一、选择题
1.(2011·安徽)若点(a,b)在y=lg x图象上,a≠1,则下列点也在此图象上的是
A. B.(10a,1-b)
C. D.(a2,2b)
解析 由题意b=lg a,2b=2lg a=lg a2,
即(a2,2b)也在函数y=lg x图象上.
答案 D
2.(2011·西城模拟)函数y=,x∈(-π,0)∪(0,π)的图象可能是下列图象中的
解析 因为y=,x∈(-π,0)∪(0,π)是偶函数,
x∈(0,π)时,x>sin x,故C正确.
答案 C
3.(2011·珠海模拟)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
A.f(-25)<f(11)<f(80)
B.f(80)<f(11)<f(-25)
C.f(11)<f(80)<f(-25)
D.f(-25)<f(80)<f(11)
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),故选D.
答案 D
4.(2011·山东)已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点的个数为
A.6 B.7
C.8 D.9
解析 ∵f(x)是最小正周期为2的周期函数,
且0≤x<2时,f(x)=x3-x=x(x-1)(x+1),
∴当0≤x<2时,f(x)=0有两个根,即x1=0,x2=1.
由周期函数的性质知,当2≤x<4时,f(x)=0有两个根,
即x3=2,x4=3;当4≤x<6时,f(x)=0有两个根,
即x5=4,x6=5,x7=6也是f(x)=0的根.
故函数f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴交点的个数为7.
答案 B
5.(2011·湖北)已知U={y|y=log2x,x>1},P=,则 UP=
A. B.
C.(0,+∞) D.(-∞,0]∪
解析 ∵U={y|y=log2x,x>1}={y|y>0},P==,
∴ UP==.
答案 A
6.(2011·济南模拟)下列函数既是奇函数,又在区间[-1,1]上单调递减的是
A.f(x)=x B.f(x)=-|x+1|
C.f(x)=ln(x≠2) D.f(x)=(ax+a-x)
解析 在C中f(x)的定义域为(-2,2),
又f(-x)=ln=-ln=-f(x),
又f(x)=ln=ln是减函数,所以C正确.
答案 C
二、填空题
7.(2011·北京)已知函数f(x)=若关于x的方程f(x)=k有两个不同的实根,则实数k的取值范围是________.
解析 画出分段函数f(x)的图象如图所示,结合图象可以看出,若f(x)=k有两个不同的实根,也即函数y=f(x)的图象与y=k有两个不同的交点,k的取值范围为(0,1).
答案 (0,1)
8.已知函数f(x)=|log2x|,正实数m,n满足m<n,且f(m)=f(n),若f(x)在区间[m2,n]上的最大值为2,则n+m=________.
解析 由已知得m=,0<m<1,n>1,∴[m2,n]=,
f==2|log2n|=2f(n).∴f(x)在区间[m2,n]上的最大值为f=2f(n).
∴2|log2n|=2,∵n>1,∴n=2.m=.故n+m=.
答案
9.(2011·上海)设g(x)是定义在R上的以1为周期的函数,若函数f(x)=x+g(x)在区间[3,4]上的值域为[-2,5],则f(x)在区间[-10,10]上的值域为________.
解析 设x1∈[3,4],f(x1)=x1+g(x1)∈[-2,5].
∵g(x)是定义在R上的以1为周期的函数,
∴当x2∈[4,5]时,f(x2)=f(x1+1)=x1+1+g(x1+1)∈[-1,6];
x3∈[5,6]时,f(x3)=f(x1+2)
=x1+2+g(x1+2)∈[0,7];
…;
x7∈[9,10]时,f(x7)=f(x1+6)=x1+6+g(x1+6)∈[4,11].
同理,当x∈[-10,-9]时,f(x)=f(x1-13)=x1-13+g(x1-13)∈[-15,-8].
综上分析知,当x∈[-10,10]时,
函数的值域为[-15,11].
答案 [-15,11]
三、解答题
10.已知函数f(x)=x2-2ax+3a2-1(a>0,0≤x≤1),求函数f(x)的最大值和最小值.
解析 f(x)=x2-2ax+3a2-1
=(x-a)2+2a2-1,
由a>0知,当a≥1时,由于f(x)在[0,1]上是减函数,故f(x)的最大值为f(0)=3a2-1,最小值为f(1)=3a2-2a;
当0<a<1时,f(x)的最小值为f(a)=2a2-1,f(x)的最大值为f(0),f(1)中的较大者.
若f(0)<f(1),则3a2-1<3a2-2a,
解得a<,所以当0<a<时,
f(x)的最大值为f(1)=3a2-2a;
当≤a<1时,f(x)的最大值为f(0)=3a2-1.
11.已知函数f(x)=ex-e-x(x∈R且e为自然对数的底数).
(1)判断函数f(x)的奇偶性与单调性;
(2)是否存在实数t,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x都成立?若存在,求出t;若不存在,请说明理由.
解析 (1)∵f(x)的定义域为R,且f(-x)=e-x-ex=-f(x),
∴f(x)是奇函数.
由于f′(x)=ex+e-x>0恒成立,
所以f(x)是R上的增函数.
(2)不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0可化为
f(x-t)≥-f(x2-t2),即f(x-t)≥f(-x2+t2),
又f(x)是R上的增函数,
所以上式等价于x-t≥-x2+t2,
即x2+x-t2-t≥0恒成立,
故有Δ=1-4(-t2-t)≤0,
即(2t+1)2≤0,所以t=-.
综上所述,存在t=-,
使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x都成立.
12.(2011·大连模拟)若定义在R上的函数f(x)对任意x1,x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)-1成立,且当x>0时,f(x)>1.
(1)求证:f(x)-1为奇函数;
(2)求证:f(x)是R上的增函数;
(3)若f(4)=5,解不等式f(3m2-m-2)<3.
解析 (1)证明 ∵定义在R上的函数f(x)对任意x1,x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)-1成立.
令x1=x2=0,则f(0+0)=f(0)+f(0)-1,即f(0)=1.
令x1=x,x2=-x,
f(x-x)=f(x)+f(-x)-1,∴[f(x)-1]+[f(-x)-1]=0,
∴f(x)-1为奇函数.
(2)证明 ∵由(1),知f(x)-1为奇函数,
∴f(x)-1=-[f(-x)-1].
任取x1,x2∈R,且x1<x2,则x2-x1>0,
∵f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)-1,
∴f(x2-x1)=f(x2)+f(-x1)-1
=f(x2)-[f(x1)-1]=f(x2)-f(x1)+1,
∵当x>0时,f(x)>1,
∴f(x2-x1)=f(x2)-f(x1)+1>1,
∴f(x1)<f(x2),
∴f(x)是R上的增函数.
(3)∵f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)-1,且f(4)=5,
∴f(4)=f(2)+f(2)-1=5,即f(2)=3,
由不等式f(3m2-m-2)<3,
得f(3m2-m-2)<f(2).
由(2),知f(x)是R上的增函数,
∴3m2-m-2<2,即3m2-m-4<0,则-1<m<,
∴不等式f(3m2-m-2)<3的解集为.
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