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2011届高中数学第一轮复习资料(华南师范附中)第一节集合的含义、表示及基本关系A组1.已知A={1,2},B={x|x∈A},则集合A与B的关系为________. 解析:由集合B={x|x∈A}知,B={1,2}.答案:A=B2.若?{x|x2≤a,a∈R},则实数a的取值范围是________. 解析:由题意知,x2≤a有解,故a≥0.答案:a≥03.已知集合A={y|y=x2-2x-1,x∈R},集合B={x|-2≤x<8},则集合A与B的关系是________. 解析:y=x2-2x-1=(x-1)2-2≥-2,∴A={y|y≥-2},∴BA. 答案:BA4.(2009年高考广东卷改编)已知全集U=R,则正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x=0}关系的韦恩(Venn)图是________. 解析:由N={x|x2+x=0},得N={-1,0},则NM.答案:②5.(2010年苏、锡、常、镇四市调查)已知集合A={x|x>5},集合B={x|x>a},若命题“x∈A”是命题“x∈B”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是________. 解析:命题“x∈A”是命题“x∈B”的充分不必要条件,∴AB,∴a<5. 答案:a<56.(原创题)已知m∈A,n∈B,且集合A={x|x=2a,a∈Z},B={x|x=2a+1,a∈Z},又C={x|x=4a+1,a∈Z},判断m+n属于哪一个集合? 解:∵m∈A,∴设m=2a1,a1∈Z,又∵n∈B,∴设n=2a2+1,a2∈Z,∴m+n=2(a1+a2)+1,而a1+a2∈Z,∴m+n∈B.B组1.设a,b都是非零实数,y=++可能取的值组成的集合是________.\n 解析:分四种情况:(1)a>0且b>0;(2)a>0且b<0;(3)a<0且b>0;(4)a<0且b<0,讨论得y=3或y=-1.答案:{3,-1}2.已知集合A={-1,3,2m-1},集合B={3,m2}.若B?A,则实数m=________. 解析:∵B?A,显然m2≠-1且m2≠3,故m2=2m-1,即(m-1)2=0,∴m=1.答案:13.设P,Q为两个非空实数集合,定义集合P+Q={a+b|a∈P,b∈Q},若P={0,2,5},Q={1,2,6},则P+Q中元素的个数是________个. 解析:依次分别取a=0,2,5;b=1,2,6,并分别求和,注意到集合元素的互异性,∴P+Q={1,2,6,3,4,8,7,11}.答案:84.已知集合M={x|x2=1},集合N={x|ax=1},若NM,那么a的值是________. 解析:M={x|x=1或x=-1},NM,所以N=?时,a=0;当a≠0时,x==1或-1,∴a=1或-1.答案:0,1,-15.满足{1}A?{1,2,3}的集合A的个数是________个. 解析:A中一定有元素1,所以A有{1,2},{1,3},{1,2,3}.答案:36.已知集合A={x|x=a+,a∈Z},B={x|x=-,b∈Z},C={x|x=+,c∈Z},则A、B、C之间的关系是________. 解析:用列举法寻找规律.答案:AB=C7.集合A={x||x|≤4,x∈R},B={x|x5”的________. 解析:结合数轴若A?B?a≥4,故“A?B”是“a>5”的必要但不充分条件.答案:必要不充分条件8.(2010年江苏启东模拟)设集合M={m|m=2n,n∈N,且m<500},则M中所有元素的和为________. 解析:∵2n<500,∴n=0,1,2,3,4,5,6,7,8.∴M中所有元素的和S=1+2+22+…+28=511.答案:511\n9.(2009年高考北京卷)设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1?A,且k+1?A,那么称k是A的一个“孤立元”.给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有________个. 解析:依题可知,由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”,这三个元素一定是相连的三个数.故这样的集合共有6个.答案:610.已知A={x,xy,lg(xy)},B={0,|x|,y},且A=B,试求x,y的值. 解:由lg(xy)知,xy>0,故x≠0,xy≠0,于是由A=B得lg(xy)=0,xy=1. ∴A={x,1,0},B={0,|x|,}. 于是必有|x|=1,=x≠1,故x=-1,从而y=-1.11.已知集合A={x|x2-3x-10≤0}, (1)若B?A,B={x|m+1≤x≤2m-1},求实数m的取值范围; (2)若A?B,B={x|m-6≤x≤2m-1},求实数m的取值范围; (3)若A=B,B={x|m-6≤x≤2m-1},求实数m的取值范围. 解:由A={x|x2-3x-10≤0},得A={x|-2≤x≤5}, (1)∵B?A,∴①若B=?,则m+1>2m-1,即m<2,此时满足B?A. ②若B≠?,则解得2≤m≤3. 由①②得,m的取值范围是(-∞,3]. (2)若A?B,则依题意应有解得故3≤m≤4, ∴m的取值范围是[3,4]. (3)若A=B,则必有解得m∈?.,即不存在m值使得A=B.12.已知集合A={x|x2-3x+2≤0},B={x|x2-(a+1)x+a≤0}. (1)若A是B的真子集,求a的取值范围; (2)若B是A的子集,求a的取值范围; (3)若A=B,求a的取值范围. 解:由x2-3x+2≤0,即(x-1)(x-2)≤0,得1≤x≤2,故A={x|1≤x≤2}, 而集合B={x|(x-1)(x-a)≤0}, (1)若A是B的真子集,即AB,则此时B={x|1≤x≤\na},故a>2. (2)若B是A的子集,即B?A,由数轴可知1≤a≤2. (3)若A=B,则必有a=2第二节集合的基本运算A组1.(2009年高考浙江卷改编)设U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∩?UB=____. 解析:?UB={x|x≤1},∴A∩?UB={x|01},集合B={x|m≤x≤m+3}. (1)当m=-1时,求A∩B,A∪B;\n (2)若B?A,求m的取值范围. 解:(1)当m=-1时,B={x|-1≤x≤2},∴A∩B={x|11,即m的取值范围为(1,+∞)B组1.若集合M={x∈R|-33}={x|-2≤x<0}.答案:{x|-2≤x<0}4.集合A={3,log2a},B={a,b},若A∩B={2},则A∪B=________. 解析:由A∩B={2}得log2a=2,∴a=4,从而b=2,∴A∪B={2,3,4}. 答案:{2,3,4}5.(2009年高考江西卷改编)已知全集U=A∪B中有m个元素,(?UA)∪(?UB)中有n个元素.若A∩B非空,则A∩B的元素个数为________. 解析:U=A∪B中有m个元素, ∵(?UA)∪(?UB)=?U(A∩B)中有n个元素,∴A∩B中有m-n个元素.答案:m-n6.(2009年高考重庆卷)设U={n|n是小于9的正整数},A={n∈U|n是奇数},B={n∈U|n是3的倍数},则?U(A∪B)=________. 解析:U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={1,3,5,7},B={3,6},∴A∪B={1,3,5,6,7}, 得?U(A∪B)={2,4,8}.答案:{2,4,8}\n7.定义A?B={z|z=xy+,x∈A,y∈B}.设集合A={0,2},B={1,2},C={1},则集合(A?B)?C的所有元素之和为________. 解析:由题意可求(A?B)中所含的元素有0,4,5,则(A?B)?C中所含的元素有0,8,10,故所有元素之和为18.答案:188.若集合{(x,y)|x+y-2=0且x-2y+4=0}{(x,y)|y=3x+b},则b=________. 解析:由?点(0,2)在y=3x+b上,∴b=2.9.设全集I={2,3,a2+2a-3},A={2,|a+1|},?IA={5},M={x|x=log2|a|},则集合M的所有子集是________. 解析:∵A∪(?IA)=I,∴{2,3,a2+2a-3}={2,5,|a+1|},∴|a+1|=3,且a2+2a-3=5,解得a=-4或a=2,∴M={log22,log2|-4|}={1,2}. 答案:?,{1},{2},{1,2}10.设集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2+2(a+1)x+(a2-5)=0}. (1)若A∩B={2},求实数a的值; (2)若A∪B=A,求实数a的取值范围. 解:由x2-3x+2=0得x=1或x=2,故集合A={1,2}. (1)∵A∩B={2},∴2∈B,代入B中的方程,得a2+4a+3=0?a=-1或a=-3;当a=-1时,B={x|x2-4=0}={-2,2},满足条件;当a=-3时,B={x|x2-4x+4=0}={2},满足条件;综上,a的值为-1或-3. (2)对于集合B,Δ=4(a+1)2-4(a2-5)=8(a+3).∵A∪B=A,∴B?A, ①当Δ<0,即a<-3时,B=?满足条件;②当Δ=0,即a=-3时,B={2}满足条件;③当Δ>0,即a>-3时,B=A={1,2}才能满足条件,则由根与系数的关系得 ?矛盾.综上,a的取值范围是a≤-3.11.已知函数f(x)=的定义域为集合A,函数g(x)=lg(-x2+2x+m)的定义域为集合B. (1)当m=3时,求A∩(?RB);\n (2)若A∩B={x|-1. 综上可知,若A=?,则a的取值范围应为a>. (2)当a=0时,方程ax2-3x+2=0只有一根x=,A={}符合题意. 当a≠0时,则Δ=9-8a=0,即a=时, 方程有两个相等的实数根x=,则A={}. 综上可知,当a=0时,A={};当a=时,A={}. (3)当a=0时,A={}≠?.当a≠0时,要使方程有实数根, 则Δ=9-8a≥0,即a≤. 综上可知,a的取值范围是a≤,即M={a∈R|A≠?}={a|a≤}第二章函数第一节对函数的进一步认识A组1.(2009年高考江西卷改编)函数y=的定义域为________. 解析:?x∈[-4,0)∪(0,1]\n 答案:[-4,0)∪(0,1]2.(2010年绍兴第一次质检)如图,函数f(x)的图象是曲线段OAB,其中点O,A,B的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),则f()的值等于________. 解析:由图象知f(3)=1,f()=f(1)=2.答案:23.(2009年高考北京卷)已知函数f(x)=若f(x)=2,则x=________. 解析:依题意得x≤1时,3x=2,∴x=log32; 当x>1时,-x=2,x=-2(舍去).故x=log32.答案:log324.(2010年黄冈市高三质检)函数f:{1,}→{1,}满足f[f(x)]>1的这样的函数个数有________个. 解析:如图.答案:15.(原创题)由等式x3+a1x2+a2x+a3=(x+1)3+b1(x+1)2+b2(x+1)+b3定义一个映射f(a1,a2,a3)=(b1,b2,b3),则f(2,1,-1)=________. 解析:由题意知x3+2x2+x-1=(x+1)3+b1(x+1)2+b2(x+1)+b3, 令x=-1得:-1=b3; 再令x=0与x=1得, 解得b1=-1,b2=0. 答案:(-1,0,-1)6.已知函数f(x)=(1)求f(1-),f{f[f(-2)]}的值;(2)求f(3x-1);(3)若f(a)=,求a. 解:f(x)为分段函数,应分段求解. (1)∵1-=1-(+1)=-<-1,∴f(-)=-2+3, 又∵f(-2)=-1,f[f(-2)]=f(-1)=2,∴f{f[f(-2)]}=1+=. (2)若3x-1>1,即x>,f(3x-1)=1+=; 若-1≤3x-1≤1,即0≤x≤,f(3x-1)=(3x-1)2+1=9x2-6x+2; 若3x-1<-1,即x<0,f(3x-1)=2(3x-1)+3=6x+1. ∴f(3x-1)=\n (3)∵f(a)=,∴a>1或-1≤a≤1. 当a>1时,有1+=,∴a=2; 当-1≤a≤1时,a2+1=,∴a=±. ∴a=2或±.B组1.(2010年广东江门质检)函数y=+lg(2x-1)的定义域是________. 解析:由3x-2>0,2x-1>0,得x>.答案:{x|x>}2.(2010年山东枣庄模拟)函数f(x)=则f(f(f()+5))=_. 解析:∵-1≤≤2,∴f()+5=-3+5=2,∵-1≤2≤2,∴f(2)=-3, ∴f(-3)=(-2)×(-3)+1=7.答案:73.定义在区间(-1,1)上的函数f(x)满足2f(x)-f(-x)=lg(x+1),则f(x)的解析式为________. 解析:∵对任意的x∈(-1,1),有-x∈(-1,1), 由2f(x)-f(-x)=lg(x+1),① 由2f(-x)-f(x)=lg(-x+1),② ①×2+②消去f(-x),得3f(x)=2lg(x+1)+lg(-x+1), ∴f(x)=lg(x+1)+lg(1-x),(-1f(1)的解集是________. 解析:由已知,函数先增后减再增,当x≥0,f(x)>f(1)=3时,令f(x)=3, 解得x=1,x=3.故f(x)>f(1)的解集为0≤x<1或x>3. 当x<0,x+6=3时,x=-3,故f(x)>f(1)=3,解得-33. 综上,f(x)>f(1)的解集为{x|-33}.答案:{x|-33}8.(2009年高考山东卷)定义在R上的函数f(x)满足f(x)=则f(3)的值为________. 解析:∵f(3)=f(2)-f(1),又f(2)=f(1)-f(0),∴f(3)=-f(0),∵f(0)=log24=2,∴f(3)=-2.答案:-29.有一个有进水管和出水管的容器,每单位时间进水量是一定的,设从某时刻开始,5分钟内只进水,不出水,在随后的15分钟内既进水,又出水,得到时间x与容器中的水量y之间关系如图.再随后,只放水不进水,水放完为止,则这段时间内(即x≥20),y与x之间函数的函数关系是________. 解析:设进水速度为a1升/分钟,出水速度为a2升/分钟,则由题意得,得,则y=35-3(x-20),得y=-3x+95,又因为水放完为止,所以时间为x≤,又知x≥20,故解析式为y=-3x+95(20≤x≤).答案:y=-3x+95(20≤x≤)\n10.函数f(x)=. (1)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围; (2)若f(x)的定义域为[-2,1],求实数a的值. 解:(1)①若1-a2=0,即a=±1, (ⅰ)若a=1时,f(x)=,定义域为R,符合题意; (ⅱ)当a=-1时,f(x)=,定义域为[-1,+∞),不合题意. ②若1-a2≠0,则g(x)=(1-a2)x2+3(1-a)x+6为二次函数. 由题意知g(x)≥0对x∈R恒成立, ∴∴ ∴-≤a<1.由①②可得-≤a≤1. (2)由题意知,不等式(1-a2)x2+3(1-a)x+6≥0的解集为[-2,1],显然1-a2≠0且-2,1是方程(1-a2)x2+3(1-a)x+6=0的两个根. ∴∴∴a=2.11.已知f(x+2)=f(x)(x∈R),并且当x∈[-1,1]时,f(x)=-x2+1,求当x∈[2k-1,2k+1](k∈Z)时、f(x)的解析式. 解:由f(x+2)=f(x),可推知f(x)是以2为周期的周期函数.当x∈[2k-1,2k+1]时,2k-1≤x≤2k+1,-1≤x-2k≤1.∴f(x-2k)=-(x-2k)2+1. 又f(x)=f(x-2)=f(x-4)=…=f(x-2k), ∴f(x)=-(x-2k)2+1,x∈[2k-1,2k+1],k∈Z.12.在2008年11月4日珠海航展上,中国自主研制的ARJ21支线客机备受关注,接到了包括美国在内的多国订单.某工厂有216名工人接受了生产1000件该支线客机某零部件的总任务,已知每件零件由4个C型装置和3个H型装置配套组成,每个工人每小时能加工6个C型装置或3个H型装置.现将工人分成两组同时开始加工,每组分别加工一种装置,设加工C型装置的工人有x位,他们加工完C型装置所需时间为g(x),其余工人加工完H型装置所需时间为h(x).(单位:h,时间可不为整数) (1)写出g(x),h(x)的解析式;\n (2)写出这216名工人完成总任务的时间f(x)的解析式; (3)应怎样分组,才能使完成总任务的时间最少? 解:(1)g(x)=(0f(x2)”的是________. ①f(x)= ②f(x)=(x-1)2③f(x)=ex ④f(x)=ln(x+1) 解析:∵对任意的x1,x2∈(0,+∞),当x1f(x2),∴f(x)在(0,+∞)上为减函数.答案:①2.函数f(x)(x∈R)的图象如右图所示,则函数g(x)=f(logax)(00时,f(x)=ex+,则满足f′(x)=ex-≥0在x∈[0,1]上恒成立.只需满足a≤(e2x)min成立即可,故a≤1,综上-1≤a≤1. 答案:-1≤a≤15.(原创题)如果对于函数f(x)定义域内任意的x,都有f(x)≥M(M为常数),称M为f(x)的下界,下界M中的最大值叫做f(x)的下确界,下列函数中,有下确界的所有函数是________. ①f(x)=sinx;②f(x)=lgx;③f(x)=ex;④f(x)=\n 解析:∵sinx≥-1,∴f(x)=sinx的下确界为-1,即f(x)=sinx是有下确界的函数;∵f(x)=lgx的值域为(-∞,+∞),∴f(x)=lgx没有下确界;∴f(x)=ex的值域为(0,+∞),∴f(x)=ex的下确界为0,即f(x)=ex是有下确界的函数;∵f(x)=的下确界为-1.∴f(x)=是有下确界的函数.答案:①③④6.已知函数f(x)=x2,g(x)=x-1. (1)若存在x∈R使f(x)0b<0或b>4.(2)F(x)=x2-mx+1-m2,Δ=m2-4(1-m2)=5m2-4, ①当Δ≤0即-≤m≤时,则必需 -≤m≤0. ②当Δ>0即m<-或m>时,设方程F(x)=0的根为x1,x2(x10. ∴∴-40)在(,+∞)上是单调增函数,则实数a的取值范围__. 解析:∵f(x)=x+(a>0)在(,+∞)上为增函数,∴≤,00,a≠1)在区间(0,)内恒有f(x)>0,则f(x)的单调递增区间为__________.\n 解析:令μ=2x2+x,当x∈(0,)时,μ∈(0,1),而此时f(x)>0恒成立,∴00,即x>0或x<-.∴f(x)的单调递增区间为(-∞,-).答案:(-∞,-)10.试讨论函数y=2(logx)2-2logx+1的单调性. 解:易知函数的定义域为(0,+∞).如果令u=g(x)=logx,y=f(u)=2u2-2u+1,那么原函数y=f[g(x)]是由g(x)与f(u)复合而成的复合函数,而u=logx在x∈(0,+∞)内是减函数,y=2u2-2u+1=2(u-)2+在u∈(-∞,)上是减函数,在u∈(,+∞)上是增函数.又u≤,即logx≤,得x≥;u>,得01时,f(x)<0. (1)求f(1)的值;(2)判断f(x)的单调性;(3)若f(3)=-1,解不等式f(|x|)<-2.\n 解:(1)令x1=x2>0,代入得f(1)=f(x1)-f(x1)=0,故f(1)=0. (2)任取x1,x2∈(0,+∞),且x1>x2,则>1,由于当x>1时,f(x)<0, 所以f()<0,即f(x1)-f(x2)<0,因此f(x1)9,∴x>9或x<-9.因此不等式的解集为{x|x>9或x<-9}.12.已知:f(x)=log3,x∈(0,+∞),是否存在实数a,b,使f(x)同时满足下列三个条件:(1)在(0,1]上是减函数,(2)在[1,+∞)上是增函数,(3)f(x)的最小值是1.若存在,求出a、b;若不存在,说明理由. 解:∵f(x)在(0,1]上是减函数,[1,+∞)上是增函数,∴x=1时,f(x)最小,log3=1.即a+b=2. 设0<x1<x2≤1,则f(x1)>f(x2).即>恒成立. 由此得>0恒成立. 又∵x1-x2<0,x1x2>0,∴x1x2-b<0恒成立,∴b≥1. 设1≤x3<x4,则f(x3)<f(x4)恒成立.∴<0恒成立. ∵x3-x4<0,x3x4>0,∴x3x4>b恒成立.∴b≤1.由b≥1且b≤1可知b=1,∴a=1.∴存在a、b,使f(x)同时满足三个条件.第三节函数的性质A组1.设偶函数f(x)=loga|x-b|在(-∞,0)上单调递增,则f(a+1)与f(b+2)的大小关系为________. 解析:由f(x)为偶函数,知b=0,∴f(x)=loga|x|,又f(x)在(-∞,0)上单调递增,所以0f(b+2).答案:f(a+1)>f(b+2)\n2.(2010年广东三校模拟)定义在R上的函数f(x)既是奇函数又是以2为周期的周期函数,则f(1)+f(4)+f(7)等于________. 解析:f(x)为奇函数,且x∈R,所以f(0)=0,由周期为2可知,f(4)=0,f(7)=f(1),又由f(x+2)=f(x),令x=-1得f(1)=f(-1)=-f(1)?f(1)=0,所以f(1)+f(4)+f(7)=0.答案:03.(2009年高考山东卷改编)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则f(-25)、f(11)、f(80)的大小关系为________. 解析:因为f(x)满足f(x-4)=-f(x),所以f(x-8)=f(x),所以函数是以8为周期的周期函数,则f(-25)=f(-1),f(80)=f(0),f(11)=f(3),又因为f(x)在R上是奇函数,f(0)=0,得f(80)=f(0)=0,f(-25)=f(-1)=-f(1),而由f(x-4)=-f(x)得f(11)=f(3)=-f(-3)=-f(1-4)=f(1),又因为f(x)在区间[0,2]上是增函数,所以f(1)>f(0)=0,所以-f(1)<0,即f(-25)0),由f(1)+f(4)=0,得a(1-2)2-5+a(4-2)2-5=0,∴a=2,∴f(x)=2(x-2)2-5(1≤x≤4). (3)∵y=f(x)(-1≤x≤1)是奇函数,∴f(0)=0,又知y=f(x)在[0,1]上是一次函数,∴可设f(x)=kx(0≤x≤1),而f(1)=2(1-2)2-5=-3,∴k=-3,∴当0≤x≤1时,f(x)=-3x,从而当-1≤x<0时,f(x)=-f(-x)=-3x,故-1≤x≤1时,f(x)=-3x.∴当4≤x≤6时,有-1≤x-5≤1,∴f(x)=f(x-5)=-3(x-5)=-3x+15.当60,若f(-1)=0,那么关于x的不等式xf(x)<0的解集是________. 解析:在(0,+∞)上有f′(x)>0,则在(0,+∞)上f(x)是增函数,在(-∞,0)上是减函数,又f(x)在R上是偶函数,且f(-1)=0,∴f(1)=0.从而可知x∈(-∞,-1)时,f(x)>0;x∈(-1,0)时,f(x)<0;x∈(0,1)时,f(x)<0;x∈(1,+∞)时,f(x)>0.∴不等式的解集为(-∞,-1)∪(0,1)答案:(-∞,-1)∪(0,1).5.(2009年高考江西卷改编)已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的偶函数,若对于x≥0,都有f(x+2)=f(x),且当x∈[0,2)时,f(x)=log2(x+1),则f(-2009)+f(2010)的值为________. 解析:∵f(x)是偶函数,∴f(-2009)=f(2009).∵f(x)在x≥0时f(x+2)=f(x),∴f(x)周期为2.∴f(-2009)+f(2010)=f(2009)+f(2010)=f(1)+f(0)=log22+log21=0+1=1.答案:16.(2010年江苏苏州模拟)已知函数f(x)是偶函数,并且对于定义域内任意的x,满足f(x+2)=-,若当2a,且|x1-a|<|x2-a|时,则f(2a-x1)与f(x2)的大小关系为________.\n 解析:∵y=f(x+a)为偶函数,∴y=f(x+a)的图象关于y轴对称,∴y=f(x)的图象关于x=a对称.又∵f(x)在(-∞,a]上是增函数,∴f(x)在[a,+∞)上是减函数.当x1a,且|x1-a|<|x2-a|时,有a-x1f(x2).答案:f(2a-x1)>f(x2)8.已知函数f(x)为R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x(x+1).若f(a)=-2,则实数a=________. 解析:当x≥0时,f(x)=x(x+1)>0,由f(x)为奇函数知x<0时,f(x)<0,∴a<0,f(-a)=2,∴-a(-a+1)=2,∴a=2(舍)或a=-1.答案:-19.(2009年高考山东卷)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数.若方程f(x)=m(m>0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4=________. 解析:因为定义在R上的奇函数,满足f(x-4)=-f(x),所以f(4-x)=f(x),因此,函数图象关于直线x=2对称且f(0)=0.由f(x-4)=-f(x)知f(x-8)=f(x),所以函数是以8为周期的周期函数.又因为f(x)在区间[0,2]上是增函数,所以f(x)在区间[-2,0]上也是增函数,如图所示,那么方程f(x)=m(m>0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,不妨设x1<x2<x3<x4.由对称性知x1+x2=-12,x3+x4=4,所以x1+x2+x3+x4=-12+4=-8.答案:-810.已知f(x)是R上的奇函数,且当x∈(-∞,0)时,f(x)=-xlg(2-x),求f(x)的解析式. 解:∵f(x)是奇函数,可得f(0)=-f(0),∴f(0)=0.当x>0时,-x<0,由已知f(-x)=xlg(2+x),∴-f(x)=xlg(2+x),即f(x)=-xlg(2+x) (x>0). ∴f(x)=即f(x)=-xlg(2+|x|)(x∈R).\n11.已知函数f(x),当x,y∈R时,恒有f(x+y)=f(x)+f(y).(1)求证:f(x)是奇函数;(2)如果x∈R+,f(x)<0,并且f(1)=-,试求f(x)在区间[-2,6]上的最值. 解:(1)证明:∴函数定义域为R,其定义域关于原点对称. ∵f(x+y)=f(x)+f(y),令y=-x,∴f(0)=f(x)+f(-x).令x=y=0,∴f(0)=f(0)+f(0),得f(0)=0.∴f(x)+f(-x)=0,得f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数. (2)法一:设x,y∈R+,∵f(x+y)=f(x)+f(y),∴f(x+y)-f(x)=f(y). ∵x∈R+,f(x)<0,∴f(x+y)-f(x)<0,∴f(x+y)x,∴f(x)在(0,+∞)上是减函数.又∵f(x)为奇函数,f(0)=0,∴f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.∴f(-2)为最大值,f(6)为最小值.∵f(1)=-,∴f(-2)=-f(2)=-2f(1)=1,f(6)=2f(3)=2[f(1)+f(2)]=-3.∴所求f(x)在区间[-2,6]上的最大值为1,最小值为-3. 法二:设x10,∴f(x2-x1)<0.∴f(x2)-f(x1)<0.即f(x)在R上单调递减.∴f(-2)为最大值,f(6)为最小值.∵f(1)=-,∴f(-2)=-f(2)=-2f(1)=1,f(6)=2f(3)=2[f(1)+f(2)]=-3.∴所求f(x)在区间[-2,6]上的最大值为1,最小值为-3.12.已知函数f(x)的定义域为R,且满足f(x+2)=-f(x). (1)求证:f(x)是周期函数; (2)若f(x)为奇函数,且当0≤x≤1时,f(x)=x,求使f(x)=-在[0,2010]上的所有x的个数. 解:(1)证明:∵f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x), ∴f(x)是以4为周期的周期函数. (2)当0≤x≤1时,f(x)=x, 设-1≤x≤0,则0≤-x≤1,∴f(-x)=(-x)=-x.∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),∴-f(x)=-x,即f(x)=x.故f(x)=x(-1≤x≤1) 又设11,b<0,且ab+a-b=2,则ab-a-b的值等于________. 解析:∵a>1,b<0,∴01.又∵(ab+a-b)2=a2b+a-2b+2=8,∴a2b+a-2b=6,∴(ab-a-b)2=a2b+a-2b-2=4,∴ab-a-b=-2.答案:-22.已知f(x)=ax+b的图象如图所示,则f(3)=________. 解析:由图象知f(0)=1+b=-2,∴b=-3.又f(2)=a2-3=0,∴a=,则f(3)=()3-3=3-3. 答案:3-33.函数y=()2x-x2的值域是________. 解析:∵2x-x2=-(x-1)2+1≤1,∴()2x-x2≥.答案:[,+∞)4.(2009年高考山东卷)若函数f(x)=ax-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是________. 解析:函数f(x)的零点的个数就是函数y=ax与函数y=x+a交点的个数,由函数的图象可知a>1时两函数图象有两个交点,01.答案:(1,+∞)5.(原创题)若函数f(x)=ax-1(a>0,a≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a等于________. 解析:由题意知无解或?a=.答案:6.已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.(1)求a,b的值;\n(2)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围. 解:(1)因为f(x)是R上的奇函数,所以f(0)=0,即=0,解得b=1. 从而有f(x)=.又由f(1)=-f(-1)知=-,解得a=2. (2)法一:由(1)知f(x)==-+, 由上式易知f(x)在R上为减函数,又因f(x)是奇函数,从而不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0?f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(-2t2+k). 因f(x)是R上的减函数,由上式推得t2-2t>-2t2+k. 即对一切t∈R有3t2-2t-k>0,从而Δ=4+12k<0,解得k<-. 法二:由(1)知f(x)=,又由题设条件得+<0 即(22t2-k+1+2)(-2t2-2t+1)+(2t2-2t+1+2)(-22t2-k+1)<0 整理得23t2-2t-k>1,因底数2>1,故3t2-2t-k>0 上式对一切t∈R均成立,从而判别式Δ=4+12k<0,解得k<-.B组1.如果函数f(x)=ax+b-1(a>0且a≠1)的图象经过第一、二、四象限,不经过第三象限,那么一定有________. ①00 ②01且b<0④a>1且b>0 解析:当00,a≠1);②g(x)≠0;若+=,则a等于________. 解析:由f(x)=ax·g(x)得=ax,所以+=?a+a-1=,解得a=2或.答案:2或4.(2010年北京朝阳模拟)已知函数f(x)=ax(a>0且a≠1),其反函数为f-1(x).若f(2)=9,则f-1()+f(1)的值是________. 解析:因为f(2)=a2=9,且a>0,∴a=3,则f(x)=3x=,∴x=-1, 故f-1()=-1.又f(1)=3,所以f-1()+f(1)=2.答案:25.(2010年山东青岛质检)已知f(x)=()x,若f(x)的图象关于直线x=1对称的图象对应的函数为g(x),则g(x)的表达式为________. 解析:设y=g(x)上任意一点P(x,y),P(x,y)关于x=1的对称点P′(2-x,y)在f(x)=()x上,∴y=()2-x=3x-2.答案:y=3x-2(x∈R)6.(2009年高考山东卷改编)函数y=的图象大致为________. 解析:∵f(-x)==-=-f(x),∴f(x)为奇函数,排除④. 又∵y====1+在(-∞,0)、(0,+∞)上都是减函数,排除②、③.答案:①7.(2009年高考辽宁卷改编)已知函数f(x)满足:当x≥4时,f(x)=()x;当x<4时,f(x)=f(x+1),则f(2+log23)=________. 解析:∵2<3<4=22,∴10,且a≠1)在区间[-1,1]上的最大值为14,求实数a的值. 解:f(x)=a2x+2ax-1=(ax+1)2-2,∵x∈[-1,1], (1)当01时,≤ax≤a,∴当ax=a时,f(x)取得最大值. ∴(a+1)2-2=14,∴a=3.综上可知,实数a的值为或3.11.已知函数f(x)=.(1)求证:f(x)的图象关于点M(a,-1)对称; (2)若f(x)≥-2x在x≥a上恒成立,求实数a的取值范围. 解:(1)证明:设f(x)的图象C上任一点为P(x,y),则y=-, P(x,y)关于点M(a,-1)的对称点为P′(2a-x,-2-y).∴-2-y=-2+===, 说明点P′(2a-x,-2-y)也在函数y=的图象上,由点P的任意性知,f(x)的图象关于点M(a,-1)对称. (2)由f(x)≥-2x得≥-2x,则≤2x,化为2x-a·2x+2x-2≥0,则有(2x)2+2a·2x-2·2a≥0在x≥a上恒成立.令g(t)=t2+2a·t-2·2a,则有g(t)≥0在t≥2a上恒成立.∵g(t)的对称轴在t=0的左侧,∴g(t)在t≥2a上为增函数.∴g(2a)≥0.∴(2a)2+(2a)2-2·2a≥0,∴2a(2a-1)≥0,则a≥0.即实数a的取值范围为a≥0.12.(2008年高考江苏)若f1(x)=3|x-p1|,f2(x)=2·3|x-p2|,x∈R,p1、p2为常数,且\n f(x)=(1)求f(x)=f1(x)对所有实数x成立的充要条件(用p1、p2表示);(2)设a,b是两个实数,满足ap2时,g(x)= 所以g(x)max=p1-p2,故只需p1-p2≤log32. 当p1log32时,不妨设p1log32.于是,当x≤p1时,有f1(x)=3p1-x<3p2-x3log32·3x-p2=f2(x),从而f(x)=f2(x). 当p10,且a≠1)的反函数,其图象经过点(,a),则f(x)=________. 解析:由题意f(x)=logax,∴a=logaa=,∴f(x)=logx.答案:logx2.(2009年高考全国卷Ⅱ)设a=log3π,b=log2,c=log3,则a、b、c的大小关系是________. 解析:a=log3π>1,b=log2=log23∈(,1),c=log3=log32∈(0,),故有a>b>c.答案:a>b>c 3.若函数f(x)=,则f(log43)=________. 解析:01. 又是单调递减的,故g(x)递减且过(0,0)点,∴④正确.答案:④5.(原创题)已知函数f(x)=alog2x+blog3x+2,且f()=4,则f(2010)的值为_. 解析:设F(x)=f(x)-2,即F(x)=alog2x+blog3x,则F()=alog2+blog3=-(alog2x+blog3x)=-F(x),∴F(2010)=-F()=-[f()-2]=-2, 即f(2010)-2=-2,故f(2010)=0.答案:0\n6.若f(x)=x2-x+b,且f(log2a)=b,log2f(a)=2(a>0且a≠1).(1)求f(log2x)的最小值及相应x的值;(2)若f(log2x)>f(1)且log2f(x)0;④f()<.上述结论中正确结论的序号是________. 解析:由运算律f(x1)+f(x2)=lgx1+lgx2=lgx1x2=f(x1x2),所以②对;因为f(x)是定义域内的增函数,所以③正确;f()=lg,==lg,∵≥,且x1≠x2,∴lg>lg,所以④错误. 答案:②③3.(2010年枣庄第一次质检)对任意实数a、b,定义运算“*”如下: a*b=,则函数f(x)=log(3x-2)*log2x的值域为________. 解析:在同一直角坐标系中画出y=log(3x-2)和y=log2x两个函数的图象, 由图象可得 f(x)=,值域为(-∞,0].答案:(-∞,0]\n4.已知函数y=f(x)与y=ex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g(a)=1,则实数a的值为________. 解析:由y=f(x)与y=ex互为反函数,得f(x)=lnx,因为y=g(x)的图象与y=f(x)的图象关于x轴对称,故有g(x)=-lnx,g(a)=1?lna=-1,所以a=. 答案:5.已知函数f(x)满足f()=log2,则f(x)的解析式是________. 解析:由log2有意义可得x>0,所以,f()=f(),log2=log2x,即有f()=log2x,故f(x)=log2=-log2x.答案:f(x)=-log2x,(x>0)6.(2009年高考辽宁卷改编)若x1满足2x+2x=5,x2满足2x+2log2(x-1)=5,则x1+x2=________. 解析:由题意2x1+2x1=5,①2x2+2log2(x2-1)=5,②所以2x1=5-2x1,x1=log2(5-2x1),即2x1=2log2(5-2x1).令2x1=7-2t,代入上式得7-2t=2log2(2t-2)=2+2log2(t-1),∴5-2t=2log2(t-1)与②式比较得t=x2,于是2x1=7-2x2.∴x1+x2=.答案:7.当x∈[n,n+1),(n∈N)时,f(x)=n-2,则方程f(x)=log2x根的个数是________. 解析:当n=0时,x∈[0,1),f(x)=-2; 当n=1时,x∈[1,2),f(x)=-1; 当n=2时,x∈[2,3),f(x)=0; 当n=3时,x∈[3,4),f(x)=1; 当n=4时,x∈[4,5),f(x)=2; 当n=5时,x∈[5,6),f(x)=3.答案:28.(2010年福建厦门模拟)已知lga+lgb=0,则函数f(x)=ax与函数g(x)=-logbx的图象可能是________. 解析:由题知,a=,则f(x)=()x=b-x,g(x)=-logbx,当01时,f(x)单调递减,g(x)单调递减. 答案:②\n9.已知曲线C:x2+y2=9(x≥0,y≥0)与函数y=log3x及函数y=3x的图象分别交于点A(x1,y1),B(x2,y2),则x12+x22的值为________. 解析:∵y=log3x与y=3x互为反函数,所以A与B两点关于y=x对称,所以x1=y2,y1=x2,∴x12+x22=x12+y12=9.答案:910.已知函数f(x)=lg(k∈R且k>0).(1)求函数f(x)的定义域; (2)若函数f(x)在[10,+∞)上是单调增函数,求k的取值范围. 解:(1)由>0及k>0得>0,即(x-)(x-1)>0. ①当0;②当k=1时,x∈R且x≠1;③当k>1时,x<或x>1.综上可得当00,∴k>. 又f(x)=lg=lg(k+),故对任意的x1,x2,当10≤x1,∴k-1<0,∴k<1.综上可知k∈(,1).11.(2010年天津和平质检)已知f(x)=loga(a>0,a≠1).(1)求f(x)的定义域; (2)判断f(x)的奇偶性并给予证明;(3)求使f(x)>0的x的取值范围. 解:(1)由>0,解得x∈(-1,1). (2)f(-x)=loga=-f(x),且x∈(-1,1),∴函数y=f(x)是奇函数. (3)若a>1,f(x)>0,则>1,解得00,则0<<1,解得-10且a≠1. (1)对于函数f(x),当x∈(-1,1)时,f(1-m)+f(1-m2)<0,求实数m的集合;\n (2)x∈(-∞,2)时,f(x)-4的值恒为负数,求a的取值范围. 解:令logax=t(t∈R),则x=at,∴f(t)=(at-a-t), ∴f(x)=(ax-a-x).∵f(-x)=(a-x-ax)=-f(x), ∴f(x)是R上的奇函数. 当a>1时,>0,ax是增函数,-a-x是增函数,∴f(x)是R上的增函数; 当00且a≠1时,f(x)是R上的增函数. (1)由f(1-m)+f(1-m2)<0有f(1-m)<-f(1-m2)=f(m2-1), ∴解得m∈(1,). (2)∵f(x)是R上的增函数,∴f(x)-4也是R上的增函数,由x<2,得f(x)1且01的解集为________. 解析:∵a>1,01?logb(x-3)>0?logb(x-3)>logb1?01时,=x>1,∴x>x,∴排除①.答案:④3.(2010年江苏海门质检)若x∈(0,1),则下列结论正确的是__________. ①2x>x>lgx ②2x>lgx>x③x>2x>lgx④lgx>x>2x\n 解析:∵x∈(0,1),∴2>2x>1,00,即a<0.由a2≥1知a≤-1.因此,a的取值范围为(-∞,-1]. (2)记f(x)的最小值为g(a).则有f(x)=2x2+(x-a)|x-a| = (ⅰ)当a≥0时,f(-a)=-2a2,由①②知f(x)≥-2a2,此时g(a)=-2a2. (ⅱ)当a<0时,f()=a2.若x>a,则由①知f(x)≥a2; 若x≤a,则x+a≤2a<0,由②知f(x)≥2a2>a2.此时g(a)=a2. 综上,得g(a)= (3)(ⅰ)当a∈(-∞,-]∪[,+∞)时,解集为(a,+∞); (ⅱ)当a∈[-,)时,解集为[,+∞); (ⅲ)当a∈(-,-)时,解集为(a,]∪[,+∞).B组1.(2010年江苏无锡模拟)幂函数y=f(x)的图象经过点(-2,-),则满足f(x)=27的x的值是__________.\n 解析:设幂函数为y=xα,图象经过点(-2,-),则-=(-2)α,∴α=-3,∵x-3=27,∴x=.答案:2.(2010年安徽蚌埠质检)已知幂函数f(x)=xα的部分对应值如下表:x1f(x)1 则不等式f(|x|)≤2的解集是__________. 解析:由表知=()α,∴α=,∴f(x)=x.∴(|x|)≤2,即|x|≤4,故-4≤x≤4. 答案:{x|-4≤x≤4}3.(2010年广东江门质检)设k∈R,函数f(x)=F(x)=f(x)+kx,x∈R.当k=1时,F(x)的值域为__________. 解析:当x>0时,F(x)=+x≥2;当x≤0时,F(x)=ex+x,根据指数函数与幂函数的单调性,F(x)是单调递增函数,F(x)≤F(0)=1,所以k=1时,F(x)的值域为(-∞,1]∪[2,+∞).答案:(-∞,1]∪[2,+∞)4.设函数f(x)=若f(-4)=f(0),f(-2)=0,则关于x的不等式f(x)≤1的解集为__________. 解析:由f(-4)=f(0),得b=4.又f(-2)=0,可得c=4,∴或可得-3≤x≤-1或x>0.答案:{x|-3≤x≤-1或x>0}5.(2009年高考天津卷改编)已知函数f(x)=若f(2-a2)>f(a),则实数a的取值范围是__________.解析:函数f(x)=的图象如图. 知f(x)在R上为增函数. ∵f(2-a2)>f(a),即2-a2>a. 解得-20时,g(x)=-2+2x=0,∴x=1;当x≤0时,g(x)=-x2+x+1+x=0,∴x2-x-1=0,∴x=2(舍)或x=-,所以有两个零点.答案:28.设函数f(x)=x|x|+bx+c,给出下列四个命题:①c=0时,f(x)是奇函数;②b=0,c>0时,方程f(x)=0只有一个实根;③f(x)的图象关于(0,c)对称;④方程f(x)=0至多有两个实根.其中正确的命题是__________. 解析:c=0时,f(-x)=-x|-x|+b(-x)=-x|x|-bx=-f(x),故f(x)是奇函数;b=0,c>0时,f(x)=x|x|+c=0,∴x≥0时,x2+c=0无解,x<0时,f(x)=-x2+c=0,∴x=-,有一个实数根.答案:①②③9.(2010年湖南长沙质检)对于区间[a,b]上有意义的两个函数f(x)与g(x),如果对于区间[a,b]中的任意数x均有|f(x)-g(x)|≤1,则称函数f(x)与g(x)在区间[a,b]上是密切函数,[a,b]称为密切区间.若m(x)=x2-3x+4与n(x)=2x-3在某个区间上是“密切函数”,则它的一个密切区间可能是________. ①[3,4]②[2,4]③[2,3]④[1,4] 解析:|m(x)-n(x)|≤1?|x2-5x+7|≤1,解此绝对值不等式得2≤x≤3,故在区间[2,3]上|m(x)-n(x)|的值域为[0,1],∴|m(x)-n(x)|≤1在[2,3]上恒成立. 答案:③\n10.设函数f(x)=x2+2bx+c(c0, ∴f(m-4)的符号为正.11.(2010年安徽合肥模拟)设函数f(x)=ax2+bx+c,且f(1)=-,3a>2c>2b,求证:(1)a>0且-3<<-;(2)函数f(x)在区间(0,2)内至少有一个零点;(3)设x1、x2是函数f(x)的两个零点,则≤|x1-x2|<. 证明:(1)∵f(1)=a+b+c=-,∴3a+2b+2c=0. 又3a>2c>2b,∴3a>0,2b<0,∴a>0,b<0.又2c=-3a-2b,由3a>2c>2b, ∴3a>-3a-2b>2b.∵a>0,∴-3<<-. (2)∵f(0)=c,f(2)=4a+2b+c=a-c, ①当c>0时,∵a>0,∴f(0)=c>0且f(1)=-<0, ∴函数f(x)在区间(0,1)内至少有一个零点. ②当c≤0时,∵a>0,∴f(1)=-<0且f(2)=a-c>0,∴函数f(x)在区间(1,2)内至少有一个零点.综合①②得f(x)在(0,2)内至少有一个零点. (3)∵x1、x2是函数f(x)的两个零点,则x1、x2是方程ax2+bx+c=0的两个根,∴x1+x2=-,x1x2==--,∴|x1-x2|==\n=.∵-3<<-,∴≤|x1-x2|<.12.已知函数f(x)