高考数学基本初等函数选择填空专题练习(含答案)

合集下载

高一数学上册 第二章基本初等函数之对数函数知识点总结及练习题(含答案)

高一数学上册 第二章基本初等函数之对数函数知识点总结及练习题(含答案)

〖2.2〗对数函数【2.2.1】对数与对数运算(1)对数的定义①若 , 则 叫做以 为底 的对数, 记作 , 其中 叫做底数, 叫做真数. ②负数和零没有对数. ③对数式与指数式的互化: .(2)几个重要的对数恒等式: , , .(3)常用对数与自然对数:常用对数: , 即 ;自然对数: , 即 (其中 …). (4)对数的运算性质 如果 , 那么 ①加法: ②减法: ③数乘:④log a N a N = ⑤log log (0,)bn a a nM M b n R b=≠∈ ⑥换底公式:【2.2.2】对数函数及其性质(5)对数函数(6)反函数的概念设函数 的定义域为 , 值域为 , 从式子 中解出 , 得式子 . 如果对于 在 中的任何一个值, 通过式子 , 在 中都有唯一确定的值和它对应, 那么式子 表示 是 的函数, 函数 叫做函数 的反函数, 记作 , 习惯上改写成 .(7)反函数的求法①确定反函数的定义域, 即原函数的值域;②从原函数式 中反解出 ; ③将 改写成 , 并注明反函数的定义域. (8)反函数的性质①原函数 与反函数 的图象关于直线 对称.②函数 的定义域、值域分别是其反函数 的值域、定义域. ③若 在原函数 的图象上, 则 在反函数 的图象上. ④一般地, 函数 要有反函数则它必须为单调函数.一、选择题:1. 的值是( )A.B. 1C. D. 22. 已知x= +1,则log4(x3-x -6)等于 ( ) A.23 B.45 C.0 D.21 3. 已知lg2=a, lg3=b, 则 等于 ( ) A.B.C. D. 4.已知2lg(x -2y)=lgx +lgy, 则 的值为( )A. 1B. 4C. 1或4D. 4或-15.函数y=)12(log 21 x 的定义域为( ) A. ( , +∞) B. [1, +∞ C. ( , 1 D. (-∞, 1) 6.已知f(ex)=x, 则f(5)等于 ( )A. e5B. 5eC. ln5D. log5e7. 若 的图像是 ( )A B C D8. 设集合等于()A. B.C. D.9. 函数的反函数为()A. B.C. D.二、填空题:10. 计算: log2.56.25+lg +ln +=11. 函数y=log4(x-1)2(x<1的反函数为__________ .12. 函数y=(log x)2-log x2+5在2≤x≤4时的值域为______.三、解答题:13.已知y=loga(2-ax)在区间{0, 1}上是x的减函数, 求a的取值范围.14. 已知函数f(x)=lg[(a2-1) x2+(a+1)x+1], 若f(x)的定义域为R, 求实数a的取值范围.15. 已知f(x)=x2+(lga+2)x+lgb, f(-1)=-2, 当x∈R时f(x)≥2x恒成立, 求实数a的值, 并求此时f(x)的最小值?一、选择题: ABBCBCDCBAAB13. , 14.y=1-2x(x∈R), 15.(lgm)0.9≤(lgm)0.8, 16.17.解析: 因为a是底, 所以其必须满足a>0 且a不等于1a>0所以2-ax为减函数, 要是Y=loga(2-ax)为减函数, 则Y=loga(Z)为增函数, 得a>1又知减函数区间为[0,1], a必须满足2-a*0>0 2-a*1>0 即得a<2综上所述, 啊的取值范围是(1,2)18、解: 依题意(a2-1)x2+(a+1)x+1>0对一切x∈R恒成立.当a2-1≠0时, 其充要条件是: 解得a<-1或a>又a=-1, f(x)=0满足题意, a=1, 不合题意.所以a的取值范围是: (-∞, -1]∪( , +∞)19、解析:由f(-1)=-2, 得:f(-1)=1-(lga+2)+lgb=-2, 解之lga-lgb=1,∴=10, a=10b.又由x∈R, f(x)≥2x恒成立.知:x2+(lga+2)x+lgb≥2x, 即x2+xlga+lgb≥0, 对x∈R恒成立, 由Δ=lg2a-4lgb≤0, 整理得(1+lgb)2-4lgb≤0即(lgb-1)2≤0, 只有lgb=1, 不等式成立.即b=10, ∴a=100.∴f(x)=x2+4x+1=(2+x)2-3当x=-2时, f(x)min=-3.。

(完整版)基本初等函数基础习题

(完整版)基本初等函数基础习题

(完整版)基本初等函数基础习题基本初等函数基础习题一、选择题1、 以下函数中,在区间 0,不是增函数的是()A. y2 xB.y lg xC.yx 3D.y1x2、函数 y =log 2 x +3( x ≥1)的值域是( )A. 2,B.(3,+ ∞)C. 3,D.(- ∞,+ ∞)3、若 M{ y | y 2x }, P { y | yx 1} ,则 M ∩P()A. { y | y 1}B. { y | y 1}C. { y | y0}D. { y | y 0}4、对数式 b log a 2 (5a) 中,实数 a 的取值范围是()A.a>5,或 a<2B.2<a<5C.2<a<3,或 3<a<5D.3<a<45、 已知 f (x)a x ( a 0且 a 1) ,且 f ( 2)f ( 3) ,则 a 的取值范围是( )A. a 0B.a 1C.a 1D.0 a 16、函数 f ( x) | log 1 x | 的单一递加区间是2A 、 (0, 1]B 、 (0,1]C 、(0,+∞)D 、 [1, )27、图中曲线分别表示 yl o g a x , y l o g b x , y l o g c x ,y l o g d x 的图象, a, b, c, d 的关系是()yy=log xay=log b xA 、 0<a<b<1<d<cB 、0<b<a<1<c<dC 、 0<d<c<1<a<bD 、0<c<d<1<a<bO1xy=log c x8、已知幂函数f(x) 过 点 ( 2 ,2 ), 则 f(4) 的 值 为y=log d x2()A 、1B 、 1C 、 2D 、 82、a=log 0.5 ,b=log 2,c=log35,则()9A.a < b < cB.b <a <cC.a <c < bD.c <a <b10 已知 y log a ( 2 ax) 在[ 0,1]上是 x 的减函数,则 a 的范围A.(0 , 1)B.(1,2) C.(0 ,2)D.[2,+∞]二、填空题11、函数 ylog 1 ( x 1) 的定义域为.212. 设函数 fxf 2xx 4,则 f log 2 3 =x2 x 414、函数 f ( x )lg (3x 2) 2 恒过定点三、解答题:15、 求以下各式中的 x 的值 (1)ln (x 1) 12x 11 x 2(2) a, 此中 a 且 1.a0 a16、点( 2,1)与( 1,2)在函数 f x2axb的图象上,求 f x 的分析式。

高中数学基本初等函数图像题专题训练含答案

高中数学基本初等函数图像题专题训练含答案

高中数学基本初等函数图像题专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、选择题(共20题)1、函数的图象大致是 ( )A .B .C .D .2、已知函数的图象如图所示,则该函数的解析式可能是()A .B .C .D .3、函数在区间上的图象大致是()A . B .C .D .4、函数的图象大致为()A .B .C .D .5、 A . B .C .D .6、下列图象中不能作为函数的是()A .B .C .D .7、设函数满足对,都有,且在上单调递增,,,则函数的大致图象是()A .B .C .D .8、若方程在区间有解,则函数图象可能是()A .B .C .D .9、函数的图象大致为()A .B .C .D .10、函数的大致图象为()A .B .C .D .11、函数,图象大致为A. B .C .D .12、函数的图象大致是()A .B .C .D .13、已知函数,,则的图象不可能是()A .B .C .D .14、函数的图像可能是()A .B .C .D .15、函数的图像大致为()A .B .C .D .16、函数的图象大致为A .B .C .D .17、函数在其定义域上的图象大致为()A .B .C .D .18、函数的图象大致形状是()A .B .C .D .19、已知,函数与的图象可能是()A .B .C .D .20、函数的图象大致为()A .B .C .D .============参考答案============一、选择题1、B【解析】【分析】根据题意,先分析函数的奇偶性,排除AC ,再判断函数在上的符号,排除 D ,即可得答案.【详解】∵ f ( x ) 定义域 [ - 1 , 1 ] 关于原点对称,且,∴ f ( x ) 为偶函数,图像关于y 轴对称,故AC 不符题意;在区间上,,,则有,故 D 不符题意, B 正确.故选: B .2、D【解析】【分析】根据函数的图象结合函数的定义域,复合函数的奇偶性,利用排除法,即可得到结果 . 【详解】由图象可知函数是奇函数,函数和由复合函数的奇偶性可知,这两个函数为偶函数,故排除 A , C ;对于函数,由于时,,此时无意义,所以函数不经过原点,故 B 错误;故 D 满足题意.故选: D.3、A【解析】【分析】先判断函数的奇偶性,再由,进而得到正确选项 .【详解】∵ 函数,故函数为奇函数,排除 BD ;,可排除 C.故选: A.4、 B【分析】根据函数的奇偶性可排除 C ,再根据的符号即可排除 AD ,即可得出答案.【详解】解:函数的定义域为R ,因为,所以函数是偶函数,故排除 C ;,故排除 A ;,故排除 D.故选: B.5、【分析】首先确定函数的奇偶性,然后结合函数在处的函数值排除错误选项即可确定函数的图象 .【详解】因为,则,即题中所给的函数为奇函数,函数图象关于坐标原点对称,据此可知选项CD 错误;且时,,据此可知选项B 错误 .故选: A.【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.6、 B【分析】根据函数的定义可知,对于x 的任何值y 都有唯一的值与之相对应,分析图象即可得到结论.【详解】由函数的定义可知,对定义域内的任意一个自变量x 的值,都有唯一的函数值y 与其对应,故函数的图象与直线x =a 至多有一个交点,图 B 中,存在x =a 与函数的图象有两个交点,不满足函数的定义,故 B 不是函数的图象.故选: B7、 A【分析】判断的奇偶性排除 BD ,再由当时,得出答案 .【详解】令,则函数为偶函数,故排除 BD当时,,则,故排除 C故选: A【点睛】关键点睛:本题关键是采用排除法,由奇偶性排除 BD ,再由当时,排除 C.8、 D【分析】由题意可得在区间上,能够成立,结合所给的选项,得出结论【详解】解:方程在区间上有解,在区间上,能够成立,结合所给的选项,只有 D 选项符合.故选: D .9、 A【分析】由条件判断函数为奇函数,且在为负数,从而得出结论 .【详解】,因此函数为奇函数,图像关于原点对称排除;当时,,,因此.故选:.【点睛】本题主要考查的是函数图像的应用,奇偶性的应用,根据奇偶函数的对称性进行判断是解决本题的关键,是中档题 .10、 A【分析】判断函数的奇偶性和对称性的关系,利用极限思想进行求解即可【详解】解:函数,,,,则函数为非奇非偶函数,图象不关于 y 轴对称,排除 C , D ,当,排除 B ,故选 A【点睛】本题主要考查函数图象的识别和判断,利用函数的对称性以及极限思想是解决本题的关键11、 D【分析】根据函数的奇偶性和函数图像上的特殊点对选项进行排除,由此得出正确选项 .【详解】,故函数为奇函数,图像关于原点对称,排除选项 .由排除选项 . 由,排除 C 选项,故本小题选 D.【点睛】本小题主要考查函数图像的识别,考查函数的奇偶性的判断方法,属于基础题 .12、 C【分析】根据函数的奇偶性和值域即可判断 .【详解】所以为偶函数,所以图象关于轴对称,故排除 B ,当时,故排除 A ,当时,故排除 D故选: C .13、 D【分析】先分析出为偶函数 . ,其图像关于y 轴对称,即可得到答案 .【详解】定义域为 R.因为,所以为偶函数 . ,其图像关于y 轴对称,对照四个选项的图像,只能选 D.故选 :D14、 B【分析】根据、分类讨论的图象,利用导函数研究它在各个区间上的单调性,分别判断两个区间某一部份的单调性即可得到它的大致图象;【详解】1 、当时,,即,令,则,∴ 时,即单调递增,故,∴ 此时,,即在单调递增,故排除D 选项;2 、当时,,令,则,∴ ,,故有即,所以,∴ 在上,而,故在上一定有正有负,则有B 正确;故选: B【点睛】本题考查了利用导数研究函数单调性,并确定函数的大致图象,注意按区间分类讨论,以及零点、极值点的讨论15、 B【分析】由函数为偶函数可排除 AC ,再由当时,,排除 D ,即可得解.【详解】设,则函数的定义域为,关于原点对称,又,所以函数为偶函数,排除 AC ;当时,,所以,排除 D.故选: B.16、 C【分析】由可排除 A 、 D ;再利用导函数判断在上的单调性,即可得出结论 . 【详解】因为,故排除 A 、 D ;,令,在是减函数,,在是增函数,,存在,使得,单调递减,单调递增,所以选项 B 错误,选项 C 正确.故选: C【点睛】本题考查由解析式选择函数图象的问题,利用导数研究函数单调性是解题的关键,考查学生逻辑推理能力,是一道中档题 .17、 D【分析】求函数的定义域 , 判断函数的奇偶性和对称性, 利用排除法, 进行判断即可【详解】函数的定义域为.因为,,所以是奇函数,图象关于原点对称,排除 A,B ;当,,排除 C.故选 :D.18、 D【分析】利用排除法,先判断函数的奇偶性,再取特殊值即可判断【详解】解:函数的定义域为,因为,所以为偶函数,所以其图像关于轴对称,所以排除 A ,B ,因为,所以排除 C ,故选: D19、 B【分析】根据函数的定义域,判断两个函数的单调性,即可求解 .【详解】,函数在上是增函数,而函数定义域为,且在定义域内是减函数,选项 B 正确》故选 :B.【点睛】本题考查函数的定义域、单调性,函数的图像,属于基础题 .20、 A【分析】分析函数的奇偶性,并结合函数的解析式知:当时,即可确定大概函数图象 . 【详解】根据题意,设,其定义域为,有,则为奇函数,其图象关于原点对称,排除 C 、 D ,当时,,,必有,排除 B ,故选: A.【点睛】关键点点睛:分析函数的奇偶性与函数值符号,应用间接法确定函数图象 .。

浙江省2020版高考数学第三章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第3节函数的单调性与最值习题(含解析)

浙江省2020版高考数学第三章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第3节函数的单调性与最值习题(含解析)

第3节 函数的单调性与最值考试要求 1.理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义;2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质.知 识 梳 理1.函数的单调性 (1)单调函数的定义(2)单调区间的定义如果函数y =f (x )在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做函数y =f (x )的单调区间. 2.函数的最值 [常用结论与易错提醒]1.对勾函数y =x +ax(a >0)的增区间为(-∞,-a ]和[a ,+∞);减区间为[-a ,0)和(0,a ],且对勾函数为奇函数.2.设任意x 1,x 2∈D (x 1≠x 2),则①f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0(或(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0)⇔f (x )在D 上单调递增; ②f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0(或(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0)⇔f (x )在D 上单调递减.3.函数在两个不同的区间上单调性相同,一般要分开写,用“,”或“和”连接,不要用“∪”.基 础 自 测1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)对于函数f (x ),x ∈D ,若对任意x 1,x 2∈D ,且x 1≠x 2有(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0,则函数f (x )在区间D 上是增函数.( )(2)函数y =1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( )(3)对于函数y =f (x ),若f (1)<f (3),则f (x )为增函数.( )(4)函数y =f (x )在[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[1,+∞).( ) 解析 (2)此单调区间不能用并集符号连接,取x 1=-1,x 2=1,则f (-1)<f (1),故应说成单调递减区间为(-∞,0)和(0,+∞). (3)应对任意的x 1<x 2,f (x 1)<f (x 2)成立才可以.(4)若f (x )=x ,f (x )在[1,+∞)上为增函数,但y =f (x )的单调递增区间可以是R . 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×2.下列函数中,在区间(0,+∞)内单调递减的是( ) A.y =1x-xB.y =x 2-x C.y =ln x -xD.y =e x-x解析 对于A ,y 1=1x 在(0,+∞)内是减函数,y 2=x 在(0,+∞)内是增函数,则y =1x-x在(0,+∞)内是减函数;B ,C 选项中的函数在(0,+∞)上均不单调;选项D 中,y ′=e x-1,而当x ∈(0,+∞)时,y ′>0,所以函数y =e x-x 在(0, +∞)上是增函数. 答案 A3.(2018·全国卷)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( ) A.(-∞,-1] B.(0,+∞) C.(-1,0)D.(-∞,0)解析 当x ≤0时,函数f (x )=2-x是减函数,则f (x )≥f (0)=1.作出f (x )的大致图象如图所示,结合图象可知,要使f (x +1)<f (2x ),则需⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0,所以x <0,故选D.答案 D4.函数f (x )=lg x 2的单调递减区间是 .解析 f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),y =lg u 在(0,+∞)上为增函数,u =x 2在(-∞,0)上递减,在(0,+∞)上递增,故f (x )在(-∞,0)上单调递减. 答案 (-∞,0)5.(2016·北京卷)函数f (x )=xx -1(x ≥2)的最大值为 .解析 易得f (x )=xx -1=1+1x -1, 当x ≥2时,x -1>0,易知f (x )在[2,+∞)上是减函数, ∴f (x )max =f (2)=1+12-1=2. 答案 26.(2019·绿色评价联盟适考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x ≤0,log 2(x +1),x >0,则f (f (-3))= ,f (x )的最小值为 .解析 f (-3)=(-3)2+2×(-3)=3,f (f (-3))=f (3)=2.由图象得f (x )min =f (-1)=-1.答案 2 -1考点一 确定函数的单调性(区间)【例1】 (1)(2019·嘉兴检测)已知函数f (x )=log 4(4-|x |),则f (x )的单调递增区间是 ;f (0)+4f (2)= .解析 由f (x )=log 4(4-|x |)得函数f (x )的定义域为(-4,4),且函数y =4-|x |的单调递增区间为(-4,0],则函数f (x )=log 4(4-|x |)的单调递增区间为(-4,0].f (0)+4f (2)=1+412=3. 答案 (-4,0] 3(2)(一题多解)试讨论函数f (x )=axx -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性. 解 法一 设-1<x 1<x 2<1, 因为f (x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x -1,所以f (x 1)-f (x 2)=a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1x 1-1-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 2-1= a (x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1),由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0,故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),函数f (x )在(-1,1)上递减; 当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),函数f (x )在(-1,1)上递增. 法二 f ′(x )=(ax )′(x -1)-ax (x -1)′(x -1)2=a (x -1)-ax (x -1)2=-a(x -1)2.当a >0时,f ′(x )<0,函数f (x )在(-1,1)上递减; 当a <0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(-1,1)上递增.规律方法 (1)求函数的单调区间,应先求定义域,在定义域内求单调区间,如例1(1). (2)函数单调性的判断方法有:①定义法;②图象法;③利用已知函数的单调性;④导数法. (3)函数y =f (g (x ))的单调性应根据外层函数y =f (t )和内层函数t =g (x )的单调性判断,遵循“同增异减”的原则.【训练1】 (一题多解)判断函数f (x )=x +ax(a >0)在(0,+∞)上的单调性,并给出证明.解 f (x )在(0,a ]上是减函数,在[a ,+∞)上是增函数. 证明如下:法一 设x 1,x 2是任意两个正数,且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎪⎫x 1+a x 1-⎝⎛⎭⎪⎫x 2+a x2=x 1-x 2x 1x 2(x 1x 2-a ).当0<x 1<x 2≤a 时,0<x 1x 2<a ,又x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 所以函数f (x )在(0,a ]上是减函数. 当a ≤x 1<x 2时,x 1x 2>a ,又x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以函数f (x )在[a ,+∞)上是增函数.综上可知,函数f (x )=x +a x(a >0)在(0,a ]上是减函数,在[a ,+∞)上为增函数. 法二 f ′(x )=1-a x 2,令f ′(x )>0,则1-a x2>0, 解得x >a 或x <-a (舍).令f ′(x )<0,则1-a x2<0,解得-a <x <a . ∵x >0,∴0<x <a .∴f (x )在(0,a ]上为减函数,在[a ,+∞)上为增函数. 考点二 确定函数的最值【例2】 (1)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 13x ,x >1,-x 2+2x ,x ≤1,则f (f (3))= ,函数f (x )的最大值是 .解析 ①由于f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 13x ,x >1,-x 2+2x ,x ≤1.所以f (3)=log 133=-1,则f (f (3))=f (-1)=-3, ②当x >1时,f (x )=log 13x 是减函数,得f (x )<0.当x ≤1时,f (x )=-x 2+2x =-(x -1)2+1在(-∞,1]上单调递增,则f (x )≤1,综上可知,f (x )的最大值为1.答案 -3 1(2)已知函数f (x )=x 2+2x +ax,x ∈[1,+∞)且a ≤1.①当a =12时,求函数f (x )的最小值;②若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围. 解 ①当a =12时,f (x )=x +12x +2,设1≤x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=(x 2-x 1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12x 1x 2,∵1≤x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,2x 1x 2>2, ∴0<12x 1x 2<12,1-12x 1x 2>0,∴f (x 2)-f (x 1)>0,f (x 1)<f (x 2). ∴f (x )在区间[1,+∞)上为增函数,∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=72.②当x ∈[1,+∞)时,x 2+2x +ax>0恒成立,则x 2+2x +a >0对x ∈[1,+∞)恒成立. 即a >-(x 2+2x )在x ∈[1,+∞)上恒成立.令g (x )=-(x 2+2x )=-(x +1)2+1,x ∈[1,+∞), ∴g (x )在[1,+∞)上是减函数,g (x )max =g (1)=-3. 又a ≤1,∴当-3<a ≤1时,f (x )>0在x ∈[1,+∞)上恒成立. 故实数a 的取值范围是(-3,1].规律方法 (1)求函数最值的常用方法:①单调性法;②基本不等式法;③配方法;④图象法;⑤导数法.(2)利用单调性求最值,应先确定函数的单调性,然后根据性质求解.若函数f (x )在闭区间[a ,b ]上是增函数,则f (x )在[a ,b ]上的最大值为f (b ),最小值为f (a ).若函数f (x )在闭区间[a ,b ]上是减函数,则f (x )在[a ,b ]上的最大值为f (a ),最小值为f (b ).【训练2】 (2017·浙江卷)若函数f (x )=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M -m ( ) 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,但与b 无关D.与a 无关,但与b 有关解析 因为最值在f (0)=b ,f (1)=1+a +b ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=b -a 24中取,所以最值之差一定与b 无关,但与a 有关,故选B. 答案 B考点三 函数单调性的应用变式迁移【例3】 (1)如果函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(2-a )x +1,x <1,a x ,x ≥1满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0成立,那么实数a 的取值范围是 .(2)定义在R 上的奇函数y =f (x )在(0,+∞)上递增,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,则不等式f (log 19x )>0的解集为 .解析 (1)对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,所以y =f (x )在(-∞,+∞)上是增函数. 所以⎩⎪⎨⎪⎧2-a >0,a >1,(2-a )×1+1≤a ,解得32≤a <2.故实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,2. (2)∵y =f (x )是定义在R 上的奇函数,且y =f (x )在(0,+∞)上递增, ∴y =f (x )在(-∞,0)上也是增函数,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0. 故原不等式f (log 19x )>0可化为f (log 19x )>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12或f (log 19x )>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,∴log 19x >12或-12<log 19x <0,解得0<x <13或1<x <3.所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪0<x <13或1<x <3.答案 (1)⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,2 (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪0<x <13或1<x <3 【变式迁移1】 在例题第(1)题中,条件不变,若设m =f (-12),n =f (a ),t =f (2),试比较m ,n ,t 的大小.解 由例题知f (x )在(-∞,+∞)上是增函数, 且32≤a <2,又-12<a <2, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12<f (a )<f (2),即m <n <t . 【变式迁移2】 在例题第(2)题中,若条件改为:“定义在R 上的偶函数y =f (x )在[0,+∞)上单调递减”,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,则不等式f (log 19x )>0的解集是 W. 解析 因为f (x )在R 上为偶函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0, 所以f(log 19x )>0等价于f (|log 19x|)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12, 又f (x )在[0,+∞)上为减函数,所以|log 19x|<12,即-12<log 19x <12,解得13<x <3.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,3 规律方法 (1)利用单调性求参数的取值(范围)的思路是:根据其单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组))或先得到其图象的升降,再结合图象求解.(2)在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f ”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解,此时应特别注意函数的定义域.【训练3】 已知函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是( ) A.[-2,2] B.[-1,1] C.[0,4]D.[1,3]解析 因为f (x )为奇函数,所以f (-1)=-f (1)=1,于是-1≤f (x -2)≤1等价于f (1)≤f (x -2)≤f (-1),又f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,∴-1≤x -2≤1,∴1≤x ≤3. 答案 D基础巩固题组一、选择题1.若函数f (x )=|2x +a |的单调递增区间是[3,+∞),则a 的值为( ) A.-2 B.2 C.-6D.6解析 由图象易知函数f (x )=|2x +a |的单调增区间是[-a 2,+∞),令-a2=3,∴a =-6.答案 C2.(2016·北京卷)下列函数中,在区间(-1,1)上为减函数的是( ) A.y =11-xB.y =cos xC.y =ln(x +1)D.y =2-x解析 ∵y =11-x与y =ln(x +1)在(-1,1)上为增函数,且y =cos x 在(-1,1)上不具备单调性.∴A,B ,C 不满足题意.只有y =2-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x在(-1,1)上是减函数. 答案 D3.已知函数y =f (x )的图象关于x =1对称,且在(1,+∞)上单调递增,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.c <b <a B.b <a <c C.b <c <aD.a <b <c解析 ∵函数图象关于x =1对称,∴a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,又y =f (x )在(1,+∞)上单调递增,∴f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (3),即b <a <c . 答案 B4.定义新运算“⊕”:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x )在区间[-2,2]上的最大值等于( )A.-1B.1C.6D.12解析 由已知得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2, 当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数, ∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6. 答案 C5.f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,则当f (x )+f (x -8)≤2时,x 的取值范围是( ) A.(8,+∞) B.(8,9] C.[8,9]D.(0,8)解析 2=1+1=f (3)+f (3)=f (9),由f (x )+f (x -8)≤2,可得f [x (x -8)]≤f (9),因为f (x )是定义在(0,+∞)上的增函数, 所以有⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -8>0,x (x -8)≤9,解得8<x ≤9.答案 B6.如果函数f (x )对任意的实数x ,都有f (1+x )=f (-x ),且当x ≥12时,f (x )=log 2(3x -1),那么函数f (x )在[-2,0]上的最大值与最小值之和为( ) A.2 B.3 C.4D.-1解析 根据f (1+x )=f (-x ),可知函数f (x )的图象关于直线x =12对称.又函数f (x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上单调递增,故f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,12上单调递减,则函数f (x )在[-2,0]上的最大值与最小值之和为f (-2)+f (0)=f (1+2)+f (1+0)=f (3)+f (1)=log 28+log 22=4. 答案 C 二、填空题7.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为 .解析 由于y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在R 上递减,y =log 2(x +2)在[-1,1]上递增,所以f (x )在[-1,1]上单调递减,故f (x )在[-1,1]上的最大值为f (-1)=3. 答案 38.已知t ∈R ,记函数f (x )=|x +4x +2+t |在[-1,2]的最大值为H (t ),若H (t )≥1,则t 的取值范围是 W. 解析 记u =x +4x +2,当x ∈[-1,2]时,u ∈[2,3], 所以H (t )=max{|2+t |,|3+t |}=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2+t +3+t 2+⎪⎪⎪⎪⎪⎪2+t -(3+t )2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪t +52+12≥1,解得t ≤-3或t ≥-2.答案 (-∞,-3]∪[-2,+∞)9.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+4x ,x ≤4,log 2x ,x >4.若函数y =f (x )在区间(a ,a +1)上单调递增,则实数a的取值范围是 W.解析 作出函数f (x )的图象如图所示,由图象可知f (x )在(a ,a +1)上单调递增,需满足a ≥4或a +1≤2,即a ≤1或a ≥4.答案 (-∞,1]∪[4,+∞)10.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x +ax ,x >1,若f (f (1))=4a ,则实数a = ,函数f (x )的单调增区间为 W.解析 ∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x +ax ,x >1,∴f (1)=12+1=2,f (f (1))=f (2)=22+2a .由f (f (1))=4a ,∴22+2a =4a ,∴a =2.当x ≤1时,f (x )在(-∞,0]上递减,在[0,1]上递增,且f (1)=2;当x >1时,f (x )=2x+2x 在(1,+∞)上递增,令x =1时,2x+2x =2+2=4>f (1),故f (x )的单调增区间为[0,1]∪(1,+∞)=[0,+∞). 答案 2 [0,+∞)三、解答题11.已知函数f (x )=1a -1x(a >0,x >0).(1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,求a 的值. (1)证明 设x 2>x 1>0,则x 2-x 1>0,x 1x 2>0,∵f (x 2)-f (x 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1x 1=1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0,∴f (x 2)>f (x 1),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)解 ∵f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,又由(1)得f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上是单调增函数, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,f (2)=2,易知a =25.12.已知函数f (x )=2x -a x的定义域为(0,1](a 为实数). (1)当a =1时,求函数y =f (x )的值域;(2)求函数y =f (x )在区间(0,1]上的最大值及最小值,并求出当函数f (x )取得最值时x 的值.解 (1)当a =1时,f (x )=2x -1x,任取1≥x 1>x 2>0,则f (x 1)-f (x 2)=2(x 1-x 2)-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1-1x 2=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎪⎫2+1x 1x 2.∵1≥x 1>x 2>0,∴x 1-x 2>0,x 1x 2>0.∴f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,1]上单调递增,无最小值,当x =1时取得最大值1,所以f (x )的值域为(-∞,1].(2)当a ≥0时,y =f (x )在(0,1]上单调递增,无最小值,当x =1时取得最大值2-a ; 当a <0时,f (x )=2x +-ax,当-a2≥1,即a ∈(-∞,-2]时,y =f (x )在(0,1]上单调递减,无最大值,当x =1时取得最小值2-a ; 当-a2<1,即a ∈(-2,0)时,y =f (x )在⎝⎛⎦⎥⎤0,-a 2上单调递减,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-a2,1上单调递增,无最大值,当x =-a2时取得最小值2-2a . 能力提升题组13.若函数f (x )=a x(a >0,a ≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m ,且函数g (x )=(1-4m )x 在[0,+∞)上是增函数,则a =( ) A.4 B.2 C.12D.14解析 当a >1时,则y =a x 为增函数,有a 2=4,a -1=m ,此时a =2,m =12,此时g (x )=-x 在[0,+∞)上为减函数,不合题意. 当0<a <1时,则y =a x为减函数, 有a -1=4,a 2=m ,此时a =14,m =116.此时g (x )=34x 在[0,+∞)上是增函数.故a =14.答案 D14.已知函数f (x )=e x-1,g (x )=-x 2+4x -3,若存在f (a )=g (b ),则实数b 的取值范围为( ) A.[0,3]B.(1,3)C.[2-2,2+2]D.(2-2,2+2)解析 由题可知f (x )=e x -1>-1,g (x )=-x 2+4x -3=-(x -2)2+1≤1, 若f (a )=g (b ),则g (b )∈(-1,1], 即-b 2+4b -3>-1,即b 2-4b +2<0, 解得2-2<b <2+ 2.所以实数b 的取值范围为(2-2,2+2). 答案 D15.(2019·绍兴适应性考试)已知a ∈R ,函数f (x )满足:存在x 0>0,对任意的x >0,恒有|f (x )-a |≤|f (x 0)-a |,则f (x )可以为( ) A.f (x )=lg x B.f (x )=-x 2+2x C.f (x )=2xD.f (x )=sin x解析 由a ∈R ,不妨设a =0,g (x )=|f (x )|,则原问题可看成存在x 0>0,g (x )max =g (x 0)=|f (x 0)|.对于A 选项,g (x )=|lg x |,结合其函数图象知,g (x )存在最小值0,不存在最大值,排除A ;对于B 选项,g (x )=|-x 2+2x |=|x 2-2x |,g (x )存在最小值0,不存在最大值,排除B ;对于C 选项,g (x )=|2x|=2x ,显然g (x )不存在最小值,也不存在最大值,排除C ;对于D 选项,g (x )=|sin x |≤1,g (x )存在最大值,故选D.答案 D16.(一题多解)设函数f (x )=1+x +1-ax ,记M (a )为f (x )的最大值,则M (a )的最小值为 W.解析 法一 由题知当a ≤0时,f (x )无最大值,故a >0.由定义域知0≤x +1≤1+1a ,令aa +1(x +1)=cos 2α⎝⎛⎭⎪⎫α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2,代入f (x )=1+x +1-ax ,则有f (x )=1+aacos α+1+a sin α=2+1a +a ·sin(α+θ),其中tan θ=1a,且a >0,所以M (a )=2+1a+a ≥2(当且仅当a =1时取到等号).法二 由题知当a ≤0时,f (x )无最大值,故a >0,令导函数f ′(x )=12·11+x -12·a1-ax =0,得唯一极大值点x =1a-1,所以M (a )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1=1a+a ≥2(当且仅当a =1时取到等号). 答案 217.已知函数f (x )=lg(x +ax-2),其中a 是大于0的常数. (1)求函数f (x )的定义域;(2)当a ∈(1,4)时,求函数f (x )在[2,+∞)上的最小值; (3)若对任意x ∈[2,+∞)恒有f (x )>0,试确定a 的取值范围.解 (1)由x +a x -2>0,得x 2-2x +ax>0,当a >1时,x 2-2x +a >0恒成立,定义域为(0,+∞), 当a =1时,定义域为{x |x >0且x ≠1},当0<a <1时,定义域为{x |0<x <1-1-a 或x >1+1-a }. (2)设g (x )=x +a x-2,当a ∈(1,4),x ∈[2,+∞)时,∴g ′(x )=1-a x 2=x 2-ax2>0.因此g (x )在[2,+∞)上是增函数, ∴f (x )在[2,+∞)上是增函数. 则f (x )min =f (2)=lg a2.(3)对任意x ∈[2,+∞),恒有f (x )>0,即x +a x-2>1对x ∈[2,+∞)恒成立. ∴a >3x -x 2.令h (x )=3x -x 2,x ∈[2,+∞).由于h (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+94在[2,+∞)上是减函数,∴h (x )max =h (2)=2. 故a >2时,恒有f (x )>0.因此实数a 的取值范围为(2,+∞). 18.a ∈R ,设函数f (x )=x |x -a |-x . (1)若a =3,求函数f (x )的单调区间;(2)若a ≤0,对于任意的x ∈[0,t ],不等式-1≤f (x )≤6恒成立,求实数t 的最大值及此时a 的值.解 (1)当a =3时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x =-(x -1)2+1,x <3,x 2-4x =(x -2)2-4,x ≥3, 函数f (x )的单调递增区间为(-∞,1),(3,+∞),单调递减区间为(1,3). (2)当a ≤0,x ∈[0,t ]时,x ≥a 恒成立,故f (x )=x 2-(a +1)x . ①当a ≤-1时,a +12≤0,f (x )在[0,t ]上单调递增,f (x )min =f (0)=0,f (x )max =f (t )=t 2-(a +1)t ,由题意得f (x )max ≤6,即 t 2-(a +1)t ≤6,解得0<t ≤(a +1)+(a +1)2+242.令m =-(a +1)≥0,h (m )=m 2+24-m2=12m 2+24+m在[0,+∞)上单调递减,所以h (x )max =h (0)=6,即当a =-1时,t max = 6. ②当-1<a ≤0时,a +12>0,f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,a +12上单调递减,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫a +12,+∞上单调递增,f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +12=-(a +1)24∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-14,0,满足f (x )min ≥-1.当0<t ≤a +1≤1时,f (x )max =f (0)=0,满足题意,此时t max =1,a =0; 当t >a +1时,f (x )max =f (t )=t 2-(a +1)t ,由题意得f (x )max ≤6, 即t 2-(a +1)t ≤6,解得a +1<t ≤(a +1)+(a +1)2+242.令m =a +1,则0<m ≤1,h (m )=m +m 2+242在(0,1]上单调递增,所以h (m )max =h (1)=3, 即当a =0时,t max =3. 综上所述,t max =3,此时a =0.。

函数概念与基本初等函数(选填压轴题)(原卷版)-【挑战压轴题】备战2023年高考数学高分必刷必过题

 函数概念与基本初等函数(选填压轴题)(原卷版)-【挑战压轴题】备战2023年高考数学高分必刷必过题

专题02函数概念与基本初等函数(选填压轴题)一、函数及其表示①抽象函数定义域②复合函数定义域③根式型、分式型求值域④抽象函数的值域⑤复合函数的值域⑥根据值域求参数二、函数的基本性质①单调性(复合函数的单调性)②函数的值域(复合函数的值域)③恒成立(能成立)问题④奇偶性⑤周期性⑥对称性⑦函数奇偶性+单调性+对称性联袂三、分段函数①分段函数求值域或最值②根据分段函数的单调性求参数四、函数的图象①特殊值②奇偶性③单调性④零点⑤极限联袂五、二次函数①二次函数的单调性②二次函数的值域(最值)六、指对幂函数①单调性②值域③图象④复合型七、函数与方程①函数的零点(方程的根)的个数②已知函数的零点(方程的根)的个数,求参数③分段函数的零点(根)的问题④二分法八、新定义题①高斯函数②狄利克雷函数③劳威尔不动点④黎曼函数⑤纳皮尔对数表⑥同族函数⑦康托尔三分集⑧太极图一、函数及其表示1.(2022·浙江·高三专题练习)已知函数(2)x y f =的定义域是[]1,1-,则函数3(log )f x 的定义域是()A .[]1,1-B .1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[]1,3D .2.(2022·北京师大附中高一期末)已知函数()f x x =,()2g x ax x =-,其中0a >,若[]11,3x ∀∈,[]21,3x ∃∈,使得()()()()1212f x f x g x g x =成立,则=a ()A .32B .43C .23D .123.(2022·河南南阳·高一期末)若函数()f x 的定义域为[]0,2,则函数()()lg g x f x =的定义域为______.4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数22211x x y f x x ⎛⎫+-= ⎪+-⎝⎭的定义域是[)1,+∞,则函数()y f x =的定义域是_______.5.(2022·全国·高三专题练习)设2()lg2xf x x+=-,则2(()2x f f x +的定义域为_______.6.(2022·江西·赣州市赣县第三中学高一开学考试)函数()f x =______.7.(2022·上海·高三专题练习)函数y =_____.8.(2022·上海·模拟预测)若函数()y f x =的值域是1[,3]2,则函数1()(21)(21)F x f x f x =+++的值域是________.9.(2022·全国·高一)函数2y =的值域是________________.10.(2021·全国·高一专题练习)已知函数22y x x =+在闭区间[,]a b 上的值域为[1,3]-,则⋅a b 的最大值为________.二、函数的基本性质1.(2021·江苏·海安高级中学高一阶段练习)已知函数()()2ln 122x xf x x -=-++,则使不等式()()12f x f x +<成立的x 的取值范围是A .()(),11,-∞-+∞U B .()2,1--C .()1,1,3⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭ D .()(),21,-∞-⋃+∞2.(2021·江苏·高一单元测试)已知函数()f x 的定义域是()0+∞,,且满足()()()f xy f x f y =+,112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,如果对于0x y <<,都有()()f x f y >,不等式()()32f x f x -+-≥-的解集为()A .[)(]1034-⋃,,B .112⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,C .[)43--,D .[)10-,3.(2022·吉林·梅河口市第五中学高一期末)已知函数()22ln 1f x x x x =-+-,若实数a 满足()()121f a f a ->-,则实数a 的取值范围是()A .40,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .(),0∞-C .41,3⎛⎫ ⎪⎝⎭D .()40,11,3⎛⎫⎪⎝⎭4.(2022·北京·高三专题练习)已知函数()f x 的定义域为R ,当[2x ∈,4]时,224,23()2,34x x x f x x x x⎧-+⎪=⎨+<⎪⎩ ,()1g x ax =+,若对1[2x ∀∈,4],2[2x ∃∈-,1],使得21()()g x f x ,则正实数a 的取值范围为()A .(0,2]B .(0,7]2C .[2,)+∞D .7[2,)+∞5.(2022·全国·高三专题练习)已知函数2()21x x mf x +=+(01x ≤≤),函数()(1)g x m x=-(12x ≤≤).若任意的[]10,1x ∈,存在[]21,2x ∈,使得()()12f x g x =,则实数m 的取值范围为()A .51,3⎛⎤ ⎥⎝⎦B .[]2,3C .52,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .55,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦6.(多选)(2022·湖北·沙市中学高一期末)定义在R 上的函数()f x 满足()()22f x f x +=,且当[]2,4x ∈时,()224,232,34x x x f x x x x⎧-+≤≤⎪=⎨+<≤⎪⎩,()1g x ax =+,若任给[]12,0x =-,存在[]22,1x ∈-,使得()()21g x f x =,则实数a 的取值可以为()A .12-B .14-C .18-D .187.(2022·河北·高三阶段练习)函数()212x ax bf x -+⎛⎫= ⎪⎝⎭的最大值为2,且在1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦上单调递增,则a 的范围是______,4b a+的最小值为______.8.(2022·全国·模拟预测)已知函数()f x 的定义域()(),00,D =-∞⋃+∞,对任意的1x ,2x D ∈,都有()()()12123f x x f x f x =+-,若()f x 在()0,∞+上单调递减,且对任意的[)9,t ∈+∞,()f m >m 的取值范围是______.9.(2022·河北省唐县第一中学高一期中)设函数()()20.5log 23f x x x =--,则()f x 的单调递增区间为_________.10.(2022·山西吕梁·高一期末)已知函数2231()2--=ax x y 在区间(-1,2)上单调递增,则实数a 的取值范围是_________.11.(2022·安徽省舒城中学高一阶段练习)已知函数2()43f x x x =-+,()52g x mx m =+-,若对任意的[]11,4x ∈,总存在[]21,4x ∈,使12()()f x g x =成立,则实数m 的取值范围是________.12.(2022·上海·曹杨二中高一期末)已知常数0a >,函数()y f x =、()y g x =的表达式分别为()21x f x ax =+、()3ag x x =-.若对任意[]1,x a a ∈-,总存在[]2,x a a ∈-,使得()()21f x g x ≥,则a 的最大值为______.13.(2022·全国·高三专题练习)设函数()123f x ax b x=--,若对任意的正实数a 和实数b ,总存在[]01,4x ∈,使得()0f x m >,则实数m 的取值范围是______.14.(2022·上海·高三专题练习)已知t 为常数,函数22y x x t =--在区间[0,3]上的最大值为2,则t =_____________15.(2022·重庆市万州第二高级中学高二阶段练习)已知函数2()(1)ln 1f x a x ax =+++(1a <-)如果对任意12,(0,)x x ∈+∞,1212()()4|f x f x x x -≥-,则a 的取值范围为_____________.16.(2022·浙江宁波·高一期末)已知()()()e 1ln 21x af x x a -=-+-,若()0f x ≥对()12,x a ∈-+∞恒成立,则实数=a ___________.17.(2022·湖南长沙·高三阶段练习)已知函数2()f x x =,()21g x a x =-,a 为常数.若对于任意x 1,x 2∈[0,2],且x 1<x 2,都有1212()()()()f x f x g x g x --<,则实数a 的取值范围是___________.18.(2022·上海·高三专题练习)已知函数()800x x f x x x a x ⎧-<⎪=⎨⎪-≥⎩,若对任意的[)12,x ∈+∞,都存在[]22,1x ∈--,使得()()12f x f x a ⋅≥,则实数a 的取值范围为___________.19.(2022·全国·高三专题练习)设函数2()f x x ax b =++,对于任意的实数a ,b ,总存在0[0,4]x ∈,使得()f x t ≥成立,则实数t 的取值范围是________.三、分段函数1.(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⎛⎫- ⎪⎝⎭2.(2022·河南·二模(理))已知函数1,01()ln ,1x x f x x x -≤≤⎧=⎨>⎩,若()()f a f b =,且a b ¹,则()()bf a af b +的最大值为()A .0B .(3ln 2)ln 2-⋅C .1D .e3.(2022·宁夏·银川一中三模(文))已知()242,01,0x x m x f x x x x +⎧-+≤⎪=⎨+>⎪⎩的最小值为2,则m 的取值范围为()A .(],3-∞B .(],5-∞C .[)3,+∞D .[)5,+∞4.(2022·北京丰台·一模)已知函数()32,,3,x x a f x x x x a -<⎧=⎨-≥⎩无最小值,则a 的取值范围是()A .(,1]-∞-B .(,1)-∞-C .[1,)+∞D .(1,)+∞5.(2022·四川攀枝花·二模(文))已知函数()()222,1e ,1xx ax a x f x a R ax x ⎧-+≤=∈⎨->⎩,若关于x 的不等式()0f x ≥恒成立,则实数a 的取值范围为()A .[]0,1B .[]0,2C .[]1,e D .[]0,e6.(2022·浙江·高三专题练习)已知函数()22,,14,,xx a f x x x x x a ⎧<⎪=+⎨⎪-+≥⎩则当5a =时,函数()f x 有______个零点;记函数()f x 的最大值为()g a ,则()g a 的值域为______.7.(2022·北京市十一学校高三阶段练习)已知函数()2ln ,021,0x x f x kx x x ⎧>=⎨+-≤⎩,给出下列命题:(1)无论k 取何值,()f x 恒有两个零点;(2)存在实数k ,使得()f x 的值域是R ;(3)存在实数k 使得()f x 的图像上关于原点对称的点有两对;(4)当1k =时,若()f x 的图象与直线1y ax =-有且只有三个公共点,则实数a 的取值范围是()0,2.其中,所有正确命题的序号是___________.8.(2022·贵州·遵义市南白中学高一期末)已知函数1,0()lg ,0x x f x x x ⎧+<=⎨>⎩,()g x ²222x x λ=-+-,若关于x 的方程(())f g x λ=(R λ∈)恰好有6个不同的实数根,则实数λ的取值范围为_______.9.(2022·河南·鹤壁高中模拟预测(文))已知(),01e ,1x x xf x x <<⎧=⎨≥⎩,若存在210x x >>,使得()()21e f x f x =,则()12x f x ⋅的取值范围为___________.四、函数的图象1.(2022·全国·高三专题练习)已知函数2sin 62()41x x x f x π⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭=-,则()f x 的图象大致是()A.B .C .D .2.(2021·浙江省三门中学高三期中)已知函数()f x 的图像如图,则该函数的解析式可能是()A .ln xe x⋅B .ln xx e C .ln xx e +D .ln xe x-3.(2022·江西·景德镇一中高一期中)已知函数()f x =()A .B .C .D .4.(多选)(2022·全国·高三专题练习)函数()()2,,R ax bf x a b c x c+=∈+的图象可能为()A .B .C .D .5.(多选)(2022·福建·莆田二中高三开学考试)函数2||()x f x x a=+的大致图象可能是()A .B .C .D .6.(多选)(2021·河北省唐县第一中学高一阶段练习)已知()2xf x x a=-的图像可能是()A .B .C .D .五、二次函数1.(2022·江西景德镇·三模(理))已知二次函数()2f x ax bx c =++(其中0ac <)存在零点,且经过点()1,3和()1,3-.记M 为三个数a ,b ,c 的最大值,则M 的最小值为()A .32B .43C .54D .652.(2022·浙江·高三专题练习)设I M 表示函数()242f x x x =-+在闭区间I 上的最大值.若正实数...a 满足[][]0,,22a a a M M ≥,则正实数a 的取值范围是()A .122⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .2⎡⎤⎣⎦C .2,2⎡⎣D .24⎡⎤+⎣⎦3.(2022·安徽·界首中学高一期末)已知函数()()212f x x mx x =++∈R ,且()y f x =在[]0,2x ∈上的最大值为12,若函数()()2g x f x ax =-有四个不同的零点,则实数a 的取值范围为()4.(2022·湖南长沙·高三阶段练习)已知函数2()f x x =,()21g x a x =-,a 为常数.若对于任意x 1,x 2∈[0,2],且x 1<x 2,都有1212()()()()f x f x g x g x --<,则实数a 的取值范围是___________.5.(2022·浙江·高三专题练习)对于函数()()y f x y g x ==,,若存在0x ,使()()00 f x g x =-,则称()()()()0000M x f x N x g x --,,,是函数()f x 与()g x 图象的一对“雷点”.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,恒有()()1f x f x +=,且当10x -<≤时,()f x x =.若()()()2120g x x a x =++-<<,函数()f x 与()g x 的图象恰好存在一对“雷点”,则实数a 的取值范围为____________________.6.(2022·江西·贵溪市实验中学高二期末)函数21()43f x ax ax =++的定义域为(,)-∞+∞,则实数a 的取值范围是___________.7.(2022·湖北·一模)若函数()f x 的定义域为R ,对任意的12,x x ,当12x x D -∈时,都有()()12f x f x D -∈,则称函数f (x )是关于D 关联的.已知函数()f x 是关于{4}关联的,且当[)4,0x ∈-时,()26f x x x =+.则:①当[)0,4x ∈时,函数()f x 的值域为___________;②不等式()03f x <<的解集为___________.六、指对幂函数1.(2022·山西·太原五中高三阶段练习(理))正实数,,a b c 满足422,33,log 4a b a b c c -+=+=+=,则实数,,a b c 之间的大小关系为()A .b a c <<B .a b c <<C .a c d<<D .b c a <<2.(2022·山东·模拟预测)若282log 323log +=⋅+a b a b ,则()A .12b a b<<B .2<<+b a b C .23b a b<<D .1132b a b<<3.(2022·广东·模拟预测)已知()222022log f x x x =+,且()60.20.2log 11,lg ,4102022a f b f c f -⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则,,a b c 之间的大小关系是__________.(用“<”连接)4.(2022·上海·华东师范大学附属东昌中学高三阶段练习)若关于x 的不等式()14log 321x x λ+⋅≤对任意的[)0,x ∈+∞恒成立,则实数λ的取值范围是______.5.(2022·云南·曲靖一中高二期中)函数()21949192120212049x f x x x x=--+,[]1949,2022α∃∈,对[],2049m β∀∈,()()f f αβ<都成立,则m 的取值范围(用区间表示)是_______6.(2022·江西宜春·模拟预测(文))若1,22x ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦,不等式2122log 0x x x ax -+<恒成立,则实数a 的取值范围为___________.7.(2022·天津·二模)已知()4log 41log x y +=+2x y +的最小值为__________.8.(2022·陕西·榆林市第十中学高二期中(文))要使函数124x x y a =++⋅在(],1x ∈-∞时恒大于0,则实数a 的取值范围是______.七、函数与方程1.(2022·天津·南开中学模拟预测)已知函数()2221,12810,1x x x f x x x x ⎧++≤=⎨-+>⎩,若函数()()1g x f x x a =+--恰有两个零点则实数a 的取值范围是()A .()723,4,48∞⎛⎫⋃+ ⎪⎝⎭B .23,48⎛⎫ ⎪⎝⎭C .23,8∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭D .7,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭2.(2022·安徽·蚌埠二中模拟预测(理))已知1120xx +=,222log 0x x +=,3233log 0x x --=,则()A .123x x x <<B .213x x x <<C .132x x x <<D .231x x x <<3.(2022·甘肃·临泽县第一中学高二期中(文))若函数2()(1)1x f x m x x =--+在区间(1,1)-上有2个零点()1212,x x x x <,则21e xx +的取值范围是()A .(1,e 1)-B .(2,e 1)+C .(1,)+∞D .(e 1,)-+∞4.(2022·山西·太原五中高三阶段练习(理))正实数,,a b c 满足422,33,log 4a b a b c c -+=+=+=,则实数,,a b c 之间的大小关系为()A .b a c <<B .a b c <<C .a c d<<D .b c a<<5.(2022·全国·模拟预测)已知函数()()22,22cos π,24xx f x x x ⎧-≤⎪=⎨<≤⎪⎩,实数123,,x x x ,4x 是函数()y f x m =-的零点,若1234x x x <<<,则132314242222x x x x x x x x +++++++的取值范围为()A .[)16,20B .()C .[)64,80D .()6.(2022·浙江·效实中学模拟预测)已知函数()2222x xf x --=+,对任意的实数a ,b ,c ,关于x 的方程()()20a f x bf x c ++=⎡⎤⎣⎦的解集不可能是()A .{}1,3B .{}1,2,3C .{}0,2,4D .{}1,2,3,47.(2022·陕西·模拟预测(理))已知1x 是方程32x x ⋅=的根,2x 是方程3log 2x x ⋅=的根,则12x x ⋅的值为()A .2B .3C .6D .108.(2022·福建南平·三模)已知函数()2e 9e 42x a a xf x x x --=++--有零点,则实数=a ___________.9.(2022·内蒙古呼和浩特·二模(文))若2log 3x x ⋅=,23y y ⋅=,ln 3z z ⋅=,则x 、y 、z 由小到大的顺序是___________.八、新定义题1.(2022·广东·梅州市梅江区梅州中学高一阶段练习)设x ∈R ,用[x ]表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数.例如:[][]3, 5.1π=-6=-.已知函数()221xf x x =+,则函数()]y f x ⎡=⎣的值域为()A .{0,1-}B .{1-,1}C .{0,1}D .{1-,0,1}2.(2022·广东·华南师大附中高一期中)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,例如:[]0.51-=-,[]1.51=,已知函数()()2134142f x x x x =-+<<,则函数()y f x ⎡⎤=⎣⎦的值域为()A .13,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .{}1,0,1-C .{}1,0,1,2-D .{}0,1,23.(2022·上海民办南模中学高三阶段练习)德国数学家狄利克雷是解析数论的创始人之一,以其名命名狄利克雷函数的解析式为()0,1,x Qf x x Q ∉⎧=⎨∈⎩,关于狄利克雷函数()f x ,下列说法不正确的是().A .对任意x ∈R ,()()1f f x =B .函数()f x 是偶函数C .任意一个非零实数T 都是()f x 的周期D .存在三个点()()11,A x f x 、()()22,B x f x 、()()33,C x f x ,使得ABC 为正三角形4.(2022·新疆·一模(理))德国著名数学家狄利克雷在数学领域成就显著,是解析数论的创始人之一.以其命名的函数()1,0,x f x x ⎧=⎨⎩为有理数为无理数,称为狄利克雷函数,则关于函数()f x ,下列说法正确的是()A .()f x 的定义域为{}0,1B .()f x 的值域为[]0,1C .x R ∃∈,()()0f f x =D .任意一个非零有理数T ,()()f x T f x +=对任意x ∈R 恒成立5.(2022·河南·鹤壁高中模拟预测(文))黎曼函数是一个特殊的函数,由德国数学家波恩哈德·黎曼发现并提出,在高等数学中有着广泛的应用.黎曼函数定义在[]0,1上,其解析式为:()[]1,,,0,0,10,1q q x p q p p p R x x ⎧⎛⎫=⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪=⎩当都是正整数是既约真分数当或上的无理数.若函数()f x 是定义在实数集上的偶函数,且对任意x 都有()()20f x f x ++=,当[]0,1x ∈时,()()f x R x =,则()2022ln 20225f f ⎛⎫--= ⎪⎝⎭()A .15B .25C .25-D .15-6.(2022·吉林长春·模拟预测(文))纳皮尔是苏格兰数学家,其主要成果有球面三角中纳皮尔比拟式、纳皮尔圆部法则(1614)和纳皮尔算筹(1617),而最大的贡献是对数的发明,著有《奇妙的对数定律说明书》,并且发明了对数尺,可以利用对数尺查询出任意一对数值.现将物体放在空气中冷却,如果物体原来的温度是()1T ℃,空气的温度是()0T ℃,经过t 分钟后物体的温度T (℃)可由公式1034log T T t T T -=-得出,如温度为90℃的物体,放在空气中冷却约5分钟后,物体的温度是30℃,若根据对数尺可以查询出3log 20.6309=,则空气温度约是()A .5℃B .10℃C .15℃D .20℃7.(2022.安徽.淮南第二中学高二阶段练习)纳皮尔在他的《奇妙的对数表》一书中说过:没有什么比大数的运算更让数学工作者头痛,更阻碍了天文学的发展.许凯和斯蒂菲尔这两个数学家都想到了构造了如下一个双数列模型的方法处理大数运算.012345678910124816326412825651210241112...19202122232425 (2048)4096…52428810485762097152419430483886081677721633554432…如5121024⨯,我们发现512是9个2相乘,1024是10个2相乘.这两者的积,其实就是2的个数做一个加法.所以只需要计算91019+=.那么接下来找到19对应的数524288,这就是结果了.若()4log 202112261314520x =⨯,则x 落在区间()A .()1516,B .()22,23C .()42,44D .()44,468.(2022·内蒙古·赤峰红旗中学松山分校高一期末(文))纳皮尔是苏格兰数学家,其主要成果有球面三角中纳皮尔比拟式、纳皮尔圆部法则(1614)和纳皮尔算筹(1617),而最大的贡献是对数的发明,著有《奇妙的对数定律说明书》,并且发明了对数尺,可以利用对数尺查询出任意一对数值.现将物体放在空气中冷却,如果物体原来的温度是1T (℃),空气的温度是0T (℃),经过t 分钟后物体的温度T (℃)可由公式3104log T T t T T -=-得出,如温度为90℃的物体,放在空气中冷却2.5236分钟后,物体的温度是50℃,若根据对数尺可以查询出3log 20.6309=,则空气温度是()A .5℃B .10℃C .15℃D .20℃9.(2022·山西·朔州市平鲁区李林中学高一阶段练习)16、17世纪,随着社会各领域的科学知识迅速发展,庞大的数学计算需求对数学运算提出了更高要求,改进计算方法,提高计算速度和准确度成了当务之急.苏格兰数学家纳皮尔发明了对数,是简化大数运算的有效工具,恩格斯曾把纳皮尔的对数称为十七世纪的三大数学发明之一.已知ln 20.6931≈,ln 3 1.0986≈,设536N =,则N 所在的区间为(e 2.71828= 是自然对数的底数)()A .()1718,e eB .()1819,e eC .()1920,e eD .()2122,e e10.(2022·新疆石河子一中高三阶段练习(理))16、17世纪之交,苏格兰数学家纳皮尔发明了对数,在此基础上,布里格斯制作了第一个常用对数表,在科学技术中,还常使用以无理数e 为底数的自然对数,其中e 2.71828=⋅⋅⋅称之为“欧拉数”,也称之为“纳皮尔数”对数)x1.3102 3.190 3.797 4.71557.397ln x0.27000.69311.1600 1.33421.550 1.60942.001A .3.797B .4.715C .5D .7.39711.(2022·福建泉州·模拟预测)1883年,德国数学家康托提出了三分康托集,亦称康托尔集.下图是其构造过程的图示,其详细构造过程可用文字描述为:第一步,把闭区间[0,1]平均分成一段,去掉中间的一段,剩下两个闭区间10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦和2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦;第二步,将剩下的两个闭区间分别平均分为二段,各自去掉中间的一段,剩下四段闭区间:10,9⎡⎤⎢⎥⎣⎦,21,93⎡⎤⎢⎥⎣⎦,27,39⎡⎤⎢⎥⎣⎦,8,19⎡⎤⎢⎥⎣⎦;如此不断的构造下去,最后剩下的各个区间段就构成了二分康托集.若经历n 步构造后,20212022不属于剩下的闭区间,则n 的最小值是()A .7B .8C .9D .1012.(2022·全国·高三专题练习)广为人知的太极图,其形状如阴阳两鱼互纠在一起,因而被习称为“阴阳鱼太极图”如图是放在平面直角坐标系中的“太极图”整个图形是一个圆形区域224x y +≤.其中黑色阴影区域在y 轴左侧部分的边界为一个半圆.已知符号函数1,0sgn()0,01,0x x x x >⎧⎪==⎨⎪-<⎩,则当224x y +≤时,下列不等式能表示图中阴影部分的是()A .()22(sgn())10x x y x +--≤B .()22(sgn())10y x y y -+-≤C .()22(sgn())10x x y x +--≥D .()22(sgn())10y x y y -+-≥13.(多选)(2022·安徽·高一期中)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,[]y x =也被称为“高斯函数”,例如:[][]1.61, 2.13=-=-,设函数()[]1f x x x =+-,则下列关于函数()f x 叙述正确的是()A .()f x 为奇函数B .()1f x =⎡⎤⎣⎦C .()f x 在()01,上单调递增D .()f x 有最大值无最小值14.(多选)(2022·贵州贵阳·高一期末)历史上第一个给出函数一般定义的是19世纪数学家秋利克需(Dirichlet ),他是最早倡导严格化方法的数学家之一,狄利克雷在1829年给出了著名的狄利克雷函数:1,()0,x Qf x x Q ∈⎧=⎨∉⎩(Q 是有理数集),狄利克雷函数的出现表示数学家们对数学的理解发生了深刻的变化,从研究“算”转变到了研究“概念、性质、结构”.一般地,广文的秋利克雷函数可以定义为:,,(),,a x Q D x b x Q ∈⎧=⎨∉⎩(其中,a b ∈R ,且a b ¹).以下对()D x 说法正确的有()A .()D x 的定义域为RB .()D x 是非奇非偶函数C .()D x 在实数集的任何区间上都不具有单调性D .任意非零有理数均是()D x 的周期15.(多选)(2022·吉林·农安县教师进修学校高一期末)在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可以应用到有限维空间并构成了一般不动点定理的基石.布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(L .E .J .Brouwer ),简单地讲就是对于满足一定条件的连续函数()f x ,如果存在一个点0x ,使得()00f x x =,那么我们称该函数为“不动点函数”,下列为“不动点函数”的是()A .()sin f x x x=+B .()23f x x x =--C .()221,12,1x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩D .()1f x x x=-16.(多选)(2021·吉林油田高级中学高一期中)在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石.布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(L.E.J.Brouwer ),简单的讲就是对于满足一定条件的连续函数()f x ,存在一个点0x ,使得()00f x x =,那么我们称该函数为“不动点”函数,下列为“不动点”函数的是()A .()2xf x x=+B .()23f x x x =--C .()x f x x=-D .()ln 1f x x =+17.(多选)(2022·山东·广饶一中高一开学考试)中国传统文化中很多内容体现了数学的“对称美”,如图所示的太极图是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种相互转化,相对统一的和谐美,定义:圆O 的圆心在原点,若函数的图像将圆O 的周长和面积同时等分成两部分,则这个函数称为圆O 的一个“太极函数”,则()A .对于圆O ,其“太极函数”有1个B .函数()()()2200x x x f x x x x ⎧-≥⎪=⎨--<⎪⎩是圆O 的一个“太极函数”C .函数()33f x x x =-不是圆O 的“太极函数”D .函数())lnf x x =是圆O 的一个“太极函数”18.(2022·山东·德州市教育科学研究院二模)十九世纪下半叶集合论的创立,奠定了现代数学的基础,著名的“康托三分集”是数学理性思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间[0,1]均分为三段,去掉中间的区间段12,33⎛⎫⎪⎝⎭,记为第1次操作;再将剩下的两个区间10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦,2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第2次操作...;每次操作都在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段:操作过程不断地进行下去,剩下的区间集合即是“康托三分集”,第三次操作后,依次从左到右第三个区间为___________,若使前n 次操作去掉的所有区间长度之和不小于2627,则需要操作的次数n 的最小值为____________.(lg 20.30=,lg 30.47=)19.(2022·江苏常州·高一期末)德国数学家康托(Cantor )创立的集合论奠定了现代数学的基础.著名的“康托三分集”是数学理性思维的产物,具有典型的分形特征,其构造的操作过程如下:将闭区间[0,1]均分为三段,去掉中间的区间段12(,)33,记为第1次操作;再将剩下的两个区间1[0,]3,2[,1]3分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第2次操作;以此类推,每次在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为3段,同样各自去掉中间的区间段.操作过程不断地进行下去,以至无穷,剩下的元素构成的集合为“康托三分集”.定义区间(,)a b 长度为b a -,则构造“康托三分集”的第n 次操作去掉的各区间的长度之和为______,若第n 次操作去掉的各区间的长度之和小于1100,则n 的最小值为______.(参考数据:lg 20.3010=,lg30.4771=)20.(2022·浙江·乐清市知临中学高二期中)黎曼函数(Riemannfunction )是一个特殊函数,由德国数学家黎曼发现并提出,黎曼函数定义在[]0,1上,其定义为()[]1,,,0,0,10,1q qx p q p p p R x x ⎧⎛⎫=⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪=⎩当都是正整数是不可以再约分的真分数或者上的无理数,则1R π⎛⎫= ⎪⎝⎭________.21.(2022·河南新乡·三模(理))黎曼函数是一个特殊的函数,由德国数学家波恩哈德·黎曼发现并提出,在高等数学中有着广泛的应用.黎曼函数定义在[]0,1上,其解析式如下:()[]1,,,0,0,10,1.q q x p q p p p R x x ⎧⎛⎫=⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪=⎩都是正整数,是既约真分数或上的无理数若函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且对任意x 都有()()220f x f x ++-=,当[]0,1x ∈时,()()f x R x =,则()202220225f f ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭___________.22.(2021·全国·高一单元测试)黎曼函数是一个特殊的函数,由德国著名的数学家波恩哈德·黎曼发现提出,在高等数学中有着广泛的应用.黎曼函数定义在[0,1]上,其定义为:()1,(,00,101q q x p q p p p R x x ⎧=⎪=⎨⎪=⎩都是正整数,是既约真分数),或(,)上的无理数,若函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且对任意x 都有()()20f x f x +=-,当[0,1]x ∈时,()()f x R x =,则()18lg 305f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭________.23.(2021·湖北·荆门市龙泉中学高一阶段练习)解析式相同,定义域不同的两个函数称为“同族函数”.对于函数21y x =+,值域为{1,2,4}的“同族函数”的个数为______个.24.(2022·江苏省苏州实验中学高二阶段练习)十九世纪下半叶集合论的创立,奠定了现代数学的基础.著名的“康托三分集”是数学理性思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间[0,1]均分为三段,去掉中间的区间段12(,),33记为第一次操作;再将剩下的两个区间120,,,133⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第二次操作;…,如此这样,每次在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段.操作过程不断地进行下去,以至无穷,剩下的区间集合即是“康托三分集”.若使去掉的各区间长度之和不小于9,10则需要操作的次数n 的最小值为____.(参考数据:lg 2=0.3010,lg 3=0.4771)25.(2022·四川省南充高级中学高三阶段练习(文))太极图被称为“中华第一图”,闪烁着中华文明进程的光辉,它是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种相互转化,相对统一的和谐美.定义:能够将圆O 的周长和面积同时等分成两个部分的函数称为圆O 的一个“太极函数”,设圆22:1O x y +=,则下列说法中正确的序号是______.①函数()3f x x =是圆O 的一个太极函数;②圆O 的所有非常数函数的太极函数都不能为偶函数;③函数()sin f x x =是圆O 的一个太极函数;④函数()f x 的图象关于原点对称是()f x 为圆O 的太极函数的充要条件.26.(2022·广东·惠来县第一中学高一阶段练习)布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔,简单地讲就是对于满足一定条件的连续实函数()f x ,存在一个点0x ,使得()00f x x =,那么我们称该函数为“不动点"函数,而称0x 为该函数的一个不动点.现新定义:若0x 满足()00f x x =-,则称0x 为()f x 的次不动点.(1)判断函数()22f x x =-是否是“不动点”函数,若是,求出其不动点;若不是,请说明理由(2)已知函数()112g x x =+,若a 是()g x 的次不动点,求实数a 的值:(3)若函数()()12log 42x xh x b =-⋅在[]0,1上仅有一个不动点和一个次不动点,求实数b 的取值范围.。

高中数学【基本初等函数、函数的应用】专题练习

高中数学【基本初等函数、函数的应用】专题练习

高中数学【基本初等函数、函数的应用】专题练习1.已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( ) A.a <b <c B.b <a <c C.b <c <a D.c <a <b答案 A解析 ∵log 53-log 85=log 53-1log 58=log 53·log 58-1log 58<⎝ ⎛⎭⎪⎫log 53+log 5822-1log 58=⎝ ⎛⎭⎪⎫log 52422-1log 58<⎝ ⎛⎭⎪⎫log 52522-1log 58=0,∴log 53<log 85.∵55<84,134<85,∴5log 85<4log 88=4=4log 1313<5log 138, ∴log 85<log 138,∴log 53<log 85<log 138, 即a <b <c .故选A.2.若2x -2y <3-x -3-y ,则( ) A.ln(y -x +1)>0 B.ln(y -x +1)<0 C.ln|x -y |>0 D.ln|x -y |<0 答案 A解析 设函数f (x )=2x -3-x .因为函数y =2x 与y =-3-x 在R 上均单调递增, 所以f (x )在R 上单调递增.原已知条件等价于2x -3-x <2y -3-y ,即f (x )<f (y ),所以x <y ,即y -x >0,y -x +1>1,所以A 正确,B 不正确. 因为|x -y |与1的大小不能确定,所以C ,D 不正确.3.设a ∈R ,函数f (x )=⎩⎨⎧cos (2πx -2πa ),x <a ,x 2-2(a +1)x +a 2+5,x ≥a ,若f (x )在区间(0,+∞)内恰有6个零点,则a 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎤2,94∪⎝ ⎛⎦⎥⎤52,114 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫74,2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫52,114 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤2,94∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫114,3 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫74,2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫114,3 答案 A解析 因为x 2-2(a +1)x +a 2+5=0最多有2个根, 所以c os (2πx -2πa )=0至少有4个根.由2πx -2πa =π2+k π,k ∈Z 可得x =k 2+14+a ,k ∈Z .由0<k 2+14+a <a 可得-2a -12<k <-12.①当x <a 时,当-5≤-2a -12<-4时,f (x )有4个零点,即74<a ≤94;当-6≤-2a -12<-5时,f (x )有5个零点, 即94<a ≤114;当-7≤-2a -12<-6时,f (x )有6个零点, 即114<a ≤134;②当x ≥a 时,f (x )=x 2-2(a +1)x +a 2+5, Δ=4(a +1)2-4(a 2+5)=8(a -2), 当a <2时,Δ<0,f (x )无零点;当a =2时,Δ=0,f (x )有1个零点x =3;当a >2时,令f (a )=a 2-2a (a +1)+a 2+5=-2a +5≥0,则2<a ≤52,此时f (x )有2个零点;所以当a >52时,f (x )有1个零点.综上,要使f (x )在区间(0,+∞)内恰有6个零点,则应满足⎩⎪⎨⎪⎧74<a ≤94,2<a ≤52或⎩⎪⎨⎪⎧94<a ≤114,a =2或a >52或⎩⎨⎧114<a ≤134,a <2.则可解得a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤2,94∪⎝ ⎛⎦⎥⎤52,114.4.已知f (x )=|lg x |-kx -2,给出下列四个结论: (1)若k =0,则f (x )有两个零点; (2)∃k <0,使得f (x )有一个零点; (3)∃k <0,使得f (x )有三个零点; (4)∃k >0,使得f (x )有三个零点. 以上正确结论的序号是________. 答案 (1)(2)(4)解析 令f (x )=|lg x |-kx -2=0,可转化成两个函数y 1=|lg x |,y 2=kx +2的图象的交点个数问题. 对于(1),当k =0时,y 2=2与y 1=|lg x |的图象有两个交点,(1)正确; 对于(2),存在k <0,使y 2=kx +2与y 1=|lg x |的图象相切,(2)正确;对于(3),若k <0,则y 1=|lg x |与y 2=kx +2的图象最多有2个交点,(3)错误; 对于(4),当k >0时,过点(0,2)存在函数g (x )=lg x (x >1)图象的切线,此时共有两个交点,当直线斜率稍微小于相切时的斜率时,就会有3个交点,故(4)正确.1.指数式与对数式的七个运算公式 (1)a m ·a n =a m +n ; (2)(a m )n =a mn ;(3)log a (MN )=log a M +log a N ; (4)log a MN =log a M -log a N ;(5)log a M n =n log a M ; (6)a log a N =N ;(7)log a N =log b Nlog ba (注:a ,b >0且a ,b ≠1,M >0,N >0).2.指数函数与对数函数的图象和性质指数函数y =a x (a >0,a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0,a ≠1)的图象和性质,分0<a <1,a >1两种情况,当a >1时,两函数在定义域内都为增函数,当0<a <1时,两函数在定义域内都为减函数. 3.函数的零点问题(1)函数F (x )=f (x )-g (x )的零点就是方程f (x )=g (x )的根,即函数y =f (x )的图象与函数y =g (x )的图象交点的横坐标.(2)确定函数零点的常用方法:①直接解方程法;②利用零点存在性定理;③数形结合,利用两个函数图象的交点求解. 4.应用函数模型解决实际问题的一般程序 读题文字语言⇒建模数学语言⇒求解数学应用⇒反馈检验作答.热点一 基本初等函数的图象与性质 【例1】 (1)(多选)下列命题中正确的是( ) A.∃x ∈(0,+∞),⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >⎝ ⎛⎭⎪⎫13xB.∀x ∈(0,1),log 12x >log 13xC.∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >x 12D.∃x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >log 13x(2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧log a x ,x >0,|x +2|,-3≤x ≤0(a >0且a ≠1),若函数f (x )的图象上有且仅有两个点关于y 轴对称,则a 的取值范围是( )A.(0,1)B.(1,3)C.(0,1)∪(3,+∞)D.(0,1)∪(1,3)答案 (1)ABC (2)D解析 (1)对于A ,分别作出y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x的图象,如图(1),由图可知,当x ∈(0,+∞)时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,故A 正确;对于B ,分别作出y =log 12x ,y =log 13x 的图象,如图(2),由图可知,当x ∈(0,1)时,log 12x >log 13x ,故B 正确;对于C ,分别作出y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,y =x 12的图象,如图(3),由图可知,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >x 12,故C 正确;对于D ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫120=1,log 13x >log 1313=1,所以D 错误.故选ABC.(2)y =log a x 的图象关于y 轴对称的图象对应的函数为y =log a (-x ),函数f (x )的图象上有且仅有两个点关于y 轴对称,等价于y =log a (-x )与y =|x +2|,-3≤x ≤0的图象有且仅有一个交点.当0<a <1时,显然符合题意(图略).当a >1时,只需log a 3>1,∴1<a <3. 综上所述,a 的取值范围是(0,1)∪(1,3).探究提高 1.指数函数、对数函数的图象和性质受底数a 的影响,解决与指数、对数函数特别是与单调性有关的问题时,首先要看底数a 的范围. 2.基本初等函数的图象和性质是统一的,在解题中可相互转化. 【训练1】 (1)函数f (x )=x 2-1e x 的图象大致为( )(2)(多选)已知函数f (x )=log 2(1+4x )-x ,则下列说法正确的是( ) A.函数f (x )是偶函数 B.函数f (x )是奇函数C.函数f (x )在(-∞,0]上单调递增D.函数f (x )的值域为[1,+∞) 答案 (1)A (2)AD解析 (1)易知f (x )在定义域R 上为非奇非偶函数,B 不合题意. 当x <0且x →-∞时,f (x )>0,且f (x )→+∞,C 不合题意. 当x >0且x →+∞时,f (x )→0,知D 不合题意,只有A 满足.(2)因为f (x )的定义域为R ,且f (-x )=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+14x -(-x )=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +14x +x =log 2(4x +1)-log 24x +x =log 2(1+4x )-2x +x =log 2(1+4x )-x =f (x ), 所以函数f (x )为偶函数,故A 正确,B 不正确;f ′(x )=4x ln 4(1+4x)ln 2-1=2×4x 4x +1-1=4x -14x +1, 则当x <0时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,当x >0时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增,故C 不正确;由以上分析知,f (x )min =f (0)=1,所以函数f (x )的值域为[1,+∞),故D 正确.综上所述,选AD. 热点二 函数的零点与方程 考向1 确定函数零点个数【例2】 (1)设函数f (x )=2|x |+x 2-3,则函数y =f (x )的零点个数是( ) A.4 B.3 C.2D.1(2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧e x ,x <0,4x 3-6x 2+1,x ≥0,其中e 为自然对数的底数,则函数g (x )=3[f (x )]2-10f (x )+3的零点个数为( ) A.4 B.5 C.6D.3答案 (1)C (2)A解析 (1)易知f (x )是偶函数,当x ≥0时,f (x )=2x +x 2-3,所以x ≥0时,f (x )在[0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,所以x =1是函数y =f (x )在[0,+∞)上的唯一零点.根据奇偶性,知x =-1是y =f (x )在(-∞,0)内的零点, 因此y =f (x )有两个零点.(2)当x ≥0时,f (x )=4x 3-6x 2+1的导数为f ′(x )=12x 2-12x , 当0<x <1时,f (x )单调递减,x >1时,f (x )单调递增,可得f (x )在x =1处取得最小值,最小值为-1,且f (0)=1, 作出函数f (x )的图象,如图. g (x )=3[f (x )]2-10f (x )+3,可令g (x )=0,t =f (x ),可得3t 2-10t +3=0, 解得t =3或13.当t =13时,可得f (x )=13有三个实根,即g (x )有三个零点; 当t =3时,可得f (x )=3有一个实根,即g (x )有一个零点. 综上,g (x )共有四个零点.探究提高 判断函数零点个数的主要方法(1)解方程f (x )=0,直接求零点;(2)利用零点存在性定理;(3)数形结合法:对于给定的函数不能直接求解或画出图象,常会通过分解转化为两个能画出图象的函数,求其图象交点问题.【训练2】 (1)函数f (x )=2sin x -sin 2x 在[0,2π]的零点个数为( ) A.2 B.3 C.4D.5(2)设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R ,都有f (x +2)=f (2-x ),当x ∈[-2,0]时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫22x-1,则关于x 的方程为f (x )-log 8(x +2)=0在区间(-2,6)上根的个数为( ) A.1 B.2 C.3D.4答案 (1)B (2)C解析 (1)令f (x )=0,得2sin x -sin 2x =0, 即2sin x -2sin x cos x =0,∴2sin x (1-cos x )=0,∴sin x =0或cos x =1. 又x ∈[0,2π],∴由sin x =0得x =0,π或2π,由cos x =1得x =0或2π. 故函数f (x )的零点为0,π,2π,共3个. (2)对于任意的x ∈R ,都有f (2+x )=f (2-x ), ∴f (x +4)=f [2+(x +2)]=f [2-(x +2)]=f (-x )=f (x ), ∴函数f (x )是一个周期函数,且T =4.又∵当x ∈[-2,0]时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫22x-1,函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (6)=f (-2)=1,则函数y =f (x )与y =log 8(x +2)在区间(-2,6)上的图象如图所示,根据图象可得y =f (x )与y =log 8(x +2)在区间(-2,6)上有3个不同的交点,即f (x )-log 8(x +2)=0在区间(-2,6)上有3个根. 考向2 根据函数的零点求参数的值或范围 【例3】 (1)已知函数f (x )=x 2-2x +a (e x -1+e-x +1)有唯一零点,则a =( )A.-12B.13C.12D.1(2)设a ,b ∈R ,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x <0,13x 3-12(a +1)x 2+ax ,x ≥0.若函数y =f (x )-ax -b恰有3个零点,则( ) A.a <-1,b <0 B.a <-1,b >0 C.a >-1,b <0 D.a >-1,b >0答案 (1)C (2)C解析 (1)f (x )=(x -1)2+a (e x -1+e 1-x )-1, 令t =x -1,则g (t )=f (t +1)=t 2+a (e t +e -t )-1. ∵g (-t )=(-t )2+a (e -t +e t )-1=g (t ),且t ∈R , ∴函数g (t )为偶函数.∵f (x )有唯一零点,∴g (t )也有唯一零点. 又g (t )为偶函数,由偶函数的性质知g (0)=0, ∴2a -1=0,解得a =12.(2)由题意,令y =f (x )-ax -b =0,得b =f (x )-ax =⎩⎨⎧(1-a )x ,x <0,13x 3-12(a +1)x 2,x ≥0. 设y =b ,g (x )=⎩⎨⎧(1-a )x ,x <0,13x 3-12(a +1)x 2,x ≥0,则以上两个函数的图象恰有3个交点,根据选项进行讨论.①当a <-1时,1-a >0,可知在x ∈(-∞,0)上,g (x )单调递增,且g (x )<0; 由g ′(x )=x 2-(a +1)x =x [x -(a +1)](x ≥0),a +1<0, 可知在x ∈[0,+∞)上,g (x )单调递增,且g (x )≥0.此时直线y =b 与g (x )的图象只有1个交点,不符合题意,故排除A ,B. ②当a >-1,即a +1>0时.因为g ′(x )=x [x -(a +1)](x ≥0),所以当x ≥0时,由g ′(x )<0可得0<x <a +1,由g ′(x )>0可得x >a +1,所以当x ≥0时,g (x )在(0,a +1)上单调递减,g (x )在(a +1,+∞)上单调递增.如图,y =b 与y =g (x )(x ≥0)的图象至多有2个交点.当1-a >0,即-1<a <1时,由图象可得,若要y =g (x )与y =b 的图象有3个交点,必有b <0;当1-a =0时,y =g (x )与y =b 的图象可以有1个、2个或无数个交点,但不存在恰有3个交点的情况,不符合题意,舍去;当1-a <0,即a >1时,y =g (x )与y =b 的图象可以有1个或2个交点,但不存在恰有3个交点的情况,不符合题意,舍去. 综上,-1<a <1,b <0.故选C.探究提高 1.求解第(1)题关键是利用函数f (x )有唯一零点找到解题思路.借助换元法,构造函数g (t )=f (t +1)=t 2+a (e t +e -t )-1,利用函数的性质求解. 2.解决由函数零点的存在情况求参数的值或取值范围问题,关键是利用函数方程思想或数形结合思想,构建关于参数的方程或不等式求解.【训练3】 设函数f (x )=e x (2x -1)-ax +a (a <1)有两个零点,则实数a 的取值范围是( ) A.(0,1) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,43e -0.5 C.(-∞,1) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,43e -0.5 答案 A解析 依题设,f (x )=e x (2x -1)-ax +a 有两个零点,∴函数y =e x (2x -1)的图象与直线y =a (x -1)有两个交点. 令y ′=[e x (2x -1)]′=e x (2x +1)=0,得x =-12.当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12时,y ′<0,故y =e x(2x -1)为减函数; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞时,y ′>0,故y =e x (2x -1)为增函数,如图.设直线y =a (x -1)与y =e x (2x -1)相切于点P (x 0,y 0), ∴y 0=e x 0(2x 0-1). 则过点P (x 0,y 0)的切线为 y -e x 0(2x 0-1)=e x 0(2x 0+1)(x -x 0).将点(1,0)代入上式,得x 0=0或x 0=32(舍去). 此时,直线y =a (x -1)的斜率为1.故若直线y =a (x -1)与函数y =e x (2x -1)的图象有两个交点,应有0<a <1. 热点三 函数的实际应用【例4】某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O 在水平线MN 上,桥AB 与MN 平行,OO ′为铅垂线(O ′在AB 上).经测量,左侧曲线AO 上任一点D 到MN 的距离h 1(米)与D 到OO ′的距离a (米)之间满足关系式h 1=140a 2;右侧曲线BO 上任一点F 到MN 的距离h 2(米)与F 到OO ′的距离b (米)之间满足关系式h 2=-1800b 3+6b .已知点B 到OO ′的距离为40米.(1)求桥AB的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO′的桥墩CD和EF,且CE为80米,其中C,E在AB上(不包括端点).桥墩EF每米造价k(万元),桥墩CD每米造价32k(万元)(k>0),问O′E为多少米时,桥墩CD与EF的总造价最低?解(1)如图,设AA1,BB1,CD1,EF1都与MN垂直,A1,B1,D1,F1是相应垂足.由条件知,当O′B=40时,BB1=-1800×403+6×40=160,则AA1=160.由140O′A2=160,得O′A=80.所以AB=O′A+O′B=80+40=120(米).(2)以O为原点,OO′所在直线为y轴建立平面直角坐标系xOy(如图所示).设F(x,y2),x∈(0,40),则y2=-1800x3+6x,EF=160-y2=160+1800x3-6x.因为CE=80,所以O′C=80-x.设D(x-80,y1),则y1=140(80-x)2,所以CD =160-y 1=160-140(80-x )2=-140x 2+4x . 记桥墩CD 和EF 的总造价为f (x )万元, 则f (x )=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫160+1800x 3-6x +32k ⎝ ⎛⎭⎪⎫-140x 2+4x=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1800x 3-380x 2+160(0<x <40). f ′(x )=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫3800x 2-340x =3k 800x (x -20),令f ′(x )=0,得x =20或x =0(舍去). 列表如下:所以当x =20时,f (x )取得最小值. 答:(1)桥AB 的长度为120米;(2)当O ′E 为20米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低.探究提高 1.解决函数的实际应用问题时,首先要耐心、细心地审清题意,弄清各量之间的关系,再建立函数关系式,然后借助函数的知识求解,解答后再回到实际问题中去.2.对函数模型求最值的常用方法:单调性法、基本不等式法及导数法.【训练4】 “一骑红尘妃子笑,无人知是荔枝来”描述了封建统治者的骄奢生活,同时也讲述了古代资源流通的不便利.如今我国物流行业蓬勃发展,极大地促进了社会经济发展和资源整合.已知某类果蔬的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系y =e ax +b (a ,b 为常数),若该果蔬在6 ℃的保鲜时间为216小时,在24 ℃的保鲜时间为8小时,且该果蔬所需物流时间为3天,则物流过程中果蔬的储藏温度(假设物流过程中恒温)最高不能超过( ) A.9 ℃ B.12 ℃ C.18 ℃ D.20 ℃答案 B解析 当x =6时,e 6a +b =216;当x =24时,e 24a +b =8, ∴e 6a +be 24a +b =2168=27,则e 6a =13. 若果蔬保鲜3天,则72=13×216=e 6a ·e 6a +b =e 12a +b , 故物流过程中果蔬的储藏温度最高不能超过12 ℃.一、选择题1.设a =log 2 0.3,b =log 120.4,c =0.40.3,则a ,b ,c 的大小关系为( )A.a <b <cB.c <a <bC.b <c <aD.a <c <b答案 D解析 ∵log 20.3<log 21=0,∴a <0.∵log 120.4=-log 20.4=log 252>log 22=1,∴b >1.∵0<0.40.3<0.40=1,∴0<c <1, ∴a <c <b .2.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,满足f (x +1)=-f (x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=cos π2x ,则函数y =f (x )-|x |的零点个数是( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案 A解析 由f (x +1)=-f (x ),得f (x +2)=f (x ),知周期T =2. 令f (x )-|x |=0,得f (x )=|x |.作出函数y =f (x )与g (x )=|x |的图象如图所示.由图象知,函数y =f (x )-|x |有两个零点.3.Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I (t )(t 的单位:天)的Logistic 模型:I (t )=K 1+e-0.23(t -53),其中K 为最大确诊病例数.当I (t *)=0.95K 时,标志着已初步遏制疫情,则t *约为(ln 19≈3)( ) A.60 B.63 C.66 D.69答案 C 解析 ∵I (t )=K 1+e -0.23(t -53), ∴当I (t *)=0.95K 时,K1+e -0.23(t *-53)=0.95K ,则11+e -0.23(t *-53)=0.95⇒1+e -0.23(t *-53)=10.95⇒e -0.23(t *-53)=10.95-1⇒e0.23(t *-53)=19. ∴0.23(t *-53)=ln 19,∴t *=ln 190.23+53≈30.23+53≈66.4.已知函数f (x )=[x ]([x ]表示不超过实数x 的最大整数),若函数g (x )=e x -1e x -2的零点为x 0,则g [f (x 0)]等于( ) A.1e -e -2B.-2C.e -1e -2 D.e 2-1e 2-2答案 B解析 因为g (x )=e x -1e x -2, 所以g ′(x )=e x +1e x >0在R 上恒成立, 即函数g (x )=e x -1e x -2在R 上单调递增.又g(0)=e0-1e0-2=-2<0,g(1)=e1-1e1-2>0,所以g(x)在(0,1)上必然存在零点,即x0∈(0,1),因此f(x0)=[x0]=0,所以g[f(x0)]=g(0)=-2.5.(多选)若0<c<1,a>b>1,则()A.log a c>log b cB.ab c>ba cC.a log b c>b log a cD.a(b-c)>b(a-c) 答案AB解析对于A,因为0<c<1,a>b>1,所以log c a<log c b<0,所以log a alog a c<log b blog b c<0,即1 log a c<1log b c<0,所以0>log a c>log b c,故A正确;对于B,因为0<c<1,所以-1<c-1<0,所以当x>1时,函数y=x c-1单调递减,所以b c-1>a c-1,又ab>0,所以由不等式的基本性质得ab c>ba c,故B正确;对于C,由A知log b c<log a c<0,又a>b>1,所以a log b c<b log b c,b log b c<b log a c,所以a log b c<b log a c,故C不正确;对于D,因为0<c<1,a>b>1,所以ac>bc,所以-ac<-bc,所以ab-ac<ab-bc,即a(b-c)<b(a-c),故D不正确.综上所述,选AB.6.(多选)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且f(1+x)=f(1-x),当0≤x≤1时,f(x)=x,则关于函数g(x)=|f(x)|+f(|x|),下列说法正确的是()A.g(x)为偶函数B.g (x )在(1,2)上单调递增C.g (x )在[2 016,2 020]上恰有三个零点D.g (x )的最大值为2 答案 AD解析 易知函数g (x )的定义域为R ,且g (-x )=|f (-x )|+f (|-x |)=|-f (x )|+f (|x |)=|f (x )|+f (|x |)=g (x ), 所以g (x )为偶函数,故A 正确;因为f (1+x )=f (1-x ),所以f (x )的图象关于直线x =1对称,又f (x )是奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=x ,所以f (x )是周期为4的函数,其部分图象如图所示,所以当x ≥0时,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2f (x ),x ∈[4k ,2+4k ],0,x ∈(2+4k ,4+4k ],k ∈N ,当x ∈(1,2)时,g (x )=2f (x ),g (x )单调递减,故B 错误;g (x )在[2 016,2 020]上零点的个数等价于g (x )在[0,4]上零点的个数,而g (x )在[0,4]上有无数个零点,故C 错误;当x ≥0时,易知g (x )的最大值为2,由偶函数图象的对称性可知,当x <0时,g (x )的最大值也为2,所以g (x )在整个定义域上的最大值为2,故D 正确. 综上可知,选AD. 二、填空题7.已知λ∈R ,函数f (x )=⎩⎨⎧x -4,x ≥λ,x 2-4x +3,x <λ.若函数f (x )恰有2个零点,则λ的取值范围是________. 答案 (1,3]∪(4,+∞)解析 令f (x )=0,当x ≥λ时,x =4.当x <λ时,x 2-4x +3=0,则x =1或x =3.若函数f (x )恰有2个零点,结合图1与图2知,1<λ≤3或λ>4.8.为了预防某种病毒,某商场需要通过喷洒药物对内部空间进行全面消毒,出于对顾客身体健康的考虑,相关部门规定空气中这种药物的浓度不超过0.25 mg/m 3时,顾客方可进入商场.已知从喷洒药物开始,商场内部的药物浓度y (单位:mg/m 3)与经过的时间t (单位:min)之间的函数关系为y =⎩⎪⎨⎪⎧0.1t ,0≤t <10,⎝ ⎛⎭⎪⎫12t10-a,t ≥10(a 为常数),函数图象如图所示.如果商场规定10:00顾客可以进入商场,那么开始喷洒药物的时间最迟是________.答案 9:30解析 由题图可得函数图象过点(10,1), 代入函数的解析式,可得⎝ ⎛⎭⎪⎫121-a=1,解得a =1,所以y =⎩⎪⎨⎪⎧0.1t ,0≤t <10,⎝ ⎛⎭⎪⎫12t 10-1,t ≥10. 设从喷洒药物开始经过t min 顾客方可进入商场,易知t >10, 则⎝ ⎛⎭⎪⎫12t10-1≤0.25,解得t ≥30,所以如果商场规定10:00顾客可以进入商场,那么开始喷洒药物的时间最迟是9:30.9.已知a ,b ,c 为正实数,且ln a =a -1,b ln b =1,c e c =1,则a ,b ,c 的大小关系是________. 答案 c <a <b解析 ln a =a -1,ln b =1b ,e c =1c .依次作出y =e x ,y =ln x ,y =x -1,y =1x 这四个函数的图象,如下图所示.由图象可知0<c <1,a =1,b >1,∴c <a <b . 三、解答题10.设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x (x >0).(1)作出函数f (x )的图象;(2)当0<a <b 且f (a )=f (b )时,求1a +1b 的值;(3)若方程f (x )=m 有两个不相等的正根,求实数m 的取值范围. 解 (1)函数f (x )的图象如图所示.(2)因为f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x=⎩⎪⎨⎪⎧1x -1,x ∈(0,1],1-1x ,x ∈(1,+∞),故f (x )在(0,1]上是减函数,在(1,+∞)上是增函数,由0<a <b 且f (a )=f (b ),得0<a <1<b , 且1a -1=1-1b ,所以1a +1b =2.(3)由函数f (x )的图象可知,当0<m <1时,方程f (x )=m 有两个不相等的正根. 故实数m 的取值范围为(0,1).11.随着中国经济的快速发展,节能减耗刻不容缓.某市环保部门为了提高对所辖水域生态环境的巡查效率,引进了一种新型生态环保探测器,该探测器消耗能量由公式E n =M v n T 给出,其中M 是质量(常数),v 是设定速度(单位:km/h),T 是行进时间(单位:h),n 为参数.某次巡查为逆水行进,水流速度为4 km/h ,行进路程为100 km.(逆水行进中,实际速度=设定速度-水流速度,顺水行进中,实际速度=设定速度+水流速度)(1)求T 关于v 的函数关系式,并指出v 的取值范围;(2)①当参数n =2时,求探测器最低消耗能量;②当参数n =3时,试确定使该探测器消耗的能量最低的设定速度.解 (1)由题意得,探测器实际速度为100T =v -4,则T =100v -4(v >4). (2)①当参数n =2时,E 2=100·M ·v 2v -4=100M ⎣⎢⎡⎦⎥⎤v -4+16v -4+8 ≥100M ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(v -4)·16v -4+8 =1 600M ⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当v -4=16v -4,即v =8时取等号. 因此,当参数n =2时,该探测器最低消耗能量为1 600M .②当参数n =3时,E 3=100·M ·v 3v -4(v >4). 令f (v )=v 3v -4(v >4),则f ′(v )=2v 2(v -6)(v -4)2, 当4<v <6时,f ′(v )<0,f (v )单调递减,当v >6时,f ′(v )>0,f (v )单调递增.故当设定速度为6 km/h 时,该探测器消耗的能量最低.12.基本再生数R 0与世代间隔T 是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:I (t )=e rt 描述累计感染病例数I (t )随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与R 0,T 近似满足R 0=1+rT .有学者基于已有数据估计出R 0=3.28,T =6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln 2≈0.69)( )A.1.2天B.1.8天C.2.5天D.3.5天答案 B解析 由R 0=1+rT ,R 0=3.28,T =6,得r =R 0-1T =3.28-16=0.38.由题意,累计感染病例数增加1倍,则I (t 2)=2I (t 1),即e0.38t 2=2e0.38t 1,所以e0.38(t 2-t 1)=2,即0.38(t 2-t 1)=ln 2,∴t 2-t 1=ln 20.38≈0.690.38≈1.8. 13.(多选)方程e x +x -2=0的根为x 1,ln x +x -2=0的根为x 2,则( ) A.x 1x 2>12 B.x 1ln x 2+x 2ln x 1<0 C.e x 1+e x 2<2eD.x 1x 2<e 2 答案 BD解析 令f (x )=e x +x -2,g (x )=ln x +x -2,作出函数y =-x +2,y =e x ,y =ln x 的图象,其中y =e x 与y =ln x 互为反函数,其图象关于直线y =x 对称,如图,则A (x 1,e x 1),B (x 2,ln x 2).设直线y =x 与y =-x +2的交点为C ,则C (1,1),且A ,B 关于点C 对称,∴e x 1=x 2,x 1+x 2=2.∵f (0)=-1<0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=e -32>0,g (1)=-1<0,g (2)=ln 2>0, ∴0<x 1<12<1<x 2<2,∴x 1x 2<12,故A 错误; ∵x 1ln x 2+x 2ln x 1<0等价于ln x 1x 1+ln x 2x 2<0,易知h (x )=ln x x 在(0,e)上单调递增, ∴h (x 1)<h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-2ln 2,h (x 2)<h (2)=12ln 2, ∴h (x 1)+h (x 2)<-32ln 2<0,即ln x 1x 1+ln x 2x 2<0,故B 正确; ∵x 1+x 2=2且x 1≠x 2,∴e x 1+e x 2>2e x 1+x 2=2e ,故C 错误;∵e x 1=x 2,∴x 1x 2=x 1e x 1.易知φ(x )=x e x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上单调递增, ∴φ(x 1)<φ⎝ ⎛⎭⎪⎫12, 即x 1e x 1<e 2,即x 1x 2<e 2,故D 正确. 故选BD.14.记f ′(x ),g ′(x )分别为函数f (x ),g (x )的导函数.若存在x 0∈R ,满足f (x 0)=g (x 0)且f ′(x 0)=g ′(x 0),则称x 0为函数f (x )与g (x )的一个“S 点”.(1)证明:函数f (x )=x 与g (x )=x 2+2x -2不存在“S 点”;(2)若函数f (x )=ax 2-1与g (x )=ln x 存在“S 点”,求实数a 的值.(1)证明 函数f (x )=x ,g (x )=x 2+2x -2,则f ′(x )=1,g ′(x )=2x +2.由f (x )=g (x )且f ′(x )=g ′(x ),得⎩⎨⎧x =x 2+2x -2,1=2x +2,此方程组无解, 因此,f (x )与g (x )不存在“S 点”.(2)解 函数f (x )=ax 2-1,g (x )=ln x ,则f ′(x )=2ax ,g ′(x )=1x .设x 0为f (x )与g (x )的“S 点”, 由f (x 0)=g (x 0)且f ′(x 0)=g ′(x 0),得 ⎩⎪⎨⎪⎧ax 20-1=ln x 0,2ax 0=1x 0,即⎩⎨⎧ax 20-1=ln x 0,2ax 20=1, (*) 得ln x 0=-12,即x 0=e -12,则a =12⎝ ⎛⎭⎪⎫e -122=e 2. 当a =e 2时,x 0=e -12满足方程组(*),即x 0为f (x )与g (x )的“S 点”.因此,a 的值为e 2.。

高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.2.1.1对数练习(含解析)新人教A版必修1

课时21 对数对数的意义①若M =N ,则log a M =log a N ; ②若log a M =log a N ,则M =N ; ③若log a M 2=log a N 2,则M =N ; ④若M =N ,则log a M 2=log a N 2. A .①与② B .②与④ C .② D .①②③④ 答案 C解析 对于①,当M =N ≤0时,log a M 与log a N 无意义,因此①不正确;对于②,对数值相等,底数相同,因此,真数相等,所以②正确;对于③,有M 2=N 2,即|M |=|N |,但不一定有M =N ,③错误;对于④,当M =N =0时,log a M 2与log a N 2无意义,所以④错误,由以上可知,只有②正确.2.求下列各式中x 的取值范围: (1)lg (x -10); (2)log (x -1)(x +2); (3)log (x +1)(x -1)2.解 (1)由题意有x -10>0,即x >10,即为所求; (2)由题意有⎩⎪⎨⎪⎧ x +2>0,x -1>0且x -1≠1,即⎩⎪⎨⎪⎧x >-2,x >1且x ≠2,∴x >1且x ≠2;(3)由题意有⎩⎪⎨⎪⎧x -2>0,x +1>0且x +1≠1,解得x >-1且x ≠0,x ≠1.3答案507解析 因为m =log 37,所以3m =7,则3m +3-m =7+7-1=507.4.将下列指数式化成对数式,对数式化成指数式: (1)35=243;(2)2-5=132;(3)log 1381=-4;(4)log 2128=7.解 (1)log 3243=5;(2)log 2132=-5;(3)13-4=81;(4)27=128.对数性质的应用(1)log 8x =-23;(2)log x 27=34;(3)log 3(2x +2)=1.解 (1)由log 8x =-23,得x =8-23=(23)-23=23×⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=2-2=14;(2)由log x 27=34,得x 34=27.∴x =2743=(33)43=34=81;(3)由log 3(2x +2)=1,得2x +2=3, 所以x =12.对数恒等式的应用(2)计算23+log23+35-log39.解(1)令t=10x,则x=lg t,∴f(t)=lg t,即f(x)=lg x,∴f(3)=lg 3;(2)23+log23+35-log39=23·2log23+353log39=23×3+359=24+27=51.一、选择题1.下列四个命题,其中正确的是( )①对数的真数是非负数;②若a>0且a≠1,则log a1=0;③若a>0且a≠1,则log a a=1;④若a>0且a≠1,则a log a2=2.A.①②③ B.②③④C.①③ D.①②③④答案 B解析①对数的真数为正数,①错误;②∵a0=1,∴log a1=0,②正确;③∵a1=a,∴log a a=1,③正确;④由对数恒等式a log a N=N,得a log a2=2,④正确.2.2x=3化为对数式是( )A.x=log32 B.x=log23C.2=log3x D.2=log x3答案 B解析由2x=3得x=log23,选B.3.化简:0.7log 0.78等于( ) A .2 2 B .8 C.18 D .2答案 B解析 由对数恒等式a log aN =N ,得0.7log 0.78=8.∴选B. 4.若log 2(log x 9)=1,则x =( ) A .3 B .±3 C.9 D .2 答案 A解析 ∵log 2(log x 9)=1,∴log x 9=2,即x 2=9, 又∵x >0,∴x =3.5.若log a 3=m ,log a 2=n ,则a m +2n的值是( )A .15B .75C .12D .18 答案 C解析 由log a 3=m ,得a m=3,由log a 2=n ,得a n=2, ∴am +2n=a m ·(a n )2=3×22=12.二、填空题6.已知log 2x =2,则x -12=________.答案 12解析 ∵log 2x =2,∴x =22=4, 4-12=⎝ ⎛⎭⎪⎫1412=12.7.若lg (ln x )=0,则x =________. 答案 e解析 ∵lg (ln x )=0,∴ln x =1,∴x =e.8.若集合{x ,xy ,lg xy }={0,|x |,y },则log 8(x 2+y 2)=________. 答案 13解析 ∵x ≠0,y ≠0,∴lg xy =0,∴xy =1, 则{x,1,0}={0,|x |,y },∴x =y =-1, log 8 (x 2+y 2)=log 82=log 8813=13.三、解答题9.(1)已知log 189=a ,log 1854=b ,求182a -b的值;(2)已知log x 27=31+log 32,求x 的值.解 (1)18a =9,18b=54,182a -b=a218b=9254=8154=32; (2)∵log x 27=31×3log 32=31×2=6, ∴x 6=27,∴x =2716=(33)16= 3.10.求下列各式中x 的值:(1)log 4(log 3x )=0;(2)lg (log 2x )=1; (3)log 2[log 12(log 2x )]=0.解 (1)∵log 4(log 3x )=0,∴log 3x =40=1, ∴x =31=3;(2)∵lg (log 2x )=1,∴log 2x =10,∴x =210=1024;(3)由log 2[log 12(log 2x )]=0,得log 12(log 2x )=1,log 2x =12,x = 2.。

高中数学试卷 代数——基本初等函数列练习题

高中数学试卷代数——基本初等函数列练习题一、单选题1.已知函数f(x)=a x,其中a>0,且a≠1,如果以P(x1,f(x1)),Q(x2,f(x2))为端点的线段的中点在y 轴上,那么f(x1)·f(x2)等于()A.1B.a C.2D.a22.已知函数f(x)={log a x,x>0a x,x≤0(a>0,且a≠1),则f(f(−1))=()A.1B.0C.-1D.a3.已知函数f(x)=(3m2−2m)x m是幂函数,若f(x)为增函数,则m等于()A.−13B.-1C.1D.−13或14.函数f(x)=(13)x−√x的零点所在的区间为()A.(0,13)B.(13,12)C.(12,1)D.(1,2)5.根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080.则下列各数中与M N最接近的是().(参考数据:lg3≈0.48)A.B.C.D.6.若y=x2,y=(12)x,y=4x2,y=x5+1,y=(x−1)2,y=x,y=a x(a>1)上述函数是幂函数的个数是()A.0个B.1个C.2个D.3个7.已知函数f(x)=|log3(x−1)|−(13)x有两个零点x1,x2,则()A.x1x2<1B.x1x2>x1+x2C.x1x2<x1+x2D.x1x2=x1+x2 8.化简(1+2 −132)(1+2 −116)(1+2 −18)(1+2 −14)(1+2 −12)的结果是()A.(1−2−132)−1B.12(1−2−1 32)−1C.1−2 −132D.12(1-2 −132)9.a=log20.7,b=(15)23,c=(12)﹣3,则a,b,c的大小关系是()A.c>b>a B.b>c>a C.c>a>b D.a>b>c 10.函数f(x)=x2−2|x|−m的零点有两个,求实数m的取值范围()A .−1<m <0B .m >0 或 m =−1C .m >0 或 −1≤m <0D .0<m <111.函数f (x )=2x +x 3﹣2在区间(0,1)内的零点个数是( )A .0B .1C .2D .312.已知函数 f(x)={x ,x ≤0x 2−x ,x >0 ,若函数g (x )=f (x )﹣m 有三个不同的零点,则实数m的取值范围为( ) A .[−12,1]B .[−12,1)C .(−14,0)D .(−14,0]13.设函数f(x)={21−x ,x ≤11−log 2x ,x >1则满足f(x)≤2的x 取值范围是( )A .[-1,2]B .[0,2]C .[1,+∞)D .[0,+∞)14.若直线y=a 与函数y=|lnx+1x3|的图象恰有3个不同的交点,则实数a 的取值范围为( )A .{e 23}B .(0,e 23)C .(e 23,e )D .(1e ,1)∪{e 23}15.已知曲线f(x)=−1x在点(−1,f(−1))处的切线l 与曲线g(x)=alnx 相切,则实数a 所在的区间为(ln2≈0.69,ln5≈1.61)( ) A .(2,3)B .(3,4)C .(4,5)D .(5,6)16.方程2x •x 2=1的实数解的个数为( )A .0B .1C .2D .317.已知函数 f(x)=lnxx −a , g(x)=3(lnx−ax)lnx,若方程 f(x)=g(x) 有2不同的实数解,则实数a 的取值范围是( ) A .(−∞,e)B .(0,1e )C .(−∞,0)∪(e,+∞)D .(e,+∞)二、填空题18.计算:lg2+lg 10012−lg √2 = .19.函数 f(x)=(13)x 在 (−1,+∞) 上的值域为 .20.设 2a =5b =m ,若 1a +1b=2 ,则 m = .21.设函数f (x )的图象关于原点对称,且存在反函数f ﹣1(x ).若已知f (4)=2,则f ﹣1(﹣2)= .22.已知函f(x)={lnx ,x >0x 2+1,x ≤0,f(a)=2,则a = .23.已知幂函数 f(x)=(m 2−5m +7)x m 2−6在区间 (0,+∞) 上单调递增,则实数 m 的值为 .24.测量地震级别的里氏震级M 的计算公式为: M =lgA −lgA 0 ,其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅,常数A 0是相应的标准地震的振幅.假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1000,而此次地震的里氏震级恰好为6级,那么里氏9级地震的最大的振幅是里氏5级地震最大振幅的 倍.25.函数 f(x)={tx 2+x +1,x ≤t x +78,x >t , f(x) 在定义域上是单调函数,则 t 的取值范围为 .26.若方程2x +x=4的解所在区间为[m ,m+1](m∪Z ),则m= .27.如图,煤场的煤堆形如圆锥,设圆锥母线与底面所成角为 α=π4,传输带以0.9 m 3min ⁄ 的速度送煤,则r 关于时间t 的函数是 ,当半径为 3m 时,r 对时间t 的变化率为 .28.若 f(x) 是定义在 R 上的偶函数,在 (−∞,0] 上是减函数,且 f(2)=0 ,则使得f(log 2x)<0 的 x 的取值范围是 .29.已知函数 f(x)={x 2+18x ,2≤x ≤12ax −12a +152,12<x ≤18,若对于任意的实数 x 1,x 2,x 3∈[2,18] ,均存在以 f(x 1),f(x 2),f(x 3) 为三边边长的三角形,则 a 的取值范围是 .30.函数f (x )=log 3(x 2﹣2x+10)的值域为31.已知函数f (x )= {x 2+1,x ≥0−1x ,x <0,若f (a )=1,则实数a= . 32.已知函数 f(x)=lnx −x 3 与 g(x)=x 3−ax ,若函数 f(x) 图象上存在点 P ,且点 P 关于x 轴对称点 Q 在函数 g(x) 图象上,则实数 a 的取值范围为 .33.已知函数 y =cosωx −a , x ∈[−π,π] (其中 a , ω 为常数,且 ω>0 )有且仅有5个零点,则a 的值为 , ω 的取值范围是 . 34.已知函数 f(x)={2x 2−2,x ≥0−43x ,x <0, ,函数 g(x)=f(x)+√1−x 2+|f(x)−√1−x 2|−2ax +4a 有三个零点,则实数 a 的取值范围为 .三、解答题35.计算下列各式的值:(1)823−(12)−2+(1681)34−(π)0 ;(2)(log 43+log 83)×log 32+2log 21 .36.计算求值:(1)(a 23⋅b −1)−12⋅a −12⋅b 13√a⋅b 56;(2)lg2−lg 14+3lg5−log 32⋅log 4937.已知指数函数 y =(1a)x , x ∈(0,+∞) 时,有 y >1 .(1)求 a 的取值范围;(2)解关于 x 的不等式 log a (x −1)≤log a (x 2+x −6) .38.某工厂需要建一个面积为512m 2的矩形堆料场,一边可以利用原有的墙壁,则要使砌墙所用材料最省,则堆料场的长和宽分别为多少?39.已知函数 f(x)=log a (2+x) , g(x)=log a (2−x) ( a >0 且 a ≠1 ),设 ℎ(x)=f(x)−g(x) .(1)求函数 ℎ(x) 的定义域;(2)当 f(x)>g(x) 时,求 x 的取值范围.40.计算: |−7|+(−2)3+tan45°−√4 . 41.(1)化简: (3a 13b −12)2⋅√a 43÷(ab)−1(a >0,b >0) .(2)计算: log 53×(log 325+log 135)−lg4−lg250 .42.首届世界低碳经济大会在南昌召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”为主题.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为300吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为 y =12x 2−200x +45000 ,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为200元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使该单位不亏损?43.已知函数f (x )=e x ﹣ax ﹣a ,g (x )= 13 x 3﹣2x 2+3x+ 163.(1)讨论f (x )零点的个数;(2)若∪x 1∪[﹣1,2],∪x 2∪[﹣1,2],使得f (x 1)≥g (x 2),求a 的取值范围. 44.已知函数 f(x)={x 2−2mx,x ≥0−x 2−2mx,x <0,其中 m ∈R .(1)当 m =1 时,画出函数 f(x) 的图像,并写出 f(x) 的单调区间; (2)若 f(f(1))=1 ,求满足条件所有的 m 的值.45.已知函数 f(x)=log 3(3a x)⋅log 3x9(常数 a ∈R ).(∪)当 a =0 时,求不等式 f(x)≤0 的解集;(∪)当 x ∈[19,27] 时,求 f(x) 的最小值.46.已知函数 f(x)=2sinxsin(x +π6)+√32cos2x .(1)求函数 f(x) 的最小值及此时 x 的取值集合;(2)若函数 g(x)=f(x +π12)−√32−a 在 x ∈[0,3π4] 时有2个零点,求实数 a 的取值范围.47.某地为了鼓励节约用电,采用分段计费的方法计算用户的电费:每月用电量不超过100kw ⋅ℎ ,按0.58元/ (kw ⋅ℎ) 计费;每月用电量超过 100kw ⋅ℎ ,其中 100kw ⋅ℎ 仍按原标准收费,超过部分按0.98元/ (kw ⋅ℎ) 计费.(1)设月用电xkw ⋅ℎ ,应交电费y 元,写出y 关于x 的函数关系式;(2)小王家第四季度用电325kw ⋅ℎ ,共交电费206.5元,其中10月份电费49.3元,若已知12月份用电超过 100kw ⋅ℎ ,问小王家10月,11月和12月各用电多少 kw ⋅ℎ ?48.计算(x ﹣4y 5)﹣2•(﹣2x ﹣3y ﹣2)3•(4x ﹣1y ﹣20)﹣1. 49.已知函数f(x)=(x 2−ax)lnx +x(a ∈R ,a >0).(1)若0<a ≤1,试问f(x)是否存在零点.若存在,请求出该零点;若不存在,请说明理由.(2)若f(x)有两个零点,求满足题意的a的最小整数值.(参考数据:ln2≈0.693,√e≈1.649)50.已知函数f(x)=lg(1−x)−lg(1+x).(1)解方程:f(x)=0;(2)求证:当x1∈(−1,1),x2∈(−1,1)时,f(x1)+f(x2)=f(x1+x21+x1x2).答案解析部分1.【答案】A【知识点】有理数指数幂的运算性质【解析】【解答】因为以P (x 1,f (x 1)),Q (x 2,f (x 2))为端点的线段的中点在y 轴上,所以 x 1+x 2=0 .因为f (x )=a x ,所以f (x 1)·f (x 2)= a x 1⋅a x 2=a x 1+x 2=a 0=1 . 故答案为:A【分析】结合题目条件,运用中点坐标计算公式,得到一个等式,运用指数运算,即可得出答案。

基本初等函数练习题与答案


5.
1
3x 3x 3x 3x 3, x 1 1 3x
6.

x
|
x

1

,y
|
y

0,
且y

1
2x
1
0,
x

1

y

1
8 2 x 1

0, 且y
1

2
2
7. 奇函数 f (x) x2 lg(x x2 1) x2 lg(x x2 1) f (x)
84 411
212 222
212 (1 210 )
3. 2 原式 log2 5 2 log2 51 log2 5 2 log2 5 2
4. 0 (x 2)2 ( y 1)2 0, x 2且y 1, logx ( yx ) log2 (12 ) 0
4.若函数
f
(x)
1
m ax 1
是奇函数,则 m
为__________。
5.求值:
2
27 3

2log2 3
log2
1 8

2 lg(
3
5
3
5 ) __________。
三、解答题
1.解方程:(1) log4 (3 x) log0.25 (3 x) log4 (1 x) log0.25 (2x 1)

log a
(1
1 a
)

log a
(1

a)

log a
(1

1 a
)
③ a1a

2022年山东新高考数学专项练习试题(含解析)——基本初等函数

一、单选题1.函数在上的图象可能是()A. B.C. D.2.已知方程的实数解为,且,,则()A. 1B. 2C. 3D. 43.已知正数满足,则的最小值为()A. 2B. 4C. 6D. 84.设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则()A. 2x<3y<5zB. 5z<2x<3yC. 3y<5z<2xD. 3y<2x<5z5.己知a=log20.2,b= ,c= ,则()A. a<b<cB. a<c<bC. c<a<bD. b<c<a6.已知函数f(x)=log2(x2﹣ax+3a)在[2,+∞)上是增函数,则a的取值范围是()A. (﹣∞,4]B. (﹣∞,2]C. (﹣4,4]D. (﹣4,2]7.已知函数,.若存在2个零点,则a的取值范围是( )A. B. C. D.8.已知,,,则a,b,c的大小关系为()A. B. C. D.9.已知函数是定义在R上的偶函数,且在区间单调递增. 若实数满足, 则的取值范围是( )A. B. C. D.10.已知集合A={x|x2﹣2x﹣3<0},集合B={x|2x+1>1},则∁B A=()A. [3,+∞)B. (3,+∞)C. (﹣∞,﹣1]∪[3,+∞)D. (﹣∞,﹣1)∪(3,+∞)11.已知,则的大小关系为()A. B. C. D.12.若a>0,且a≠1,则函数y=a x-1+1的图像一定过定点()A. (0,1)B. (1,1)C. (1,2)D. (0,-1)13.关于函数f(x)=sin|x|+|sinx|有下述四个结论:①f(x)是偶函数②f(x)在区间单调递增③f(x)在[-π,π]有4个零点④f(x)的最大值为2其中所有正确结论的编号是()A. ①②④B. ②④C. ①④D. ①③14.函数的定义域为()A. B. C. D.15.设函数,则满足f(x+1)<f(2x)的x的取值范围是()A. (-∞,-1]B. (0,+∞)C. (-1,0)D. (-∞,0)16.已知奇函数f(x)在R上是增函数.若a=﹣f(),b=f(log24.1),c=f(20.8),则a,b,c的大小关系为()A. a<b<cB. b<a<cC. c<b<aD. c<a<b17.已知a=In 0.5,b=50.1,c=0.60.2,则a,b,c的大小关系是( )A. b>c>>aB. a>b>cC. b>a>cD. c>b>a18.已知函数(),对,均,使得成立,则a的最小值为()A.2B.C.D.419.已知,方程有三个实根,若,则实数()A.B.C.D.20.函数在区间(0,1)内的零点个数是()A.0B.1C.2D.321.关于函数,,下列说法错误的是()A.在处的切线方程为B.有两个零点C.存在唯一极小值点,且D.有两个极值点22.已知,,,则()A.B.C.D.二、多选题23.已知函数记关于a的方程的解的个数为,以下判断正确的是()A. 若,则B. 若,则C. 若,则D. 若或,则24.关于函数(),下列说法正确的有()A.,至少有两个零点B.,只有两个零点C.,只有一个零点D.,有三个零点25.设,,,,则在a,b,c,d这4个数中()A.最大数为aB.最小数为bC.最大数为cD.最小数为d三、填空题26.若,则________.27.已知在上是减函数,且对任意的,都成立,写出一个满足以上特征的函数________.28.若.则________.29.已知函数f(x)=log2(x2+a).若f(3)=1,则a=________.30.已知函数,,则________。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高考数学基本初等函数选择填空专题练习一、选择题1.函数()()22log 23f x x x +-=的定义域是( ) A .[]3,1-B .()3,1-C .(][),31,-∞-+∞ D .()(),31,-∞-+∞2.设3log 2a =,ln2b =,12c =,则( ) A .a b c <<B .b c a <<C .c a b <<D .c b a <<3.当1a >时,函数log a y x =和()1y a x =-的图象只能是( )A .B .C .D .4.已知0312a ⎛⎫= ⎪⎝⎭.,12log 0.3b =,21log 2c =,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 <<5.已知函数()y f x =与e x y =互为反函数,函数()y g x =的图象与()y f x =的图象关于x 轴对称,若()1g a =,则实数a 的值为( ) A .e -B .1e-C .eD .1e6.设0a >且1a ≠,则“函数()x f x a =在R 上是减函数”是“函数()()32g x a x =-在R 上是增函数”的( )条件. A .充分不必要 B .必要不充分 C .充要 D .既不充分也不必要7.若2510a b ==,则11a b+=( ) A .12B .1C .32D .28函数2y ax bx =+与()log 0,b ay x ab a b =≠≠在同一直角坐标系中的图象可能是( )A .B .C .D .9.已知ln 22a =,ln33b =,lnc π=π,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c << B .c b a << C .a c b << D .b c a <<10.已知函数()()1202x f x x =-<与()()2log g x x a =+的图象上存在关于y 轴对称的点, 则a 的取值范围是( ) A.(,-∞B.(-∞C.(,-∞-D.⎛- ⎝⎭11.函数()()1e1ln 11x x f x x x -⎧≤⎪=⎨->⎪⎩,若函数()()g x f x x a =-+只一个零点,则a 的取值范围是( )A .(]{}02-∞,B .{}[0,)2+∞- C .(]0-∞,D .[0,)+∞12.已知函数()32e 046,0,1x x f x x x x ⎧<⎪=⎨-+≥⎪⎩,则函数()()22g x f x =⎡⎤⎣⎦()32f x --的零点个数为( ) A .2B .3C .4D .513.计算()()2321log 928⎛⎫⋅⋅= ⎪⎝⎭___________.14.已知0a >,且1a ≠,函数()log 23a y x =-的图象恒过点P ,若P 在幂函数图像上,则()8f =__________.15.函数()()log 1x a f x a x =++在[]0,1上的最大值和最小值之和为a ,则a 的值为______.二、填空题16.若对10,3x ⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,8log 1x a x ≤+恒成立,则实数a 的取值范围是________.1.【答案】D【解析】∵函数()()22log 23f x x x +-=,∴2230x x +->,即()()310x x +->,解得3x <-或1x >, ∴函数()f x 的定义域为{}31x x x <->或,故选D . 2.【答案】C【解析】由题意,∵3lg 2lg 2log 2ln 2lg3lge a b ==<==,又由31log 2log 2a =>,∴c ab <<,故选C . 3.【答案】B【解析】由于0a >且1a ≠,∴可得:当1a >时,log a y x =为过点()1,0的增函数, 10a -<,函数()1y a x =-为减函数,故选B .4.【答案】B 【解析】∵()0310,12a ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭.,11221log 0.3log 12b =>=,21log 12c ==-,∴c a b <<,故选B . 5.【答案】D【解析】∵函数()y f x =与e x y =互为反函数,∴函数()ln f x x =,∵函数()y g x =的图象与()y f x =的图象关于x 轴对称,∴函数()ln g x x =-, ∵()1g a =,即ln 1a -=,∴1ea =,故选D .6.【答案】A【解析】由函数()x f x a =在R 上是减函数,知01a <<,此时20a ->,∴函数()()32g x a x =-在R 上是增函数,反之由()()32g x a x =-在R 上是增函数,则20a ->, ∴2a <,此时函数()x f x a =在R 上可能是减函数,也可能是增函数,故“函数()x f x a =在R 上是减函数”是“函数()()32g x a x =-在R 上是增函数”的充分不必要的条件.故选A . 7.【答案】B【解析】∵2510a b ==,∴2log 10a =,5log 10b =, ∴()101010251111log 2log 5log 251log 10log 10a b +=+=+=⨯=.故选B . 8.【答案】D【解析】对于A 、B 两图,1b a >,而20ax bx +=的两根为0和b a -,且两根之和为ba-,由图知01b a <-<得10ba-<<,矛盾,对于C 、D 两图,01b a <<,在C 图中两根之和1b a -<-,即1ba>矛盾,C 错,D 正确.故选D .9.【答案】C 【解析】∵()ln xf x x =,()21ln x f x x-'=,当0e x <<,()0f x '>,当e x >,()0f x '<, ∴函数在()0,e 上增函数,在()e,+∞上减函数,∴c b <,a b <,故选C . 10.【答案】B【解析】方程即()212log 2x x x x a --+=--++-,即方程()212log 02x x a --+=-在(),0-∞上有解. 令()()212log 2x m x x a =--+-,则()m x 在其定义域上是增函数,且x →-∞时,()m x →-∞, 当0x →时,()21log 2m a x →-,∴21log 02a ->,∴2log 12a <,∴a < 综上所述,(a ∈-∞.故选B . 11.【答案】A【解析】∵()()g x f x x a =-+只有一个零点,∴()y f x =与y x a =-只有一个交点, 作出函数()y f x =与y x a =-的图像,y x a =-与()1e 1x y x -=≤只有一个交点, 则0a -≥,即0a ≤,()()ln 11y x x =->与y x a =-只有一个交点,它们则相切, ∵11y x '=-,令111x =-,则2x =,故切点为()2,0,∴02a =-,即2a =,综上所述,a 的取值范围为(]{}02-∞,.故选A .12.【答案】B【解析】由()()22320f x f x --=⎡⎤⎣⎦可得:()2f x =或()12f x =-,当0x ≥时,()()2'1212121f x x x x x =-=-,当()0,1x ∈时,()'0f x <,()f x 单调递减, 当()1,x ∈+∞时,()'0f x >,()f x 单调递增,函数在1x =处有极小值()14611f =-+=-, 绘制函数()f x 的图象如图所示,观察可得,函数()()()2232g x f x f x =--⎡⎤⎣⎦的零点个数为3.故选B .13.【答案】1 【解析】()()()()22333223111log 92log 32log 241824⎡⎤⎛⎫⎛⎫⋅⋅=⋅⋅=⨯=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦.故答案为1. 14.【答案】【解析】∵log 10a =,∴231x -=,即2x =时,y =,∴点P的坐标是(P . 由题意令()a y f x x ==,由于图象过点(P2a =,12a =, ∴()12y f x x ==,()1288f ==15.【解析】由题意得函数()f x 为单调函数,∴【解析】对10,3x ⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,8log 1x ax ≤+,可化简为81log x a x -≤恒成立,画出81x y =-和()log01a y x a a =>≠且的图象如图所示,。

相关文档
最新文档