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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·浙江,7)存在函数f(x)满足:对任意x∈R都有( )
A.f(sin 2x)=sin x B.f(sin 2x)=x2+x C.f(x2+1)=|x+1| D.f(x2+2x)=|x+1|
1.D [排除法,A中,当x1=,x2=-时,f(sin 2x1)=f(sin 2x2)=f(0),而sin x1≠sin x2,∴A不对;B同上;C中,当x1=-1,x2=1时,f(x+1)=f(x+1)=f(2),而|x1+1|≠|x2+1|,∴C不对,故选D.]
2.(2015·新课标全国Ⅱ,5)设函数f(x)=则f(-2)+f(log212)=( )
A.3 B.6 C.9 D.12
2.C [因为-2<1,log212>log28=3>1,所以f(-2)=1+log2[2-(-2)]=1+log24=3,f(log212)=2log212-1=2log212×2-1=12×=6,故f(-2)+f(log212)=3+6=9,故选C.]
3.(2014·山东,3)函数f(x)=的定义域为( )
A. B.(2,+∞) C.∪(2,+∞) D.∪[2,+∞)
3.C [(log2x)2-1>0,即log2x>1或log2x<-1,解得x>2或0<x<,故所求的定义域是∪(2,+∞).]
4.(2014·江西,2)函数f(x)=ln(x2-x)的定义域为( )
A.(0,1) B.[0,1] C.(-∞,0)∪(1,+∞) D.(-∞,0]∪[1,+∞)
4.C [由题意可得x2-x>0,解得x>1或x<0,所以所求函数的定义域为(-∞,0)∪(1,+∞).]
5.(2014·江西,3)已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax2-x(a∈R).若f[g(1)]=1,则a=( )
A.1 B.2 C.3 D.-1
5.A [因为f[g(1)]=1,且f(x)=5|x|,所以g(1)=0,即a·12-1=0,解得a=1.]
6.(2014·安徽,9)若函数f(x)=|x+1|+|2x+a|的最小值为3,则实数a的值为( )
A.5或8 B.-1或5 C.-1或-4 D.-4或8
6.D [当a≥2时,f(x)=
如图1可知,当x=-时,f(x)min=f=-1=3,可得a=8;
当a<2时,f(x)=
如图2可知,当x=-时,f(x)min=f=-+1=3,可得a=-4.
综上可知,答案为D.]
图1 图2
7.(2014·上海,18)设f(x)=若f(0)是f(x)的最小值,则a的取值范围为( )
A.[-1,2] B.[-1,0] C.[1,2] D.[0,2]
7.D [∵当x≤0时,f(x)=(x-a)2,又f(0)是f(x)的最小值,
∴a≥0.当x>0时,f(x)=x++a≥2+a,当且仅当x=1时取“=”.要满足f(0)是f(x)的最小值,需2+a≥f(0)=a2,即a2-a-2≤0,解之,得-1≤a≤2,∴a的取值范围是0≤a≤2.选D.]
8.(2016·江苏,5)函数y=的定义域是________.
8. [-3,1] [要使原函数有意义,需且仅需3-2x-x2≥0.解得-3≤x≤1.故函数定义域为[-3,1].]
9.(2015·浙江,10)已知函数f(x)=则f(f(-3))=________,f(x)的最小值是________.
9.0 2-3 [f(f(-3))=f(1)=0,当x≥1时,f(x)=x+-3≥2-3,当且仅当x=时,取等号;当x<1时,f(x)=lg(x2+1)≥lg 1=0,当且仅当x=0时,取等号,∴f(x)的最小值为2-3.]
考点2 函数的基本性质
1.(2017•北京,5)已知函数f(x)=3x﹣( )x , 则f(x)( )
A. 是奇函数,且在R上是增函数
B. 是偶函数,且在R上是增函数
C. 是奇函数,且在R上是减函数
D. 是偶函数,且在R上是减函数
1.A 显然,函数的定义域为全体实数,f(x)=3x﹣( )x=3x﹣3﹣x , ∴f(﹣x)=3﹣x﹣3x=﹣f(x),即函数f(x)为奇函数,又由函数y=3x为增函数,y=( )x为减函数,故函数f(x)=3x﹣( )x为增函数,故选A.
2.(2017•新课标Ⅰ,5)函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( )
A.[﹣2,2] B.[﹣1,1] C.[0,4] D.[1,3]
2. D ∵函数f(x)为奇函数.若f(1)=﹣1,则f(﹣1)=1,又∵函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,﹣1≤f(x﹣2)≤1,∴f(1)≤f(x﹣2)≤f(﹣1),∴﹣1≤x﹣2≤1,解得:x∈[1,3],故选D.
3.(2017•山东,10)已知当x∈[0,1]时,函数y=(mx﹣1)2 的图象与y= +m的图象有且只有一个交点,则正实数m的取值范围是( )
A、(0,1]∪[2 ,+∞)
B、(0,1]∪[3,+∞)
C、(0, )∪[2 ,+∞)
D、(0, ]∪[3,+∞)
3. B 根据题意,由于m为正数,y=(mx﹣1)2 为二次函数,在区间(0, )为减函数,( ,+∞)为增函数,函数y= +m为增函数,
分2种情况讨论:
①当0<m≤1时,有 ≥1,
在区间[0,1]上,y=(mx﹣1)2 为减函数,且其值域为[(m﹣1)2 , 1],
函数y= +m为增函数,其值域为[m,1+m],
此时两个函数的图象有1个交点,符合题意;
②当m>1时,有 <1,
y=(mx﹣1)2 在区间(0, )为减函数,( ,1)为增函数,
函数y= +m为增函数,其值域为[m,1+m],
若两个函数的图象有1个交点,则有(m﹣1)2≥1+m,
解可得m≤0或m≥3,
又由m为正数,则m≥3;
综合可得:m的取值范围是(0,1]∪[3,+∞);
故选B.
4.(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,f=f,则f(6)=( )
A.-2 B.-1 C.0 D.2
4.D [当x>时,f=f,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(2)=f(1)=-f(-1)=2,故选D.]
5.(2015·天津,7)已知定义在R上的函数f(x)=2|x-m|-1(m为实数)为偶函数,记a=f(log0.53),b=(log25),c=f(2m),则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.c<b<a
5.C[因为函数f(x)=2|x-m|-1为偶函数可知,m=0,
所以f(x)=2|x|-1,当x>0时,f(x)为增函数,log0.53=-log23,
∴log25>|-log0.53|>0,
∴b=f(log25)>a=f(log0.53)>c=f(2m),故选C.]
6.(2015·福建,2)下列函数为奇函数的是( )
A.y= B.y=|sin x| C.y=cos x D.y=ex-e-x
6.D [由奇函数定义易知y=ex-e-x为奇函数,故选D.]
7.(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+ex B.y=x+ C.y=2x+ D.y=
7.A [令f(x)=x+ex,则f(1)=1+e,f(-1)=-1+e-1,即f(-1)≠f(1),f(-1)≠-f(1),所以y=x+ex既不是奇函数也不是偶函数,而B、C、D依次是奇函数、偶函数、偶函数,故选A.]
8.(2015·安徽,2)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )
A.y=cos x B.y=sin x C.y=ln x D.y=x2+1
8.A [由于y=sin x是奇函数;y=ln x是非奇非偶函数;y=x2+1是偶函数但没有零点;只有y=cos x是偶函数又有零点.]
9.(2014·北京,2)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( )
A.y= B.y=(x-1)2 C.y=2-x D.y=log0.5(x+1)
9.A [显然y=是(0,+∞)上的增函数;y=(x-1)2在(0,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数;y=2-x=在x∈R上是减函数;y=log0.5(x+1)在(-1,+∞)上是减函数.故选A.]
10.(2014·陕西,7)下列函数中,满足“f(x+y)=f(x)f(y)”的单调递增函数是( )
A.f(x)= B.f(x)=x3 C.f(x)= D.f(x)=3x
10.D [根据各选项知,选项C、D中的指数函数满足f(x+y)=f(x)·f(y).又f(x)=3x是增函数,所以D正确.]
11.(2014·山东,5)已知实数x,y满足ax<ay(0<a<1),则下列关系式恒成立的是( )
A.> B.ln(x2+1)>ln(y2+1) C.sin x>sin y D.x3>y3
11.D [根据指数函数的性质得x>y,此时x2,y2的大小不确定,故选项A、B中的不等式不恒成立;根据三角函数的性质,选项C中的不等式也不恒成立;根据不等式的性质知,选项D中的不等式恒成立.]
12.(2014·湖南,3)已知f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)-g(x)=x3+x2+1,则f(1)+g(1)=( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
12.C [用“-x”代替“x”,得f(-x)-g(-x)=(-x)3+(-x)2+1,化简得f(x)+g(x)=-x3+x2+1,令x=1,得f(1)+g(1)=1,故选C.]
13.(2014·新课标全国Ⅰ,3)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
13.B [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)|为奇函数,|f(x)|g(x)为偶函数,|f(x)g(x)|为偶函数,故选B.]
14.(2014·湖北,10)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=(|x-a2|+|x-2a2|-3a2).若∀x∈R,f(x-1)≤f(x),则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
14.B [当x≥0时,f(x)=,又f(x)为奇函数,可得f(x)的图象如图所示,由图象可得,当x≤2a2时,f(x)max=a2,当x>2a2时,令x-3a2=a2,得x=4a2,又∀x∈R,f(x-1)≤f(x),可知4a2-(-2a2)≤1⇒a∈,选B.]
15.(2017•江苏,11)已知函数f(x)=x3﹣2x+ex﹣ ,其中e是自然对数的底数.若f(a﹣1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是________.
15. [-1, ] 函数f(x)=x3﹣2x+ex﹣ 的导数为:f′(x)=3x2﹣2+ex+ ≥﹣2+2 =0,可得f(x)在R上递增;又f(﹣x)+f(x)=(﹣x)3+2x+e﹣x﹣ex+x3﹣2x+ex﹣ =0,可得f(x)为奇函数,则f(a﹣1)+f(2a2)≤0,即有f(2a2)≤﹣f(a﹣1)=f(1﹣a),即有2a2≤1﹣a,解得﹣1≤a≤ .
16.(2017•山东,15)若函数exf(x)(e≈2.71828…是自然对数的底数)在f(x)的定义域上单调递增,则称函数f(x)具有M性质.下列函数中所有具有M性质的函数的序号为________.
①f(x)=2﹣x②f(x)=3﹣x③f(x)=x3④f(x)=x2+2.
16.①④ 对于①,f(x)=2﹣x , 则g(x)=exf(x)= 为实数集上的增函数;对于②,f(x)=3﹣x , 则g(x)=exf(x)= 为实数集上的减函数;
对于③,f(x)=x3 , 则g(x)=exf(x)=ex•x3 , g′(x)=ex•x3+3ex•x2=ex(x3+3x2)=ex•x2(x+3),当x<﹣3时,g′(x)<0,∴g(x)=exf(x)在定义域R上先减后增;
对于④,f(x)=x2+2,则g(x)=exf(x)=ex(x2+2),g′(x)=ex(x2+2)+2xex=ex(x2+2x+2)>0在实数集R上恒成立,∴g(x)=exf(x)在定义域R上是增函数.∴具有M性质的函数的序号为①④.
17.(2016·四川,14)已知函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f(x)=4x,则f+f(1)=________.
17.-2 [首先,f(x)是周期为2的函数,所以f(x)=f(x+2);
而f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x),所以f(1)=f(-1),f(1)=-f(-1),即f(1)=0,
又f=f=-f,f=4=2,故f=-2,从而f+f(1)=-2.]
18.(2016·北京,14)设函数f(x)=
(1)若a=0,则f(x)的最大值为________;
(2)若f(x)无最大值,则实数a的取值范围是________.
18.(1)2 (2)(-∞,-1) [ (1)当a=0时,f(x)=
若x≤0,f′(x)=3x2-3=3(x2-1).由f′(x)>0得x<-1,由f′(x)<0得-1<x≤0.
∴f(x)在(-∞,-1)上单调递增;在(-1,0]上单调递减,∴f(x)最大值为f(-1)=2.
若x>0,f(x)=-2x单调递减,所以f(x)<f(0)=0.所以f(x)最大值为2.
(2)f(x)的两个函数在无限制条件时图象如图.
由(1)知,当a≥-1时,f(x)取得最大值2.
当a<-1时,y=-2x在x>a时无最大值.且-2a>2.所以a<-1.]
19.(2015·新课标全国Ⅰ,13)若函数f(x)=xln(x+)为偶函数,则a=________.
19.1 [f(x)为偶函数,则ln(x+)为奇函数,
所以ln(x+)+ln(-x+)=0,即ln(a+x2-x2)=0,∴a=1.]
20.(2014·新课标全国Ⅱ,15)已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,f(2)=0.若f(x-1)>0,则x的取值范围是________.
20.(-1,3) [由题可知,当-2<x<2时,f(x)>0.f(x-1)的图象是由f(x)的图象向右平移1个单位长度得到的,若f(x-1)>0,则-1<x<3.]
21.(2014·四川,12)设f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈[-1,1)时,
f(x)=则f=________.
21.1 [f=f=f=-4×+2=1.]
考点3 二次函数与幂函数
1.(2016·全国Ⅲ,6)已知a=2,b=3,c=25,则( )
A.b<a<c B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b
1.A[a=2=,b=3=,c=25=,所以b<a<c.]
2.(2015·四川,9)如果函数f(x)=(m-2)x2+(n-8)x+1(m≥0,n≥0)在区间上单调递减,那么mn的最大值为( )
A.16 B.18 C.25 D.
2.B [令f′(x)=(m-2)x+n-8=0,∴x=-,当m>2时,对称轴x0=-,由题意,-≥2,∴2m+n≤12,
∵≤≤6,∴mn≤18,由2m+n=12且2m=n知m=3,n=6,
当m<2时,抛物线开口向下,由题意-≤,即2n+m≤18,
∵≤≤9,∴mn≤,由2n+m=18且2n=m,
得m=9(舍去),∴mn最大值为18,选B.]
3.(2014·浙江,7)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( )
3.D [当a>1时,函数f(x)=xa(x>0)单调递增,函数g(x)=logax单调递增,且过点(1,0),由幂函数的图象性质可知C错;当0<a<1时,函数f(x)=xa(x>0)单调递增,函数g(x)=logax单调递减,且过点(1,0),排除A,因此选D.]
4.(2014·辽宁,16)对于c>0,当非零实数a,b满足4a2-2ab+4b2-c=0且使|2a+b|最大时,-+的最小值为________.
4.-2 [设2a+b=t,则2a=t-b,因为4a2-2ab+4b2-c=0,所以将2a=t-b代入整理可得6b2-3tb+t2-c=0①,由Δ≥0解得-≤t≤,当|2a+b|取最大值时t=,代入①式得b=,再由2a=t-b得a=,所以-+=-+=-=-2≥-2,当且仅当c=时等号成立.]
考点4 指数与指数函数
1.(2017·天津,6)已知奇函数f(x)在R上是增函数,g(x)=xf(x).若a=g(﹣log25.1),b=g(20.8),c=g(3),则a,b,c的大小关系为( )
A、a<b<c
B、c<b<a
C、b<a<c
D、b<c<a
1.C 奇函数f(x)在R上是增函数,当x>0,f(x)>f(0)=0,且f′(x)>0,
∴g(x)=xf(x),则g′(x)=f(x)+xf′(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)单调递增,且g(x)=xf(x)偶函数,∴a=g(﹣log25.1)=g(log25.1),则2<﹣log25.1<3,1<20.8<2,由g(x)在(0,+∞)单调递增,则g(20.8)<g(log25.1)<g(3),∴b<a<c,故选C.
2.(2017•北京,8)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361 , 而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080 , 则下列各数中与 最接近的是( )
(参考数据:lg3≈0.48)
A.1033 B.1053 C.1073 D.1093
2. D 由题意:M≈3361 , N≈1080 , 根据对数性质有:3=10lg3≈100.48 , ∴M≈3361≈(100.48)361≈10173 , ∴ ≈ =1093 , 故选D.
3.(2014·辽宁,3)已知a=,b=log2,c=,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.c>b>a
3.C[a=2-∈(0,1),b=log2∈(-∞,0),c=log=log23∈(1,+∞),所以c>a>b.]
4.(2015·山东,14)已知函数f(x)=ax+b(a>0,a≠1) 的定义域和值域都是[-1,0],则a+b=________.
4.- [当a>1时,f(x)=ax+b在定义域上为增函数,
∴方程组无解;
当0<a<1时,f(x)=ax+b在定义域上为减函数,
∴解得∴a+b=-.]
5.(2014·上海,9)若f(x)=-,则满足f(x)<0的x的取值范围是________.
5.(0,1) [令y1=x,y2=,f(x)<0即为y1<y2,函数y1=x,y2=的图象如图所示,
由图象知:当0<x<1时,y1<y2,所以满足f(x)<0的x的取值范围是(0,1).]
考点5 对数与对数函数
1.(2017•新课标Ⅰ,11)设x、y、z为正数,且2x=3y=5z , 则( )
A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z
1. D x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x= ,y= ,z= .
∴3y= ,2x= ,5z= .∵ = = , > = .∴ >lg > >0.∴3y<2x<5z.故选D.
2. (2015·湖南,5)设函数f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),则f(x)是( )
A.奇函数,且在(0,1)上是增函数 B. 奇函数,且在(0,1)上是减函数
C. 偶函数,且在(0,1)上是增函数 D.偶函数,且在(0,1)上是减函数
2. A [易知函数定义域为(-1,1),f(-x)=ln(1-x)-ln(1+x)=-f(x),故函数f(x)为奇函数,又f(x)=ln=ln,由复合函数单调性判断方法知,f(x)在(0,1)上是增函数,故选A.]
3.(2015·陕西,9)设f(x)=ln x,0<a<b,若p=f(),q=f,r=(f(a)+f(b)),则下列关系式中正确的是( )
A.q=r<p B.q=r>p C.p=r<q D.p=r>q
3.C[∵0<a<b,∴>,
又∵f(x)=ln x在(0,+∞)上为增函数,故f>f(),即q>p.
又r=(f(a)+f(b))=(ln a+ln b)=ln a+ln b=ln(ab)=f()=p.
故p=r<q.选C.]
4.(2014·福建,4)若函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是( )
4.B [因为函数y=logax过点(3,1),所以1=loga3,解得a=3,所以y=3-x不可能过点(1,3),排除A;y=(-x)3=-x3不可能过点(1,1),排除C;y=log3(-x)不可能过点(-3,-1),排除D.故选B.]
5.(2014·天津,4)函数f(x)=(x2-4)的单调递增区间为( )
A.(0,+∞) B.(-∞,0) C.(2,+∞) D.(-∞,-2)
5.D [函数y=f(x)的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y=f(x)是由y=logt与t=g(x)=x2-4复合而成,又y=logt在(0,+∞)上单调递减,g(x)在(-∞,-2)上单调递减,所以函数y=f(x)在(-∞,-2)上单调递增.选D.]
6.(2014·四川,9)已知f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),x∈(-1,1).现有下列命题:
①f(-x)=-f(x);②f=2f(x);③|f(x)|≥2|x|.
其中的所有正确命题的序号是( )
A.①②③ B.②③ C.①③ D.①②
6.A [f(-x)=ln(1-x)-ln(1+x)=-f(x),故①正确;因为f(x)=ln(1+x)-ln(1-x)=ln,又当x∈(-1,1)时,∈(-1,1),所以f=ln=ln=2ln=2f(x),故②正确;当x∈[0,1)时,|f(x)|≥2|x|⇔f(x)-2x≥0,令g(x)=f(x)-2x=ln(1+x)-ln(1-x)-2x(x∈[0,1)),因为g′(x)=+-2=>0,所以g(x)在区间[0,1)上单调递增,g(x)=f(x)-2x≥g(0)=0,即f(x)≥2x,又f(x)与y=2x都为奇函数,所以|f(x)|≥2|x|成立,故③正确,故选A.]
7.(2016·浙江,12)已知a>b>1.若logab+logba=,ab=ba,则a=______,b=______.
7.4 2 [设logba=t,则t>1,因为t+=,解得t=2,所以a=b2①,因此ab=ba⇒a2b=ab2②,解得b=2,a=4.联立①②结合b>1,解得b=2,a=4.]
8.(2015·浙江,12)若a=log43,则2a+2-a=________.
8. [2a+2-a=2log43+2-log43=2log2+2log2=+=.]
9.(2015·福建,14)若函数f(x)=(a>0,且a≠1)的值域是[4,+∞),则实数a的取值范围是________.
9.(1,2] [由题意f(x)的图象如图,则
∴1<a≤2.]
10.(2014·重庆,12)函数f(x)=log2·log(2x)的最小值为________.
10.- [依题意得f(x)=log2x·(2+2log2x)=(log2x)2+log2x=-≥-,当且仅当log2x=-,即x=时等号成立,因此函数f(x)的最小值为-.]
考点6 函数与方程
1.(2017•新课标Ⅲ,11)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(ex﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a=( )
A.﹣ B. C. D. 1
1. C 因为f(x)=x2﹣2x+a(ex﹣1+e﹣x+1)=﹣1+(x﹣1)2+a(ex﹣1+ )=0,
所以函数f(x)有唯一零点等价于方程1﹣(x﹣1)2=a(ex﹣1+ )有唯一解,
等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(ex﹣1+ )的图象只有一个交点.
①当a=0时,f(x)=x2﹣2x≥﹣1,此时有两个零点,矛盾;
②当a<0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,
且y=a(ex﹣1+ )在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,
所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(ex﹣1+ )的图象的最高点为B(1,2a),
由于2a<0<1,此时函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(ex﹣1+ )的图象有两个交点,矛盾;
③当a>0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,
且y=a(ex﹣1+ )在(﹣∞,1)上递减、在(1,+∞)上递增,
所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(ex﹣1+ )的图象的最低点为B(1,2a),
由题可知点A与点B重合时满足条件,即2a=1,即a= ,符合条件;
综上所述,a= ,故选C.
2.(2015·山东,10)设函数f(x)=则满足f(f(a))=2f(a)的a取值范围是( )
A. B.[0,1] C. D.[1, +∞)
2.C[当a=2时,f(a)=f(2)=22=4>1,f(f(a))=2f(a),
∴a=2满足题意,排除A,B选项;当a=时,f(a)=f=3×-1=1,f(f(a))=2f(a),∴a=满足题意,排除D选项,故答案为C.]
3.(2015·天津,8)已知函数f(x)=函数g(x)=b-f(2-x),其中b∈R,若函数y=f(x)-g(x)恰有4个零点,则b的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.D [记h(x)=-f(2-x)在同一坐标系中作出f(x)与h(x)的图象如图,直线AB:y=x-4,当直线l∥AB且与f(x)的图象相切时,由
解得b′=-,--(-4)=,
所以曲线h(x)向上平移个单位后,所得图象与f(x)的图象有四个公共点,平移2个单位后,两图象有无数个公共点,因此,当<b<2时,f(x)与g(x)的图象有四个不同的交点,即y=f(x)-g(x)恰有4个零点.选D.]
4.(2014·湖南,10)已知函数f(x)=x2+ex-(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)的图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.B [由题意可得,当x>0时,y=f(-x)与y=g(x)的图象有交点,即g(x)=f(-x)有正解,即x2+ln(x+a)=(-x)2+e-x-有正解,即e-x-ln(x+a)-=0有正解,令F(x)=e-x-ln(x+a)-,则F′(x)=-e-x-<0,故函数F(x)=e-x-ln(x+a)-在(0,+∞)上是单调递减的,要使方程g(x)=f(-x)有正解,则存在正数x使得F(x)≥0,即e-x-ln(x+a)-≥0,所以a≤,又y=在(0,+∞)上单调递减,所以a<=,选B.]
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.(3,+∞) [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.
6.(2015·湖南,15)已知函数f(x)=若存在实数b,使函数g(x)=f(x)-b有两个零点,则a的取值范围是________.
6.(-∞,0)∪(1,+∞) [若0≤a≤1时,函数f(x)=在R上递增,若a>1或a<0时,
由图象知y=f(x)-b存在b使之有两个零点,故a∈(-∞,0)∪(1,+∞).]
7.(2015·安徽,15)设x3+ax+b=0,其中a,b均为实数,下列条件中,使得该三次方程仅有一个实根的是________(写出所有正确条件的编号).
①a=-3,b=-3;②a=-3,b=2;③a=-3,b>2;④a=0,b=2;⑤a=1,b=2.
7 .①③④⑤ [令f(x)=x3+ax+b,f′(x)=3x2+a,
当a≥0时,f′(x)≥0,f(x)单调递增,必有一个实根,④⑤正确;
当a<0时,由于选项当中a=-3,∴只考虑a=-3这一种情况,f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),∴f(x)极大=f(-1)=-1+3+b=b+2,f(x)极小=f(1)=1-3+b=b-2,要有一根,f(x)极大<0或f(x)极小>0,∴b<-2或b>2,①③正确,所有正确条件为①③④⑤.]
8.(2015·江苏,13)已知函数f(x)=|lnx|,g(x)=则方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为________.
8.4 [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的实根个数为4.]
9.(2015·北京,14)设函数f(x)=
(1)若a=1,则f(x)的最小值为________;
(2)若f(x)恰有2个零点,则实数a的取值范围是________.
9.(1)-1 (2)∪[2,+∞)[(1)当a=1时,f(x)=
当x<1时,2x-1>-1.
当x≥1时,且当x=时,f(x)min=f=-1,∴f(x)最小值为-1.
(2)1°当a≤0时,2x-a>0,
由4(x-a)(x-2a)=0得x=a或x=2a.a∉[1,+∞),
2a∉[1,+∞),
∴此时f(x)无零点.
2°当0<a<1时,若有2个零点,只须∴≤a<1.
3°当1≤a<2时,x<1,2x=a,x=log2a∈[0,1),
x≥1时,由f(x)=0,得x=a或2a,a∈[1,+∞).
2a∈[1,+∞),有3个零点,不合题意.
4°当a≥2时,x<1,则2x-a<0,
x≥1时,由f(x)=0,得x=a或2a,a,2a∈[1,+∞),
此时恰有2个零点,综上≤a<1或a≥2.]
考点7 函数模型及其应用
1.(2016·山东,10)若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是( )
A.y=sinx B.y=ln x C.y=ex D.y=x3
1.A[对函数y=sin x求导,得y′=cos x,当x=0时,该点处切线l1的斜率k1=1,当x=π时,该点处切线l2的斜率k2=-1,∴k1·k2=-1,∴l1⊥l2;对函数y=ln x求导,得y′=恒大于0,斜率之积不可能为-1;对函数y=ex求导,得y′=ex恒大于0,斜率之积不可能为-1;对函数y=x3,得y′=2x2恒大于等于0,斜率之积不可能为-1.故选A.]
2.(2016·四川,5)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过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
2.B[设x年后该公司全年投入的研发资金为200万元,由题可知,130(1+12%)x=200,解得x=log1.12=≈3.80,因资金需超过200万,则x取4,即2019年.选B.]
3.(2015·北京,8)汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程.如图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是( )
A.消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米
B.以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油量最多
C.甲车以80千米/时的速度行驶1小时,消耗10升汽油
D.某城市机动车最高限速80千米/时.相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油
3.D [汽车每消耗1升汽油行驶的里程为“燃油效率”,由此理解A显然不对;B应是甲车耗油最少;C甲车以80千米/小时的速度行驶10 km,消耗1升汽油.故D正确.]
4.(2014·湖南,8)某市生产总值连续两年持续增加,第一年的增长率为p,第二年的增长率为q,则该市这两年生产总值的年平均增长率为( )
A. B. C
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