0,log 0a b >>,所以()()2222222log log log log log 144a b ab a b +⋅≤==,当且仅当a b =取等号,因为0a b >>,所以不能取等号,故D 正确.故选:ACD.6.【多选题】(2021·湖南高三二模)若正实数a ,b 满足a b >且ln ln 0a b ⋅>,下列不等式恒成立的是( )A .log 2log 2a b >B .ln ln a a b b ⋅>⋅C .122ab a b ++>D .log 0a b >【答案】CD 【解析】由已知不等式,求出,a b 之间的关系,结合选项一一判断即可.【详解】由ln ln 0a b ⋅>有01b a <<< 或1a b >> ,对于选项A ,当01b a <<<或1a b >>都有log 2log 2a b < ,选项A 错误;对于选项B ,比如当11,24a b == 时,有211111111ln ln 2ln ln 44424222⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭故ln ln a a b b ⋅>⋅不成立,选项B 错误;对于C ,因为()()1110ab a b a b +--=-->,所以1ab a b +>+ ,则122ab a b ++> ,选项C 正确;对于选项D ,因为ln ln 0a b ⋅>,所以ln log 0ln a bb a=>,选项D 正确,故选:CD .7.【多选题】(2021·山东临沂市·高三二模)若5log 2a =,1ln 22b =,1ln 55c =,则( )A .a b >B .b c>C .c a>D .2a b>【答案】AB 【解析】对四个选项一一验证:对于A :利用换底公式,化为同底结构,利用函数的单调性比较大小;对于B :利用换底公式,化为同底结构,利用函数的单调性比较大小;对于C :利用不等式的传递性比较大小;对于D :利用换底公式,化为同底结构,利用函数的单调性比较大小;【详解】对于A :522221111ln o 21l g 2,log 522log log a b e e ====⨯=,又25e >,且2log y x =为增函数,所以222l l g 5og o e <,所以22251l og 1l og e <,即a b >.故A 正确;对于B:1ln 22b ==,1ln 55c ==因为101052232,525,ln y x =====为增函数,所以b c >;故B 正确;对于C :因为a b >,b c >,所以a c >,故C 错误;对于D :因为1ln 22b =,所以212ln 2log b e ==,而521log 2,log 5a ==又5e <,所以22log log 5e <,所以2211log log 5e >,所以2b a >,故D 错误.故选:AB.8.(2021·浙江高三专题练习)已知函数()f x 满足()(1)f x f x =-+,当(0,1)x ∈时,函数()3x f x =,则13(log 19)f =__________.【答案】2719-【解析】由()(1)f x f x =-+得函数的周期为2,然后利用周期和()(1)f x f x =-+对13(log 19)f 化简可得13(log 19)f 33927(log 1)(log 1919f f =-+=-,从而可求得结果【详解】解:由题意,函数()f x 满足()(1)f x f x =-+,化简可得()(2)f x f x =+,所以函数()f x 是以2为周期的周期函数,又由(0,1)x ∈时,函数()3x f x =,且()(1)f x f x =-+,则133339(log 19)(log 19)(log 192)(log 19f f f f =-=-+=327log 193392727(log 1)(log 3191919f f =-+=-=-=-.故答案为:2719-.9.(2021·千阳县中学高三其他模拟(文))已知函数()()()11330log 0x x f x x x +⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,则不等式()1f x >的解集为___________.【答案】11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】根据分段函数的定义,分段讨论即可求解.【详解】解:()()()11330log 0x x f x x x +⎧≤⎪=⎨>⎪⎩ ,()10131x x f x +≤⎧∴>⇔⎨>⎩或130log 1x x >⎧⎪⎨>⎪⎩,解得10-<≤x 或103x <<,即113x -<<,∴不等式()1f x >的解集为11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.故答案为:11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.10.(2021·浙江丽水市·高三期末)已知()()()1log 1log 01a a a a a ++<<<,则a 的取值范围是__________.【答案】⎫⎪⎪⎭【解析】通过作差将()()()1log 1log 01a a a a a ++<<<转化为(1)log (1)log 0++-<a a a a ,利用换底公式计算可得[][](1)lg(1)lg lg(1)lg log (1)log lg lg(1)++-+++-=+a a a a a a a a a a ,分别判断每个因式的正负,最终转化为211()124+->a 成立,结合二次函数图像,即可求得a 的取值范围.【详解】∵(1)lg(1)lg log (1)log lg lg(1)a a a aa a a a +++-=-+22lg (1)lg lg (1)a aalg a +-=+[][]lg(1)lg lg(1)lg lg lg(1)a a a a a a +-++=+而当01a <<时,lg 0a <,g(0)l 1a +>,1lg(1)lg lglg10a a a a++-=>=211lg(1)lg lg (1)lg (24a a a a a ⎡⎤++=+=+-⎢⎥⎣⎦,所以()()()1log 1log 01a a a a a ++<<<即为211lg ()024⎡⎤+->⎢⎥⎣⎦a ,由于lg u 单调递增,所以211(124+->a .211()24u a =+-的图象如图,当1u =时,0a =,1a <<时,12u <<,lg 0u >,可得()()log 1log 10a a a a a +-+<.故答案为:⎫⎪⎪⎭1.(2020·全国高考真题(文))设3log 42a =,则4a-=( )练真题A .116B .19C .18D .16【答案】B 【解析】由3log 42a =可得3log 42a=,所以49a =,所以有149a-=,故选:B.2.(2020·全国高考真题(理))设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则f (x )( )A .是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B .是奇函数,且在11(,22-单调递减C .是偶函数,且在1(,)2-∞-单调递增D .是奇函数,且在1(,2-∞-单调递减【答案】D 【解析】由()ln 21ln 21f x x x =+--得()f x 定义域为12x x ⎧⎫≠±⎨⎬⎩⎭,关于坐标原点对称,又()()ln 12ln 21ln 21ln 21f x x x x x f x -=----=--+=-,()f x ∴为定义域上的奇函数,可排除AC ;当11,22x ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,()()()ln 21ln 12f x x x =+--,()ln 21y x =+Q 在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,()ln 12y x =-在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,()f x ∴在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,排除B ;当1,2x ⎛⎫∈-∞-⎪⎝⎭时,()()()212ln 21ln 12ln ln 12121x f x x x x x +⎛⎫=----==+ ⎪--⎝⎭,2121x μ=+- 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,()ln f μμ=在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:()f x 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,D 正确.故选:D.3.(2020·天津高考真题)设0.80.70.713,,log 0.83a b c -⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .b c a<<D .c a b<<【答案】D 【解析】因为0.731a =>,0.80.80.71333b a -⎛⎫==>= ⎪⎝⎭,0.70.7log 0.8log 0.71c =<=,所以1c a b <<<.故选:D.4.(2019年高考全国Ⅲ卷理)设是定义域为R 的偶函数,且在单调递减,则A .(log 3)>()>()B .(log 3)>()>()C .()>()>(log 3)D .()>()>(log 3)【答案】C【解析】是定义域为的偶函数,.,又在(0,+∞)上单调递减,∴,即.故选C .5.(2020·全国高考真题(理))若2233x y x y ---<-,则( )()f x ()0,+∞f 14f 322-f 232-f 14f 232-f 322-f 322-f 232-f 14f 232-f 322-f 14()f x R 331(log (log 4)4f f ∴=223303322333log 4log 31,1222,log 422---->==>>∴>> ()f x 23323(log 4)22f f f --⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭A .ln(1)0y x -+>B .ln(1)0y x -+<C .ln ||0x y ->D .ln ||0x y -<【答案】A 【解析】由2233x y x y ---<-得:2323x x y y ---<-,令()23t t f t -=-,2x y = 为R 上的增函数,3x y -=为R 上的减函数,()f t ∴为R 上的增函数,x y ∴<,0y x ->Q ,11y x ∴-+>,()ln 10y x ∴-+>,则A 正确,B 错误;x y -Q 与1的大小不确定,故CD 无法确定.故选:A.6.(2019·天津高考真题(文))已知a =log 27,b =log 38,c =0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系为( )A.c <b <a B.a <b <c C.b <c <a D.c <a <b【答案】A 【解析】c =0.30.2<0.30=1;log 27>log 24=2;1<log 38<log 39=2.故c <b <a .故选A.。
高考数学函数专题习题及详细答案

函数专题练习【1】1.函数1()x y ex R +=∈的反函数是( )A .1ln (0)y x x =+>B .1ln (0)y x x =->C .1ln (0)y x x =-->D .1ln (0)y x x =-+>2.已知(31)4,1()log ,1a a x a x f x x x -+<⎧=⎨>⎩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)73.在下列四个函数中,满足性质:“对于区间(1,2)上的任意1212,()x x x x ≠,1221|()()|||f x f x x x -<-恒成立”的只有(A )1()f x x=(B )()||f x x = (C )()2xf x =(D )2()f x x =4.已知()f x 是周期为2的奇函数,当01x <<时,()lg .f x x =设63(),(),52a f b f ==5(),2c f =则(A )a b c << (B )b a c << (C )c b a << (D )c a b <<5.函数2()lg(31)f x x =++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 ,y x x R =-∈B . sin ,y x x R =∈C . ,y x x R =∈D . x 1() ,2y x=∈7、函数()y f x =的反函数1()y f x -=的图像与y 轴交于点(0,2)P (如右图所示),则方程()0f x =在[1,4]上的根是x =A .4B .3C . 2D .18、设()f x 是R 上的任意函数,则下列叙述正确的是(A )()()f x f x -是奇函数 (B )()()f 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、已知函数xy e =的图象与函数()y f x =的图象关于直线y x =对称,则A .()22()xf x e x R =∈B .()2ln 2ln (0)f x x x =>)C .()22()xf x e x R =∈D .()2ln ln 2(0)f x x x =+>10、设1232,2()((2))log (1) 2.x e x f x f f x x -⎧⎪=⎨-≥⎪⎩<,则的值为, (A )0(B )1 (C )2 (D )3 11、对a ,b ∈R ,记max {a ,b }=⎩⎨⎧≥ba b ba a <,,,函数f (x )=max {|x +1|,|x -2|}(x ∈R )的最小值是(A )0 (B )12 (C ) 32(D )3 12、关于x 的方程222(1)10x x k ---+=,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 .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()()12f x f x +=,若()15,f =-则()()5f f =_______________。
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.。
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2019-2020 年高考数学大题专题练习 —— 三角函数(一)1. 【山东肥城】 已知函数 f ( x) 2sin 2 x 2sin 2 ( x) , x R .( 1)求函数 yf ( x) 的对称中心;6( 2)已知在 △ABC 中,角 A 、B 、C 所对的边分别为 a , b , c ,且f (B6 ) b c, ABC 的外接圆半径为 3 ,求 △ABC 周长的最大值 . 22a【解析】f ( x) 1 cos2 x1 cos2( x) cos(2 x) cos2 x6313 sin 2x cos 2xcos2x223sin 2x1cos2x sin(2 x 6 ) . 22(1)令 2xk ( k Z ),则 xk( kZ ),6212所以函数 yf ( x) 的对称中心为 (k,0) k Z ;212(2)由 f (B)b c,得 sin( B ) bc ,即 3 sin B 1cos B b c ,262a6 2a 2 2 2a整理得 3a sin B a cos B b c ,由正弦定理得:3 sin A sin B sin A cos B sin B sin C ,化简得 3 sin A sin B sin B cos Asin B ,又因为 sin B0 ,所以 3 sin A cos A1,即sin( A1 ,6 )2由 0A,得A5 ,6 66所以 A,即 A3 ,6 6又 ABC 的外接圆的半径为3 ,所以 a 2 3 sin A 3 ,由余弦定理得222222232(b c) 2abc2bc cos A bcbc (b c)3bc (b c)(b c)44,即 ,当且仅当 bc 时取等号,所以周长的最大值为 9.2.【河北衡水】 已知函数 f x2a sin x cosx2b cos 2 x c a 0,b 0 ,满足 f 0 ,且当 x0,时, f x 在 x 取得最大值为 5.26 2( 1)求函数 f x 在 x0, 的单调递增区间;( 2)在锐角 △ABC 的三个角 A ,B ,C 所对的边分别为 a ,b ,c ,且2 22 f C3,求a2b 2c 2 的取值范围 .2ab c【解析】(1)易得 f x5sin 2x 5,整体法求出单调递增区间为0, , 2 ,;3 666 3 (2)易得 C,则由余弦定理可得 a2b 2c 2 2a 2 2b 2 ab2 b a 1,3a 2b 2c 2aba bbsin 2 A3 1 1由正弦定理可得sin B 3,所以asin Asin A2tan A2 ,22a 2b 2c 23,4 .a2b2c2rcos x, 1 r( 3 sin x,cos 2x) , xR ,设函数3.【山东青岛】 已知向量 a, b 2r rf ( x) a b .( 1)求 f(x)的最小正周期;( 2)求函数 f(x)的单调递减区间;( 3)求 f(x)在 0,上的最大值和最小值 . 2【解析】f (x) cos x, 1( 3 sin x,cos 2x) 23 cos x sin x 1cos2x 23sin 2 x 1cos 2x2 2cos sin 2x sin cos 2x6 6sin 2x.6(1)f ( x)的最小正周期为T 2 2,即函数f ( x) 的最小正周期为.2(2)函数y sin(2 x ) 单调递减区间:62k 2x 32k , k Z ,2 6 2得:k x 5 k , k Z ,63∴所以单调递减区间是3 k ,5k , k Z .6(3)∵0 x ,2∴2x 5.6 6 6 由正弦函数的性质,当 2x6 2 ,即 x 时, f (x) 取得最大值1.3当x x 0 f (0) 1,即时,,6 6 2当 2x6 5 ,即 x2时, f21 ,6 2∴ f (x) 的最小值为1. 2因此, f (x) 在 0, 上的最大值是1,最小值是1 .2 224.【浙江余姚】已知函数 f ( x) sin x sin x cos( x ) .( 1)求函数 f(x)的最小正周期;( 2)求 f(x)在 0,上的最大值和最小值.2【解析】( 1) 由题意得 f ( x) sin 2 x sin x cos x6sin 2 xsin x( 3 cos x 1sin x)2 23sin 2x3sin x cos x223(1 cos 2x)3sin 2x443 ( 1sin 2x3cos2x)3 2 2243sin( 2x) 32 34f (x) 的最小正周期为( 2) x0, ,22x23 3 3当 2x,即 x0时, f ( x) min0 ;33当 2x5 时, f ( x) max2 3 33,即 x4212综上,得 x0时, f ( x) 取得最小值,为 0;当 x5 2 3 3时, f ( x) 取得最大值,为4125.【山东青岛】 △ABC 的内角 A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知 b cos A 3a c .3( 1)求 cosB ;( 2)如图, D 为 △ABC 外一点,若在平面四边形ABCD中, D 2 B ,且 AD 1, CD3 , BC 6 ,求 AB 的长.【解析 】解:( 1)在ABC 中,由正弦定理得 sin B cos A3sin Asin C ,3又 C( A B) ,所以 sin B cos A3sin Asin( A B) ,3故 sin B cos A3sin Acos B cos Asin B ,sin A3所以 sin Acos B3sin A ,3又 A(0, ) ,所以 sin A30 ,故 cos B3(2) QD 2 B , cos D2cos 2 B 113又在ACD 中, AD 1, CD 3∴由余弦定理可得 AC2AD2CD22AD CD cosD 19 2 3 ( 1) 12 ,3∴ AC2 3 ,在 ABC 中, BC6 , AC 2 3 , cosB3,3∴由余弦定理可得 AC2AB 2 BC 2 2 AB BCcosB ,即 12 AB 2 6 2 AB63 ,化简得 AB 2 2 2 AB 6 0 ,解得 AB 3 2 .3故 AB 的长为 32 .6. 【江苏泰州】如图,在△ABC 中,ABC,2ACB, BC 1.P 是△ ABC 内一点,且BPC.3 2(1)若ABP,求线段AP的长度;6(2)若APB 2,求△ ABP 的面积 .3【解析】(1)因为PBC ,所以在 Rt PBC 中,6BPC , BC 1,PBC3 ,所以 PB 1 ,2 2在 APB 中,ABP , BP 13 ,所以, AB6 2AP2 AB 2 BP2 2AB BP cos PBA3 1 2 13 37,所以 AP 7 ;4 2 2 4 2(2)设PBA ,则PCB ,在 Rt PBC 中,BPC , BC 1,2PCB ,所以 PB sin ,在 APB 中,ABP , BP sin , AB 3 ,APB 2,3由正弦定理得:sin 3 1sin3cos1sinsin sin 2 2 2 23 3sin 3 cos ,又 sin 2 cos2 1 sin2 32 7SABP 1AB BP sin ABP 1 3 sin 2 3 3 .2 2 148.【辽宁抚顺】已知向量m sin x,1 , n cos x,3, f x m n4 4( 1)求出 f(x)的解析式,并写出f(x)的最小正周期,对称轴,对称中心;( 2)令 h xf x6,求 h(x)的单调递减区间;( 3)若 m // n ,求 f(x)的值.【解析】(1) f xm nsin x4cos x341sin 2 x4 3 1sin 2x231cos2x 3222所以 f x 的最小正周期 T ,对称轴为 xk , kZ2对称中心为k ,3 , kZ42(2) h xf x1 cos2 x 32 36令2k2x32k , kZ 得k x6k ,k Z3所以 h x 的单调减区间为3k ,k ,k Z6(3)若 m // n ,则 3sinxcos x即 tan x13444tan x 2f x1cos2x 3 1sin 2 x231 sin2 x cos 2 xcos x2 sin 2 xcos 2 322 x1 tan2 x 1 332 tan 2 x 31109.【辽宁抚顺】已知函数 f x 2 3 sin x cos x 2cos 2 x 1 , x R .( 1)求函数 f x 的最小正周期及在区间0,2 上的最大值和最小值;( 2)若 f x 06,x 0, 2 ,求 cos 2x 0 的值.54【解析】( 1) 由 f(x)= 2 3 sin xcos x + 2cos 2x - 1,得 f(x)= 3 (2sin xcos x)+(2cos2x-1)= 3 sin 2x+cos 2x=2sin 2x ,6所以函数 f(x)的最小正周期为π0 x , 2 x6 7 , 1 sin 2 x 12 6 6 2 6所以函数 f(x)在区间 0, 上的最大值为2,最小值为- 12( 2)由(1)可知f(x0)=2sin 2 x6又因为 f(x0 )=6,所以 sin 2 x6=3 .5 5由 x0∈, ,得 2x0+∈ 2,74 2 6 3 6从而 cos 2 x0 = 1 sin 2 2 x06 =-46 5所以 cos 2x0= cos 2 x06 6 = cos 2x0 cos + sin 2x06sin6 6 6=3 4 31010.【广西桂林】已知f x 4sin 24 x sin x cosx sin x cosx sin x 1 . 2( 1)求函数 f x 的最小正周期;( 2)常数0 ,若函数 y f x 在区间, 2上是增函数,求的取值2 3范围;( 3)若函数 g x 1 f 2 x af x af x a 1在,的最大值为2 2 4 22,求实数的值 .【解析】(1)f x 2 1 cos x sin x cos2 x sin 2 x 1 22 2sin x sin x 1 2sin 2 x 1 2sin x .∴ T 2 .(2) f x 2sinx .由 2kx 2k2kx2k2 得, k Z ,222 ∴ fx 的递增区间为2k2, 2k, k Z2∵ fx 在,2上是增函数,23∴当 k0 时,有2, 22,.320,∴, 解得 03242 22 ,3∴ 的取值范围是0,3.4(3) gx sin 2x a sin xa cos x 1 a 1.2 令 sin xcos x t ,则 sin 2x1 t2 .112a21 2att2aa∴ y 1 ta 1at2 t4a .222∵ t sin x cos x2 sin x,由x 得x,4 42244∴ 2 t 1 .①当a2 ,即 a2 2 时,在 t2 处 y max2 1 a 2 .22由21 a2 2 ,解得 a8 8 2 2 12 2 (舍去 ).22 2 1 7②当2 a 1,即2 2 a2 时, y maxa 21 a ,由 a 21a 22424 2得 a 2 2a 8 0 解得 a2 或 a 4 (舍去) .③当a1,即a 2 时,在 t 1处y max a 1 ,由a1 2 得a 6.2 2 2综上, a 2 或 a 6 为所求.11.【江苏无锡】如图所示,△ ABC 是临江公园内一个等腰三角形形状的小湖.....(假设湖岸是笔直的),其中两腰CA CB 60 米,cos CAB 2.为了给市民3营造良好的休闲环境,公园管理处决定在湖岸AC,AB 上分别取点E,F(异于线段端点),在湖上修建一条笔直的水上观光通道EF(宽度不计),使得三角形AEF 和四边形 BCEF 的周长相等 .(1)若水上观光通道的端点 E 为线段 AC 的三等分点(靠近点 C),求此时水上观光通道 EF 的长度;(2)当 AE 为多长时,观光通道 EF 的长度最短?并求出其最短长度 .【解析】(1)在等腰ABC 中,过点 C 作 CH AB 于 H ,在 Rt ACH 中,由 cosAH AH 240 , AB 80 ,CAB ,即,∴ AHAC 60 3∴三角形 AEF 和四边形 BCEF 的周长相等.∴ AE AF EF CE BC BF EF ,即 AE AF 60 AE 60 80 AF ,∴AE AF 100.∵ E 为线段 AC 的三等分点(靠近点 C ),∴ AE 40, AF 60,在AEF 中,EF 2 AE 2 AF 2 2 AE AF cos CAB 402 602 2 40 60 2 200 ,3∴ EF 2000 20 5 米.即水上观光通道EF 的长度为20 5米.(2)由( 1)知,AE AF 100 ,设 AE x ,AF y ,在AEF 中,由余弦定理,得EF 2 x2 y2 2x y cos CAB x2 y 24xy x y10xy .23 3∵ xy x y 2 1002 10 502 2 502 .502,∴EF22 3 350 6∴EF,当且仅当x y取得等号,3所以,当 AE 50 米时,水上观光通道EF 的长度取得最小值,最小值为50 6米.312.【江苏苏州】如图,长方形材料ABCD 中,已知AB 2 3 , AD4 .点P为材料ABCD 内部一点,PE AB 于 E , PF AD 于 F ,且 PE1 ,PF 3 .现要在长方形材料ABCD中裁剪出四边形材料AMPN,满足MPN 150 ,点M、N分别在边AB,AD上.( 1)设FPN,试将四边形材料AMPN 的面积表示为的函数,并指明的取值范围;(2)试确定点 N 在 AD 上的位置,使得四边形材料 AMPN 的面积 S 最小,并求出其最小值 .【解析】(1)在直角NFP 中,因为 PF 3 ,FPN ,所以 NF 3 tan ,所以 S NAP 1NA PF 1 1 3 tan 3 ,2 2在直角 MEP 中,因为 PE 1,EPM3,所以MEtan,3所以 S AMP1AM PE 1 3 tan31,2 2所以 SSNAPSAMP3tan1tan33 ,0, .2 23(2)因为S 3 1 tan33 tan3,tan2 33tan2 13 tan22令 t 13 tan,由0, ,得 t1,4,3所以S3 3t24t 4 3 t 43 3 t4 3 23 ,2 3t 2 3t 323t33当且仅当t2 3233 时,即 tan时等号成立,3此时,AN 2 3233,Smin3 ,答:当AN 2 3AMPN 的面积 S 最小,最小值为 233 时,四边形材料.313.【江苏苏州】 如图,在平面四边形ABCD 中, ABC3AD ,, AB4AB=1.uuur uuur3 ,求 △的面积;( 1)若 AB BCABCg( 2)若 BC 2 2 , AD 5 ,求 CD 的长度 .【解析】uuur uuur3 ,所以 uuur uuur,(1)因为 AB BCBAgBC 3guuur uuurABC3 ,即 BA BC cosABC 3 , AB 1 ,所以 1 uuur3 uuur3 2 ,又因为BC cos 3,则 BC44 1 uuur uuur ABC 3所以 S ABC AB BC sin .2 2(2)在 ABC 中,由余弦定理得:AC 2AB 2 BC 2 2 AB BC cos31 8 21 2 22 13 ,42解得: AC 13 ,在ABC 中,由正弦定理得:ACBC2 13sin ABC sin,即sin BAC,BAC13所以 cos CADcosBACsin BAC2 13 ,213在ACD 中,由余弦定理得:CD 2AD 2 AC 2 2AD AC cos CAD ,即 CD3 2 .14.【山东栖霞】 已知函数 f xA sin xA 0,0,的部分图象222如图所示, B , C 分别是图象的最低点和最高点,BC4 .4(1)求函数 f(x)的解析式; (2)将函数y f x 的图象向左平移个单位长度,再把所得图象上各点横坐标伸长到3原来的 2 倍(纵坐标不变)得到函数 yg x 的图象,求函数 yg 2 x 的单调递增区间 .13【解析】(1)由图象可得:3 T 5 ( ) ,所以 f (x) 的周期 T .4 12 3于是2,得2 ,C 524 A 22又 B, A , , A ∴ BC 4 ∴ A 1,12 1224又将 C (5,1) 代入 f (x)sin(2 x) 得, sin(2 5) 1,1212所以 25=2k,即=2k( k R ) ,1223由2 得, ,23∴ f (x)sin(2 x) .3(2)将函数 yf (x) 的图象沿 x 轴方向向左平移个单位长度,3得到的图象对应的解析式为:y sin(2 x) ,3再把所得图象上各点横坐标伸长到原来的 2 倍(纵坐标不变),得到的图象对应的解析式为 g( x)sin( x3 ) ,cos(2x2 )22(x13y g ( x) sin 3 )22由 2k22k, kZ 得, kx k , k Z ,2x336∴函数 yg 2 ( x) 的单调递增区间为 k,k (kZ ) .3615.【山东滕州】 已知函数 f ( x)Asin( x ) ( A 0, 0,) 的部分图象如 2图所示 .( 1)求函数 f (x) 的解析式;( 2)把函数 y f ( x) 图象上点的横坐标扩大到原来的 2 倍(纵坐标不变),再向左平移个单位,得到函数y g (x) 的图象,求611关于 x 的方程 g ( x) m(0 m 2) 在 x [,] 时3 3所有的实数根之和 .【解析】2(1)由图象知,函数 f ( x) 的周期T,故 2 .T点 (, A) 在函数图象上,6∴ Asin(26) A,∴ sin(3) 1,解得:3 2k2, k Z ,即2k6, k Z ,又2 ,从而.6点 (0,1) 在函数图象上,可得:Asin(2 0 ) 1 ,6∴ A 2 .故函数 f (x) 的解析式为: f ( x) 2sin(2 x ) .6 (2)依题意,得g (x) 2sin( x ) .3∵ g( x) 2sin( x ) 的周期T ,3∴ g( x) 2sin( x ) 在 x [11] 内有2个周期. ,3 3 3令x3 k , k Z ,2解得 x k , k Z ,6即函数 g (x) 2sin( x ) 的对称轴为 x k , k Z .3 6又 x [3 ,11 ] ,则 x3[0,4 ] ,3所以 g(x) m(0 m 2) 在 x [ , 11 ] 内有4个实根,3 3不妨从小到大依次设为x i (i 1,2,3, 4) .则x1x2 , x3 x4 13 ,2 6 2 6故 g( x) m(0 m 2) 在x [3 ,11 ] 时所有的实数根之和为:3x1 x2 x3 x4 14. 3。
(江苏版)高考数学一轮复习 专题4.4 三角函数图像与性质(讲)-江苏版高三全册数学试题

专题4.4 三角函数图像与性质【考纲解读】【直击考点】题组一 常识题1. 函数y =2sin 12x -3的最小正周期是________.【解析】最小正周期T =2π12=4π.2. 函数y =A sin x +1(A >0)的最大值是5,则它的最小值是________.【解析】依题意得A +1=5,所以A =4,所以函数y =4sin x +1的最小值为-4+1=-3. 3.判断函数y =2cos x 在[-π,0]上的单调性:____________.(填“增函数”或“减函数”) 【解析】由余弦函数的单调性,得函数y =2cos x 在[-π,0]上是增函数. 4.不等式2sin x >3的解集为______________________________. 【解析】不等式2sin x >3,即sin x >32,由函数y =sin x 的图像得所求解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x π3+2k π<x <2π3+2k π,k ∈Z .题组二 常错题5.函数y =1-2cos x 的单调递减区间是___________________________.【解析】函数y =1-2cos x 的单调递减区间即函数y =-cos x 的单调递减区间,也即函数y =cos x 的单调递增区间,即[2k π-π,2k π](k ∈Z ).6.若动直线x =a 与函数f (x )=sin x 和g (x )=cos x 的图像分别交于M ,N 两点,则|MN |的最大值为________.【解析】设直线x =a 与函数f (x )=sin x 的图像的交点为M (a ,y 1),直线x =a 与函数g (x )=cos x的图像的交点为N (a ,y 2),则|MN |=|y 1-y 2|=|sin a -cos a |=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫a -π4≤2,7.函数f (x )=2sin x4对任意的x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2),则|x 1-x 2|的最小值为________.题组三 常考题8.定义在区间[0,2π]上的函数y =sin 2x 的图像与y =sin x 的图像的交点个数是________. 【解析】由sin 2x =sin x 得sin x =0或cos x =12,因为x ∈[0,2π],所以x =0,π3,π,5π3,2π,交点个数是5.9. 在函数①y =cos|2x |,②y =|sin x |,③y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,④y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5中,最小正周期为π的所有函数是________.(填序号)【解析】函数y =cos|2x |=cos 2x ,其最小正周期为π,①正确;将函数y =sin x 的图像中位于x 轴上方的图像不变,位于x 轴下方的图像对称地翻折至x 轴上方,即可得到y =|sin x |的图像,所以其最小正周期为π,②正确;函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的最小正周期为π,③正确;函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5的最小正周期为π2,④不正确.【知识清单】1.正弦、余弦、正切函数的图像与性质 1.三角函数线三角函数线是通过有向线段直观地表示出角的各种三角函数值的一种图示方法。
高考数学模拟试题-第06讲 函数及其表示(解析版)

第6讲 函数及其表示学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________【基础巩固】1.(2022·江苏南通·模拟预测)若函数f (x )满足f (2x )=x ,则f (5)=( ) A .25 B .52C .log 52D .log 25【答案】D【解析】25x =.∴2log 5x =,∴()25log 5f =, 故选:D .2.(2022·重庆市朝阳中学高三开学考试)函数()f x = )A .(][),16,-∞-⋃+∞B .()[),16,⋃-∞-+∞C .(]1,6-D .[]2,3【答案】C【解析】256010x x x ⎧-++≥⎨+≠⎩,解得16x -<即函数()f x 的定义域(]1,6- 故选:C3.(2022·山东济南·二模)已知函数()1221,0,,0,x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨⎪>⎩若()3f m =,则m 的值为( )AB .2C .9D .2或9【答案】C【解析】∴函数()1221,0,0x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨⎪>⎩,()3f m =,∴2130m m ⎧-=⎨≤⎩或1230m m ⎧⎪=⎨⎪>⎩, 解得9m =. 故选:C.4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的定义域为()0,∞+,且()121f x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则()f x =( )A ()203x > B ()103x >C ()10x >D ()10x >【答案】B【解析】∴()121f x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴,∴1()2()1f f x x =,∴,由∴∴联立解得1(),(0)3f x x =>. 故选:B .5.(2022·全国·高三专题练习)若函数234y x x =--的定义域为[]0,m ,值域为25,44⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,则m 的取值范围是( ) A . (0,4] B . 254,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦C . 3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦D . 3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】C 【解析】223253424y x x x ⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭,当32x =时,254y =-;当0x =或3时,4y =-. 因此当332m ≤≤时,函数234y x x =--在区间[]0,m 上的最小值为254-, 最大值为4-,所以,实数m 的取值范围是3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选:C.6.(2022·全国·高三专题练习)若函数()f x 满足()122f x f x x ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,则()2f =( )A .0B .2C .3D .3-【答案】D【解析】由()122f x f x x ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,可得()1122f f x x x ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,联立两式可得()1223f x x x ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭,代入2x =可得()23f =-.故选:D.7.(2022·江苏泰州·模拟预测)设函数f (x )={x 2+2x,x ≤0−x 2,x >0,若()()()20f f a f a -+=,则实数a 的值为( )A1 B .1- C 1 D .1【答案】B【解析】令()f a t =,()()()20f f a f a -+=,则()2f t t =- 1°0t ≤时,222t t t +=-,则220t t ++=无解. 2°0t >时,22t t -=-,∴1t =,∴()1f a =0a ≤时,221a a +=,则1a =;0a >时,21a -=无解综上:1a =. 故选:B .8.(2022·江苏南京·三模)已知()22,0,0x x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩,若∴x ≥1,f (x +2m )+mf (x )>0,则实数m 的取值范围是( ) A .(-1,+∞) B .1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C .(0,+∞)D .1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】B【解析】0m ≥时,()()()22220f x m mf x x m mx ++=++>,符合题意;0m <时,()()20f x m mf x ++>,即()())2f x m mf x f+>-=显然()f x 在R 上递增,则2x m +>对1x ∀≥恒成立(120x m +>对1x ∀≥恒成立则:10104120m m ⎧>⎪⇒-<<⎨>⎪⎩; 综上,1,4m ∞⎛⎫∈-+ ⎪⎝⎭,故选:B .9.(多选)(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()1lg ,0e ,0x x x f x x -⎧-<=⎨⎩,若()()213f f a +=,则a 的值可能为( ) A .1 B .1- C .10 D .10-【答案】AD【解析】()01e 1f ==,因为()()213f f a +=,所以()1f a =,当0a <时,()()lg 1f a a =-=,解得:10a =-,当0a >时,()1e 1af a -==,解得:1a =,故选:AD10.(多选)(2022·全国·高三专题练习)已知221()1x f x x +=-,则()f x 满足的关系有( ) A .()()f x f x -=- B .1()f f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .1()f f x x ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .1()f f x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭【答案】BD【解析】因为221()1x f x x +=-,所以()f x -=221()1()x x +---=2211x x +-()f x =,即不满足A 选项; 1f x ⎛⎫ ⎪⎝⎭=221111x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎛⎫- ⎪⎝⎭=2211x x +-,1f x ⎛⎫⎪⎝⎭=()f x -,即满足B 选项,不满足C 选项, 22221111111x f x x x x ⎛⎫+- ⎪⎛⎫⎝⎭-== ⎪⎝⎭⎛⎫-- ⎪⎝+-⎭,1()f f x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,即满足D 选项. 故选:BD11.(2022·湖北武汉·模拟预测)函数()f x =的定义域为______.【答案】[)()0,11,+∞【解析】由题知,021********x x x x x x x ⎧⎧≥-≥≥⎧⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎨≠-≠-≠≠⎪⎪⎩⎩⎩且,所以()f x 的定义域为[)()0,11,+∞,故答案为:[)()0,11,+∞.12.(2022·山东临沂·二模)已知函数()()4log ,03,0x x f x f x x >⎧=⎨+≤⎩,则()4f -的值为__________.【答案】12【解析】因为()()4log ,03,0x x f x f x x >⎧=⎨+≤⎩,则()()()414462log 22f f f -=-+===.故答案为:12.13.(2022·浙江温州·三模)已知函数11()1261x f x x x x ⎧>-⎪=+⎨⎪--≤-⎩,, 若[()]0f f a =,则实数a 的值等于___________. 【答案】32-【解析】∴当1a >-即10a +>时,1()=11f a a >-+,则110112a f a a a +⎛⎫==⇒=- ⎪++⎝⎭(舍) ∴当1a ≤-即10a +≤时,()26f a a =--∴:当261a --≤-,即512a -≤≤- 时,有3(26)2(26)602f a a a --=----=⇒=-∴:当261a -->- 时,即52a <- 时,有1(26)0261f a a --==⇒--+a 无解 综上,32a =-.故答案为:32-14.(2022·湖北·荆州中学模拟预测)设a ∈R ,函数33(0)()log (0)ax x f x x x ⎧≤=⎨>⎩.若1[()]93f f ≥,则实数a 的取值范围是_________. 【答案】(,2]-∞-【解析】3()lo 113g 13f ==-,1(())(1)393af f f -=-=≥所以2-≥a 即2a ≤- 故答案为:(,2]-∞-15.(2022·浙江·模拟预测)设函数3,0()(3),0x x f x x f x x ⎧+>⎪=⎨⎪+≤⎩,则()4f -=________,若()(2)=-f a f ,则实数a 的最大值为_______. 【答案】723 【解析】由题意得37(4)(1)(2)222f f f -=-==+=, 又()(2)(1)4f a f f =-==,结合解析式可知a 的最大值一定是正数, 当0x > 时,3()f x x x=+ ,()f x在上递减,在)+∞上单调递增, 且(1)(3)4f f ==,若3,()(3)4x f x f >>=,所以实数a 的最大值为3,故答案为:72,3.16.(2022·全国·高三专题练习)根据下列条件,求函数的解析式: (1)已知f1)=x +(2)若f (x )对于任意实数x 恒有2f (x )-f (-x )=3x +1;(3)已知f (0)=1,对任意的实数x ,y 都有f (x -y )=f (x )-y (2x -y +1).【解】(1)(方法1)(换元法):设t1,1t ≥,则x =(t -1)2(t ≥1).代入原式有f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-2t +1+2t -2=t 2-1.∴f (x )=x 2-1(x ≥1).(方法2)(配凑法):∴x +2+1-1=1)2-1, ∴f1)=1)2-1≥1),即f (x )=x 2-1(x ≥1).(2)用-x 换x 得2f (-x )-f (x )=-3x +1,与原式2f (x )-f (-x )=3x +1联立消去f (-x )得f (x )=x +1. (3)令x =0,得f (-y )=f (0)-y (-y +1)=1+y 2-y=()()21y y -+-+,所以f (y )=y 2+y +1,即f (x )=x 2+x +1.17.(2022·全国·高三专题练习)已知函数25,0()6,0x x f x x x ⎧-≥=⎨+<⎩(1)若()4f m =,求m 的值;(2)若()211f a -->,求a 的取值集合.【解】(1)当0m ≥时,2()54f m m =-=,解得3m =或3m =-(舍去); 当0m <时,()64f m m =+=, 解得2m =-. ∴m 的值为3或-2.(2)对任意实数a R ∈,210a --<,()221161f a a ∴--=--+>,24a <,解得22a -<<.∴a 的取值集合是{}22x a -<<.【素养提升】1.(2022·全国·高三专题练习)设函数()f x =42x f f x ⎛⎫⎛⎫+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的定义域为( ) A .1,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .[]2,4C .[)1,+∞D .1,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B【解析】由题意,函数()f x =满足10x -≥,即1≥x ,所以函数42x f f x ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭满足12x ≥且41x ≥,解得24x ≤≤,即函数42x f f x ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的定义域为[]2,4,故选B .2.(2022·上海市七宝中学模拟预测)已知()f x 为定义在(0,)+∞上的增函数,且任意0x >,均有()()11f f x x f x ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,则(1)f =_____.【解析】设(1)f a =,令1x =得:()()()111111f f f a f a ⎡⎤+=⇒+=⎣⎦; 令1x a =+得:()()()111111111f f a f a f a f a a a ⎡⎤⎛⎫++=⇒+== ⎪⎢⎥+++⎣⎦⎝⎭, 因为()f x 为定义在(0,)+∞上的增函数,所以1111a a a +=⇒=+,当()1f a ==时,由()()11111101a f a f a a a a +>⇒+>⇒>⇒<-<<或矛盾.故()1f a ==.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数32()f x x ax bx c =+++,(2017)2018f =,(2018)2019f =,(2019)2020f =,则(2020)f =________.【答案】2027解:因为函数32()f x x ax bx c =+++, 又(2017)2018f =,(2018)2019f =,(2019)2020f =, 所以321x ax bx c x +++=+的根为2017,2018,2019, 即方程32(1)10x ax b x c ++-+-=的根为2017,2018,2019, 所以32(1)1(2017)(2018)(2019)x ax b x c x x x ++-+-=---, 所以32()(2017)(2018)(2019)1f x x ax bx c x x x x =+++=---++,所以(2020)(20202017)(20202018)(20202019)202012027f =-⨯-⨯-++=, 故答案为:20274.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )=22221,0,2,0.x ax a x x a x x ⎧-++≤⎪⎨+->⎪⎩(1)若对于任意的x ∴R ,都有f (x )≥f (0)成立,求实数a 的取值范围; (2)记函数f (x )的最小值为M (a ),解关于实数a 的不等式M (a -2)<M (a ). 【解】(1)当x ≤0时,f (x )=(x -a )2+1,因为f (x )≥f (0),所以f (x )在(-∞,0]上单调递减,所以a ≥0, 当x >0时,()222f x x x '=-, 令2220xx ,得x =1,所以当0<x <1时()0f x '<,当x >1时,()0f x '>, 所以f (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, 所以f min (x )=f (1)=3-a , 因为f (x )≥f (0)=a 2+1,所以3-a ≥a 2+1,解得-2≤a ≤1. 又a ≥0,所以a 的取值范围是[0,1].(2)由(1)可知当a ≥0时,f (x )在(-∞,0]上的最小值为f (0)=a 2+1, 当a <0时,f (x )在(-∞,0]上的最小值为f (a )=1, f (x )在(0,+∞)上的最小值为f (1)=3-a ,解不等式组2130a aa ⎧+≤-⎨≥⎩,得0≤a ≤1,解不等式组130aa ≤-⎧⎨<⎩,得a <0,所以()21,011,03,1a a M a a a a ⎧+≤≤⎪=<⎨⎪-≥⎩.所以M (a )在(-∞,0)上为常数函数,在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数, 作出M (a )的函数图象如图所示:令3-a =1得a =2, 因为M (a -2)<M (a ), 所以0<a <2.5.(2022·上海·高三专题练习)对定义域,f g D D 的函数()y f x =,()y g x =,规定: 函数()()()()(),,,f gf g f g f x g x x D D h x f x x D x D g x x D x D⎧∈⋂⎪=∈∉⎨⎪∉∈⎩且且(1)若函数()11f x x =-,()2g x x =,写出函数()h x 的解析式; (2)求问题(1)中函数()h x 的值域;(3)若()()g x f x α=+,其中α是常数,且[]0,απ∈,请设计一个定义域为R 的函 数()y f x =,及一个α的值,使得()cos4h x x =,并予以证明. 【解】(1)()()()2,,11,{11,1x x h x x x ∈-∞⋃+∞=-=.(2)当时,()211211x h x x x x =-++--, 若1x >时, 则()4h x ≥,其中等号当2x =时成立, 若1x <时, 则()0h x ≤,其中等号当0x =时成立,∴ 函数()h x 的值域是(]{}[),014,-∞⋃⋃+∞. (3) 令,则()()sin 2cos 2cos 2sin 244g x f x x x x x ππα⎛⎫⎛⎫=+=+++=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,于是()()()()()·sin 2cos2cos2sin 2cos4h x f x f x x x x x x α=+=+-=,另解令()()()12,,2f x xg x f x παα===+()1212x x π=+=,于是()()()()()·1212cos 4h x f x f x x x x α=+==.。
高考数学专题《二次函数与一元二次方程、不等式》习题含答案解析

专题2.3 二次函数与一元二次方程、不等式1.(浙江高考真题)已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( ) A .a >0,4a +b =0 B .a <0,4a +b =0 C .a >0,2a +b =0 D .a <0,2a +b =0【答案】A 【解析】由已知得f (x )的图象的对称轴为x =2且f (x )先减后增,可得选项. 【详解】由f (0)=f (4),得f (x )=ax 2+bx +c 图象的对称轴为x =-2ba=2,∴4a +b =0, 又f (0)>f (1),f (4)>f (1),∴f (x )先减后增,于是a >0, 故选:A.2.(2021·全国高三专题练习(文))已知函数42()f x x x =-,则错误的是( )A .()f x 的图象关于y 轴对称B .方程()0f x =的解的个数为2C .()f x 在(1,)+∞上单调递增D .()f x 的最小值为14-【答案】B 【解析】结合函数的奇偶性求出函数的对称轴,判断A ,令()0f x =,求出方程的解的个数,判断B ,令2t x =,2211()()24g t t t t =-=--,从而判断C ,D 即可.【详解】42()f x x x =-定义域为R ,显然关于原点对称,又()()4242()f x x x x x -=---=-()f x =,所以()y f x =是偶函数,关于y 轴对称,故选项A 正确. 令()0f x =即2(1)(1)0x x x +-=,解得:0x =,1,1-,函数()f x 有3个零点,故B 错误;练基础令2t x =,2211()()24g t t t t =-=--,1x >时, 函数2t x =,2()g t t t =-都为递增函数,故()f x 在(1,)+∞递增,故C 正确;由12t =时,()g t 取得最小值14-,故()f x 的最小值是14-,故D 正确.故选:B .3.(2021·北京高三其他模拟)设x ∈R ,则“2560x x -+<”是“|2|1x -<”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】分别解出两个不等式的解集,比较集合的关系,从而得到两命题的逻辑关系. 【详解】2560x x -+<23x ⇒<<;|2|1x -<13x ⇒<<;易知集合()2,3是()1,3的真子集,故是充分不必要条件. 故选:A.4.(2021·全国高三月考)已知函数2()f x x bx c =-++,则“02b f f ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”是“方程()0f x =有两个不同实数解且方程(())0f f x =恰有两个不同实数解”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件 D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】根据二次函数的图象与性质,求得(())02bf f >,反之若()0f t =有两个正根12t t <,当12max ()t t f x <<,得到方程(())0f f x =恰有四个不同实数解,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解. 【详解】由2()f x x bx c =-++表示开口向下的抛物线,对称轴的方程为2b x =,要使得方程()0f x =有两个不同实数,只需()02bf >,要使得方程(())0f f x =恰有两个不同实数解,设两解分别为12,x x ,且12x x <, 则满足1max 2()x f x x <<,因为12(,)x x x ∈时,()0f x >,所以(())02b f f >,所以必要性成立; 反之,设()02b t f =>,即()0f t >,当()0f t =有两个正根,且满足12t t <,若12max ()t t f x <<, 此时方程(())0f f x =恰有四个不同实数解,所以充分性不成立.所以“02b f f ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”是“方程()0f x =有两个不同实数解且方程(())0f f x =恰有两个不同实数解”的必要不充分条件. 故选:C.5.(2021·全国高三专题练习)若当x ∈(1,2)时,函数y =(x -1)2的图象始终在函数y =log a x 的图象的下方,则实数a 的取值范围是___________. 【答案】1<a ≤2. 【解析】在同一个坐标系中画出两个函数的图象,结合图形,列出不等式组,求得结果. 【详解】如图,在同一平面直角坐标系中画出函数y =(x -1)2和y =log a x 的图象.由于当x ∈(1,2)时,函数y =(x -1)2的图象恒在函数y =log a x 的图象的下方,则1log 21aa >⎧⎨⎩,解得1<a ≤2.故答案为:1<a ≤2.6.(2020·山东省微山县第一中学高一月考)若不等式220ax x a ++<对任意x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是_________.【答案】(,1)-∞- 【解析】∵不等式220ax x a ++<对任意x ∈R 恒成立, ∴函数22y ax x a =++的图象始终在x 轴下方,∴2440a a <⎧⎨∆=-<⎩,解得1a <-, 故答案为:(,1)-∞-.7.(2021·全国高三专题练习)已知当()0,x ∈+∞时,不等式9x -m ·3x +m +1>0恒成立,则实数m 的取值范围是________.【答案】(,2-∞+ 【解析】先换元3x =t ,()1,t ∈+∞,使f (t )=t 2-mt +m +1>0在()1,t ∈+∞上恒成立,再利用二次函数图象特征列限定条件,计算求得结果即可. 【详解】令3x =t ,当()0,x ∈+∞时,()1,t ∈+∞,则f (t )=t 2-mt +m +1>0在()1,t ∈+∞上恒成立,即函数在()1,t ∈+∞的图象在x 轴的上方,而判别式()()224144m m m m ∆=--+=--,故2440m m ∆=--<或()0121110m f m m ∆≥⎧⎪⎪≤⎨⎪=-++≥⎪⎩,解得2m <+故答案为:(,2-∞+.8.(2021·浙江高一期末)已知函数2()1(0)f x ax x a =-+≠,若任意1x 、2[1,)x ∈+∞且12x x ≠,都有()()12121f x f x x x ->-,则实数a 的取值范围是___________.【答案】[)1,+∞ 【解析】本题首先可令12x x >,将()()12121f x f x x x ->-转化为()()1122f x x f x x ->-,然后令()()g x f x x =-,通过函数单调性的定义得出函数()g x 在[1,)+∞上是增函数,最后分为0a =、0a ≠两种情况进行讨论,结合二次函数性质即可得出结果. 【详解】因为任意1x 、2[1,)x ∈+∞且12x x ≠,都有()()12121f x f x x x ->-,所以令12x x >,()()12121f x f x x x ->-即()()1212f x f x x x ->-,()()1122f x x f x x ->-,令()()221g x f x x ax x =-=-+,则函数()g x 在[1,)+∞上是增函数, 若0a =,则()21g x x =-+,显然不成立;若0a ≠,则0212a a>⎧⎪-⎨-≤⎪⎩,解得1a ≥,综合所述,实数a 的取值范围是[)1,+∞, 故答案为:[)1,+∞.9.(2021·四川成都市·高三三模(理))已知函数21,0()2,0x x f x x x x --≤⎧=⎨-+>⎩,若()()12f x f x =,且12x x ≠,则12x x -的最大值为________. 【答案】134【解析】由()()12f x f x =得,212221x x x =--,把12x x -转化为212212231x x x x x x -=-=-++,利用二次函数求最值. 【详解】()y f x =的图像如图示:不妨令12x x <,由图像可知,10x ≤,20x >由()()22121221221221f x f x x x x x x x =⇒--=-+⇒=--,由212212231x x x x x x -=-=-++ 当232x =时,12max134x x -=. 故答案为:134. 10.(2021·浙江高一期末)已知函数2()24f x kx x k =-+.(Ⅰ)若函数()f x 在区间[2,4]上单调递减,求实数k 的取值范围; (Ⅱ)[2,4]x ∀∈,()0f x ≥恒成立,求实数k 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)1(,]4-∞;(Ⅱ)1[,)2+∞ 【解析】(Ⅰ)由题意讨论0k =,0k >与0k <三种情况,求出函数的对称轴,结合区间,列不等式求解;(Ⅱ)利用参变分离法得24k x x≥+在[2,4]上恒成立,令4()f x x x =+,根据单调性,求解出最值,即可得k 的取值范围. 【详解】(Ⅰ)当0k =时,()2f x x =-,在区间[2,4]上单调递减,符合题意;当0k >时,对称轴为1x k,因为()f x 在区间[2,4]上单调递减,所以14k ≥,得14k ≤,所以104k <≤;当0k <时,函数()f x 在区间[2,4]上单调递减,符合题意,综上,k 的取值范围为1(,]4-∞.(Ⅱ)[2,4]x ∀∈,()0f x ≥恒成立,即[2,4]x ∀∈,22244x k x x x≥=++恒成立,令4()f x x x=+,可知函数()f x 在[2,4]上单调递增,所以()4f x ≥,所以max 2142x x ⎛⎫ ⎪= ⎪⎪+⎝⎭,所以12k ≥,故k 的取值范围为1[,)2+∞1.(2020·山东省高三二模)已知函数()()21f x x m x m =+--,若()()0f f x 恒成立,则实数m 的范围是( )A .3,3⎡--+⎣B .1,3⎡--+⎣C .[]3,1- D .3⎡⎤-+⎣⎦【答案】A 【解析】()()()()211f x x m x m x m x =+--=-+,(1)1m >-,()()0ff x ≥恒成立等价于()f x m ≥或()1f x ≤-恒成立,即()()21f x x m x m m =+--≥或()()211f x x m x m =+--≤-(不合题意,舍去)恒成立;即01m ∆≤⎧⎨>-⎩,解得(1,3m ∈--+, (2)1m =-恒成立,符合题意; (3)1m <-,()()0ff x ≥恒成立等价于()f x m ≤(不合题意,舍去)或()1f x ≥-恒成立,等价于1m ∆≤⎧⎨<-⎩,解得[)3,1m ∈--. 综上所述,3,3m ⎡∈--+⎣,故选:A.2.(2021·浙江高三二模)已知()22f x x x =-,对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程练提升()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上有解,则m 的取值范围是( )A .[]0,3B .[]0,4C .{}3D .{}4【答案】D 【解析】对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上有解,不妨取取()11f x =-,()23f x =,方程有解m 只能取4,则排除其他答案.【详解】2()(1)1f x x =--,[0,3]x ∈,则min ()1f x =-,max ()3f x =.要对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上都有解, 取()11f x =-,()23f x =,此时,任意[0,3]x ∈,都有()()()()124m f x f x f x f x =-+-=, 其他m 的取值,方程均无解,则m 的取值范围是{}4. 故选:D.3.(2020·浙江省高三二模)已知函数()321,020a x x f x x ax x ⎧-≤⎪=⎨-+->⎪⎩的图象经过三个象限,则实数a 的取值范围是________. 【答案】2a <或3a >. 【解析】当0x ≤时,3()||11f x a x =-≤-,此时函数图象经过第三象限,当02x <<时,2()(1)2f x x a x =-++,此时函数图象恒经过第一象限,当2[(1)]40a =--->且10a +>,即3a >时,函数图像经过第一、四象限,当2x ≥时,2()(1)2f x x a x =---,此时函数图象恒经过第一象限,当(2)0f <,即2a >时,函数图像经过第一、四象限, 综上所述:2a <或3a >.4.(2020·陕西省西安中学高三其他(理))记{},max ,,,m m nm n n m n ≥⎧=⎨<⎩函数{}22()max 44(1),ln (1)f x x ax a x a =-+--<有且只有一个零点,则实数a 的取值范围是_________.【答案】12a < 【解析】令()()2244(1)0g x x ax a x =-+-->,因为1a <,则()2(1)651(5)0ln1g a a a a =-+-=---<=,所以(1)ln10f ==,即1是函数()f x 的零点, 因为函数()g x 的对称轴为122a x =<, 所以根据题意,若函数()f x 有且只有一个零点,则二次函数()g x 没有零点,22(4)16(1)0a a ∆=--<,解得12a <. 故答案为:12a <5.(2021·浙江高三专题练习)已知函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈,若[1,1]x ∈-时,()1f x ≤,则12a b +的最大值是___________. 【答案】12- 【解析】根据函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈,分1a >,1a <-和11a -≤≤三种情况讨论,分别求得其最大值,即可求解. 【详解】由题意,函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈, 当1a >时,()211,[1,1]22f x x x a b x =-++∈-,因为() 1f x ≤,可得(1)11()14f f -≤⎧⎪⎨≥-⎪⎩,所以1122115216a b a b ⎧+≤-⎪⎪⎨⎪+≥-⎪⎩,所以15111622a b -≤+≤-; 当1a <-时,()211,[1,1]22f x x x a b x =+-+∈-,因为()1f x ≤,可得()max 11(1)1122f x f a b ==+-+≤, 所以1122b a ≤-,所以113222a b a +=-≤-;当11a -≤≤时,()21,[1,1]2f x x x a b x =+-+∈-,由()1f x ≤知,()max (1)1112f f x a b =+--+=, 因为11a -≤≤,所以10a --≤,所以()max (1)1112f f x a b =+--+=,所以1122a b +≤-,综上可得,12a b +的最大值是12-.故答案为:12-6.(2021·浙江高三期末)已知函数()()21sin sin ,22bf x x x a a b R =+-+∈,若对于任意x ∈R ,均有()1f x ≤,则+a b 的最大值是___________.【答案】1- 【解析】首先讨论1a ≥、1a ≤-时()f x 的最值情况,由不等式恒成立求+a b 的范围,再讨论11a -<<并结合()f x 的单调情况求+a b 的范围,最后取它们的并集即可知+a b 的最大值. 【详解】当sin a x ≥时,211()(sin )4216a b f x x +=-+-, 当sin a x <时,211()(sin )4216b a f x x -=++-,令sin [1,1]t x =∈-,则()()2211,4216{11(),()4216a b t a t g t b a t a t +⎛⎫-+-≥ ⎪⎝⎭=-++-<∴当1a ≥时,14t =有min 1()216a b g t +=-;1t =-有max 3()22a b g t +=+; 由x ∈R 有()1f x ≤,有131121622a b a b ++-≤-<+≤,故1518a b -≤+≤-; 当1a ≤-时,14t =-有min 1()216b a g t -=-;1t =有max 3()22b a g t -=+; 由x ∈R 有()1f x ≤,有131121622b a b a ---≤-<+≤,故1518b a -≤-≤-,即3a b +≤-; 当11a -<<时,()2211(),(1)4216{11,(1)4216a b t t a g t b a t a t +-+--<<=-⎛⎫++-≤< ⎪⎝⎭, ∴1(1,)4a ∈--:()g t 在(1,)a -上递减,1[,)4a -上递减,1[,1]4-上递增; 11[,]44a ∈-:()g t 在(1,)a -上递减,[,1)a 上递增;1(,1)4a ∈:()g t 在1(1,]4-上递减,1[,)4a 上递增,[,1)a 上递增;∴综上,()g t 在(1,1)-上先减后增,则(1)1(1)1g g ≤⎧⎨-≤⎩,可得1a b +≤-∴1a b +≤-恒成立,即+a b 的最大值是-1. 故答案为:1-.7.(2020·武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)高一期中)已知函数2()3(,)f x ax bx a b R =++∈,且()0f x ≤的解集为[1,3].(1)求()f x 的解析式;(2)设()()41xh x f x x =+-,在定义域范围内若对于任意的12x x ,,使得()()12h x h x M -≤恒成立,求M 的最小值.【答案】(1)2()43f x x x =-+;(2)2. 【解析】(1)代入方程的根,求得参数值.(2)使不等式恒成立,根据函数单调性求得函数的最值,从而求得参数的值. 【详解】 解:(1)由题意(1)30(3)9330f a b f a b =++=⎧⎨=++=⎩解得14a b =⎧⎨=-⎩2()43f x x x ∴=-+(2)由题意max ()()min M h x h x -2(),2xh x x R x =∈+ 当0()0x h x ==当10()2x h x x x≠=+, 令2()g x x x=+,当0,()22x g x>,当x =当0,()x g x <≤-x =()(,)g x ∴∈-∞-⋃+∞(),00,(0)44h x x ⎡⎫⎛∈-⋃≠⎪ ⎢⎪⎣⎭⎝⎦综上,()44h x ⎡∈-⎢⎣⎦2442M⎛∴--= ⎝⎭min 2M ∴=8.(2021·浙江高一期末)设函数()()2,f x x ax b a b R =-+∈. (1)若()f x 在区间[]0,1上的最大值为b ,求a 的取值范围; (2)若()f x 在区间[]1,2上有零点,求2244a b b +-的最小值. 【答案】(1)[)1,+∞;(2)45. 【解析】(1)对实数a 的取值进行分类讨论,分析函数()f x 在区间[]0,1上的单调性,求得()max f x ,再由()max f x b =可求得实数a 的取值范围;(2)设函数()f x 的两个零点为1x 、2x ,由韦达定理化简()22222221222222241414144a x x x x x x b b x +-=+⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭,设()22224124g x x =⎛⎫+- ⎪⎝⎭,由[]21,2x ∈结合不等式的基本性质求出()2g x 的最小值,即为所求. 【详解】(1)二次函数()2f x x ax b =-+的图象开口向上,对称轴为直线2a x =. ①当02a≤时,即当0a ≤时,函数()f x 在区间[]0,1上单调递增,则()()max 11f x f a b ==-+; ②当012a <<时,即当02a <<时,函数()f x 在0,2a ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递减,在,12a ⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增, ()0f b =,()11f a b =-+,所以,(){}max 1,01max ,1,12a b a f x b a b b a -+<<⎧=-+=⎨≤<⎩;③当12a≥时,即当2a ≥时,函数()f x 在区间[]0,1上单调递减,则()()max 0f x f b ==.综上所述,()max 1,1,1a b a f x b a -+<⎧=⎨≥⎩.所以,当()f x 在区间[]0,1上的最大值为b ,实数a 的取值范围是[)1,+∞; (2)设函数()f x 的两个零点为1x 、2x ,由韦达定理可得1212x x ax x b+=⎧⎨=⎩,所以,()()22222222222212121211221212122444424142a b b x x x x x x x x x x x x x x x x x +-=++-=-++=+-+()222222222212222222241414141x x x x x x x x x x ⎛⎫=+-+-≥- ⎪+++⎝⎭, 设()242222222222422222444144141124x x g x x x x x x x =-===++⎛⎫++- ⎪⎝⎭, 由212x ≤≤可得221114x ≤≤,所以,()2222445124g x x =≥⎛⎫+- ⎪⎝⎭.此时,21x =,由212241x x x =+可得115x =. 所以,当115x =,21x =时,2244a b b +-取最小值45. 9.(2020·全国高一单元测试)已知函数f (x )=9x ﹣a ⋅3x +1+a 2(x ∈[0,1],a ∈R ),记f (x )的最大值为g (a ).(Ⅰ)求g (a )解析式;(Ⅱ)若对于任意t ∈[﹣2,2],任意a ∈R ,不等式g (a )≥﹣m 2+tm 恒成立,求实数m 的范围.【答案】(Ⅰ)g (a )=22499,3431,3a a a a a a ⎧-+≤⎪⎪⎨⎪-+>⎪⎩;(Ⅱ)m ≤﹣52或m ≥52.【解析】(Ⅰ)令u =3x ∈[1,3],得到f (x )=h (u )=u 2﹣3au +a 2,分类讨论即可求出, (Ⅱ)先求出g (a )min =g (32)=﹣54,再根据题意可得﹣m 2+tm ≤﹣54,利用函数的单调性即可求出.【详解】解:(Ⅰ)令u =3x ∈[1,3],则f (x )=h (u )=u 2﹣3au +a 2. 当32a≤2,即a ≤43时,g (a )=h (u )min =h (3)=a 2﹣9a +9; 当322a>,即a >43时,g (a )=h (u )min =h (1)=a 2﹣3a +1; 故g (a )=22499,3431,3a a a a a a ⎧-+≤⎪⎪⎨⎪-+>⎪⎩;(Ⅱ)当a≤43时,g (a )=a 2﹣9a +9,g (a )min =g (43)=﹣119;当a 43>时,g (a )=a 2﹣3a +1,g (a )min =g (32)=﹣54;因此g (a )min =g (32)=﹣54;对于任意任意a ∈R ,不等式g (a )≥﹣m 2+tm 恒成立等价于﹣m 2+tm ≤﹣54. 令h (t )=mt ﹣m 2,由于h (t )是关于t 的一次函数,故对于任意t ∈[﹣2,2]都有h (t )≤﹣54等价于5(2)45(2)4h h ⎧-≤-⎪⎪⎨⎪≤-⎪⎩,即2248504850m m m m ⎧+-≥⎨--≥⎩, 解得m ≤﹣52或m ≥52. 10.(2021·全国高一课时练习)已知函数()22(0)f x ax ax b a =-+>,在区间[]0,3上有最大值16,最小值0.设()()f xg x x=. (1)求()g x 的解析式;(2)若不等式()22log log 0g x k x -⋅≥在[]4,16上恒成立,求实数k 的取值范围;【答案】(1)()148g x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(0)x ≠;(2)(,1]-∞. 【解析】(1)由二次函数的性质知()f x 在0,1上为减函数,在()1,3上为增函数,结合其区间的最值,列方程组求,a b ,即可写出()g x 解析式; (2)由题设得222184()4log log k x x≤-+在[]4,16x ∈上恒成立,即k 只需小于等于右边函数式的最小值即可. 【详解】(1)∵()2(1)f x a x b a =-+-(0a >),即()f x 在0,1上为减函数,在()1,3上为增函数.又在[]0,3上有最大值16,最小值0,∴(1)0f b a =-=,(3)316f a b =+=,解得4a b ==, ∴()148g x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(0)x ≠; (2)∵()22log log 0g x k x -≥∴22214log 8log log x k x x ⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭,由[]4,16x ∈,则[]2log 2,4x ∈, ∴222221814()44(1)log log log k x x x ≤-+=-,设21log t x =,11,42t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, ∴()24(1)h t t =-在11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数,当12t =时,()h t 最小值为1,∴1k ≤,即(,1]k ∈-∞.1.(浙江省高考真题)若函数()2f x =x ax b ++在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M m -的值( )A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关练真题【答案】B 【解析】因为最值在2(0),(1)1,()24a a fb f a b f b ==++-=-中取,所以最值之差一定与b 无关,选B .2.(2018·浙江高考真题)已知λ∈R,函数f (x )={x −4,x ≥λx 2−4x +3,x <λ,当λ=2时,不等式f (x )<0的解集是___________.若函数f (x )恰有2个零点,则λ的取值范围是___________. 【答案】 (1,4) (1,3]∪(4,+∞) 【解析】由题意得{x ≥2x −4<0 或{x <2x 2−4x +3<0 ,所以2≤x <4或1<x <2,即1<x <4,不等式f (x )<0的解集是(1,4),当λ>4时,f(x)=x −4>0,此时f(x)=x 2−4x +3=0,x =1,3,即在(−∞,λ)上有两个零点;当λ≤4时,f(x)=x −4=0,x =4,由f(x)=x 2−4x +3在(−∞,λ)上只能有一个零点得1<λ≤3.综上,λ的取值范围为(1,3]∪(4,+∞).3.(北京高考真题)已知0x ≥,0y ≥,且1x y +=,则22x y +的取值范围是_____.【答案】1[,1]2【解析】试题分析:22222(1)221,[0,1]x y x x x x x +=+-=-+∈,所以当01x =或时,取最大值1;当12x =时,取最小值12.因此22x y +的取值范围为1[,1]2.4.(2018·天津高考真题(理))已知0a >,函数222,0,()22,0.x ax a x f x x ax a x ⎧++≤=⎨-+->⎩若关于x 的方程()f x ax=恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是______________.【答案】(48),【解析】分析:由题意分类讨论0x ≤和0x >两种情况,然后绘制函数图像,数形结合即可求得最终结果. 详解:分类讨论:当0x ≤时,方程()f x ax =即22x ax a ax ++=, 整理可得:()21x a x =-+,很明显1x =-不是方程的实数解,则21x a x =-+,当0x >时,方程()f x ax =即222x ax a ax -+-=, 整理可得:()22x a x =-,很明显2x =不是方程的实数解,则22x a x =-,令()22,01,02x x x g x x x x ⎧-≤⎪⎪+=⎨⎪>⎪-⎩, 其中211211x x x x ⎛⎫-=-++- ⎪++⎝⎭,242422x x x x =-++-- 原问题等价于函数()g x 与函数y a =有两个不同的交点,求a 的取值范围. 结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数()g x 的图象, 同时绘制函数y a =的图象如图所示,考查临界条件, 结合0a >观察可得,实数a 的取值范围是()4,8.5.(2020·江苏省高考真题)已知关于x 的函数(),()y f x y g x ==与()(,)h x kx b k b =+∈R 在区间D 上恒有()()()f x h x g x ≥≥.(1)若()()222 2()f x x x g x x x D =+=-+=∞-∞+,,,,求h (x )的表达式; 【答案】(1)()2h x x =; 【解析】(1)由题设有2222x x kx b x x -+≤+≤+对任意的x ∈R 恒成立. 令0x =,则00b ≤≤,所以0b =.因此22kx x x ≤+即()220x k x +-≥对任意的x ∈R 恒成立,所以()220k ∆=-≤,因此2k =. 故()2h x x =.6.(浙江省高考真题(文))设函数2(),(,)f x x ax b a b R =++∈.(1)当214a b时,求函数()f x 在[1,1]-上的最小值()g a 的表达式; (2)已知函数()f x 在[1,1]-上存在零点,021b a ≤-≤,求b 的取值范围.【答案】(1)222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>;(2)[3,9--【解析】 (1)当214a b时,2()()12a f x x =++,故其对称轴为2a x =-. 当2a ≤-时,2()(1)24a g a f a ==++.当22a -<≤时,()()12a g a f =-=.当2a >时,2()(1)24a g a f a =-=-+.综上,222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>(2)设,s t 为方程()0f x =的解,且11t -≤≤,则{s t ast b+=-=.由于021b a ≤-≤,因此212(11)22t ts t t t --≤≤-≤≤++. 当01t ≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于222032t t --≤≤+和212932t t t --≤≤-+所以293b -≤≤-当10t -≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于22202t t --≤<+和2302t t t --≤<+,所以30b -≤<.综上可知,b 的取值范围是[3,9--.。
2020版高考江苏数学大一轮精准复习精练:2.5二次函数与幂函数、函数与方程含解析

2.5二次函数与幂函数、函数与方程挖命题【考情探究】的难度.函数与方程是江苏必考内容,主要考查运用零点存在性定理求函数在某区间的零点个数、运用函数图象判定函数的零点个数、根据函数的零点个数(或方程根的个数)求参数的范围等.破考点【考点集训】考点一幂函数的图象及性质1.已知幂函数f(x)=xα的图象经过点,则f(4)的值等于.答案2.(2019届江苏宜兴官林中学检测)已知幂函数f(x)=(n2+2n-2)·-(n∈Z)的图象关于y轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,则n=.答案 1考点二二次函数的图象和性质1.已知函数f(x)=x2-6x+8,xÎ[1,a],并且函数f(x)的最小值为f(a),则实数a的取值范围是.答案(1,3]2.(2019届江苏白蒲高级中学检测)如图是二次函数y=ax2+bx+c的图象的一部分,图象过点A(-3,0),对称轴为x=-1.给出下面四个结论:①b2>4ac;②2a-b=1;③a-b+c=0;④5a<b.其中正确的是.答案①④考点三函数与方程1.函数f(x)=e x+x-2的零点有个.答案 12.(2018江苏溧阳高级中学检测)函数f(x)=2alog2x+a·4x+3在区间上有零点,则实数a的取值范围是.答案-∞-炼技法【方法集训】方法一幂函数图象与性质的求解策略1.正整数p使得函数f(x)=x p-2在(0,+∞)上是减函数,则函数的单调递减区间是.答案(-∞,0),(0,+∞)2.已知幂函数f(x)=-,若f(a+1)<f(10-2a),则a的取值范围是.答案(3,5)方法二求函数零点个数的解题策略1.(2018江苏板浦高级中学检测)函数f(x)=x·lg(x+2)-1的图象与x轴的交点有个.答案 22.(2019届江苏东台中学检测)函数f(x)=log2x-x+2的零点个数为.答案 2方法三已知函数零点求参数的范围的常用方法1.函数f(x)=ax+1-2a在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a的取值范围是.答案2.(2019届江苏南通第三中学检测)已知函数f(x)=2mx2-x-1在区间(-2,2)上恰有一个零点,则实数m的取值范围是.答案-过专题【五年高考】A组自主命题·江苏卷题组∈其中集合1.(2017江苏,14,5分)设f(x)是定义在R上且周期为1的函数,在区间[0,1)上, f(x)=D=-∈,则方程f(x)-lg x=0的解的个数是.答案82.(2014江苏,13,5分,0.48)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时, f(x)=-.若函数y=f(x)-a在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是.答案则方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数3.(2015江苏,13,5分,0.27)已知函数f(x)=|ln x|,g(x)=--为.答案 4B组统一命题、省(区、市)卷题组考点一二次函数与幂函数1.(2017北京文,11,5分)已知x≥0,y≥0,且x+y=1,则x2+y2的取值范围是.答案2.(2015四川改编,9,5分)如果函数f(x)=(m-2)x2+(n-8)x+1(m≥0,n≥0)在区间上单调递减,那么mn的最大值为.答案183.(2014辽宁,16,5分)对于c>0,当非零实数a,b满足4a2-2ab+4b2-c=0且使|2a+b|最大时,-+的最小值为.答案-2考点二函数与方程1.(2018课标全国Ⅰ理改编,9,5分)已知函数f(x)=g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是.答案[-1,+∞)2.(2018天津理,14,5分)已知a>0,函数f(x)=--若关于x的方程f(x)=ax恰有2个互异的实数解,则a的取值范围是.答案(4,8)3.(2018课标全国Ⅲ理,15,5分)函数f(x)=cos在[0,π]的零点个数为.答案 34.(2017山东理改编,10,5分)已知当x∈[0,1]时,函数y=(mx-1)2的图象与y=+m的图象有且只有一个交点,则正实数m的取值范围是.答案(0,1]∪[3,+∞)5.(2017课标全国Ⅲ理改编,11,5分)已知函数f(x)=x2-2x+a(e x-1+e-x+1)有唯一零点,则a=.答案6.(2016山东,15,5分)已知函数f(x)=-其中m>0.若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是.答案(3,+∞)7.(2016天津,14,5分)已知函数f(x)=-(a>0,且a≠1)在R上单调递减,且关于x的方程|f(x)|=2-恰有两个不相等的实数解,则a的取值范围是. 答案8.(2015北京,14,5分)设函数f(x)=---①若a=1,则f(x)的最小值为;②若f(x)恰有2个零点,则实数a的取值范围是.答案①-1②∪[2,+∞)C组教师专用题组1.(2009新课标改编)用min{a,b,c}表示a,b,c三个数中的最小值,设f(x)=min{2x,x+2,10-x}(x≥0),则f(x)的最大值为.答案 62.(2014天津,14,5分)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R.若方程f(x)-a|x-1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围为.答案(0,1)∪(9,+∞)3.(2015湖南,15,5分)已知函数f(x)=若存在实数b,使函数g(x)=f(x)-b有两个零点,则a的取值范围是.答案(-∞,0)∪(1,+∞)4.(2016课标全国Ⅱ改编,12,5分)已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)=f(2-x),若函数y=|x2-2x-3|与y=f(x)图象的交点为(x 1,y1),(x2,y2),…,(x m,y m),则=.答案m【三年模拟】一、填空题(每小题5分,共50分)1.(2018江苏常熟高三期中调研)已知幂函数y=-(m∈N*)在(0,+∞)上是增函数,则实数m的值是. 答案 12.(2018江苏海安中学阶段测试)若幂函数f(x)=xα的图象经过点,则其单调减区间为.答案(0,+∞)3.(2019届江苏侯集中学检测)函数f(x)=lg x+的零点是.答案4.(2018江苏启东中学检测)已知二次函数f(x)=ax2+bx+1(a,b∈R),x∈R,若函数f(x)的最小值为f(-1)=0,则f(x)=.答案x2+2x+15.(2018江苏姜堰中学高三期中)函数f(x)=log2(3x-1)的零点为.答案6.(2019届江苏海门中学检测)已知函数f(x)=x2-2x+2的定义域和值域均为[1,b],则b=.答案 27.(2019届江苏南通中学检测)若函数f(x)=x2-2x+1在区间[a,a+2]上的最小值为4,则实数a的取值集合为.答案{-3,3}8.(2019届江苏海安中学检测)已知函数f(x)=则函数g(x)=f(x)-x的零点为.答案-1,-29.(2019届江苏启东汇龙中学检测)若幂函数f(x)的图象经过点,则函数g(x)=+f(x)在上的值域为.答案10.(2019届江苏南通大学附属中学检测)已知函数f(x)=x+2x,g(x)=x+ln x,h(x)=x--1的零点分别为x1,x2,x3,则x1,x2,x3的大小关系是.答案x1<x2<x3二、解答题(共30分)11.(2019届江苏启东检测)已知函数f(x)=x2+ax+2,a∈R.(1)若不等式f(x)≤0的解集为[1,2],求不等式f(x)≥1-x2的解集;(2)若函数g(x)=f(x)+x2+1在区间(1,2)上有两个不同的零点,求实数a的取值范围. 解析(1)因为不等式f(x)≤0的解集为[1,2],所以a=-3,于是f(x)=x2-3x+2.由f(x)≥1-x2得1-x2≤x2-3x+2,解得x≤或x≥1,所以不等式f(x)≥1-x2的解集为或.(2)函数g(x)=2x2+ax+3在区间(1,2)上有两个不同的零点,则--解得-5<a<-2.所以实数a的取值范围是(-5,-2).12.(2019届江苏常州第一中学检测)已知值域为[-1,+∞)的二次函数f(x)满足f(-1+x)=f(-1-x),且方程f(x)=0的两个实根x1,x2满足|x1-x2|=2.(1)求f(x)的表达式;(2)函数g(x)=f(x)-kx在区间[-1,2]上的最大值为f(2),最小值为f(-1),求实数k的取值范围.解析(1)由f(-1+x)=f(-1-x),可得f(x)的图象关于直线x=-1对称.设f(x)=a(x+1)2+h=ax2+2ax+a+h(a≠0).由函数f(x)的值域为[-1,+∞),可得h=-1.根据根与系数的关系可得x1+x2=-2,x1x2=1+,所以|x1-x2|=-=-=2,解得a=1,所以f(x)=x2+2x.(2)由题意得函数g(x)在区间[-1,2]上单调递增,又g(x)=f(x)-kx=x2-(k-2)x.所以g(x)的对称轴方程为x=-,则-≤-1,即k≤0,故k的取值范围为(-∞,0].。
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江苏高考数学专题练习——函数
1. 已知函数,,则的解集是 .
2. 设函数,则满足的的取值范围为 .
3. 已知函数,不等式对恒成立,则
.*
4. 已知函数f (x )=e x -1
-tx ,∃x 0∈R ,f (x 0)≤0,则实数t 的取值范围 .
5. 已知函数f (x )=2x 3
+7x 2
+6x
x 2+4x +3,x ∈0,4],则f (x )最大值是 .*
6. 已知函数,若在区间上有且只有2个零点,
则实数的取值范围是 .
7. 已知函数2()12f x x x =-的定义域为[]0m ,,值域为2
0am ⎡⎤⎣⎦,,则实数a 的取值范围
是 . *
8. 若存在实数,使不等式成立,则实数的取值范围为 .
9. 设函数,若关于的不等式在实数集上有解,则
实数的取值范围是 .*
10. 已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2
-1,x ≥0,
-x +1,x <0.
若函数y =f (f (x ))-k 有3个不同的零点,则实数
k 的取值范围是 .
11. 设a 为实数,记函数f (x )=ax -ax 3(x ∈1
2,1])的图象为C .如果任何斜率不小于1的直
线与C 都至多有一个公共点,则a 的取值范围是 .
2()||2
x f x x +=
+x R ∈2
(2)(34)f x x f x -<-⎩⎨⎧≥<-=1
,21,13)(2x x x x x f 2
))((2))((a f a f f =2()()()(0)f x x a x b b =--≠()()f x mxf x '≥x R ∀∈2m a b +-=222101,
()2 1,x mx x f x mx x ⎧+-=⎨+>⎩
,,≤≤()f x [)0,+∞m 2e 2e 10x x a +≥-()33,2,x x x a f x x x a ⎧-<=⎨-≥⎩
,()4f x a >R
12. 若函数f (x )=x 2-m cos x +m 2
+3m -8有唯一零点,则满足条件的实数m 组成的集合为 .
13. 已知实数x ,y 满足约束条件若不等式m (x 2+y 2)≤(x+y )2恒成立,则实数m
的最大值是 .
14.函数f (x )=1
lg x
+2-x 的定义域为________.
15.函数f (x )=⎝ ⎛⎭
⎪⎫122x -x 2
的值域为________.
16.设函数f (x )=x 2
+(a -2)x -1在区间(-∞,2]上是减函数,则实数a 的最大值为________.
17.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧|ln x |,x >0,
⎝ ⎛⎭
⎪⎫12x ,x <0,若f (a )+f (-1)=3,则a =________.
18.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧|2x
-1|,x <2,3x -1,x ≥2,若方程f (x )-a =0有三个不同的实数根,则实数a 的
取值范围是________.
19.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是单调增函数.如果实数t 满
足f (ln t )+f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫ln 1t ≤2f (1),那么t 的取值范围是________.
20.已知奇函数f (x )是R 上的单调函数,若函数y =f (x 2
)+f (k -x )只有一个零点,则实数k 的值是________.
21.设函数
, ,则满足 的a 的取值范围_______.(类2) (注:“*”为难题)
江苏高考数学专题练习——函数
参考答案
1. 【答案】(1,2).
【解析】,由得1<x<2. 2.
3.
4. 【答案】(-∞,0)∪1
,
+∞).
5.
6. 【答案】.
【解析】法一:由题意得:当时,函数的对称轴,且,
所以,此时在上至多有一个零点,而在没有零点.所以,
1
()4
102x f x x x ≥⎧⎪
=⎨--<⎪-⎩
2
22
0234
x x x x x ⎧-<⎪⎨-<-⎪⎩1
02
m -≤<0m ≥2()222f x x mx =+-02
m
-
≤(0)1f =-()f x []0,1()2f x mx =+()1,+∞
不符合
题意.当时,函数的对称轴,且,所以,此时在
上至多有一个零点,而在至多有一个零点,若在有且只有
2个零点,
则要求,解之可得.综上:
7.
8. 【答案】
【解析】2
221212,(0),21 1.x
x x
e a t t t t t a e e
-⇒≥=-=>-≥-∴≥- 0m ≥0m <2()221f x x mx =+-02
m
-
>(0)1f =-()f x []0,1()2f x mx =+()1,+∞()f x [)0,+∞012221020
m m m ⎧
<-≤⎪⎪+-≥⎨⎪+>⎪⎩
102m -≤<1
02m -≤
<[1,)-+∞2e 2e 10x x a +≥-
9. 【答案】
.
【解析】当,函数有最大值,此时, 解得,又因为,所以;
当,函数有最大值2,此时解得, 又,
所以 当,函数无最大值,因为取不到,所以
即解得或
又因为,所以;综上所
述,的取值范围是
.
10. 【答案】(1,2].
【解析】f (f (x ))=⎩⎪⎨⎪⎧x 2
-2x ,x <
0,2-x 2,0≤x <1,x 4-2x 2,x ≥1.作出函数f (f (x
))的图像可知,当1<k
≤2时,
函数y =f (f (x ))-k 有3个不同的零点. 11. 【答案】.
12. 【答案】{2}
13. 【答案】
【解析】作出线性约束条件下的可行域如图中阴影部分所示,显然,A (2,3),B (3,3),
(
)
1,72⎛⎫-∞+∞
⎪
⎝⎭1a ≤-()f x 2a -24a a ->0a <1a ≤-1a ≤-12a -<≤()f x 24a >1
2
a <
12a -<≤1
12
a -<<2a >()f x 3
3a a -334a a a ->3
70a a ->0,a <a >2a >a >
(
)
1,72⎛⎫-∞+∞
⎪
⎝
⎭1,42⎡⎤-⎢⎥⎣
⎦
令目标函数z=,它表示经过点(0,0)及可行域内的点(x ,y )的直线的斜率,从而
1≤z ≤.不等式m (x 2+y 2)≤(x+y )2恒成立,也就是m ≤恒成立,令u=,则
u=1+=1+=1+1≤z ≤,当1≤z ≤时,2≤+z ≤,从而
≤≤1,所以≤1+≤2,于是m ≤,即实数m 的最大值为.
14.(0,1)∪(1,2]
15. ⎣⎡⎭
⎫12,+∞. 16.解析 函数f (x )图象的对称轴x =-a -22,则函数f (x )在⎝
⎛⎦⎤-∞,-a -22上单调递减,
在区间⎣⎡⎭⎫-
a -22,+∞上单调递增,所以2≤-a -22,解得a ≤-2. 17. e 或1
e
18. 画出函数f (x )的图象如图所示,
观察图象可知,若方程f (x )-a =0有三个不同的实数根,则函数y =f (x )的图象与直线y =a 有3个不同的交点,此时需满足0<a <1. 答案 (0,1)
19. 依题意,不等式f (ln t )+f ⎝⎛⎭
⎫ln 1t =f (ln t )+f (-ln t )=2f (|ln t |)≤2f (1),即f (|ln t |)≤f (1),又|ln t |≥0,函数f (x )在[0,+∞)上是增函数,因此有|ln t |≤1,-1≤ln t ≤1,1e ≤t ≤e ,即实数t 的取值范围是⎣⎡⎦
⎤1e ,e . 20.解析 利用等价转化思想求解.函数y =f (x 2)+f (k -x )只有一个零点,即方程f (x 2)+f (k -x )=0只有一解.又f (x )是R 上的奇函数,且是单调函数,所以f (x 2)=-f (k -x )=
f (x -k ),即x 2-x +k =0只有一解,所以Δ=1-4k =0,解得k =1
4
.
21.
,。