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第二章 函数
2.4 函数全章综合训练
一.选择题(共34小题)
1.已知函数f(x)满足f(x)+2f(1﹣x),则f(﹣2)的值为( )
A. B. C. D.
2.已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=﹣log2(ax).若f(8)=5,则实数a=( )
A.﹣4 B.﹣3 C.﹣2 D.﹣1
3.设函数y=f(x)的图象与y=2x+a的图象关于y=﹣x对称,且f(﹣2)+f(﹣4)=1,则a=( )
A.﹣1 B.1 C.2 D.4
4.函数y=f(x)是R上的奇函数,满足f(3+x)=f(3﹣x),当x∈(0,3)时f(x)=2x,则当x∈(﹣6,﹣3)时,f(x)=( )
A.2x+6 B.﹣2x+6 C.2x﹣6 D.﹣2x﹣6
5.已知a=2,b=log3,c=log2,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c C.a>c>b D.c>a>b
6.已知点(m,8)在幂函数f(x)=(m﹣1)xn的图象上,设a=f(()),b=f(lnπ),c=f(),则a,b,c的大小关系为( )
A.c<a<b B.a<b<c C.b<c<a D.b<a<c
7.已知定义在R上的偶函数f(x)满足,当x∈[0,+∞)时,,,b=f(20.3),c=f(0.42),则下列不等式成立的是( )
A.a<b<c B.c<b<a C.c<a<b D.b<c<a
8.若函数f(x)=ax(a>0,a≠1)为增函数,那么g(x)的图象是( )
A. B. C. D.
9.若均不为1的实数a、b满足a>b>0,且ab>1,则( )
A.loga3>logb3 B.3a+3b>6
C.3ab+1>3a+b D.ab>ba
10.已知3a=5b=15,则a,b不可能满足的关系是( )
A.a+b>4 B.ab>4
C.(a﹣1)2+(b﹣1)2>2 D.a2+b2<8
11.深度学习是人工智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网络为出发点的.在神经网络优化中,指数衰减的学习率模型为L,其中L表示每一轮优化时使用的学习率,L0表示初始学习率,D表示衰减系数,G表示训练迭代轮数,G0表示衰减速度.已知某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0.5,衰减速度为22,且当训练迭代轮数为22时,学习率衰减为0.45,则学习率衰减到0.05以下所需的训练迭代轮数至少为(参考数据:lg2≈0.3010,lg3≈0.4771)( )
A.11 B.22 C.227 D.481
12.已知函数(a>0,a≠1),若f(0)<0,则此函数的单调递增区间是( )
A.(﹣∞,﹣1] B.[﹣1,+∞) C.[﹣1,1) D.(﹣3,﹣1]
13.已知函数f(x)=a+log2(x2﹣2x+a)的最小值为8,则( )
A.a∈(4,5) B.a∈(5,6) C.a∈(6,7) D.a∈(7,8)
14.已知函数f(x)=|lgx|,若0<a<b,且f(a)=f(b),则2a+b的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.[2,+∞) C.(3,+∞) D.[3,+∞)
15.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)+f(2﹣x)=0,则下列结论错误的是( )
A.f(x)的图象关于点(1,0)对称
B.f(x+2)=f(x)
C.f(3﹣x)=f(x﹣1)
D.f(x﹣2)=f(x)
16.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式的解集为( )
A.(﹣1,0)∪(1,+∞) B.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)
C.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) D.(﹣1,0)∪(0,1)
17.函数f(x)在(0,+∞)单调递增,且f(x+2)关于x=﹣2对称,若f(﹣2)=1,则f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( )
A.[﹣2,2] B.(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)
C.(﹣∞,0]∪[4,+∞) D.[0,4]
18.已知二次函数f(x)满足f(3+x)=f(3﹣x),若f(x)在区间[3,+∞)上单调递减,且f(m)≥f(0)恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣∞,0] B.[0,6]
C.[6,+∞) D.(﹣∞,0]∪[6,+∞)
19.设函数f(x)=x3,若时,f(mcosθ)+f(1﹣m)>0恒成立,则实数m的取值范围为( )
A.(﹣∞,1) B. C.(﹣∞,0) D.(0,1)
20.已知f(x)=x2,g(x)m,若对 x1∈[﹣1,3], x2∈[0,2],f(x1)≥g(x2),则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
21.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(2﹣x),且f(x)的图象关于点(3,0)对称,当1≤x≤2时,f(x)=2x+log3(4x+3),则( )
A.﹣4 B.4 C.﹣5 D.5
22.已知定义在R上函数f(x)的图象是连续不断的,满足f(1﹣x)=f(1+x),f(﹣x)=﹣f(x),且f(x)在[0,1]上单调递增,若a=f(log23),b=f(),c=f(2020),则( )
A.a<b<c B.a<c<b C.c<b<a D.b<c<a
23.已知函数f(x)的定义域为R,且f(2x+1)是偶函数,f(x﹣1)是奇函数,则下列命题正确的个数是( )
①f(x)=f(x﹣16);
②f(11)=0;
③f(2022)=﹣f(0);
④f(2021)=f(﹣3).
A.1 B.2 C.3 D.4
24.已知函数f(x)满足:①对任意x∈(0,+∞),恒有f(2x)=2f(x)成立;②当x∈(1,2]时,f(x)=2﹣x.若f(a)=f(2020),则满足条件的最小的正实数a的值为( )
A.28 B.34 C.36 D.100
25.函数其中e为自然对数的底数)图象的大致形状是( )
A. B.
C. D.
26.函数y=ln|x﹣1|+(x﹣1)2的图象大致为( )
A. B. C. D.
27.已知偶函数y=f(x),x∈R满足:f(x)=x2﹣3x(x≥0),若函数g(x),则y=f(x)﹣g(x)的零点个数为( )
A.1 B.3 C.2 D.4
28.已知函数,g(x)+f(3﹣x)=6,则函数y=f(x)﹣g(x)的零点个数为( )
A.0 B.4 C.3 D.2
29.已知函数f(x)若函数y=g(x)的图象与函数y=f﹣1(x﹣1)的图象关于直线y=x对称,则g(11)的值是( )
A. B. C. D.
30.设x1,x2分别是函数f(x)=x﹣a﹣x和g(x)=xlogax﹣1的零点(其中a>1),则x1+9x2的取值范围是( )
A.[6,+∞) B.(6,+∞) C.[10,+∞) D.(10,+∞)
31.已知函数f(x)=log2x,g(x)=2x+a,若存在,使得f(x1)=g(x2),则a的取值范围是( )
A.[﹣5,0] B.(﹣∞,﹣5]∪[0,+∞)
C.(﹣5,0) D.(﹣∞,﹣5)∪(0,+∞)
32.已知函数f(x)是定义域在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,当x>0时,f(x),则函数g(x)=f(x)﹣2的零点个数为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
33.已知f(x)=x2ex,若函数g(x)=f2(x)﹣kf(x)+1恰有四个零点,则实数k的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) B.(2,)
C.(,2) D.(,+∞)
34.已知函数f(x),则函数y=f[f(x)+1]的零点个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
二.多选题(共4小题)
(多选)35.已知实数x,y,z满足,则下列关系式中可能成立的是( )
A.x>y>z B.x>z>y C.z>x>y D.z>y>x
(多选)36.已知函数f(x)对 x∈R,满足f(x)=﹣f(6﹣x),f(x+1)=f(﹣x+1),若f(a)=﹣f(2020),a∈[5,9]且f(x)在[5,9]上为单调函数,则下列结论正确的是( )
A.f(3)=0
B.a=8
C.f(x)是周期为4的周期函数
D.y=f(x)的图象关于点(1,0)对称
(多选)37.已知函数y=f(x)是R上的奇函数,对任意x∈R,都有f(2﹣x)=f(x)+f(2)成立,当x1,x2∈[0,1],且x1≠x2时,都有,则下列结论正确的有( )
A.f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2019)=0
B.直线x=﹣5是函数y=f(x)图象的一条对称轴
C.函数y=f(x)在[﹣7,7]上有5个零点
D.函数y=f(x)在[﹣7,﹣5]上为减函数
(多选)38.1859年,我国清朝数学家李善兰将“function”一词译成“函数”,并给出定义:“凡此变数中函彼变数,则此为彼之函数”.下列关于函数性质的说法正确的是( )
A.若f(﹣2)=f(2),则函数f(x)是偶函数
B.若定义在R上的函数f(x)在区间(﹣∞,0]上单调递增,在区间[0,+∞)上单调递增,则函数f(x)在R上是增函数
C.函数y=f(x)的定义域为[a,b],a<c<b,若f(x)在[a,c)上是增函数,在[c,b]上是减函数,则f(x)max=f(c)
D.对于任意的x1,x2∈(0,+∞),函数f(x)=lgx满足f()
三.填空题(共8小题)
39.已知函数f(x)=(4﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=1对称,则a+b= ,f(x)的最大值为 .
40.已知函数f(x)是定义在实数集R上的奇函数,且在区间[0,+∞)上是单调递增,若f(lg2 lg50+(lg5)2)+f(lgx﹣2)<0,则x的取值范围为 .
41.定义在R上的函数f(x)满足f(﹣x)=﹣f(x),f(x﹣2)=f(x+2),且x∈(﹣1,0)时,,则f(log220)= .
42.已知x∈R,写出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x)= .
①f(﹣x)=f(x);②f(x)=f(x);③f(x)在区间(,0)上单调递增.
43.写出一个同时具有下列性质①②③的三次函数f(x)= .
①f(x)为奇函数;②f(x)存在3个不同的零点;③f(x)在(1,+∞)上单调递减.
44.定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(x+4),且f(2)=0,当x∈(﹣2,2)时,f(x)=2|x|﹣2,则函数g(x)=f(x)﹣cos(x)在区间[﹣2,10]上所有的零点之和为 .
45.已知f(x)为定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且当x>0时,.g(x)=f(x)﹣a.记S(a)为函数g(x)的所有零点之和.当﹣1<a<0时,S(a)的取值范围为 .
46.已知定义在R上的函数f(x)满足:f(x)>0,f(x) f(y)=f(x+y),且f(1),当x∈(0,+∞)时f(x)<1,关于x的不等式f(a) f(﹣2﹣xex)﹣4>0(其中e为自然对数的底数)恒成立,则实数a的取值范围为 .☆注:请用Microsoft Word2016以上版本打开文件进行编辑,用WPS等其他软件可能会出现乱码等现象.
第二章 函数
2.4 函数全章综合训练
一.选择题(共34小题)
1.已知函数f(x)满足f(x)+2f(1﹣x),则f(﹣2)的值为( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵函数f(x)满足f(x)+2f(1﹣x),
∴,
解得f(x),
∴f(﹣2).
故选:C.
2.已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=﹣log2(ax).若f(8)=5,则实数a=( )
A.﹣4 B.﹣3 C.﹣2 D.﹣1
【解答】解:由f(x)是奇函数,可得f(﹣x)=﹣f(x),
当x<0时,f(x)=﹣log2(ax),
若f(8)=5,则f(8)=﹣f(﹣8)=log2(﹣8a)=5,
即﹣8a=25=32,
解得a=﹣4.
故选:A.
3.设函数y=f(x)的图象与y=2x+a的图象关于y=﹣x对称,且f(﹣2)+f(﹣4)=1,则a=( )
A.﹣1 B.1 C.2 D.4
【解答】解:设(x,y)是函数y=f(x)的图象上任一点,
则它关于y=﹣x的对称点为(﹣y,﹣x),
即(﹣y,﹣x)在y=2x+a的图象上,
∴﹣x=2﹣y+a,
即y=﹣log2(﹣x)+a,
∴f(﹣2)+f(﹣4)=﹣3+2a=1,
解得:a=2,
故选:C.
4.函数y=f(x)是R上的奇函数,满足f(3+x)=f(3﹣x),当x∈(0,3)时f(x)=2x,则当x∈(﹣6,﹣3)时,f(x)=( )
A.2x+6 B.﹣2x+6 C.2x﹣6 D.﹣2x﹣6
【解答】解:∵f(3+x)=f(3﹣x),
故直线x=3是函数y=f(x)的一条对称轴
又由函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,
故原点(0,0)是函数y=f(x)的一个对称中心
则T=12是函数y=f(x)的一个周期
设x∈(﹣6,﹣3)则x+6∈(0,3)时f(x+6)=2x+6=f(﹣x)=﹣f(x)
即f(x)=﹣2x+6
故选:B.
5.已知a=2,b=log3,c=log2,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c C.a>c>b D.c>a>b
【解答】解:∵a=2>1,b=log3<0,c=log2∈(0,1),
则a,b,c的大小关系是a>c>b.
故选:C.
6.已知点(m,8)在幂函数f(x)=(m﹣1)xn的图象上,设a=f(()),b=f(lnπ),c=f(),则a,b,c的大小关系为( )
A.c<a<b B.a<b<c C.b<c<a D.b<a<c
【解答】解:点(m,8)在幂函数f (x)=(m﹣1)xn的图象上,
可得m﹣1=1,即m=2,
2n=8,可得n=3,
则f(x)=x3,且f(x)在R上递增,
由a=f(()),b=f (lnπ),c=f(),
0<()1,lnπ>1,0,
可得c<a<b,
故选:A.
7.已知定义在R上的偶函数f(x)满足,当x∈[0,+∞)时,,,b=f(20.3),c=f(0.42),则下列不等式成立的是( )
A.a<b<c B.c<b<a C.c<a<b D.b<c<a
【解答】解:∵ x1,x2≥0,且x1≠x2,,
∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,
根据偶函数的对称性可知,f(x)在(﹣∞,0)上单调递减,距离对称轴越远,函数值越大,
∵f(﹣2)=f(2),b=f(20.3),c=f(0.42)=f(0.16),
∵1<20.3<2,
∴a>b>c.
故选:B.
8.若函数f(x)=ax(a>0,a≠1)为增函数,那么g(x)的图象是( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵函数f(x)=ax(a>0,a≠1)为增函数,
∴a>1, ,
考察函数g(x)的定义域:由得x>﹣1,
则函数的定义域为:(﹣1,+∞),即函数图象只出现在直线x=﹣1轴右侧;
又函数g(x)可看成g(x)u,u的复合,
其中g(x)u和u均在各自的定义域是减函数,
从而得出函数g(x)在区间(﹣1,+∞)上递增,
且当x=0时,g(0)0,即图象过原点,
分析A、B、C、D四个答案,只有C满足要求.
故选:C.
9.若均不为1的实数a、b满足a>b>0,且ab>1,则( )
A.loga3>logb3 B.3a+3b>6
C.3ab+1>3a+b D.ab>ba
【解答】解:均不为1的实数a、b满足a>b>0,且ab>1,
所以:a>b>1,
故:对于选项A:loga3>logb3不成立,
故A错误.
对于选项C,当a=1.02,b=1.01,
所以:ab+1<a+b,
故:3ab+1<3a+b,
故:C,D错误.
故选:B.
10.已知3a=5b=15,则a,b不可能满足的关系是( )
A.a+b>4 B.ab>4
C.(a﹣1)2+(b﹣1)2>2 D.a2+b2<8
【解答】解:∵3a=5b=15,
∴(3a)b=15b,(5b)a=15a,
∴3ab=15b,5ba=15a,
∴3ab 5ba=15b 15a,
∴(15)ab=15a+b,
∴ab=a+b,
则有ab=a+b≥2,
∵a≠b,
∴ab>2,
∴a+b=ab>4,
∴(a﹣1)2+(b﹣1)2=a2+b2﹣2(a+b)+2>2ab﹣2(a+b)+2>2,
∵a2+b2>2ab>8,故D错误
故选:D.
11.深度学习是人工智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网络为出发点的.在神经网络优化中,指数衰减的学习率模型为L,其中L表示每一轮优化时使用的学习率,L0表示初始学习率,D表示衰减系数,G表示训练迭代轮数,G0表示衰减速度.已知某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0.5,衰减速度为22,且当训练迭代轮数为22时,学习率衰减为0.45,则学习率衰减到0.05以下所需的训练迭代轮数至少为(参考数据:lg2≈0.3010,lg3≈0.4771)( )
A.11 B.22 C.227 D.481
【解答】解:由于,所以,
依题意,
则,
由,
,
,
,
所以所需的训练迭代轮数至少为481轮.
故选:D.
12.已知函数(a>0,a≠1),若f(0)<0,则此函数的单调递增区间是( )
A.(﹣∞,﹣1] B.[﹣1,+∞) C.[﹣1,1) D.(﹣3,﹣1]
【解答】解:令t=﹣x2﹣2x+3>0,可得﹣3<x<1,故函数的定义域为{x|﹣3<x<1}.
根据f(0)=loga3<0,可得0<a<1,
f(x)=g(t)=logat,本题即求函数t在定义域内的减区间.
再利用二次函数的性质求得函数t在定义域内的减区间为[﹣1,1),
故选:C.
13.已知函数f(x)=a+log2(x2﹣2x+a)的最小值为8,则( )
A.a∈(4,5) B.a∈(5,6) C.a∈(6,7) D.a∈(7,8)
【解答】解:函数f(x)=a+log2(x2﹣2x+a)的最小值为8,
可得x2﹣2x+a=(x﹣1)2+a﹣1,
显然a=1时f(x)的最小值不为8;
a>1时,由对数函数的性质可得当x=1时,
f(x)的最小值为a+log2(a﹣1),
由题意可得a+log2(a﹣1)=8,
设g(a)=a+log2(a﹣1),g(a)在a>1递增,
g(5)=5+log24=7,g(6)=6+log25>8,
可得a∈(5,6),
故选:B.
14.已知函数f(x)=|lgx|,若0<a<b,且f(a)=f(b),则2a+b的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.[2,+∞) C.(3,+∞) D.[3,+∞)
【解答】解:画出y=|lgx|的图象如图:
∵0<a<b,且f(a)=f(b),
∴|lga|=|lgb|且0<a<1,b>1,
∴﹣lga=lgb,∴ab=1,∴2a+b≥22.
当2a=b时,等号成立,
∴2a+b≥2,
故选:B.
15.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)+f(2﹣x)=0,则下列结论错误的是( )
A.f(x)的图象关于点(1,0)对称
B.f(x+2)=f(x)
C.f(3﹣x)=f(x﹣1)
D.f(x﹣2)=f(x)
【解答】解:由f(x)+f(2﹣x)=0得f(x)=﹣f(2﹣x),
即函数关于(1,0)对称,故A正确,
∵f(x)是奇函数,
∴f(x)=﹣f(2﹣x)=f(x﹣2),即f(x+2)=f(x),故B正确,
用x﹣1替换f(x)=﹣f(2﹣x)中的x
得f(x﹣1)=﹣f(3﹣x),故C错误,
由B的推理过程知D正确,
故错误的是C,
故选:C.
16.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式的解集为( )
A.(﹣1,0)∪(1,+∞) B.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)
C.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) D.(﹣1,0)∪(0,1)
【解答】解:因为奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,
则不等式等价于,
当x>1时,f(x)>0,即x>1,
当x<0时,f(x)<0,即x<﹣1,
所以不等式的解集为(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞).
故选:C.
17.函数f(x)在(0,+∞)单调递增,且f(x+2)关于x=﹣2对称,若f(﹣2)=1,则f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( )
A.[﹣2,2] B.(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)
C.(﹣∞,0]∪[4,+∞) D.[0,4]
【解答】解;根据题意,f(x+2)关于x=﹣2对称,则f(x)为偶函数,且f(﹣2)=f(2)=1,
则f(x﹣2)≤1 f(|x﹣2|)≤f(|﹣2|),
又f(x)在(0,+∞)单调递增,
所以|x﹣2|≤2,解可得0≤x≤4;
故选:D.
18.已知二次函数f(x)满足f(3+x)=f(3﹣x),若f(x)在区间[3,+∞)上单调递减,且f(m)≥f(0)恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣∞,0] B.[0,6]
C.[6,+∞) D.(﹣∞,0]∪[6,+∞)
【解答】解:据题意设f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R,且a≠0),又f(3+x)=f(3﹣x),
∴a(3+x)2+b(3+x)+c=a(3﹣x)2+b(3﹣x)+c,
∴x(6a+b)=0,
∴6a+b=0,
∴f(x)=ax2﹣6ax+c=a(x﹣3)2﹣9a+c,
又∵f(x)在区间[3,+∞)上单调递减,
∴a<0,又f(m)≥f(0),
∴0≤m≤6,
故选:B.
19.设函数f(x)=x3,若时,f(mcosθ)+f(1﹣m)>0恒成立,则实数m的取值范围为( )
A.(﹣∞,1) B. C.(﹣∞,0) D.(0,1)
【解答】解:由函数f(x)=x3,可知f(x)为奇函数,f′(x)=3x2≥0恒成立
∴f(x)=x3是增函数;且f(﹣x)=﹣f(x)即f(x)是奇函数
∵f(mcosθ)+f(1﹣m)>0恒成立,即f(mcosθ)>f(m﹣1)恒成立,
∴mcosθ>m﹣1,令g(m)=(cosθ﹣1)m+1,则g(m)=(cosθ﹣1)m+1>0恒成立.
∵0≤θ
∴cosθ∈[0,1],
∴cosθ﹣1≤0,
∴
∴m<1.
故选:A.
20.已知f(x)=x2,g(x)m,若对 x1∈[﹣1,3], x2∈[0,2],f(x1)≥g(x2),则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解答】解: x1∈[﹣1,3], x2∈[0,2],f(x1)≥g(x2),
等价于s∈[﹣1,3],t∈[0,2],f(s)min≥g(t)min;
当s∈[﹣1,3]时,f(s)min=f(0)=0;
当t∈[0,2]时,,
所以,
解得,
所以m的取值范围是[,+∞).
故选:B.
21.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(2﹣x),且f(x)的图象关于点(3,0)对称,当1≤x≤2时,f(x)=2x+log3(4x+3),则( )
A.﹣4 B.4 C.﹣5 D.5
【解答】解:根据题意,f(x)的图象关于点(3,0)对称,则有f(x)+f(6﹣x)=0,
又由f(x)=f(2﹣x),则f(6﹣x)+f(2﹣x)=0,变形可得f(x+4)=﹣f(x),
则有f(x+8)=﹣f(x+4)=f(x),即函数f(x)是周期为8的周期函数,
则f()=f(100×8)=f(),
又由f()=﹣f(),f()=f(),则f()=﹣f(),
又由当1≤x≤2时,f(x)=2x+log3(4x+3),则f()=2log3(43)=5,
则f()=﹣f()=﹣5;
故选:C.
22.已知定义在R上函数f(x)的图象是连续不断的,满足f(1﹣x)=f(1+x),f(﹣x)=﹣f(x),且f(x)在[0,1]上单调递增,若a=f(log23),b=f(),c=f(2020),则( )
A.a<b<c B.a<c<b C.c<b<a D.b<c<a
【解答】解:因为f(1﹣x)=f(1+x),所以函数f(x)关于x=1对称,
又因为f(﹣x)=﹣f(x),所以函数f(x)为奇函数,
所以f(1+x)=f(1﹣x)=﹣f(x﹣1),
令x=x﹣1,则f(x)=﹣f(x﹣2)①
令x=x﹣2,则f(x﹣2)=﹣f(x﹣4)②
由①②得,f(x)=f(x﹣4),即函数f(x)的周期为4.
又因为f(x)在[0,1]上单调递增,于是可以作出如图所示的函数图象,
而log23∈(1,2),,所以a>0,b<0,
f(2020)=f(505×4)=f(0)=0,所以c=0,
因此b<c<a.
故选:D.
23.已知函数f(x)的定义域为R,且f(2x+1)是偶函数,f(x﹣1)是奇函数,则下列命题正确的个数是( )
①f(x)=f(x﹣16);
②f(11)=0;
③f(2022)=﹣f(0);
④f(2021)=f(﹣3).
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:∵f(2x+1)是偶函数,
∴f(﹣2x+1)=f(1+2x),即f(1﹣x)=f(1+x),即函数关于x=1对称,
则f(x)=f(2﹣x),
∵f(x﹣1)是奇函数,∴f(﹣x﹣1)=﹣f(x﹣1),
则f(﹣x﹣2)=﹣f(x)=﹣f(2﹣x),
即f(x﹣2)=﹣f(2+x),
则f(x)=﹣f(x+4),
即f(x+8)=﹣f(x+4)=f(x),
即函数的周期是8,
则①f(x)=f(x﹣16)成立,故①正确;
②令x=0,由f(﹣x﹣1)=﹣f(x﹣1),得f(﹣1)=﹣f(﹣1),得f(﹣1)=0,f(3)=0,
则f(11)=f(3)=0;故②正确,
③f(2022)=f(8×253﹣2)=f(﹣2)=﹣f(0)成立,故③正确;
④f(2021)=f(8×253﹣3)=f(﹣3)成立,故④正确,
故选:D.
24.已知函数f(x)满足:①对任意x∈(0,+∞),恒有f(2x)=2f(x)成立;②当x∈(1,2]时,f(x)=2﹣x.若f(a)=f(2020),则满足条件的最小的正实数a的值为( )
A.28 B.34 C.36 D.100
【解答】解:取x∈(2m,2m+1),则∈(1,2];f()=2,从而
f(x)=2f()=…=2mf()=2m+1﹣x,其中,m=0,1,2,…,
f(2020)=210f()=211﹣2020=28=f(a),
设a∈(2m,2m+1)则f(a)=2m+1﹣a=28,
∴a=2m+1﹣28∈(2m,2m+1),
即m≥5,a≥36,
∴满足条件的最小的正实数a是36.
故选:C.
25.函数其中e为自然对数的底数)图象的大致形状是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由于函数的定义域为R,f(x)=(1)cosx cosx,
∴f(﹣x) cos(﹣x) cosx=﹣f(x),
∴函数f(x)为奇函数,故排除AC,
当x时,f()=0,
当x=1时,f(1) cos1<0,故排除D,
故选:B.
26.函数y=ln|x﹣1|+(x﹣1)2的图象大致为( )
A. B. C. D.
【解答】解:y=ln|x|+x2是偶函数,图象关于y轴对称,
将y=ln|x|+x2的图象向右平移1个单位得到y=ln|x﹣1|+(x﹣1)2,则图象关于x=1对称,排除A,C,
当x取值无穷大时,y取值也趋向无穷大,故排除D,
故选:B.
27.已知偶函数y=f(x),x∈R满足:f(x)=x2﹣3x(x≥0),若函数g(x),则y=f(x)﹣g(x)的零点个数为( )
A.1 B.3 C.2 D.4
【解答】解:y=f(x)﹣g(x)的零点个数即函数y=f(x)与函数g(x)的交点的个数,
作函数y=f(x)与函数g(x)的图象如下,
有3个交点,
故选:B.
28.已知函数,g(x)+f(3﹣x)=6,则函数y=f(x)﹣g(x)的零点个数为( )
A.0 B.4 C.3 D.2
【解答】解:由g(x)=6﹣f(3﹣x),知y=f(x)﹣g(x)=f(x)+f(3﹣x)﹣6.
令F(x)=f(x)+f(3﹣x),则F(3﹣x)=f(3﹣x)+f(x),
所以F(3﹣x)=F(x),即F(x)的图象关于直线对称.
当时,F(x)=f(x)+f(3﹣x)=3﹣x+3﹣(3﹣x)=3;
当x<0时,.
作出F(x)的图象可知,函数F(x)=6有2个零点.
故选:D.
29.已知函数f(x)若函数y=g(x)的图象与函数y=f﹣1(x﹣1)的图象关于直线y=x对称,则g(11)的值是( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵函数y=g(x)的图象与函数y=f﹣1(x﹣1)的图象关于直线y=x对称,
∴函数y=g(x)与函数y=f﹣1(x﹣1)互为反函数,
故函数y=g(x)﹣1与函数y=f﹣1(x)互为反函数,
即g(x)﹣1=f(x),g(x)=f(x)+1,
∵f(x),
故g(11)1,
故选:B.
30.设x1,x2分别是函数f(x)=x﹣a﹣x和g(x)=xlogax﹣1的零点(其中a>1),则x1+9x2的取值范围是( )
A.[6,+∞) B.(6,+∞) C.[10,+∞) D.(10,+∞)
【解答】解:因为x1,x2分别是函数f(x)=x﹣a﹣x和g(x)=xlogdx﹣1的零点,
则x1,x2分别是和的解,
所以x1,x2分别是函数与函数y=ax和函数y=logax交点的横坐标,
所以交点分别为,
因为a>1,
所以0<x1<1,x2>1,
由于函数与函数y=ax和函数y=logax都关于y=x对称,
所以点A与点B关于y=x对称,
因为关于y=x对称的点坐标为,
所以,
即x1 x2=1,且x1≠x2,
所以x1+9x2=x1+x2+8x22+8x2,
由于x1≠x2所以不能取等号,
因为x2>1,
所以2+8x2>2+8=10,
即x1+9x2∈(10,+∞),
故选:D.
31.已知函数f(x)=log2x,g(x)=2x+a,若存在,使得f(x1)=g(x2),则a的取值范围是( )
A.[﹣5,0] B.(﹣∞,﹣5]∪[0,+∞)
C.(﹣5,0) D.(﹣∞,﹣5)∪(0,+∞)
【解答】解:当x≤2时,log2f(x)≤log22,即﹣1≤f(x)≤1,则f(x)的值域为[﹣1,1],
当x≤2时,2a≤g(x)≤4+a,即1+a≤g(x)≤4+a,则g(x)的值域为[1+a,4+a],
若存在,使得f(x1)=g(x2),
则[1+a,4+a]∩[﹣1,1]≠ ,
若[1+a,4+a]∩[﹣1,1]= ,
则1+a>1或4+a<﹣1,
得a>0或a<﹣5,
则当或[1+a,4+a]∩[﹣1,1]≠ 时,﹣5≤a≤0,
即实数a的取值范围是[﹣5,0],
故选:A.
32.已知函数f(x)是定义域在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,当x>0时,f(x),则函数g(x)=f(x)﹣2的零点个数为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【解答】解:∵函数f(x)是定义域在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,
当x>0时,f(x),
则函数f(x)的图象如下图所示:
由图可得:f(x)与y=2的图象有4个交点,
即函数g(x)=f(x)﹣2的零点个数为4,
故选:B.
33.已知f(x)=x2ex,若函数g(x)=f2(x)﹣kf(x)+1恰有四个零点,则实数k的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) B.(2,)
C.(,2) D.(,+∞)
【解答】解:f′(x)=2xex+x2ex=x(x+2)ex,
令f′(x)=0,解得x=0或x=﹣2,
∴当x<﹣2或x>0时,f′(x)>0,当﹣2<x<0时,f′(x)<0,
∴f(x)在(﹣∞,﹣2)上单调递增,在(﹣2,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
∴当x=﹣2时,函数f(x)取得极大值f(﹣2),
当x=0时,f(x)取得极小值f(0)=0.
作出f(x)的大致函数图象如图所示:
令f(x)=t,则当t=0或t时,关于x的方程f(x)=t只有1解;
当t时,关于x的方程f(x)=t有2解;
当0<t时,关于x的方程f(x)=t有3解.
∵g(x)=f2(x)﹣kf(x)+1恰有四个零点,
∴关于t的方程t2﹣kt+1=0在(0,)上有1解,在(,+∞)∪{0}上有1解,
显然t=0不是方程t2﹣kt+1=0的解,
∴关于t的方程t2﹣kt+1=0在(0,)和(,+∞)上各有1解,
∴,解得k.
故选:D.
34.已知函数f(x),则函数y=f[f(x)+1]的零点个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:令t=f(x)+1.
①当t>0时,f(t)=lnt,则函数f(t)在(0,+∞)上单调递增,
由于f(1)=﹣1<0,f(2)=ln20,由零点存在定理可知,存在t1∈(1,2),使得f(t1)=0;
②当t≤0时,f(t)=t2+2t,由f(t)=t2+2t=0,解得t2=﹣2,t3=0.
作出函数t=f(x)+1,直线t=t1,t=﹣2,t=0的图象如下图所示:
由图象可知,直线t=t1与函数t=f(x)+1的图象有两个交点;
直线t=0与函数t=f(x)+1的图象有两个交点;
直线t=﹣2与函数t=f(x)+1的图象有且只有一个交点.
综上所述,函数y=f[f(x)+1]的零点个数为5.
故选:D.
二.多选题(共4小题)
(多选)35.已知实数x,y,z满足,则下列关系式中可能成立的是( )
A.x>y>z B.x>z>y C.z>x>y D.z>y>x
【解答】解:实数x,y,z满足,
画出图象,分别作出与x轴平行且与三个函数图象相交的直线.
由最下面的直线与函数图象的交点可得:z>x>y;
由中间的直线与函数图象的交点可得:x>z>y;
由最上面的直线与函数图象的交点可得:x>y>z.
则下列关系式中可能成立的是ABC.
故选:ABC.
(多选)36.已知函数f(x)对 x∈R,满足f(x)=﹣f(6﹣x),f(x+1)=f(﹣x+1),若f(a)=﹣f(2020),a∈[5,9]且f(x)在[5,9]上为单调函数,则下列结论正确的是( )
A.f(3)=0
B.a=8
C.f(x)是周期为4的周期函数
D.y=f(x)的图象关于点(1,0)对称
【解答】解:∵f(x)对 x∈R,满足f(x)=﹣f(6﹣x),f(x+1)=f(﹣x+1),
∴f(x)=﹣f(6﹣x)=﹣f(﹣(x﹣5)+1)=﹣f(x﹣5+1)=﹣f(x﹣4),∴f(x﹣4)=﹣f(x),∴f(x﹣8)=f(x﹣4﹣4)=﹣f(x﹣4)=f(x),故f(x)的周期为T=8.
①因为T=8,故C错;
②f(a)=﹣f(2020)=﹣f(252×8+4)=﹣f(4)=﹣f(3+1)=﹣f(﹣2)=﹣[﹣f(6﹣(﹣2))]=f(8),又a∈[5,9]且f(x)在[5,9]上单调,易得a=8.故B对.
③因为:f(x)=﹣f(6﹣x) f(3)=﹣f(6﹣3)=﹣f(3) f(3)=0,A对,
④∵f(x+1)=f(﹣x+1),∴x=1为对称轴,故D错.
故选:AB.
(多选)37.已知函数y=f(x)是R上的奇函数,对任意x∈R,都有f(2﹣x)=f(x)+f(2)成立,当x1,x2∈[0,1],且x1≠x2时,都有,则下列结论正确的有( )
A.f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2019)=0
B.直线x=﹣5是函数y=f(x)图象的一条对称轴
C.函数y=f(x)在[﹣7,7]上有5个零点
D.函数y=f(x)在[﹣7,﹣5]上为减函数
【解答】解:根据题意,函数y=f(x)是R上的奇函数,则f(0)=0;
对任意x∈R,都有f(2﹣x)=f(x)+f(2)成立,当x=2时,有f(0)=2f(2)=0,则有f(2)=0,
则有f(2﹣x)=f(x),即x=1是函数f(x)的一条对称轴;
又由f(x)为奇函数,则f(2﹣x)=﹣f(﹣x),变形可得f(x+2)=﹣f(x),则有f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),
故函数f(x)是周期为4的周期函数,
当x1,x2∈[0,1],且x2≠x2时,都有,则函数f(x)在区间[0,1]上为增函数,
又由y=f(x)是R上的奇函数,则f(x)在区间[﹣1,1]上为增函数;
据此分析选项:
对于A,f(x+2)=﹣f(x),则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=[f(1)+f(3)]+[f(2)+f(4)]=0,
f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2019)=504×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)+f(2)+(3)=f(2)=0,A正确;
对于B,x=1是函数f(x)的一条对称轴,且函数f(x)是周期为4的周期函数,则x=5是函数f(x)的一条对称轴,
又由函数为奇函数,则直线x=﹣5是函数y=f(x)图象的一条对称轴,B正确;
对于C,函数y=f(x)在[﹣7,7]上有7个零点:分别为﹣6,﹣4,﹣2,0,2,4,6;C错误;
对于D,f(x)在区间[﹣1,1]上为增函数且其周期为4,函数y=f(x)在[﹣5,﹣3]上为增函数,
又由x=﹣5为函数f(x)图象的一条对称轴,则函数y=f(x)在[﹣7,﹣5]上为减函数,D正确;
故选:ABD.
(多选)38.1859年,我国清朝数学家李善兰将“function”一词译成“函数”,并给出定义:“凡此变数中函彼变数,则此为彼之函数”.下列关于函数性质的说法正确的是( )
A.若f(﹣2)=f(2),则函数f(x)是偶函数
B.若定义在R上的函数f(x)在区间(﹣∞,0]上单调递增,在区间[0,+∞)上单调递增,则函数f(x)在R上是增函数
C.函数y=f(x)的定义域为[a,b],a<c<b,若f(x)在[a,c)上是增函数,在[c,b]上是减函数,则f(x)max=f(c)
D.对于任意的x1,x2∈(0,+∞),函数f(x)=lgx满足f()
【解答】解:对于A,偶函数是对于定义域里任意x,都要有f(﹣x)=f(x),仅仅取x=2时成立,不能确定是偶函数,故A错,
对应B,若定义在R上的函数f(x)在区间(﹣∞,0]上单调递增,在区间[0,+∞)上单调递增,其中x=0时两段函数图像相接,故函数f(x)在R上是增函数,所以B正确,
对应C,函数y=f(x)的定义域为[a,b],a<c<b,若f(x)在[a,c)上是增函数,有f(x)max<f(c),
又在[c,b]上是减函数,f(x)max=f(c),所以f(x)max=f(c),故C正确,
对应D,函数f(x)=lgx为上凸函数,所以对于任意的x1,x2∈(0,+∞),函数f(x)=lgx满足,故D正确,
故选:BCD.
三.填空题(共8小题)
39.已知函数f(x)=(4﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=1对称,则a+b= ﹣4 ,f(x)的最大值为 16 .
【解答】解:由4﹣x2=0可得x=2或x=﹣2,即(2,0),(﹣2,0)是函数的零点,
∵f(x)=(4﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=1对称,
故(2,0),(﹣2,0)关于x=1对称的点(0,0),(4,0)也是函数的零点,
故0,4是x2+ax+b=0的根,
故b=0,a=﹣4,a+b=﹣4,
又f(x)=(4﹣x2)(x2﹣4x),
∴f′(x)=﹣4(x﹣1)(x2﹣2x﹣4),
令f′(x)=﹣4(x﹣1)(x2﹣2x﹣4)>0可得,
当x或1,f′(x)<0,此时函数单调递减,
当1或x时,f′(x)>0,此时函数单调递增,
又当x→∞时,f(x)<0,
f(1)=f(1)=16.
故答案为:﹣4,16.
40.已知函数f(x)是定义在实数集R上的奇函数,且在区间[0,+∞)上是单调递增,若f(lg2 lg50+(lg5)2)+f(lgx﹣2)<0,则x的取值范围为 (0,10) .
【解答】解:∵lg2 lg50+(lg5)2=(1﹣lg5)(1+lg5)+(lg5)2=1
∴f(lg2 lg50+(lg5)2)+f(lgx﹣2)<0,可化为f(1)+f(lgx﹣2)<0,
∵函数f(x)是定义在实数集R上的奇函数,
∴f(lgx﹣2)<f(﹣1)
∵函数f(x)是定义在实数集R上的奇函数,且在区间[0,+∞)上是单调递增,
∴函数f(x)是在实数集R上单调递增
∴lgx﹣2<﹣1
∴lgx<1
∴0<x<10
故答案为:(0,10).
41.定义在R上的函数f(x)满足f(﹣x)=﹣f(x),f(x﹣2)=f(x+2),且x∈(﹣1,0)时,,则f(log220)= ﹣1 .
【解答】解:∵定义在R上的函数f(x)满足f(﹣x)=﹣f(x),
∴函数f(x)为奇函数
又∵f(x﹣2)=f(x+2)
∴函数f(x)为周期为4是周期函数
又∵log232>log220>log216
∴4<log220<5
∴f(log220)=f(log220﹣4)=f(log2)=﹣f(﹣log2)=﹣f(log2)
又∵x∈(﹣1,0)时,f(x)=2x,
∴f(log2)=1
故f(log220)=﹣1
故答案为:﹣1
42.已知x∈R,写出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x)= cos2x .
①f(﹣x)=f(x);②f(x)=f(x);③f(x)在区间(,0)上单调递增.
【解答】解:由①f(﹣x)=f(x)得f(x)为偶函数;由②f(x)=f(x)得函数的周期T=π;③f(x)在区间(,0)上单调递增,
结合三角函数的性质可知,符合条件的一个函数f(x)=cos2x.
故答案为:cos2x.
43.写出一个同时具有下列性质①②③的三次函数f(x)= ﹣x3+3x(答案不唯一) .
①f(x)为奇函数;②f(x)存在3个不同的零点;③f(x)在(1,+∞)上单调递减.
【解答】解:对于三次函数f(x)=﹣x3+3x,显然定义域为R,f(﹣x)=x3﹣3x=﹣f(x),则f(x)为奇函数,满足①;
令f(x)=﹣x3+3x=0,则﹣x(x2﹣3)=0,解得x=0或,有3个不同的零点,满足②;
f'(x)=﹣3x2+3=﹣3(x+1)(x﹣1),
当x>1时,f'(x)<0,则f(x)在(1,+∞)上单调递减,满足③;
故f(x)=﹣x3+3x.
故答案为:﹣x3+3x(答案不唯一).
44.定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(x+4),且f(2)=0,当x∈(﹣2,2)时,f(x)=2|x|﹣2,则函数g(x)=f(x)﹣cos(x)在区间[﹣2,10]上所有的零点之和为 36 .
【解答】解:因R上的函数f(x)=f(x+4),则f(x)是周期函数,周期是4,f(﹣2)=f(2)=0,当x∈(﹣2,2)时,f(x)=2|x|﹣2,
于是得f(x)是偶函数,x=4k,k∈Z是f(x)的对称轴,函数y=cos(x)是周期函数,周期是8,由x=kπ,k∈Z得其对称轴为x=4k,k∈Z,
显然,函数y=f(x)与y=cos(x)有公共的对称轴x=4k,k∈Z,
由g(x)=0得f(x)=cos(x),即函数g(x)的零点是函数y=f(x)与y=cos(x)的交点的横坐标,
在同一坐标系内作出函数y=f(x)与y=cos(x)在[﹣2,10]上的图象,它们有9个公共点,
其横坐歀标依次为x1,x2,x3, x9.如图所示,
观察图象可得:给你x1+x9=x2+x8=x3+x7=x4+x6=2 4=8,x5=4,
从而可得x1+x9+x2+x8+x3+x7+x4+x6+x5=36.
故答案为:36.
45.已知f(x)为定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且当x>0时,.g(x)=f(x)﹣a.记S(a)为函数g(x)的所有零点之和.当﹣1<a<0时,S(a)的取值范围为 (﹣log23,0) .
【解答】解:f(x)为定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,
且当x>0时,,
作出函数f(x)在y轴右边的图象,由图象关于原点对称可得y轴左边的图象,
g(x)=f(x)﹣a,
记S(a)为函数g(x)的所有零点之和.
当﹣1<a<0时,f(x)=a的实根的个数为6,
由小到大设为x1,x2,x3,x4,x5,x6,
则由对称性可得x1+x2=﹣10,x5+x6=10,
可得S(a)=﹣10+10+(x3+x4)
=x3+x4,
当﹣2<x<0时,f(x)=2﹣2﹣x,
令f(x)=﹣1,可得x=﹣log23,
由图象可得x3+x4∈(﹣log23,0).
故答案为:(﹣log23,0).
46.已知定义在R上的函数f(x)满足:f(x)>0,f(x) f(y)=f(x+y),且f(1),当x∈(0,+∞)时f(x)<1,关于x的不等式f(a) f(﹣2﹣xex)﹣4>0(其中e为自然对数的底数)恒成立,则实数a的取值范围为 (﹣∞,) .
【解答】解:对于 x1>x2,
f(x1)﹣f(x2)=f(x2+x1﹣x2)﹣f(x2)
=f(x2)[f(x1﹣x2)﹣1],
又x1﹣x2>0,所以f(x1﹣x2)<1,从而f(x1)﹣f(x2)<0,
所以f(x)在R上单调递减.
f(0) f(0)=f(0+0)得f(0)=1或0(舍),f(﹣1) f(1)=f(﹣1+1)得f(﹣1)=2,从而f(﹣2)=4,所以原不等式f(a) f(﹣2﹣xex)﹣4>0
等价于f(a﹣2﹣xex)>f(﹣2)
所以a﹣2﹣xex<﹣2即a<xex恒成立,
令t=xex,t'=ex(1+x),
当x>﹣1时,函数递增,当x<﹣1时,函数递减,
所以当x=1时,函数取最小值为,
所以a.
故答案为(﹣∞,).