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1.(2021·北京模拟)在同一坐标系中,函数y=2x与y=的图象之间的关系是( )
A.关于y轴对称 B.关于x轴对称
C.关于原点对称 D.关于直线y=x对称
解析:选A.∵y==2-x,
∴它与函数y=2x的图象关于y轴对称.
2.已知f(x)=3x-b(2≤x≤4,b为常数)的图象经过点(2,1),则f(x)的值域为( )
A.[9,81] B.[3,9]
C.[1,9] D.[1,+∞)
解析:选C.由f(x)过定点(2,1)可知b=2,因f(x)=3x-2在[2,4]上是增函数,f(x)min=f(2)=1,f(x)max=f(4)=9,可知C正确.
3.(2021·浙江绍兴一中月考)函数f(x)=a|x+1|(a>0,a≠1)的值域为[1,+∞),则f(-4)与f(1)的关系是( )
A.f(-4)>f(1) B.f(-4)=f(1)
C.f(-4)<f(1) D.不能确定
解析:选A.由题意知a>1,∴f(-4)=a3,f(1)=a2,由单调性知a3>a2,∴f(-4)>f(1).
4.函数y=+1的图象关于直线y=x对称的图象大致是( )
解析:选A.由题易知,函数y=+1的图象过点(0,2)关于直线y=x对称的图象确定过(2,0)这个点.由于原函数为减函数,故所求函数也为减函数,由此可以排解B,C,D.
5.(2021·浙江丽水模拟)当x∈(-∞,-1]时,不等式(m2-m)·4x-2x<0恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(-2,1) B.(-4,3)
C.(-1,2) D.(-3,4)
解析:选C.原不等式变形为m2-m<,
∵函数y=在(-∞,-1]上是减函数,
∴≥=2,
当x∈(-∞,-1]时,m2-m<恒成立,
等价于m2-m<2,解得-1<m<2.
6.(2021·四川绵阳一诊)计算:2××=________.
解析:2×3××12=2×3×3×2-×3×2=2×3++×2-+=6.
答案:6
7.已知正数a满足a2-2a-3=0,函数f(x)=ax,若实数m、n满足f(m)>f(n),则m、n的大小关系为________.
解析:∵a2-2a-3=0,∴a=3或a=-1(舍去).
函数f(x)=ax在R上递增,由f(m)>f(n),得m>n.
答案:m>n
8.已知函数f(x)=a2x-4+n(a>0且a≠1)的图象恒过定点P(m,2),则m+n=________.
解析:当2x-4=0,即x=2时,y=1+n,即函数图象恒过点(2,1+n),又函数图象恒过定点P(m,2),所以m=2,1+n=2,即m=2,n=1,所以m+n=3.
答案:3
9.求下列函数的定义域和值域.
(1)y=;(2)y= .
解:(1)明显定义域为R.
∵2x-x2=-(x-1)2+1≤1,
且y=为减函数.
∴≥=.
故函数y=的值域为.
(2)由32x-1-≥0,得32x-1≥=3-2,
∵y=3x为增函数,∴2x-1≥-2,即x≥-,
此函数的定义域为,
由上可知32x-1-≥0,∴y≥0.
即函数的值域为[0,+∞).
10.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的值.
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=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)的单调递增区间是(-2,+∞),
单调递减区间是(-∞,-2).
(2)令g(x)=ax2-4x+3,f(x)=,
由于f(x)有最大值3,所以g(x)应有最小值-1,
因此必有解得a=1,
即当f(x)有最大值3时,a的值为1.
(3)由指数函数的性质知,
要使y=的值域为(0,+∞).
应使g(x)=ax2-4x+3的值域为R,
因此只能a=0.(由于若a≠0,则g(x)为二次函数,其值域不行能为R.)
故a的值为0.
1.已知f(x)=ax和g(x)=bx是指数函数,则“f(2)>g(2)”是“a>b”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:选C.由题可得,a,b>0且a,b≠1,充分性:f(2)=a2,g(2)=b2,由f(2)>g(2)知,a2>b2,再结合y=x2在(0,+∞)上单调递增,可知a>b,故充分性成立;必要性:由题可知a>b>0,构造h(x)===,明显>1,所以h(x)单调递增,故h(2)=>h(0)=1,所以a2>b2,故必要性成立.故选C.
2.偶函数f(x)满足f(x-1)=f(x+1),且在x∈[0,1]时,f(x)=x,则关于x的方程f(x)=在x∈[0,4]上解的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选D.由f(x-1)=f(x+1),可知T=2.
∵x∈[0,1]时,f(x)=x,又∵f(x)是偶函数,
∴可得图象如图所示.
∴f(x)=在x∈[0,4]上解的个数是4.故选D.
3.已知函数f(x)=2x-,函数g(x)=则函数g(x)的最小值是________.
解析:当x≥0时,g(x)=f(x)=2x-为单调增函数,所以g(x)≥g(0)=0;当x<0时,g(x)=f(-x)=2-x-为单调减函数,所以g(x)>g(0)=0,所以函数g(x)的最小值是0.
答案:0
4.定义区间[x1,x2]的长度为x2-x1,已知函数f(x)=3|x|的定义域为[a,b],值域为[1,9],则区间[a,b]的长度的最大值为________,最小值为________.
解析:由3|x|=1,得x=0,由3|x|=9,得x=±2,故满足题意的定义域可以为[-2,m](0≤m≤2)或[n,2](-2≤n≤0),故区间[a,b]的最大长度为4,最小长度为2.
答案:4 2
5.已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.
(1)求b的值;
(2)对于任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0有解,求k的取值范围.
解:(1)由f(x)为奇函数,知f(0)==0,∴b=1.
(2)∵f(x)为奇函数,由f(t2-2t)+f(2t2-k)<0,得
f(t2-2t)<f(k-2t2).
由(1)知b=1时,f(x)==-+在R上是增函数,∴t2-2t<k-2t2.
即k>3t2-2t=3-≥-.
∴k的取值范围为k>-.
6.(选做题)已知函数f(x)=,x∈[-1,1],函数g(x)=[f(x)]2-2af(x)+3的最小值为h(a).
(1)求h(a);
(2)是否存在实数m,n同时满足下列条件:
①m>n>3;
②当h(a)的定义域为[n,m]时,值域为[n2,m2]?若存在,求出m,n的值;若不存在,说明理由.
解:(1)∵x∈[-1,1],∴f(x)=∈,
设t=∈.
则y=φ(t)=t2-2at+3=(t-a)2+3-a2.
当a<时,ymin=h(a)=φ=-;
当≤a≤3时,ymin=h(a)=φ(a)=3-a2;
当a>3时,ymin=h(a)=φ(3)=12-6a.
∴h(a)=
(2)假设存在m,n满足题意.
∵m>n>3,h(a)=12-6a在(3,+∞)上是减函数,
又∵h(a)的定义域为[n,m],值域为[n2,m2],
∴
②-①得6(m-n)=(m-n)(m+n),
即m+n=6,与m>n>3冲突,
∴满足题意的m,n不存在.
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