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- 2021-05-13 发布
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高中数学必修1综合复习
评卷人
得 分
一.选择题(共25小题)
1.已知集合A={﹣1,0,1},B={x|1≤2x<4},则A∩B等于( )
A.{1} B.{﹣1,1} C.{1,0} D.{﹣1,0,1}
2.已知集合A={x|x2+x>2},B={x|2x<1},则(∁RA)∩B等于( )
A.[0,1] B.(﹣2,1) C.[﹣2,0) D.[﹣1,0]
3.已知函数f(2x+1)的定义域为(0,3),则f(x)的定义域为( )
A.(1,3) B.(1,7) C.(1,3) D.(﹣,1)
4.f(x)=(x+1)的定义域是( )
A.(0,1)∪(1,4] B.[﹣1,1)∪(1,4]
C.(﹣1,4) D.(﹣1,1)∪(1,4]
5.已知函数f(x)=满足对任意的实数x1≠x2都有<0成立,则实数a的取值范围为( )
A.(﹣∞,2) B.(﹣∞,] C.(﹣∞,2] D.[,2)
6.已知函数f(x)定义域为[﹣1,4],则f(3x﹣1)的定义域为( )
A.[4,19] B.[,4] C.[0,] D.[,5]
7.设f(x)是偶函数且在(﹣∞,0)上是减函数,f(﹣1)=0则不等式xf(x)>0的解集为( )
A.(﹣1,0)∪(0,1) B.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
C.(﹣1,0)∪(1,+∞) D.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)
8.已知f(x)是定义域为[﹣3,3]的奇函数,且在[﹣3,0]上是减函数,那么不等式f(x+1)>f(3﹣2x)的解集是( )
A. B.[0,2] C. D.
9.已知f(x)是偶函数,它在[0,+∞)上是减函数,若f(lgx)>f(1),则实数x
第33页(共33页)
的取值范围是( )
A.(,1) B.(0,)∪(1,+∞)
C.(,10) D.(0,1)∪(10,+∞)
10.若函数f(x)=是R上的增函数,则实数a的取值范围是 ( )
A.(1,+∞) B.(1,8) C.(4,8) D.[4,8)
11.函数f(x)=log2|2x﹣1|的图象大致是( )
A. B.
C. D.
12.函数f(x)=log2|x﹣1|的图象大致是( )
A. B.
C. D.
13.函数f(x)=xa满足f(2)=4,那么函数g(x)=loga|x+1|的图象大致为( )
第33页(共33页)
A. B.
C. D.
14.三个数20.3,0.32,log0.32的大小顺序是( )
A.0.32<log0.32<20.3 B.0.32<20.3<log0.32
C.log0.32<20.3<0.32 D.log0.32<0.32<20.3
15.函数f(x)=﹣log(x2﹣6x+8)的单调递增区间为( )
A.(4,+∞) B.(﹣∞,2) C.(3,+∞) D.(3,4)
16.函数f(x)=log2(x2﹣ax+3a)在[2,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是( )
A.a≤4 B.a≤2 C.﹣4<a≤4 D.﹣2≤a≤4
17.二次函数y=x2﹣4x+3在区间(1,4]上的值域是( )
A.[﹣1,+∞) B.(0,3] C.[﹣1,3] D.(﹣1,3]
18.已知0<a<1,则函数y=|logax|﹣a|x|零点的个数是( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.1个或2个或3个
19.若函数f(x)=ax﹣1+3恒过定点P,点P的坐标为( )
A.(1,0) B.(1,4) C.(0,4) D.(2,3)
20.幂函数在(0,+∞)时是减函数,则实数m的值为( )
A.2或﹣1 B.﹣1 C.2 D.﹣2或1
21.已知函数.若f(x)有两个零点,则实数a的取值范围是( )
A.[0,1) B.(0,1) C.(0,) D.[0,)
22.已知函数f(x)=,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a
第33页(共33页)
的取值范围是( )
A.[﹣1,0) B.[0,+∞) C.[﹣1,+∞) D.[1,+∞)
23.若关于x的方程x2﹣4|x|+5=m有四个不同的实数解,则实数m的取值范围是( )
A.(2,3) B.[2,3] C.(1,5) D.[1,5]
24.函数函数f(x)=x2﹣4x+5﹣2lnx的零点个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
25.函数f(x)=x3+lgx﹣18的零点所在的区间为( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
评卷人
得 分
二.解答题(共15小题)
26.计算:
(1)
(2)
27.设f(x)的定义域为(0,+∞),对于任意正实数m,n恒有f(m•n)=f(m)+f(n),且当x>1时,.
(1)求f(2)的值;
(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(3)解关于x的不等式.
第33页(共33页)
28.已知a∈R,当x>0时,f(x)=log2(+a).
(1)若函数f(x)过点(1,1),求此时函数f(x)的解析式;
(2)若函数g(x)=f(x)+2log2x只有一个零点,求实数a的范围;
(3)设a>0,若对任意实数t∈[,1],函数f(x)在[t,t+1]上的最大值与最小值的差不大于1,求实数a的取值范围.
29.关于x的方程x2﹣2x+a=0,当a为何值时:
(1)方程一根大于1,另一根小于1?
(2)方程一根在(﹣1,1)内,另一根在(2,3)内?
(3)方程的两个根都大于0?
30.已知函数f(x)=x+,且f(1)=10.
(1)求a的值;
(2)判断f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(3)函数在(3,+∞)上是增函数,还是减函数?并证明你的结论.
31.定义在R上的函数f(x),满足当x>0时,f(x)>1,且对任意的x,y∈R,有f(x+y)=f(x)•f(y),且f(1)=2
(1)求f(0)的值;
(2)求证:对任意的x∈R,都有f(x)>0
(3)解不等式f(3﹣x2)>4.
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32.已知f(x)为定义在[﹣1,1]上的奇函数,当x∈[﹣1,0]时,函数解析式f(x)=﹣(a∈R).
(1)写出f(x)在[0,1]上的解析式;
(2)求f(x)在[0,1]上的最大值.
33.已知函数f(x)=log2[x2﹣2(2a﹣1)x+8],a∈R.
(1)若f(x)在(a,+∞)内为增函数,求实数a的取值范围;
(2)若关于x的方程f(x)=1﹣(x+3)在[1,3]内有唯一实数,求实数a的取值范围.
34.已知函数f(x)=,
(1)若a=﹣1,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)有最大值3,求a的值.
(3)若f(x)的值域是(0,+∞),求a的取值范围.
35.已知函数f(x)=22x﹣2x+1+1.
(1)求f(log218+6);
(2)若x∈[﹣1,2],求函数f(x)的值域.
第33页(共33页)
36.已知函数f(x)=﹣+5,x∈[2,4],求f(x)的最大值及最小值.
37.已知函数f(x)=loga(1﹣x)+loga(x+3)(0<a<1)
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)求函数f(x)的零点;
(3)若函数f(x)的最小值为﹣4,求a的值.
38.已知幂函数为奇函数,且在区间(0,+∞)上是减函数.
(1)求f(x);
(2)比较f(﹣2019)与f(﹣2)的大小.
第33页(共33页)
39.已知f(x)是定义在[﹣1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若a,b∈[﹣1,1],a+b≠0时,有>0成立.
(Ⅰ)判断f(x)在[﹣1,1]上的单调性,并证明;
(Ⅱ)解不等式:f(2x﹣1)<f(1﹣3x);
(Ⅲ)若f(x)≤m2﹣2am+1对所有的a∈[﹣1,1]恒成立,求实数m的取值范围.
40.设函数y=f(x)(x∈R且x≠0)对任意非零实数x1,x2恒有f(x1x2)=f(x1)+f(x2),且对任意x>1,f(x)<0.
(1)求f(﹣1)及f(1)的值;
(2)判断函数f(x)的奇偶性;
(3)求不等式的解集.
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高中数学必修1综合复习
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.已知集合A={﹣1,0,1},B={x|1≤2x<4},则A∩B等于( )
A.{1} B.{﹣1,1} C.{1,0} D.{﹣1,0,1}
【分析】由1≤2x<4得20≤2x<22,求出x的范围及求出集合B,由交集的运算求出A∩B.
【解答】解:由1≤2x<4得20≤2x<22,所以0≤x<2,则B={x|0≤x<2},
又合A={﹣1,0,1},则A∩B={0,1},
故选:C.
2.已知集合A={x|x2+x>2},B={x|2x<1},则(∁RA)∩B等于( )
A.[0,1] B.(﹣2,1) C.[﹣2,0) D.[﹣1,0]
【分析】求出集合的等价条件,根据集合的基本运算进行求解即可.
【解答】解:A={x|x2+x>2}={x|x2+x﹣2>0}={x|x>1或x<﹣2},
B={x|2x<1}={x|x<0},
则(∁RA)={x|﹣2≤x≤1},
则(∁RA)∩B={x|﹣2≤x<0},
故选:C.
3.已知函数f(2x+1)的定义域为(0,3),则f(x)的定义域为( )
A.(1,3) B.(1,7) C.(1,3) D.(﹣,1)
【分析】根据f(2x+1)的定义域即可得出0<x<3,进而可求出2x+1的范围,即得出f(x)的定义域.
【解答】解:∵f(2x+1)的定义域为(0,3),
∴0<x<3,
∴1<2x+1<7,
∴f(x)的定义域为(1,7).
故选:B.
第33页(共33页)
4.f(x)=(x+1)的定义域是( )
A.(0,1)∪(1,4] B.[﹣1,1)∪(1,4]
C.(﹣1,4) D.(﹣1,1)∪(1,4]
【分析】直接由对数式的真数大于0求解分式不等式得答案.
【解答】解:根据题意得,
解得:﹣1<x<1或1<x≤4
故f(x)=(x+1)的定义域是(﹣1,1)∪(1,4].
故选:D.
5.已知函数f(x)=满足对任意的实数x1≠x2都有<0成立,则实数a的取值范围为( )
A.(﹣∞,2) B.(﹣∞,] C.(﹣∞,2] D.[,2)
【分析】由已知可得函数f(x)在R上为减函数,则分段函数的每一段均为减函数,且在分界点左段函数不小于右段函数的值,进而得到实数a的取值范围.
【解答】解:若对任意的实数x1≠x2都有<0成立,
则函数f(x)在R上为减函数,
∵函数f(x)=,
故,
解得:a∈(﹣∞,],
故选:B.
6.已知函数f(x)定义域为[﹣1,4],则f(3x﹣1)的定义域为( )
A.[4,19] B.[,4] C.[0,] D.[,5]
第33页(共33页)
【分析】根据复合函数定义域之间的关系即可得到结论.
【解答】解:∵函数f(x)定义域为[﹣1,4],
∴由﹣1≤3x﹣1≤4,解得0≤x≤,
故函数f(3x﹣1)的定义域为[0,],
故选:C.
7.设f(x)是偶函数且在(﹣∞,0)上是减函数,f(﹣1)=0则不等式xf(x)>0的解集为( )
A.(﹣1,0)∪(0,1) B.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
C.(﹣1,0)∪(1,+∞) D.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)
【分析】先根据偶函数的性质确定函数在(0,∞)上是增函数,再将不等式等价变形,利用函数的单调性,即可求解不等式.
【解答】解:∵f(x)是偶函数且在(﹣∞,0)上是减函数,
∴函数在(0,+∞)上是增函数,
∵f(﹣1)=0,∴f(1)=0,
则不等式xf(x)>0等价于或,
解得x>1或﹣1<x<0,
故不等式xf(x)>0的解集为(﹣1,0)∪(1,+∞),
故选:C.
8.已知f(x)是定义域为[﹣3,3]的奇函数,且在[﹣3,0]上是减函数,那么不等式f(x+1)>f(3﹣2x)的解集是( )
A. B.[0,2] C. D.
【分析】根据函数的奇偶性和单调性之间的关系,将不等式进行转化,即可得到不等式的解集.
【解答】解:∵f(x)是定义在[﹣3,3]上的奇函数,且在[﹣3,0]上是减函数,
∴f(x)在[0,3]上为减函数,
由f(x+1)>f(3﹣2x)
第33页(共33页)
可得,
解可得,0,
故不等式的解集为{x|0},
故选:C.
9.已知f(x)是偶函数,它在[0,+∞)上是减函数,若f(lgx)>f(1),则实数x的取值范围是( )
A.(,1) B.(0,)∪(1,+∞)
C.(,10) D.(0,1)∪(10,+∞)
【分析】利用偶函数的性质,f(1)=f(﹣1),在[0,+∞)上是减函数,在(﹣∞,0)上单调递增,列出不等式,解出x的取值范围.
【解答】解:∵f(x)是偶函数,它在[0,+∞)上是减函数,
∴f(x)在(﹣∞,0)上单调递增,
由f(lgx)>f(1),f(1)=f(﹣1)
得:﹣1<lgx<1,
∴<x<10,
故选:C.
10.若函数f(x)=是R上的增函数,则实数a的取值范围是 ( )
A.(1,+∞) B.(1,8) C.(4,8) D.[4,8)
【分析】若函数f(x)=是R上的增函数,则,解得实数a的取值范围
【解答】解:∵函数f(x)=是R上的增函数,
第33页(共33页)
∴,
解得:a∈[4,8),
故选:D.
11.函数f(x)=log2|2x﹣1|的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【分析】需要分数讨论,利用函数的单调性和函数值域即可判断
【解答】解:当x>0时,f(x)=log2(2x﹣1),由于y=log2t为增函数,t=2x﹣1为增函数,故函数f(x)在(0,+∞)为增函数,
当x<0时,f(x)=log2(1﹣2x),由于y=log2t为增函数,t=1﹣2x为减函数,故函数f(x)在(﹣∞,0))为减函数,且t=1﹣2x为的值域为(0,1)故f(x)<0,
故选:A.
12.函数f(x)=log2|x﹣1|的图象大致是( )
A. B.
C. D.
第33页(共33页)
【分析】对x的取值进行讨论去掉绝对值符号,转化成对数函数的形式,再结合函数的解析式判断单调性,结合特殊值选出图象.
【解答】解:原函数可化为
y=log2|x﹣1|=
由复合函数的单调性知x<1时函数y=log2(1﹣x)单调递减,x>1时函数y=log2(x﹣1)单调递增,
且f()=<0,
只有图象B符合,
故选:B.
13.函数f(x)=xa满足f(2)=4,那么函数g(x)=loga|x+1|的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【分析】利用已知条件求出a,然后判断函数的图象即可.
【解答】解:函数f(x)=xa满足f(2)=4,可得a=2.
函数g(x)=log2|x+1|关于x=﹣1对称,所以函数的图象为:
故选:B.
14.三个数20.3,0.32,log0.32的大小顺序是( )
A.0.32<log0.32<20.3 B.0.32<20.3<log0.32
第33页(共33页)
C.log0.32<20.3<0.32 D.log0.32<0.32<20.3
【分析】利用指数函数与对数函数的单调性即可得出.
【解答】解:∵20.3>1,0<0.32<1,log0.32<0,
∴log0.32<0.32<20.3,
故选:D.
15.函数f(x)=﹣log(x2﹣6x+8)的单调递增区间为( )
A.(4,+∞) B.(﹣∞,2) C.(3,+∞) D.(3,4)
【分析】欲求得函数f(x)=﹣log(x2﹣6x+8)的单调递增区间,由于y=﹣是增函数,故要求内层函数t=x2﹣6x+8是增函数时,原函数才为增函数.问题转化为求t=x2﹣6x+8的单调增区间,但要注意要保证t>0.
【解答】解:根据题意,函数f(x)=﹣log(x2﹣6x+8),分解成两部分:y=﹣外层函数,t=x2﹣6x+8是内层函数.
根据复合函数的单调性,可得函数y=﹣是增函数,
则函数f(x)=﹣log(x2﹣6x+8)的单调递增区间,就是函数t=x2﹣6x+8单调递增区间(3,+∞),
由x2﹣6x+8>0可得x>4或x<2,则可得函数的单调递增区间(4,+∞)
故选:A.
16.函数f(x)=log2(x2﹣ax+3a)在[2,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是( )
A.a≤4 B.a≤2 C.﹣4<a≤4 D.﹣2≤a≤4
【分析】由题意可得y=x2﹣ax+3a在[2,+∞)上是增函数且大于零,故有,由此求得a的范围.
【解答】解:∵函数f(x)=log2(x2﹣ax+3a)在[2,+∞)上是增函数,
∴y=x2﹣ax+3a在[2,+∞)上是增函数且大于零,
故有,求得﹣4<a≤4,
故选:C.
17.二次函数y=x2﹣4x+3在区间(1,4]上的值域是( )
第33页(共33页)
A.[﹣1,+∞) B.(0,3] C.[﹣1,3] D.(﹣1,3]
【分析】先将二次函数配方,确定函数在指定区间上的单调性,进而可确定函数的值域.
【解答】解:函数y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1
∴函数的对称轴为直线x=2,函数的图象开口向上,
∴函数在(1,2]上单调减,在[2,4]上单调增
∴x=2时,函数取得最小值﹣1;x=4时,函数取得最大值3;
∴二次函数y=x2﹣4x+3在区间(1,4]上的值域是[﹣1,3]
故选:C.
18.已知0<a<1,则函数y=|logax|﹣a|x|零点的个数是( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.1个或2个或3个
【分析】由题意可得,呢命题即求函数y=a|x|与 y=|logax|的交点的个数,数形结合得出结论.
【解答】解:∵0<a<1,函数y=|logax|﹣a|x|的零点的个数就等于方程=a|x|=|logax|的解的个数,
即函数y=a|x|与 y=|logax|的交点的个数.
如图所示:
故函数y=a|x|与 y=|logax|的交点的个数为2,
故选:B.
19.若函数f(x)=ax﹣1+3恒过定点P,点P的坐标为( )
A.(1,0) B.(1,4) C.(0,4) D.(2,3)
第33页(共33页)
【分析】令指数等于零,求得x、y的值,可得定点的坐标.
【解答】解:对于函数f(x)=ax﹣1+3,令x﹣1=0,求得x=1,f(x)=4,
可得函数的函数的图象经过定点(1,4),
故选:B.
20.幂函数在(0,+∞)时是减函数,则实数m的值为( )
A.2或﹣1 B.﹣1 C.2 D.﹣2或1
【分析】由题意利用幂函数的定义和性质可得 ,由此解得m的值.
【解答】解:由于幂函数在(0,+∞)时是减函数,
故有 ,
解得 m=﹣1,
故选:B.
21.已知函数.若f(x)有两个零点,则实数a的取值范围是( )
A.[0,1) B.(0,1) C.(0,) D.[0,)
【分析】本题将f(x)有两个零点转化为y=a和g(x)=图象有两个交点,把g(x)的图象画出来后分析出来a的范围.
【解答】解:∵f(x)有两个零点,∴y=a和g(x)=图象有两个交点.
∵g′(x)=,∴g(x)在(﹣∞,1)增,在(1,+∞)减,且g(x)的最大值为g(1)=.
∴g(x)的图象如下图
第33页(共33页)
∵g(1)=,∴0<a<.
故选:C.
22.已知函数f(x)=,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是( )
A.[﹣1,0) B.[0,+∞) C.[﹣1,+∞) D.[1,+∞)
【分析】由g(x)=0得f(x)=﹣x﹣a,分别作出两个函数的图象,根据图象交点个数与函数零点之间的关系进行转化求解即可.
【解答】解:由g(x)=0得f(x)=﹣x﹣a,
作出函数f(x)和y=﹣x﹣a的图象如图:
当直线y=﹣x﹣a的截距﹣a≤1,即a≥﹣1时,两个函数的图象都有2个交点,
即函数g(x)存在2个零点,
故实数a的取值范围是[﹣1,+∞),
故选:C.
第33页(共33页)
23.若关于x的方程x2﹣4|x|+5=m有四个不同的实数解,则实数m的取值范围是( )
A.(2,3) B.[2,3] C.(1,5) D.[1,5]
【分析】根据题意可以令f(x)=x2﹣4|x|+5,h(x)=m,可以分别画出这两个函数的图象,利用数形结合的方法进行求解;
【解答】解:∵关于x的方程x2﹣4|x|+5=m有四个不同的实数解,
∴令f(x)=|x|2﹣4|x|+5=(|x|﹣2)2+1,h(x)=m,
分别画出函数f(x)和h(x)的图象,
∵要使f(x)的图象与h(x)的图象有两个交点,
如上图直线h(x)=m应该在直线l和直线n之间,
∴1<m<5,
故选:C.
24.函数函数f(x)=x2﹣4x+5﹣2lnx的零点个数为( )
第33页(共33页)
A.3 B.2 C.1 D.0
【分析】将函数的零点问题转化为方程的根的问题,进一步转化为函数图象的交点问题.
【解答】解:由题意可得x>0,求函数f(x)=x2﹣4x+5﹣2lnx的零点个数,
即求方程lnx=(x﹣2)2+的解的个数.
数形结合可得,
函数y=lnx的图象(蓝线部分)和函数y=(x﹣2)2+(红线部分)的图象有2个交点,
故f(x)=lnx﹣x2+2x+5有两个零点,
故选:B.
25.函数f(x)=x3+lgx﹣18的零点所在的区间为( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
【分析】函数零点左右两边函数值的符号相反,根据函数在一个区间上两个端点的函数值的符号确定是否存在零点.
【解答】解:∵函数f(x)=x3+lgx﹣18在定义域内是连续增函数;
f(2)=8﹣18+lg2<0,f(3)=27﹣18+lg3=9+lg3>0;
∴f(2)f(3)<0,
根据零点存在性定理,
f(x)的零点在区间(2,3)上,
故选:C.
二.解答题(共15小题)
26.计算:
第33页(共33页)
(1)
(2)
【分析】(1)进行指数的运算即可;
(2)进行对数的运算即可.
【解答】解:(1)原式=;
(2)原式=4+4+2lg5+lg2⋅(2﹣lg2)+(lg2)2=8+2(lg2+lg5)=8+2=10.
27.设f(x)的定义域为(0,+∞),对于任意正实数m,n恒有f(m•n)=f(m)+f(n),且当x>1时,.
(1)求f(2)的值;
(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(3)解关于x的不等式.
【分析】(1)利用赋值法,可令m=n=1可求得f(1)=0,再令,可求f(2)的值;
(2)为定义法证明函数的单调性,注意步骤;(3)利用已证的单调性把不等式转化为不等式组求解.
【解答】解:(1)对于任意正实数m,n;恒有f(mn)=f(m)+f(n)
令m=n=1,f(1)=2f(1)∴f(1)=0,
又∵
再令,得
∵
(2)令0<x1<x2,则
∵当x>1时,
第33页(共33页)
=
∴f(x2)>f(x1)
∴f(x)在区间(0,+∞)上是增函数.
(3)∵f(mn)=f(m)+f(n)f(2)=1
∴f(4)=2f(2)=2
=
∴原不等式可化为,又∵f(x)在区间(0,+∞)上是增函数
∴∴
∴x≥6
28.已知a∈R,当x>0时,f(x)=log2(+a).
(1)若函数f(x)过点(1,1),求此时函数f(x)的解析式;
(2)若函数g(x)=f(x)+2log2x只有一个零点,求实数a的范围;
(3)设a>0,若对任意实数t∈[,1],函数f(x)在[t,t+1]上的最大值与最小值的差不大于1,求实数a的取值范围.
【分析】(1)由f(1)=log2(1+a)=1,解得a=1,由此能求出此时函数f(x)的解析式.
(2)g(x)=log2(x+ax2),由函数g(x)只有一个零点,从而h(x)=ax2+x=1在(0,+∞)上只有一个解,由此能求出a.
(3)f(x)=,,由题意,得f(t)﹣f(t+1)≤1,从而a≥,设Q(t)=,Q′(t)=,由此利用导数性质能求出实数a的取值范围.
第33页(共33页)
【解答】解:(1)∵a∈R,当x>0时,f(x)=log2(+a).
函数f(x)过点(1,1),
∴f(1)=log2(1+a)=1,解得a=1,
∴此时函数f(x)=log2(+1)(x>0).
(2)g(x)=f(x)+2log2x=+2log2x=log2(x+ax2),
∵函数g(x)=f(x)+2log2x只有一个零点,
∴g(x)=f(x)+2log2x=log2(x+ax2)=0
∴(+a)•x2=1化为ax2+x﹣1=0
∴h(x)=ax2+x=1在(0,+∞)上只有一个解,
∴当a=0时,h(x)=x﹣1,只有一个零点,可得x=1;
当a≠0时,h(x)=ax2+x﹣1在(0,+∞)上只有一个零点,
当a>0时,成立;
当a<0时,令△=1+4a=0解得a=﹣,可得x=2.
综上可得,a≥0或a=﹣.
(3)f(x)=,
f′(x)=﹣,
当x>0时,f′(x)<0,f(x)在[t,t+1]上的最大值与最小值分别是f(t)与f(t+1),
由题意,得f(t)﹣f(t+1)≤1,
∴≤2,
整理,得a≥,
设Q(t)=,
Q′(t)=,
当t∈[,1]时,Q′(t)<0,
第33页(共33页)
则a≥Q(t),∴a≥Q(),解得a≥.
∴实数a的取值范围是[,+∞).
29.关于x的方程x2﹣2x+a=0,当a为何值时:
(1)方程一根大于1,另一根小于1?
(2)方程一根在(﹣1,1)内,另一根在(2,3)内?
(3)方程的两个根都大于0?
【分析】(1)设f(x)=x2﹣2x+a,由f(1)=a﹣1<0,求得a的范围.
(2)由,求得a的范围.
(3)由,求得a的范围.
【解答】解:(1)设f(x)=x2﹣2x+a,若关于x的方程x2﹣2x+a=0一根大于1,另一根小于1,
则有f(1)=a﹣1<0,求得a<1.
(2)若关于x的方程x2﹣2x+a=0一根在(﹣1,1)内,另一根在(2,3)内,
则有,由此求得﹣3<a<0.
(3)若方程x2﹣2x+a=0的两个根都大于0,则有,求得0<a≤1.
30.已知函数f(x)=x+,且f(1)=10.
(1)求a的值;
(2)判断f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(3)函数在(3,+∞)上是增函数,还是减函数?并证明你的结论.
【分析】(1)由f(x)=x+,且f(1)=10,知f(1)=1+a=10,由此能求出a.
(2)由f(x)=x+,知f(﹣x)=﹣f(x),由此能得到f(x)是奇函数.
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(3)设x2>x1>3,利用定义法能推导出f(x)=x+在(3,+∞)上为增函数.
【解答】解:(1)∵f(x)=x+,且f(1)=10,
∴f(1)=1+a=10,解得a=9.
(2)∵f(x)=x+,
∴f(﹣x)=﹣x+=﹣(x+)=﹣f(x),
∴f(x)是奇函数.
(3)函数在(3,+∞)上是增函数.
证明如下:设x2>x1>3,f(x2)﹣f(x1)=x2+﹣x1﹣=(x2﹣x1)+(﹣)
=(x2﹣x1)+=,
∵x2>x1>3,∴x2﹣x1>0,x1x2>9,
∴f(x2)﹣f(x1)>0,
∴f(x2)>f(x1),
∴f(x)=x+在(3,+∞)上为增函数.
31.定义在R上的函数f(x),满足当x>0时,f(x)>1,且对任意的x,y∈R,有f(x+y)=f(x)•f(y),且f(1)=2
(1)求f(0)的值;
(2)求证:对任意的x∈R,都有f(x)>0
(3)解不等式f(3﹣x2)>4.
【分析】(1)令x=y=0,得f(0)=f(0)•f(0),再令y=0,得f(x)=f(x)•f(0)对任意的x∈R成立,于是可求得f(0)的值;
(2)易证f(x)=f(+)=≥0,再用反证法证得f(x)≠0即可;
(3)令x=y=1,由f(1+1)=f(1)•f(1)及f(1)=2,可求得f(2)=4;再利用单调性的定义判断函数f(x)在(﹣∞,+∞)上的单调性,即可求得不等式f(3﹣x2)>4的解集.
【解答】解:(1)∵对任意的x,y∈R,有f(x+y)=f(x)•f(y),
令x=y=0,得f(0)=f(0)•f(0),再令y=0得f(x)=f(x)•f(0)对任意的x∈R成立,
第33页(共33页)
∴f(0)≠0,
∴f(0)=1;
(2)证明:∵对任意的x∈R,有f(x)=f(+)=f()•f()=≥0,
假设存在x0∈R,使f(x0)=0,则对于任意的x>0,f(x)=f[(x﹣x0)+x0]=f(x﹣x0)•f(x0)=0,这与已知x>0时,f(x)>1矛盾所以,
∴对任意的x∈R,都有f(x)>0;
(3)令x=y=1,有f(1+1)=f(1)•f(1),又f(1)=2,
∴f(2)=2×2=4,
任取x1,x2∈R,且x1<x2,则f(x2)﹣f(x1)=f[(x2﹣x1)+x1]﹣f(x1)=f(x2﹣x1)•f(x1)﹣f(x1)═f(x1)•[f(x2﹣x1)﹣1],
∵x1<x2,
∴x2﹣x1>0,由已知得f(x2﹣x1)>1,结合(2)知f(x1)<f(x2),
∴函数f(x)在(﹣∞,+∞)上是增函数,
由f(3﹣x2)>4,得f(3﹣x2)>f(2),即3﹣x2>2,解得:﹣1<x<1,
∴不等式的解集为(﹣1,1).
32.已知f(x)为定义在[﹣1,1]上的奇函数,当x∈[﹣1,0]时,函数解析式f(x)=﹣(a∈R).
(1)写出f(x)在[0,1]上的解析式;
(2)求f(x)在[0,1]上的最大值.
【分析】(Ⅰ)求出a=1;设x∈[0,1],则﹣x∈[﹣1,0],利用条件,即可写出f(x)在[0,1]上的解析式;
(Ⅱ)利用换元法求f(x)在[0,1]上的最大值.
【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)为定义在[﹣1,1]上的奇函数,且f(x)在x=0处有意义,
∴f(0)=0,即f(0)=﹣=1﹣a=0.
∴a=1.…(3分)
设x∈[0,1],则﹣x∈[﹣1,0].
∴f(﹣x)=﹣=4x﹣2x.
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又∵f(﹣x)=﹣f(x)
∴﹣f(x)=4x﹣2x.
∴f(x)=2x﹣4x.…(8分)
(Ⅱ)当x∈[0,1],f(x)=2x﹣4x=2x﹣(2x)2,
∴设t=2x(t>0),则f(t)=t﹣t2.
∵x∈[0,1],∴t∈[1,2].
当t=1时,取最大值,最大值为1﹣1=0.…(12分)
33.已知函数f(x)=log2[x2﹣2(2a﹣1)x+8],a∈R.
(1)若f(x)在(a,+∞)内为增函数,求实数a的取值范围;
(2)若关于x的方程f(x)=1﹣(x+3)在[1,3]内有唯一实数,求实数a的取值范围.
【分析】(1)函数f(x)在(a,+∞)上为增函数,可得,即可求实数a的取值范围;
(2)原方可化为x2﹣2(2a﹣1)x+8=2x+6>0,即4a=x+,x∈[1,3],由双勾图形,求实数a的取值范围.
【解答】解:(1)∵函数f(x)在(a,+∞)上为增函数,
∴,∴﹣≤a≤1;
(2)原方可化为x2﹣2(2a﹣1)x+8=2x+6>0,
即4a=x+,x∈[1,3],由双勾图形可知:3<4a≤或4a=2,
即<a≤或a=.
34.已知函数f(x)=,
(1)若a=﹣1,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)有最大值3,求a的值.
(3)若f(x)的值域是(0,+∞),求a的取值范围.
【分析】(1)当a=﹣1时,f(x)=,令g(x)=﹣x2﹣4x
第33页(共33页)
+3,结合指数函数的单调性,二次函数的单调性和复合函数的单调性,可得f(x)的单调区间;
(2)令h(x)=ax2﹣4x+3,y=h(x),由于f(x)有最大值3,所以 h(x)应有最小值﹣1,进而可得a的值.
(3)由指数函数的性质知,要使y=h(x)的值域为(0,+∞).应使h(x)=ax2﹣4x+3的值域为R,进而可得a的取值范围.
【解答】解:(1)当a=﹣1时,f(x)=,
令g(x)=﹣x2﹣4x+3,
由于g(x)在(﹣∞,﹣2)上单调递增,在(﹣2,+∞)上单调递减,
而y=t在R上单调递减,
所以f(x)在(﹣∞,﹣2)上单调递减,在(﹣2,+∞)上 单调递增,
即函数f( x)的递增区间是(﹣2,+∞),递减区间是(﹣∞,﹣2 ).
(2)令h(x)=ax2﹣4x+3,y=h(x),由于f(x)有最大值3,
所以 h(x)应有最小值﹣1,
因此=﹣1,
解得a=1.
即当f(x)有最大值3时,a的值等于1.
(3)由指数函数的性质知,
要使y=h(x)的值域为(0,+∞).
应使h(x)=ax2﹣4x+3的值域为R,
因此只能有a=0.
因为若a≠0,则h(x)为二次函数,其值域不可能为R.
故 a的取值范围是{0}.
35.已知函数f(x)=22x﹣2x+1+1.
(1)求f(log218+6);
(2)若x∈[﹣1,2],求函数f(x)的值域.
【分析】(1)f(log218+6)=f(﹣1),再代入解析式即可得到答案.
(2)函数f(x)=22x﹣2x+1+1.
令t=2x,换元转化为二次函数求解.
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【解答】解:(1)∵log218+6=+1﹣2(+1)=﹣1,
函数f(x)=22x﹣2x+1+1.
∴f(log218+6)=f(﹣1)═,
(2)函数f(x)=22x﹣2x+1+1.
令t=2x,则t,
f(x)=t2﹣2t+1=(t﹣1)2
当t=1时f(x)min=0,当t=4时,f(x)max=9,
所以函数f(x)的值域[0,9]
36.已知函数f(x)=﹣+5,x∈[2,4],求f(x)的最大值及最小值.
【分析】利用换元法,把函数变为闭区间上的二次函数,然后求出函数的最值.
【解答】解:因为函数,
设t=,t∈[﹣1,﹣].
函数化为:g(t)=t2﹣t+5,t∈[﹣1,﹣].
函数g(t)的开口向上,对称轴为t=,
函数在t∈[﹣1,﹣].上是减函数,
所以函数的最小值为:g()=5.
最大值为:g(﹣1)=7.
所以函数f(x)的最大值及最小值为:7;5.
37.已知函数f(x)=loga(1﹣x)+loga(x+3)(0<a<1)
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)求函数f(x)的零点;
(3)若函数f(x)的最小值为﹣4,求a的值.
【分析】
第33页(共33页)
(1)根据对数的真数大于零,列出不等式组并求出解集,函数的定义域用集合或区间表示出来;
(2)利用对数的运算性质对解析式进行化简,再由f(x)=0,即﹣x2﹣2x+3=1,求此方程的根并验证是否在函数的定义域内;
(3)把函数解析式化简后,利用配方求真数在定义域内的范围,再根据对数函数在定义域内递减,求出函数的最小值loga4,得loga4=﹣4利用对数的定义求出a的值.
【解答】解:(1)要使函数有意义:则有,解之得:﹣3<x<1,
则函数的定义域为:(﹣3,1)
(2)函数可化为f(x)=loga(1﹣x)(x+3)=loga(﹣x2﹣2x+3)
由f(x)=0,得﹣x2﹣2x+3=1,
即x2+2x﹣2=0,
∵,∴函数f(x)的零点是
(3)函数可化为:
f(x)=loga(1﹣x)(x+3)=loga(﹣x2﹣2x+3)=loga[﹣(x+1)2+4]
∵﹣3<x<1,∴0<﹣(x+1)2+4≤4,
∵0<a<1,∴loga[﹣(x+1)2+4]≥loga4,
即f(x)min=loga4,由loga4=﹣4,得a﹣4=4,
∴
38.已知幂函数为奇函数,且在区间(0,+∞)上是减函数.
(1)求f(x);
(2)比较f(﹣2019)与f(﹣2)的大小.
【分析】(1)根据题意知m2﹣m﹣3<0,求出m的取值范围,再验证得出m的值,从而写出f(x)的解析式;
(2)根据题意,利用f(x)的奇偶性和单调性,比较f(﹣2019)与f(﹣2)的大小.
【解答】解:(1)幂函数为奇函数,
且在区间(0,+∞)上是减函数,
∴m2﹣m﹣3<0,
第33页(共33页)
解得<m<,
又m∈N*,
∴m=1或2;
当m=1时,f(x)=x﹣3;
当m=2时,f(x)=x﹣1;
(2)由(1)知,f(x)为奇函数,且在(0,+∞)内单调递减,
∴f(﹣2019)=﹣f(2019),f(﹣2)=﹣f(2),
且f(2019)<f(2),
∴f(﹣2019)>f(﹣2).
39.已知f(x)是定义在[﹣1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若a,b∈[﹣1,1],a+b≠0时,有>0成立.
(Ⅰ)判断f(x)在[﹣1,1]上的单调性,并证明;
(Ⅱ)解不等式:f(2x﹣1)<f(1﹣3x);
(Ⅲ)若f(x)≤m2﹣2am+1对所有的a∈[﹣1,1]恒成立,求实数m的取值范围.
【分析】(Ⅰ)任取x1,x2∈[﹣1,1],且x1<x2,利用函数的单调性的定义证明f(x)在[﹣1,1]上单调递增.
(Ⅱ)利用f(x)在[﹣1,1]上单调递增,列出不等式组,即可求出不等式的解集.
(Ⅲ)问题转化为m2﹣2am≥0,对a∈[﹣1,1]恒成立,通过①若m=0,②若m≠0,分类讨论,判断求解即可.
【解答】解:(Ⅰ)任取x1,x2∈[﹣1,1],且x1<x2,则﹣x2∈[﹣1,1],∵f(x)为奇函数,
∴f(x1)﹣f(x2)=f(x1)+f(﹣x2)=•(x1﹣x2),…(2分)
由已知得>0,x1﹣x2<0,∴f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
∴f(x)在[﹣1,1]上单调递增.…(4分)
(Ⅱ)∵f(x)在[﹣1,1]上单调递增,∴…(6分)
第33页(共33页)
∴不等式的解集为.…(7分)
(Ⅲ)∵f(1)=1,f(x)在[﹣1,1]上单调递增.∴在[﹣1,1]上,f(x)≤1.
问题转化为m2﹣2am+1≥1,即m2﹣2am≥0,对a∈[﹣1,1]恒成立.…(9分)
下面来求m的取值范围.设g(a)=﹣2m•a+m2≥0.
①若m=0,则g(a)=0≥0,对a∈[﹣1,1]恒成立.
②若m≠0,则g(a)为a的一次函数,若g(a)≥0,对a∈[﹣1,1]恒成立,
必须g(﹣1)≥0且g(1)≥0,∴m≤﹣2或m≥2.
综上,m=0 或m≤﹣2或m≥2…(12分)
40.设函数y=f(x)(x∈R且x≠0)对任意非零实数x1,x2恒有f(x1x2)=f(x1)+f(x2),且对任意x>1,f(x)<0.
(1)求f(﹣1)及f(1)的值;
(2)判断函数f(x)的奇偶性;
(3)求不等式的解集.
【分析】(1)利用赋值法,对x1,x2赋值,求解即可.
(2)利用赋值,通过函数的奇偶性的定义判断即可.
(3)判断函数的单调性,然后转化不等式,求解即可.
【解答】(12分)
解:(1)对任意非零实数x1,x2恒有f(x1x2)=f(x1)+f(x2),
∴令x1=x2=1,代入f(x1x2)=f(x1)+f(x2),可得f(1)=0,
又令x1=x2=﹣1,代入f(x1x2)=f(x1)+f(x2),f(﹣1)=f(﹣1)+f(﹣1),可得f(﹣1)=0. …(3分)
(2)取x1=﹣1,x2=x,代入f(x1x2)=f(x1)+f(x2),得f(﹣x)=f(x),
又函数的定义域为(﹣∞,0)∪(0,∞),
∴函数f(x)是偶函数. …(6分)
(3)函数f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数,证明如下:
任取x1,x2∈(0,∞),且x1<x2,则,由题设有,
∴
第33页(共33页)
∴f(x2)<f(x1)即函数f(x)在(0,∞)上为单调递减函数;
由(2)函数f(x)是偶函数,
∴ …(10分)
解得:
∴解集为. …(12分)
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