资源描述
喀左三高中第一轮复习资料 第 - 155 - 页 2024-11-10
喀左三高中第一轮复习资料(教师版)
第一章 集合
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=B
2.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≥0
3.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:BA
4.(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:②
5.(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<5
6.(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________.
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:1
3.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:8
4.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,-1
5.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:3
6.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=C
7.集合A={x||x|≤4,x∈R},B={x|x<a},则“A⊆B”是“a>5”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
9.(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:6
10.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 ≤ a},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|0<x≤1}.答案:{x|0<x≤1}
2.(2009年高考全国卷Ⅰ改编)设集合A={4,5,7,9},B={3,4,7,8,9},全集U=A∪B,则集合∁U(A∩B)中的元素共有________个.
解析:A∩B={4,7,9},A∪B={3,4,5,7,8,9},∁U(A∩B)={3,5,8}.答案:3
3.已知集合M={0,1,2},N={x|x=2a,a∈M},则集合M∩N=________.
解析:由题意知,N={0,2,4},故M∩N={0,2}.答案:{0,2}
4.(原创题)设A,B是非空集合,定义AⓐB={x|x∈A∪B且x∉A∩B},已知A={x|0≤x≤2},B={y|y≥0},则AⓐB=________.
解析:A∪B=[0,+∞),A∩B=[0,2],所以AⓐB=(2,+∞).
答案:(2,+∞)
5.(2009年高考湖南卷)某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为________.
解析:设两项运动都喜欢的人数为x,画出韦恩图得到方程15-x+x+10-x+8=30x=3,∴喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为15-3=12(人).答案:12
6.(2010年浙江嘉兴质检)已知集合A={x|x>1},集合B={x|m≤x≤m+3}.
(1)当m=-1时,求A∩B,A∪B;
(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|1<x≤2},A∪B={x|x≥-1}.(2)若B⊆A,则m>1,即m的取值范围为(1,+∞)
B组
1.若集合M={x∈R|-3<x<1},N={x∈Z|-1≤x≤2},则M∩N=________.
解析:因为集合N={-1,0,1,2},所以M∩N={-1,0}.答案:{-1,0}
2.已知全集U={-1,0,1,2},集合A={-1,2},B={0,2},则(∁UA)∩B=________.
解析:∁UA={0,1},故(∁UA)∩B={0}.答案:{0}
3.(2010年济南市高三模拟)若全集U=R,集合M={x|-2≤x≤2},N={x|x2-3x≤0},则M∩(∁UN)=________.
解析:根据已知得M∩(∁UN)={x|-2≤x≤2}∩{x|x<0或x>3}={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-n
6.(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}
7.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:18
8.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);
(2)若A∩B={x|-1<x<4},求实数m的值.
解:A={x|-1<x≤5}.
(1)当m=3时,B={x|-1<x<3},则∁RB={x|x≤-1或x≥3},
∴A∩(∁RB)={x|3≤x≤5}.
(2)∵A={x|-1<x≤5},A∩B={x|-1<x<4},
∴有-42+2×4+m=0,解得m=8,此时B={x|-2<x<4},符合题意.
12.已知集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}.
(1)若A=∅,求实数a的取值范围;
(2)若A是单元素集,求a的值及集合A;
(3)求集合M={a∈R|A≠∅}.
解:(1)A是空集,即方程ax2-3x+2=0无解.
若a=0,方程有一解x=,不合题意.
若a≠0,要方程ax2-3x+2=0无解,则Δ=9-8a<0,则a>.
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]
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:2
3.(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:log32
4.(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:1
5.(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)=
(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:7
3.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),(-1<x<1).
答案:f(x)=lg(x+1)+lg(1-x),(-1<x<1)
4.设函数y=f(x)满足f(x+1)=f(x)+1,则函数y=f(x)与y=x图象交点的个数可能是________个.
解析:由f(x+1)=f(x)+1可得f(1)=f(0)+1,f(2)=f(0)+2,f(3)=f(0)+3,…本题中如果f(0)=0,那么y=f(x)和y=x有无数个交点;若f(0)≠0,则y=f(x)和y=x有零个交点.答案:0或无数
5.设函数f(x)=,若f(-4)=f(0),f(-2)=-2,则f(x)的解析式为f(x)=________,关于x的方程f(x)=x的解的个数为________个.
解析:由题意得
,
∴f(x)=.
由数形结合得f(x)=x的解的个数有3个.
答案: 3
6.设函数f(x)=logax(a>0,a≠1),函数g(x)=-x2+bx+c,若f(2+)-f(+1)=,g(x)的图象过点A(4,-5)及B(-2,-5),则a=__________,函数f[g(x)]的定义域为__________.
答案:2 (-1,3)
7.(2009年高考天津卷改编)设函数f(x)=,则不等式f(x)>f(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-3<x<0或x>3.
综上,f(x)>f(1)的解集为{x|-3<x<1或x>3}.答案:{x|-3<x<1或x>3}
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:-2
9.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≤)
10.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ARJ 21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;
(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)=(0<x<216,x∈N*),h(x)=(0<x<216,x∈N*).
(2)f(x)=(3)分别为86、130或87、129.
第二节 函数的单调性
A组
1.(2009年高考福建卷改编)下列函数f(x)中,满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2)”的是________.
①f(x)= ②f(x)=(x-1)2 ③f(x)=ex ④f(x)=ln(x+1)
解析:∵对任意的x1,x2∈(0,+∞),当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),∴f(x)在(0,+∞)上为减函数.答案:①
2.函数f(x)(x∈R)的图象如右图所示,则函数g(x)=f(logax)(0<a<1)的单调减区间是________.
解析:∵0<a<1,y=logax为减函数,∴logax∈[0,]时,g(x)为减函数.
由0≤logax≤≤x≤1.答案:[,1](或(,1))
3.函数y=+ 的值域是________.
解析:令x=4+sin2α,α∈[0,],y=sinα+cosα=2sin(α+),∴1≤y≤2.
答案:[1,2]
4.已知函数f(x)=|ex+|(a∈R)在区间[0,1]上单调递增,则实数a的取值范围__.
解析:当a<0,且ex+≥0时,只需满足e0+≥0即可,则-1≤a<0;当a=0时,f(x)=|ex|=ex符合题意;当a>0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≤1
5.(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)=
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:①③④
6.已知函数f(x)=x2,g(x)=x-1.
(1)若存在x∈R使f(x)<b·g(x),求实数b的取值范围;
(2)设F(x)=f(x)-mg(x)+1-m-m2,且|F(x)|在[0,1]上单调递增,求实数m的取值范围.
解:(1)x∈R,f(x)<b·g(x)x∈R,x2-bx+b<0Δ=(-b)2-4b>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(x1<x2),若≥1,则x1≤0.
m≥2.
若≤0,则x2≤0,
-1≤m<-.综上所述:-1≤m≤0或m≥2.
B组
1.(2010年山东东营模拟)下列函数中,单调增区间是(-∞,0]的是________.
①y=- ②y=-(x-1) ③y=x2-2 ④y=-|x|
解析:由函数y=-|x|的图象可知其增区间为(-∞,0].答案:④
2.若函数f(x)=log2(x2-ax+3a)在区间[2,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是________.
解析:令g(x)=x2-ax+3a,由题知g(x)在[2,+∞)上是增函数,且g(2)>0.
∴∴-4<a≤4.答案:-4<a≤4
3.若函数f(x)=x+(a>0)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,∴≤,0<a≤.
答案:(0,]
4.(2009年高考陕西卷改编)定义在R上的偶函数f(x),对任意x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),有<0,则下列结论正确的是________.
①f(3)<f(-2)<f(1) ②f(1)<f(-2)<f(3)
③f(-2)<f(1)<f(3) ④f(3)<f(1)<f(-2)
解析:由已知<0,得f(x)在x∈[0,+∞)上单调递减,由偶函数性质得f(2)=f(-2),即f(3)<f(-2)<f(1).答案:①
5.(2010年陕西西安模拟)已知函数f(x)=满足对任意x1≠x2,都有<0成立,则a的取值范围是________.
解析:由题意知,f(x)为减函数,所以解得0<a≤.
6.(2010年宁夏石嘴山模拟)函数f(x)的图象是如下图所示的折线段OAB,点A的坐标为(1,2),点B的坐标为(3,0),定义函数g(x)=f(x)·(x-1),则函数g(x)的最大值为________.
解析:g(x)=
当0≤x<1时,最大值为0;当1≤x≤3时,
在x=2取得最大值1.答案:1
7.(2010年安徽合肥模拟)已知定义域在[-1,1]上的函数y=f(x)的值域为[-2,0],则函数y=f(cos)的值域是________.
解析:∵cos∈[-1,1],函数y=f(x)的值域为[-2,0],∴y=f(cos)的值域为[-2,0].答案:[-2,0]
8.已知f(x)=log3x+2,x∈[1,9],则函数y=[f(x)]2+f(x2)的最大值是________.
解析:∵函数y=[f(x)]2+f(x2)的定义域为
∴x∈[1,3],令log3x=t,t∈[0,1],
∴y=(t+2)2+2t+2=(t+3)2-3,∴当t=1时,ymax=13.答案:13
9.若函数f(x)=loga(2x2+x)(a>0,a≠1)在区间(0,)内恒有f(x)>0,则f(x)的单调递增区间为__________.
解析:令μ=2x2+x,当x∈(0,)时,μ∈(0,1),而此时f(x)>0恒成立,∴0<a<1.
μ=2(x+)2-,则减区间为(-∞,-).而必然有2x2+x>0,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0<x<.由此,从下表讨论复合函数y=f[g(x)]的单调性:
函数
单调性
(0,)
(,+∞)
u=logx
f(u)=2u2-2u+1
y=2(logx)2-2logx+1
故函数y=2(logx)2-2logx+1在区间(0,)上单调递减,在区间(,+∞)上单调递增.
11.(2010年广西河池模拟)已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f()=f(x1)-f(x2),且当x>1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.
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)<f(x2),
所以函数f(x)在区间(0,+∞)上是单调递减函数.
(3)由f()=f(x1)-f(x2)得f()=f(9)-f(3),而f(3)=-1,所以f(9)=-2.
由于函数f(x)在区间(0,+∞)上是单调递减函数,
由f(|x|)<f(9),得|x|>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0<a<1,1<a+1<2,则f(x)在(0,+∞)上单调递减,所以f(a+1)>f(b+2).答案:f(a+1)>f(b+2)
2.(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:0
3.(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)<f(80)<f(11).
答案:f(-25)<f(80)<f(11)
4.(2009年高考辽宁卷改编)已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调增加,则满足f(2x-1)<f()的x取值范围是________.
解析:由于f(x)是偶函数,故f(x)=f(|x|),由f(|2x-1|)<f(),再根据f(x)的单调性得|2x-1|<,解得<x<.答案:(,)
5.(原创题)已知定义在R上的函数f(x)是偶函数,对x∈R,f(2+x)=f(2-x),当f(-3)=-2时,f(2011)的值为________.
解析:因为定义在R上的函数f(x)是偶函数,所以f(2+x)=f(2-x)=f(x-2),故函数f(x)是以4为周期的函数,所以f(2011)=f(3+502×4)=f(3)=f(-3)=-2.答案:-2
6.已知函数y=f(x)是定义在R上的周期函数,周期T=5,函数y=f(x)(-1≤x≤1)是奇函数,又知y=f(x)在[0,1]上是一次函数,在[1,4]上是二次函数,且在x=2时函数取得最小值-5.(1)证明:f(1)+f(4)=0;(2)求y=f(x),x∈[1,4]的解析式;(3)求y=f(x)在[4,9]上的解析式.
解:(1)证明:∵f(x)是以5为周期的周期函数,∴f(4)=f(4-5)=f(-1),
又∵y=f(x)(-1≤x≤1)是奇函数,∴f(1)=-f(-1)=-f(4),∴f(1)+f(4)=0.
(2)当x∈[1,4]时,由题意可设f(x)=a(x-2)2-5(a>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6<x≤9时,1<x-5≤4,∴f(x)=f(x-5)=2[(x-5)-2]2-5=2(x-7)2-5.
∴f(x)=.
B组
1.(2009年高考全国卷Ⅰ改编)函数f(x)的定义域为R,若f(x+1)与f(x-1)都是奇函数,则下列结论正确的是________.
①f(x)是偶函数 ②f(x)是奇函数 ③f(x)=f(x+2)
④f(x+3)是奇函数
解析:∵f(x+1)与f(x-1)都是奇函数,∴f(-x+1)=-f(x+1),f(-x-1)=-f(x-1),∴函数f(x)关于点(1,0),及点(-1,0)对称,函数f(x)是周期T=2[1-(-1)]=4的周期函数.∴f(-x-1+4)=-f(x-1+4),f(-x+3)=-f(x+3),即f(x+3)是奇函数.答案:④
2.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=-f(x+),且f(-2)=f(-1)=-1,f(0)=2,f(1)+f(2)+…+f(2009)+f(2010)=________.
解析:f(x)=-f(x+)⇒f(x+3)=f(x),即周期为3,由f(-2)=f(-1
展开阅读全文