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专题01函数的基本性质第四季
1.对于函数,若存在,使,则称点是曲线的“优美点”,已知,若曲线存在“优美点”,则实数的取值范围为______.
【答案】
由与联立,
可得在有解,
由,
当且仅当时,取得等号,
即有,
则的取值范围是,故答案为
2.如图放置的边长为2的正三角形沿轴滚动, 设顶点的纵坐标与横坐标的函数关系式是, 有下列结论:
①函数的值域是;②对任意的,都有;
③函数是偶函数;④函数单调递增区间为.
其中正确结论的序号是________. (写出所有正确结论的序号)
说明:
“正三角形沿轴滚动”包括沿轴正方向和沿轴负方向滚动. 沿轴正方向滚动指的是先以顶点为中心顺时针旋转, 当顶点落在轴上时, 再以顶点为中心顺时针旋转, 如此继续. 类似地, 正三角形可以沿轴负方向滚动.
【答案】②③
【解析】
点运动的轨迹如图所示. 由图可知:
的值域为, ①错;
是一个周期函数,周期为,②正确;
函数的图象关于轴对称,为偶函数, ③正确;
函数的增区间为和, ④错,
故答案为②③.
3.函数f(x)=ax|2x+a|在[1,2]上是单调增函数,则实数a的取值范围为___.
【答案】{a|a>0或a=﹣4}
【解析】
当时,为常数函数,不符合题意.当时,由于,故函数,函数开口向上,对称轴为,故函数在上递增,符合题意.当时,令,解得.此时,故函数在上递减,在上递增,所以是的子集,故,解得,故的取值范围是或.
4.设a,b∈R,a<b,函数g(x)=|x+t|(x∈R),(其中表示对于x∈R,当t∈[a,b]时,表达式|x+t|的最大值),则g(x)的最小值为______
【答案】(b-a)
当-b<x<-,f(a)>f(b),可得g(x)=f(a)=-a-x;
当-x≤a即x≥-a时,区间[a,b]为增区间,可得g(x)=f(b)=b+x.
则g(x)= ,
当x≤-b,g(x)≥b-a;
-≤x<-a时,g(x)≥(b-a);
当-b<x<-,g(x)>(b-a);
x≥-a时,g(x)≥b-a.
则g(x)的最小值为(b-a).
故答案为:(b-a).
5.关于函数,下列命题中所有正确结论的序号是______.
①其图象关于轴对称; ②当时,是增函数;当时,是减函数;
③的最小值是; ④在区间上是增函数;
【答案】①③④
【解析】
函数,定义域为,定义域关于原点对称,,所以函数是偶函数,图象关于轴对称,故①正确;
令,
函数在上单调递减,证明如下:
任取,,且,
则,
因为,,所以,
而,,
所以,
故函数在上单调递减。
同理可以证明函数在上单调递增,
又因为在单调递增,
利用复合函数单调性可知,在上单调递减,在上单调递增。
由于函数是偶函数,可知在上单调递增,在上单调递减。
的最小值为.
所以②错误,③④正确。
综上正确的结论是①③④.
6.已知函数f(x)=x3+lg(+x)+5,若f(a)=3,则f(-a)=______.
【答案】7
【解析】
根据题意,当x=a时,f(a)=3
代入化简可得f(a)=a3+lg(+a)+5=3,即a3+lg(+a)=-2
当x=-a时,代入得
f(-a)= (-a)3+lg(-a)+5
=-a3+lg(-a)+5
=-a3++5
=-a3+5
=-[a3] +5
=-[-2] +5=7
7.已知函数,若,则a的取值范围是______.
【答案】
【解析】
函数,
由函数y=sinx,y=在[-1,1]内都为奇函数,可得函数f(x)在[-1,1]内为偶函数,
由函数y=sinx,y=在[0,1]内都为增函数,且函数值均为非负数,可得函数f(x)在[0,1]内为增函数,
∵,∴|a-1|,
解得或.
则a的取值范围是.
故答案为:.
8.某同学在研究函数 f(x)=(x∈R) 时,分别给出下面几个结论:
①等式f(-x)=-f(x)在x∈R时恒成立;
②函数f(x)的值域为(-1,1)
③若x1≠x2,则一定有f(x1)≠f(x2);
④方程f(x)=x在R上有三个根.
其中正确结论的序号有______.(请将你认为正确的结论的序号都填上)
【答案】①②③
【解析】
对于①,任取,都有,∴①正确;
对于②,当时,,
根据函数的奇偶性知时,,
且时,,②正确;
对于③,则当时,,
由反比例函数的单调性以及复合函数知,在上是增函数,且;
再由的奇偶性知,在上也是增函数,且
时,一定有,③正确;
对于④,因为只有一个根,
∴方程在上有一个根,④错误.
正确结论的序号是①②③. 故答案为:①②③.
9.已知函数f(x)=(x∈(-1,1)),有下列结论:
(1)∀x∈(-1,1),等式f(-x)+f(x)=0恒成立;
(2)∀m∈[0,+∞),方程|f(x)|=m有两个不等实数根;
(3)∀x1,x2∈(-1,1),若x1≠x2,则一定有f(x1)≠f(x2);
(4)存在无数多个实数k,使得函数g(x)=f(x)-kx在(-1,1)上有三个零点
则其中正确结论的序号为______.
【答案】(1)(3)(4)
【解析】
(1)因为f(x)=(x∈(-1,1)),
所以f(-x)=
即函数为奇函数,
所以f(-x)+f(x)=0在x∈(-1,1)恒成立.所以(1)正确;
(2)因为f(x)=(x∈(-1,1))为奇函数,
所以|f(x)|为偶函数,
当x=0时,|f(0)|=0,
所以当m=0时,方程|f(x)|=m只有一个实根,不满足题意,所以(2)错误.
故x∈[0,1)时,f(x)f(0)=0,
因为函数f(x)在(-1,1)上是奇函数,
所以当x∈[-1,0)时,f(x)单调递增,且f(x)f(0)=0,
综上可知,函数f(x)=在(-1,1)上单调递增,
即∀x1,x2∈(-1,1),若x1≠x2,则一定有f(x1)≠f(x2)成立,故(3)正确.
(4)由g(x)=f(x)-kx=0,即,
当x=0时,显然成立,即x=0是函数的一个零点,
当x∈(0,1)时,,解得,令,解得
即()是函数的一个零点,
由于g(-x)= f(-x)+kx=- f(x)+kx=-(f(x)-kx)=- g(x),
即g(x)是(-1,1)上的奇函数,
故在区间(-1,0)上一定存在()是函数的另一个零点,
所以(4)正确
故(1),(3),(4)正确.
故答案为:(1),(3),(4)
10.对于三次函数,现给出定义:设是函数的导数, 是的导数,若方程=0有实数解,则称点(,)为函数的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”,任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.设函数,则____.
【答案】
【解析】
依题意得,,令,得,
函数的对称中心为,则,
,
,
故答案为.
11.已知函数与都是定义在上的奇函数, 当时,,则(4)的值为____.
【答案】2
【解析】
根据题意,f(x﹣1)是定义在R上的奇函数,则f(x)的图象关于点(﹣1,0)对称,
则有f(x)=﹣f(﹣2﹣x),
又由f(x)也R上的为奇函数,则f(x)=﹣f(﹣x),且f(0)=0;
则有f(﹣2﹣x)=f(﹣x),即f(x)=f(x﹣2),
则函数是周期为2的周期函数,
则f()=f()=﹣f(),又由f()=log2()=﹣2,则f()=2,
f(4)=f(0)=0,
故f()+f(4)=2+0=2;
故答案为:2.
12.已知,函数在区间上的最大值是2,则__________.
【答案】3或
【解析】当时, =
函数,对称轴为,观察函数的
图像可知函数的最大值是.
令,经检验,a=3满足题意.
令,经检验a=5或a=1都不满足题意.
令,经检验不满足题意.
当时,,
函数,对称轴为,观察函数的图像得函数的最大值是.
当时,,
函数,对称轴为,观察函数的图像可知函数的最大值是.
令,
令,所以.
综上所述,故填3或.
13.已知,函数在上的最大值为,则__________.
【答案】或
【解析】
由题可知且使得等号成立,
等价于恒成立且等号至少取到1处
所以
若
则,或
所以或
可得或
若
则
所以
则
综上所诉:由于
所以或
故答案为:或
14.函数在上的所有零点之和等于______.
【答案】8
【解析】
零点即 ,所以
即,画出函数图像如图所示
函数零点即为函数图像的交点,由图可知共有8个交点
图像关于 对称,所以各个交点的横坐标的和为8
15.已知函数是定义在实数集上的奇函数,当时,,若集合,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
若=∅,
则等价为f(x-1)-f(x) 0恒成立,即f(x-1)f(x)恒成立,
当x≥0时.
若a≤0,
则当x≥0时, ,
∵f(x)是奇函数,
∴若x<0,则-x>0,则f(-x)=-x=-f(x),
则f(x)=x,x<0,
综上f(x)=x,此时函数为增函数,则f(x-1)f(x)恒成立;
若a>0,
若0≤x≤a时, ;
当a<x≤2a时, ;
当x>2a时, .即当x≥0时,函数的最小值为-a,
由于函数f(x)是定义在R上的奇函数,
当x<0时,f(x)的最大值为a,
作出函数的图象如图:
由于∀x∈R,f(x-1)f(x),
故函数f(x-1)的图象不能在函数f(x)的图象的上方,
结合图可得 ,即6a2,求得0<a ,
综上a ,
故答案为:
16.定义在R上的函数的导函数为,若对任意实数x,有,且为奇函数,则不等式的解集是______.
【答案】
【解析】
设
则
又因为对任意实数x,有
所以
所以为减函数
因为定义在R上的函数为奇函数,由奇函数定义可知
=0,即
不等式
所以,同时除以
得,即
因为为减函数
所以 ,即不等式的解集为
17.定义在上的函数满足:对,都有,当时,,给出如下结论,其中所有正确结论的序号是: ____.①对,有;
②函数的值域为;
③存在,使得;
【答案】①②
【解析】
因为,所以①对;
因为当时,,当时,,
当时,,
当时,,
因此当时,,
从而函数的值域为;所以②对;
因为,所以由上可得,
即,无解.所以③错;
综上正确结论的序号是①②
18.时,恒成立,则的取值范围是_________________________
【答案】
【解析】
当时,函数的图象如下图所示:
因为对于任意,总有恒成立,
则的图象恒在的上方
因为与的图象相交于 时
代入对数函数,求得
所以此时a的取值范围为
19.已知定义域为的函数满足:对任何,都有,且当时,,在下列结论中,正确命题的序号是________
① 对任何,都有;② 函数的值域是;
③ 存在,使得;④ “函数在区间上单调递减”的充要条
件是“存在,使得”;
【答案】①②③④
对于③,x∈(1,3]时,f(x)=3-x,
对任意x∈(0,+∞),恒有f(3x)=3f(x)成立,n∈Z,
所以
解得n=2,∴③正确;
对于④,令则
所以
∴函数f(x)在区间(a,b))⊆(3k,3k+1)上单调递减,④正确;
综上所述,正确结论的序号是①②③④.
故答案为:①②③④.
20.定义函数,,其中,符号表示数中的较大者,给出以下命题:
①是奇函数;
②若不等式对一切实数恒成立,则
③时,最小值是2450
④“”是“”成立的充要条件
以上正确命题是__________.(写出所有正确命题的序号)
【答案】②
【解析】
函数等价于,.这是一个偶函数,故命题①错误.对于命题②,不等式等价于,即由于,故,所以,故命题②是真命题.对于③,当时,,两式相加得,而,,以此类推,可得.故③为假命题.对于④,,即,这对任意的都成立,故不是它的充要条件.命题④错误.故填②.
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