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- 2021-06-24 发布
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第1讲 函数的图象与性质
限时40分钟 满分80分
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.(2020·湖北部分重点中学起点考试)已知函数f(x)=(ex+e-x)ln-1,若f(a)=1,则f(-a)=( )
A.1 B.-1
C.3 D.-3
解析:D [解法一 由题意,f(a)+f(-a)=(ea+e-a)ln-1+(ea+e-a)ln-1=(ea+e-a)-2=-2,所以f(-a)=-2-f(a)=-3,故选D.
解法二 令g(x)=f(x)+1=(ex+e-x)ln,则g(-x)=(e-x+ex)ln=-(ex+e-x)ln=-g(x),所以g(x)为奇函数,所以f(-a)=g(-a)-1=-g(a)-1=-f(a)-2=-3,故选D.]
2.(2020·唐山摸底)设函数f(x)=x(ex+e-x),则f(x)( )
A.是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数
B.是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数
C.是奇函数,且在(0,+∞)上是减函数
D.是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数
解析:A [通解 由已知可知,f(-x)=(-x)(e-x+ex)=-x(ex+e-x)=-f(x),故f(x)为奇函数.f′(x)=ex+e-x+x(ex-e-x),当x>0时,ex>e-x,所以x(ex-e-x)>0,又ex+e-x>0,所以f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上是增函数,故选A.
优解 根据题意知f(-x)=-f(x),所以函数f(x)为奇函数.又f(1)<f(2),所以f(x)在(0,+∞)上是增函数,故选A.]
3.(2019·合肥调研)设函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)=则g(f(-7))=( )
A.3 B.-3
C.2 D.-2
解析:D [函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)=
设x<0,则-x>0,则f(-x)=log2(-x+1),
因为f(-x)=-f(x),
- 7 -
所以f(x)=-f(-x)=-log2(-x+1),
所以g(x)=-log2(-x+1)(x<0),
所以f(-7)=g(-7)=-log2(7+1)=-3,
所以g(-3)=-log2(3+1)=-2.]
4.(2020·大连模拟)若函数f(x)同时满足下列两个条件,则称该函数为“优美函数”:
(1)∀x∈R,都有f(-x)+f(x)=0;
(2)∀x1,x2∈R,且x1≠x2,都有<0.
①f(x)=sin x;②f(x)=-2x3;③f(x)=1-x;④f(x)=ln(+x).
以上四个函数中,“优美函数”的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:B [由条件(1),得f(x)是奇函数,由条件(2),得f(x)是R上的减函数.
对于①,f(x)=sin x在R上不单调,故不是“优美函数”;对于②,f(x)=-2x3既是奇函数,又在R上单调递减,故是“优美函数”;对于③,f(x)=1-x不是奇函数,故不是“优美函数”;对于④,易知f(x)在R上单调递增,故不是“优美函数”.故选B.]
5.(2020·辽宁五校协作体联考)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且x≥0时,f(x)=(-x+a+1)log2(x+2)+x+m,其中a,m是常数,且a>0.若f(0)+f(a)=1,则f(m-3)=( )
A.1 B.-1
C.6 D.-6
解析:C [由题意知f(0)=a+1+m=0,所以a+m=-1,又f(a)=log2(a+2)+a+m,f(0)+f(a)=1,所以log2(a+2)=2,解得a=2,所以m=-3.于是,当x≥0时,f(x)=(3-x)log2(x+2)+x-3.故f(m-3)=f(-6)=-f(6)=-(-3log28+3)=6.故选C.]
6.(组合型选择题)函数y=f(x)和y=g(x)在[-2,2]上的图象分别如图(1)(2)所示:
给出下列四个命题:
①方程f(g(x))=0有且仅有6个根;
②方程g(f(x))=0有且仅有3个根;
- 7 -
③方程f(f(x))=0有且仅有5个根;
④方程g(f(g))=0有且仅有4个根;
其中正确命题的个数是( )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析:B [由图象可得-2≤g(x)≤2,-2≤f(x)≤2.
对于①,观察f(x)的图象,可知满足方程f(g(x))=0的g(x)有三个不同的值,一个值在-2或-1之间,一个值为0,一个值在1与2之间.
再观察g(x)的图象,由图象知,g(x)的值在-2与-1之间时对应了2个x值,
g(x)=0时对应了2个x值,g(x)的值在1与2之间时对应了2个x值,故方程f(g(x))=0有且仅有6个根,故①正确.
对于②,观察g(x)的图象,可知满足g(f(x))=0的f(x)有两个不同的值,一个值处于-2与-1之间,另一个值处于0与1之间.观察f(x)的图象,知f(x)的值在-2与-1之间时对应了1个x值,f(x)的值在0与1之间时对应了3个x值,所以方程g(f(x))=0有且仅有4个根,故②不正确.
对于③,观察f(x)的图象,可知满足方程f(f(x))=0的f(x)有3个不同的值,一个值在-2与-1之间,一个值为0,一个值在1与2之间.
再观察f(x)的图象,由图象知f(x)的值在-2与-1之间时对应了1个x值,f(x)=0时对应了3个x值,f(x)的值在1与2之间时对应了1个x值,故方程f(f(x))=0有且仅有5个根,故③正确.
对于④,观察g(x)的图象,可知满足方程g(g(x))=0的g(x)有2个不同的值,一个值在-2与-1之间,一个值在0与1之间.再观察g(x)的图象,由图象可知g(x)的值在-2与-1之间时对应了2个x值,g(x)的值在0与1之间时对应了2个x值,故方程g(g(x))=0有且仅有4个根,故④正确.
综上所述,正确命题的个数是3.故选B.]
7.(2019·广州二模)已知定义在R上的函数f(x),对任意x∈R,都有f(x+4)=f(x)+f(2)成立,若函数y=f(x+1)的图象关于直线x=-1对称,则f(2 022)的值为( )
A.2 018 B.-2 018
C.0 D.4
解析:C [依题意得,函数y=f(x)的图象关于直线x=0对称,因此函数y=f(x)是偶函数,且f(-2+4)=f(-2)+f(2),即f(2)=f(2)+f(2),所以f(2)=0,所以f(x+4)=f(x),即函数y=f(x)是以4为周期的函数,f(2 022)=f(4×505+2)=f(2)=0.]
8.(2019·苏州调研)函数y=的部分图象大致为( )
- 7 -
解析:C [令f(x)=,
∵f(1)=>0,f(π)==0,
∴排除选项A,D.
由1-cos x≠0得x≠2kπ(k∈Z),
故函数f(x)的定义域关于原点对称.
又∵f(-x)==-=-f(x),
∴f(x)为奇函数,其图象关于原点对称,∴排除选项B.故选C.]
9.已知函数f(x)=x-4+,x∈(0,4).当x=a时,f(x)取得最小值b,则函数g(x)=|x+b|的图象为( )
解析:B [因为x∈(0,4),所以x+1>1,所以f(x)=x-4+=x+1+-5≥2 -5=1,当且仅当x=2时取等号,且f(x)的最小值为1,所以a=2,b=1,所以g(x)=|x+1|,其图象关于直线x=-1对称,又g(x)=|x+1|≤0=1,所以B.]
10.(2020·河北衡水中学模拟)已知函数f(x)=+sin x,其中f′(x)为函数f(x)的导数,则f(2 018)+f(-2 018)+f′(2 019)-f′(-2 019)等于( )
A.2 B.2 019
- 7 -
C.2 018 D.0
解析:A [由题意得f(x)+f(-x)=2,
∴f(2 018)+f(-2 018)=2,
由f(x)+f(-x)=2可得f(x)-1+f(-x)-1=0,
∴y=f(x)-1为奇函数,
∴y=f(x)-1的导函数为偶函数,
即y=f′(x)为偶函数,其图象关于y轴对称,
∴f′(2 019)-f′(-2 019)=0,
∴f(2 018)+f(-2 018)+f′(2 019)-f′(-2 019)=2.故选A.]
11.(2019·定州二模)已知a>0,设函数f(x)=(x∈[-a,a])的最大值为M,最小值为N,那么M+N=( )
A.2 017 B.2 019
C.4 040 D.4 036
解析:D [由题意得f(x)==2 019-.
因为y=2 019x+1在[-a,a]上是单调递增的,
所以f(x)=2 019-在[-a,a]上是单调递增的,所以M=f(a),N=f(-a),
所以M+N=f(a)+f(-a)
=4 038--=4 036.]
12.(2019·贵阳监测)已知函数f(x)=,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于点(1,2)中心对称
B.函数f(x)在(-∞,1)上是增函数
C.函数f(x)的图象上存在不同的两点A、B,使得直线AB∥x轴
D.函数f(x)的图象关于直线x=1对称
解析:A [因为f(x)===+2,所以该函数图象可以由y=的图象向右平移1个单位长度,向上平移2个单位长度得到,所以函数f(x)的图象关于点(1,2)中心对称,A正确,D错误;易知函数f(x)在(-∞,1)上单调递减,故B错误;易知函数f(x)的图象是由y=的图象平移得到的,所以不存在不同的两点A、B,使得直线AB∥x轴,C错误.故选A.]
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
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13.(2020·安徽江淮十校联考)函数f(x)=log(x2+2)+,若f(2x+1)≥f(x),则实数x的取值范围是____________.
解析:易知f(x)为偶函数,且在[0,+∞)上单调递减,∴|2x+1|≤|x|,解得-1≤x≤-,∴x∈.
答案:
14.(2019·北京卷)设函数f(x)=ex+ae-x(a为常数).若f(x)为奇函数,则a=____________;若f(x)是R上的增函数,则a的取值范围是____________.
解析:若函数f(x)=ex+ae-x为奇函数,则f(-x)=-f(x),e-x+aex=-(ex+ae-x)恒成立,即(a+1)(ex+e-x)=0恒成立,欲(a+1)(ex+e-x)=0对任意的x恒成立.需a+1=0,即a=-1时,所以a=-1.
若函数f(x)=ex+ae-x是R上的增函数,则f′(x)=ex-ae-x≥0恒成立,a≤e2x,a≤0.
即实数a的取值范围是(-∞,0].
答案:-1 (-∞,0]
15.(2020·湖北省八校联考)已知函数f(x)=若f(e2)=f(1),f(e)=f(0),则函数f(x)的值域为________________.
解析:由题意可得解得∴当x>0时,f(x)=(ln x)2-2ln x+3=(ln x-1)2+2≥2;当x≤0时,<ex+≤e0+=,则函数f(x)的值域为∪[2,+∞).
答案:∪[2,+∞)
16.(2020·辽宁五校联考)如果定义在R上的函数f(x)满足:对任意的x1≠x2,都有x1f(x1)+x2f(x2)≥x1f(x2)+x2f(x1),则称f(x)为“H函数”,给出下列函数:
①y=-x3+x+1;②y=3x-2(sin x-cos x)
③y=1-ex;④f(x)=;⑤y=.
其中是“H函数”的是________.(写出所有满足条件的函数的序号)
解析:因为x1f(x1)+x2f(x2)≥x1f(x2)+x2f(x1),所以f(x1)(x1-x2)-f(x2)(x1-x2)≥0,即[f(x1)-f(x2)](x1-x2)≥0,分析可得,若函数f(x)为“H函数”,则函数f(x)为增函数或常函数.对于①,y=-x3+x+1,则y′=-3x2+1,所以y=-x3+x+1既不是R上的增函数也不是常函数,故其不是“H函数”;对于②,y=3x-2(sin x-cos x),则y′=3-2(cos x+sin x)=3-2sin>0,所以y=3x-2(sin x-cos x)是R
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上的增函数,故其是“H函数”;对于③,y=1-ex是R上的减函数,故其不是“H函数”;对于④,f(x)=当x<1时,是常函数,当x≥1时,是增函数,且当x=1时,ln x=0,故其是“H函数”;对于⑤,y=,当x≠0时,y=,不是R上的增函数也不是常函数,故其不是“H函数”.所以满足条件的函数的序号是②④.
答案:②④
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