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- 2021-06-21 发布
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第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ
考点1 函数的概念
1.(2015·湖北,7)设x∈R,定义符号函数=则( )
A.|x|=x|| B.|x|=
C.|x|= D.|x|=
1.解析 对于选项A,右边==而左边=|x|=显然不正确;
对于选项B,右边==而左边=|x|=显然不正确;
对于选项C,右边==,而左边=|x|=显然不正确;
对于选项D,右边==而左边=|x|=显然正确.故应选D.
答案 D
2.(2015·重庆,3)函数f(x)=log2(x2+2x-3)的定义域为( )
A.[-3,1] B.(-3,1)
C.(-∞,-3]∪[1,+∞) D.(-∞,-3)∪(1,+∞)
2.解析 需满足x2+2x-3>0,解得x>1或x<-3,所以f(x)的定义域为(-∞,-3)∪
(1,+∞).
答案 D
3.(2015·湖北,6)函数f(x)=+lg的定义域为( )
A.(2,3) B.(2,4]
C.(2,3)∪(3,4] D.(-1,3)∪(3,6]
3.解析 依题意,有4-|x|≥0,解得-4≤x≤4; ①
且>0,解得x>2且x≠3, ②
由①②求交集得函数的定义域为(2,3)∪(3,4].故选C.
答案 C
4.(2015·新课标全国Ⅰ,10)已知函数f(x)=且f(a)=-3,
则f(6-a)=( )
A. - B.- C.- D.-
4.解析 若a≤1,f(a)=2a-1-2=-3,2a-1=-1(无解);
若a>1,f(a)=-log2(a+1)=-3,a=7,
f(6-a)=f(-1)=2-2-2=-2=-.
答案 A
5.(2015·山东,10)设函数f(x)=若=4,则b=( )
A.1 B. C. D.
5.解析 由题意,得=3×-b=-b.
若-b≥1,即b≤时,,解得b=.
若-b<1,即b>时,3×-b=4,解得b=(舍去).
所以b=.
答案 D
6.(2015·陕西,4)设f(x)=则f(f(-2))=( )
A.-1 B. C. D.
6.解析 ∵f(-2)=2-2=>0,则f(f(-2))==1-=1-=,故选C.
答案 C
7.(2014·山东,3)函数f(x)=的定义域为( )
A.(0,2) B.(0,2] C.(2,+∞) D.[2,+∞)
7.解析 由题意可知x满足log2x-1>0,即log2x>log22,根据对数函数的性质得x>2,
即函数f(x)的定义域是(2,+∞).
答案 C
8.(2014·江西,4)已知函数f(x)=(a∈R),若f[f(-1)]=1,则a=( )
A. B. C.1 D.2
8.解析 因为-1<0,所以f(-1)==2,又2>0,所以f[f(-1)]=f(2)=a·22=1,
解得a=.
答案 A
9. (2015·新课标全国Ⅱ,13)已知函数f(x)=ax3-2x的图象过点(-1,4),则a=________.
9.解析 由函数f(x)=ax3-2x过点(-1,4),得4=a(-1)3-2×(-1),解得a=-2.
答案 -2
考点2 函数的基本性质
1.(2016·山东,9)已知函数f(x)的定义域为R.当x<0时,f(x)=x3-1;当-1≤x≤1时,
f(-x)=-f(x),当x>时,=.则f(6)=( )
A.-2 B.-1
C.0 D.2
1.解析 当x>时,=,即f(x)=f(x+1),∴T=1,
∴f(6)=f(1).当x<0时,f(x)=x3-1且-1≤x≤1,f(-x)=-f(x),
∴f(6)=f(1)=-f(-1)-[(-1)3-1]=2,故选D.
答案 D
2.(2015·新课标全国Ⅱ,12)设函数f(x)=ln(1+|x|)-,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围是( )
A. B.∪(1,+∞)
C. D.∪
2.解析 由f(x)=ln(1+|x|)- 知f(x)为R上的偶函数,
于是f(x)>f(2x-1)即为f(|x|)>f(|2x-1|).
当x>0时,f(x)=ln(1+x)-,得f′(x)=+>0,
所以f(x)为[0,+∞)上的增函数,
则由f(|x|)>f(|2x-1|)得|x|>|2x-1|,
平方得3x2-4x+1<0,解得<x<1,故选A.
答案 A
3.(2015·北京,3)下列函数中为偶函数的是( )
A.y=x2sin x B.y=x2cos x
C.y=| ln x| D.y=2x
3.解析 由f(-x)=f(x),且定义域关于原点对称,可知A为奇函数,B为偶函数,C定义域不关于原点对称,D为非奇非偶函数.
答案 B
4.(2015·福建,3)下列函数中为奇函数的是( )
A.y= B.y=ex
C.y=cos x D.y=ex-e-x
4.解析 由奇函数定义易知y=ex-e-x为奇函数,故选D.
答案 D
5.(2015·广东,3)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )
A.y=x+sin 2x B.y=x2-cos x
C.y=2x+ D.y=x2+sin x
5.解析 对于A,f(-x)=-x+sin 2(-x)=-(x+sin 2x)=-f(x),为奇函数;
对于B,f(-x)=(-x)2-cos(-x)=x2-cos x=f(x),为偶函数;
对于C,f(-x)=2-x+=2x+=f(x),为偶函数;
对于D,y=x2+sin x既不是偶函数也不是奇函数,故选D.
答案 D
6.(2015·新课标全国Ⅰ,12)设函数y=f(x)的图象与y=2x+a的图象关于直线y=-x对称,
且f(-2)+f(-4)=1,则a=( )
A. -1 B.1 C.2 D.4
6.解析 设f(x)上任意一点为(x,y),该点关于直线y=-x的对称点为(-y,-x),
将(-y,-x)代入y=2x+a,所以y=a-log2(-x),
由f(-2)+f(-4)=1,得a-1+a-2=1,2a=4,a=2.
答案 C
7.(2014·北京,2)下列函数中,定义域是R且为增函数的是( )
A.y=e-x B.y=x3
C.y=ln x D.y=|x|
7.解析 分别画出四个函数的图象,如图所示:
因为对数函数y=ln x的定义域不是R,故首先排除C;
因为指数函数y=e-x在定义域内单调递减,故排除A;
对于函数y=|x|,当x∈(-∞,0)时,函数变为y=-x,在其定义域内单调递减,故排除D;
而函数y=x3在定义域R上为增函数.故选B.
答案 B
8.(2014·湖南,4)下列函数中,既是偶函数又在区间(-∞,0)上单调递增的是( )
A.f(x)= B.f(x)=x2+1
C.f(x)=x3 D.f(x)=2x
8.解析 因为y=x2在(-∞,0)上是单调递减的,故y=在(-∞,0)上是单调递增的,
又y=为偶函数,故A对;
y=x2+1在(-∞,0)上是单调递减的,故B错;
y=x3为奇函数,故C错;
y=2-x为非奇非偶函数,故D错.所以选A.
答案 A
9.(2014·新课标全国Ⅰ,5)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是
偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.f(x)g(x)是偶函数 B.|f(x)|g(x)是奇函数
C.f(x)|g(x)|是奇函数 D.|f(x)g(x)|是奇函数
9.解析 f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,故f(x)g(x)为奇函数,|f(x)|g(x)为偶函数,f(x)|g(x)|为奇函数,|f(x)g(x)|为偶函数,故选C.
答案 C
10.(2014·广东,5)下列函数为奇函数的是( )
A.y=2x- B.y=x3sin x
C.y=2cos x+1 D.y=x2+2x
10.解析 选项B中的函数是偶函数;选项C中的函数也是偶函数;选项D中的函数是非奇非偶函数,根据奇函数的定义可知选项A中的函数是奇函数.
答案 A
11.(2014·重庆,4)下列函数为偶函数的是( )
A.f(x)=x-1 B.f(x)=x2+x
C.f(x)=2x-2x D.f(x)=2x+2x
11.解析 函数f(x)=x-1和f(x)=x2+x既不是偶函数也不是奇函数,排除选项A和选项B;选项C中f(x)=2x-2-x,则f(-x)=2-x-2x=-(2x-2-x)=-f(x),所以f(x)=2x-2-x为奇函数,排除选项C;
选项D中f(x)=2x+2x,则f(-x)=2x+2x=f(x),所以f(x)=2x+2x为偶函数,故选D.
答案 D
12. (2016·北京,10)函数f(x)=(x≥2)的最大值为________.
12.解析 f(x)==1+,所以f(x)在[2,+∞)上单调递减,
则f(x)最大值为f(2)==2.
答案 2
12. (2016·四川,14)若函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当00},值域为{y|y>0},所以与其定义域和值域分别相同的函数为y=,故选D.
答案 D
2.(2016·新课标全国Ⅰ,8)若a>b>0,0cb
2.解析 对A:=,=,
∵0b>0,所以lg a>lg b,但不能确定lg a、lg b的正负,所以它们的大小不能确定,所以A错;
对于B:=,=,而lg a>lg b,两边同乘以一个负数改变不等号方向,所以选项B正确;
对C:由y=xc在第一象限内是增函数,即可得到ac>bc,所以C错;
对D:由y=cx在R上为减函数,得ca8-2.82>0,排除A;
f(2)=8-e2<8-2.72<1,排除B;
在x>0时,f(x)=2x2-ex,f′(x)=4x-ex,当x∈时,f′(x)<×4-e0=0,
因此f(x)在上单调递减,排除C,故选D.
答案 D
2.(2016·新课标全国Ⅱ,12)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(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),则xi=( )
A. 0 B. m C. 2m D. 4m
2.解析 函数f(x) (x∈R)满足f(x) = f(2-x),
故函数f(x)的图象关于直线x=1对称,
函数y=|x2-2x-3|的图象也关于直线x=1对称,
故函数y=|x2-2x-3|与y= f(x)图象的交点也关于直线x=1对称,
故xi=×2=m,故选B.
答案 B
3.(2016·浙江,3)函数y=sin x2的图象是( )
3.解析 y=sin x2为偶函数,其图象关于y轴对称,排除A、C.
又当x2=,即x=±时,ymax=1,排除B,故选D.
答案 D
4.(2015·新课标全国Ⅱ,11)如图,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点,点P沿着边BC,CD与DA运动,记∠BOP=x.将动点P到A,B两点距离之和表示为x的函数f(x),则y=f(x)的图象大致为( )
4.解析 当点P沿着边BC运动,即0≤x≤时,在Rt△POB中,|PB|=|OB|tan∠POB=tan x,在Rt△PAB中,|PA|==,则f(x)=|PA|+|PB|=+tan x,
它不是关于x的一次函数,图象不是线段,故排除A和C;
当点P与点C重合,即x=时,由上得f=+tan=+1,又当点P与边CD的中点重合,即x=时,△PAO与△PBO是全等的腰长为1的等腰直角三角形,故f=|PA|+|PB|=+=2,知f<f,故又可排除D.故选B.
答案 B
5.(2015·浙江,5)函数f(x)=cos x(-π≤x≤π且x≠0)的图象可能为( )
5.解析 ∵f(x)=(x-)cos x,∴f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数,排除A,B;
当x→π时,f(x)<0,排除C.故选D.
答案 D
6.(2014·浙江,8)在同一直角坐标系中,函数f(x)=xa(x>0),g(x)=logax的图象可能是( )
6.解析 根据对数函数性质知,a>0,所以幂函数是增函数,排除A(利用(1,1)点也可以排除);选项B从对数函数图象看a<1,与幂函数图象矛盾;选项C从对数函数图象看a>1,与幂函数图象矛盾.故选D.
答案 D
7.(2014·辽宁,10)已知f(x)为偶函数,当x≥0时,f(x)=
则不等式f(x-1)≤的解集为( )
A.∪ B.∪
C.∪ D.∪
7.解析 当0≤x≤时,令f(x)=cos πx≤,解得≤x≤;
当x>时,令f(x)=2x-1≤,解得<x≤,故有≤x≤.
因为函数f(x)是偶函数,所以f(x)≤的解集为∪,
故f(x-1)≤的解集为∪.故选A.
答案 A
考点6 函数与方程
1.(2015·天津,8)已知函数f(x)=函数g(x)=3-f(2-x),则函数y=
f(x)-g(x)的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
1.解析
函数y=f(x)-g(x)的零点个数即为函数f(x)与g(x)图象的交点个数,记h(x)=-f(2-x),在同一平面直角坐标系中作出函数f(x)与h(x)的图象,如图所示,g(x)的图象为h(x)的图象向上平移3个单位,可知f(x)与g(x)的图象有两个交点,故选A.
答案 A
2.(2015·安徽,4)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )
A.y=ln x B.y=x2+1
C.y=sin x D.y=cos x
2.解析 对数函数y=ln x是非奇非偶函数;y=x2+1为偶函数但没有零点;y=sin x是奇函数;y=cos x是偶函数且有零点,故选D.
答案 D
3.(2014·重庆,10)已知函数f(x)=且g(x)=f(x)-mx-m在(-1,1]内有且仅有两个不同的零点,则实数m的取值范围是( )
A.∪ B.∪
C.∪ D.∪
3.解析 g(x)=f(x)-mx-m在(-1,1]内有且仅有两个不同的零点就是函数y=f(x)的图象与函数y=m(x+1)的图象有两个交点,在同一平面直角坐标系内作出函数f(x)=和函数y=m(x+1)的图象,如图所示,当直线y=m(x+1)与y=-3,x∈(-1,0]和y=x,x∈(0,1]都相交时,0<m≤;当直线y=m(x+1)与y=
-4,x∈(-1,0]有两个交点时,由方程组消元得-3=m(x+1),即m(x+1)2+3(x+1)-1=0,化简得mx2+(2m+3)x+m+2=0,当Δ=9+4m=0,m=-时,直线y=m(x+1)与y=-3相切,当直线y=m(x+1)过点(0,-2)时,m=-2,
所以m∈.
综上所述,实数m的取值范围是∪(0,],选择A.
答案 A
4.(2014·北京,6)已知函数f(x)=-log2x.在下列区间中,包含f(x)零点的区间是( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,4) D.(4,+∞)
4.解析 因为f(1)=6-log21=6>0,f(2)=3-log22=2>0,f(4)=-log24=-<0,
所以函数f(x)的零点所在区间为(2,4),故选C.
答案 C
5. (2016·山东,15)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________.
5.解析 如图,当x≤m时,f(x)=|x|.
当x>m时,f(x)=x2-2mx+4m,在(m,+∞)为增函数.
若存在实数b,使方程f(x)=b有三个不同的根,则m2-2m·m+4m<|m|.
∵m>0,∴m2-3m>0,解得m>3.
答案 (3,+∞)
6. (2015·江苏,13)已知函数f(x)=|ln x|,g(x)=则方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为________.
6.解析 令h(x)=f(x)+g(x),则h(x)=
当1<x<2时,h′(x)=-2x+=<0,故当1<x<2时h(x)单调递减,
在同一坐标系中画出y=|h(x)|和y=1的图象如图所示.
由图象可知|f(x)+g(x)|=1的实根的个数为4.
答案4
5. (2015·湖北,13)函数f(x)=2sin xsin-x2的零点个数为________.
7.解析 f(x)=2sin xsin-x2=2sin xcos x-x2=sin 2x-x2.
令f(x)=0,则sin 2x=x2,
则函数f(x)的零点个数即为函数y=sin 2x与函数y=x2的图象的交点个数.
作出函数图象知,两函数交点有2个,即函数f(x)的零点个数为2.
答案 2
6. (2014·天津,14)已知函数f(x)=若函数y=f(x)-a|x|恰有4个零点,则实数a的取值范围为________.
8.解析 由题意,函数y=f(x)-a|x|恰有4个零点,得函数y1=f(x)与y2=a|x|的图象有4个不同的交点.在同一平面直角坐标系中作出两个函数的图象如图所示(a显然大于0).由图知,当y2=-ax(x<0)与y1=-x2-5x-4(-4<x<-1)相切时,x2+(5-a)x+4=0有两个相等的实数根,则(5-a)2-16=0,解得a=1(a=9舍去).所以当x<0时,y1与y2的图象恰有3个不同的交点.显然,当1<a<2时,两个函数的图象恰有4个不同的交点,即函数y=
f(x)-a|x|恰有4个零点.
答案 (1,2)
5. (2014·福建,15))函数f(x)=的零点个数为________.
9.解析 当x≤0时,令x2-2=0,解得x=-;当x>0时,f(x)=2x-6+ln x,
因为f′(x)=2+>0,所以函数f(x)=2x-6+ln x在(0,+∞)上单调递增,
因为f(1)=2-6+ln 1=-4<0,f(3)=ln 3>0,
所以函数f(x)=2x-6+ln x在(0,+∞)上有且只有一个零点.
综上所述,函数f(x)的零点个数为2.
答案 2
考点7 函数模型及其应用
1.(2016·四川,7)某公司为激励创新,计划逐年加大研发奖金投入.若该公司2015年全年投入研发奖金130万元.在此基础上,每年投入的研发奖金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发奖金开始超过200万元的年份是( )
(参考数据:lg 1.12=0.05,lg 1.3=0.11,lg 2=0.30)
A.2018年 B.2019年 C.2020年 D.2021年
1.解析 设第x年的研发奖金为200万元,则由题意可得130×(1+12%)x=200,
∴1.12x=,∴x=log1.12=log1.1220-log1.1213=-
===3.8.
即3年后不到200万元,第4年超过200万元,即2019年超过200万元.
答案 B
2.(2014·山东,9)对于函数f(x),若存在常数a≠0,使得x取定义域内的每一个值,都有f(x)=f(2a-x),则称f(x)为准偶函数.下列函数中是准偶函数的是( )
A.f(x)= B.f(x)=x2
C.f(x)=tan x D.f(x)=cos(x+1)
2.解析 由题意可得准偶函数的图象关于直线x=a(a≠0)对称,即准偶函数的图象存在不是y轴的对称轴.选项A、C中函数的图象不存在对称轴,选项B中函数的图象的对称轴为y轴,只有选项D中函数的图象存在不是y轴的对称轴.
答案 D
3.(2014·湖北,16)某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F(单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/时)与车流速度v(假设车辆以相同速度v行驶,单位:米/秒)、平均车长l(单位:米)的值有关,其公式为F=.
(1)如果不限定车型,l=6.05,则最大车流量为______辆/时;
(2)如果限定车型,l=5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加________辆/时.
3.解析 (1)F=≤=1 900,当且仅当v=11时等号成立.
(2)F=≤=2 000,当且仅当v=10时等号成立,2 000-1 900=100.
答案 (1)1 900 (2)100
4.(2014·四川,15)以A表示值域为R的函数组成的集合,B表示具有如下性质的函数φ(x)组成的集合:对于函数φ(x),存在一个正数M,使得函数φ(x)的值域包含于区间[-M,M].例如,当φ1(x)=x3,φ2(x)=sin x时,φ1(x)∈A,φ2(x)∈B,现有如下命题:
①设函数f(x)的定义域为D,则“f(x)∈A”的充要条件是“∀b∈R,∃a∈D,f(a)=b”;
②若函数f(x)∈B,则f(x)有最大值和最小值;
③若函数f(x),g(x)的定义域相同,且f(x)∈A,g(x)∈B,则f(x)+g(x)∉B;
④若函数f(x)=aln(x+2)+(x>-2,a∈R)有最大值,则f(x)∈B.
其中的真命题有________.(写出所有真命题的序号)
4.解析 ①显然正确;
②反例:函数y=的值域为(0,1),存在M=1符合题意,但此函数没有最值;
③当f(x)趋于+∞时,无论g(x)在[-M,M]内如何取值,f(x)+g(x)都趋于+∞,所以f(x)+g(x)不可能有最大值,此命题正确;
④由于ln(x+2)的值域为R,的值域为,由③知如果a≠0,则函数f(x)=aln(x+2)+的值域为R,无最大值,与已知矛盾,所以a=0,所以此命题正确.
答案 ①③④