高考数学考前冲刺押题预测 函数概念与性质
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 衢州期末)已知f(x)是定义在R上的偶函数,g(x)是定义在R上的奇函数,且f(x),g(x)在(﹣∞,0]上单调递增,则下列不等关系恒成立的是( )
A.g(g(1))>g(g(2)) B.g(f(1))<g(f(2))
C.f(g(1))>f(g(2)) D.f(f(1))>f(f(2))
2.(2024秋 湖北期末)已知函数f(x)的定义域为R, m,n∈R,f(m+n)=f(m)+f(n),当x>0时,恒有f(x)>0.若,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.c<a<b C.b<c<a D.c<b<a
3.(2024秋 赣州期末)已知函数f(x)满足f(),f(1)=1,f(x)=3f(),当0≤x1<x2≤1时,f(x1)≤f(x2),则f()=( )
A.3﹣7 B.3﹣6 C.3﹣5 D.3﹣4
4.(2024秋 天心区校级期末)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递减,设a=0.32,b=log20.3,c=20.3,则( )
A.f(a)<f(c)<f(b) B.f(b)<f(a)<f(c)
C.f(c)<f(a)<f(b) D.f(c)<f(b)<f(a)
5.(2024秋 岳阳县期末)若如图是函数f(x)=loga(x﹣b)(a>0且a≠1,b∈R)的大致图象,则函数g(x)=a﹣x﹣b的大致图象是( )
A. B.
C. D.
6.(2024秋 五华区校级期末)已知函数在(4,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,0) B.[﹣2,4] C.[0,16] D.[16,+∞)
7.(2024秋 镜湖区校级期末)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2﹣2x,则f(x)在R上的表达式是( )
A.y=x(x﹣2) B.y=x(|x|﹣1) C.y=|x|(x﹣2) D.y=x(|x|﹣2)
8.(2024秋 贵州期末)已知定义在R上的函数f(x)满足:f(2)=2,且 x∈R,f(x+1)≤f(x),f(x+4)≥f(x)+2x+3,则f(10)=( )
A.9 B.25 C.15 D.24
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 永州期末)已知函数f(x),g(x)的定义域为R,且f(x+1)=f(﹣x),g(x)+g(2﹣x)=2,f(x+1)﹣1为奇函数,则( )
A.g(1)=1
B.函数f(x)的周期为2
C.f(x)+g(x)+f(﹣x)+g(﹣x)=2
D.若函数f(x)与g(x)的图象恰有2025个交点,则所有交点的横纵坐标之和为4050
(多选)10.(2024秋 成都期末)已知函数f(x)=loga(x+a)(a>0,a≠1),若 x1,x2∈[1,3],使|f(x1)﹣f(x2)|=1成立,则实数a的值可以是( )
A. B. C. D.
(多选)11.(2024秋 贵阳期末)已知定义在R上函数f(x)的图象是连续不断的,且满足以下条件:
① x∈R,f(﹣x)=f(x);
② x1,x2∈(0,+∞),当x1≠x2时,都有;
③f(﹣1)=0.
则下列选项成立的是( )
A.f(5)<f(﹣4)
B.若,则x∈(﹣1,0)∪(1,+∞)
C.若f(m﹣1)<f(2),则m∈(3,+∞)
D. x∈R, M∈R,使得f(x)≤M
(多选)12.(2024秋 张家界期末)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x﹣y)=f(x)f(y),f(1)=1,则( )
A.f(0)=2
B.f(x)为偶函数
C.3为函数f(x)的一个周期
D.f(1)+f(2)+f(3)+ +f(2025)=﹣2
三.填空题(共4小题)
13.(2024秋 成都期末)已知函数f(x)=4x﹣2x+a+1,对任意的x1,x2∈[1,+∞),若f(x1)=f(x2),恒有x1=x2,则实数a的取值范围为 .
14.(2024秋 杨浦区校级期末)已知定义在R上的函数y=f(x)满足f(2+x)=﹣f(2﹣x),若函数的图像与函数y=f(x)的图像的公共点为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),…,(x20,y20),则(x1+y1)+(x2+y2)+(x3+y3)+ +(x20+y20)= .
15.(2024秋 昌平区期末)已知函数,给出下列四个结论:
①f(x)是偶函数;
②f(x)的值域是(0,1);
③f(x)在区间(1,+∞)上单调递减;
④g(x)=f(x+1)﹣f(x﹣1)的函数图象关于原点对称.
其中所有正确结论的序号是 .
16.(2024秋 五华区校级期末)已知函数的对称中心是(a,b),若正数m,n满足2mn2=b,则的最小值是 .
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 宝山区校级期末)已知f(x)=4x﹣a 2x﹣3,a∈R且为常数.
(1)当a=2时,求f(x)>0的解集;
(2)当x∈[0,2],恒有f(x)>﹣4,求实数a的取值范围.
18.(2024秋 清远期末)已知函数的图象经过两点.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断函数f(x)在(1,+∞)上的单调性并用定义进行证明;
(3)已知函数F(x)=f(x)﹣1,函数g(x)=loga(4﹣ax),a>0且a≠1.若对任意x1∈[1,2],总存在x2∈[1,5],使得g(x1)≥F(x2)成立,求实数a的取值范围.
19.(2024秋 镜湖区校级期末)已知函数.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)若,求cos2x0的值.
(3)若对于任意均有恒成立,求a的取值范围.
20.(2024秋 宁波期末)已知函数f(x)=log2x,g(x)=4x﹣a 2x,a∈R,h(x)=x.
(1)当x∈[2,4]时,求函数h[f(x)]的值域;
(2)当x∈[1,3]时,g(x)+a﹣2≥0恒成立,求a的取值范围;
(3)若存在x1∈[2,4],使得不等式h[f(x1)]≥|g(x2)﹣g(x3)|对任意x2,x3∈[0,1]恒成立,求a的取值范围.
高考数学考前冲刺押题预测 函数概念与性质
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 衢州期末)已知f(x)是定义在R上的偶函数,g(x)是定义在R上的奇函数,且f(x),g(x)在(﹣∞,0]上单调递增,则下列不等关系恒成立的是( )
A.g(g(1))>g(g(2)) B.g(f(1))<g(f(2))
C.f(g(1))>f(g(2)) D.f(f(1))>f(f(2))
【考点】奇偶性与单调性的综合.
【专题】整体思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】C
【分析】由已知结合函数的单调性及奇偶性检验各选项即可判断.
【解答】解:f(x)是定义在R上的偶函数,g(x)是定义在R上的奇函数,且f(x),g(x)在(﹣∞,0]上单调递增,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,g(x)在R上单调递增,
则0<g(1)<g(2),
所以g(g(1))<g(g(2)),A错误;
由题意可得,f(1)>f(2),
所以g(f(1))>g(f(2)),B错误;
由题意可得,0<g(1)<g(2),
所以f(g(1))>f(g(2)),C正确;
由题意可得f(1)>f(2),但是无法判断f(1),f(2)的正负,无法判断f(f(1))与f(f(2))的大小,D错误.
故选:C.
【点评】本题主要考查了函数单调性及奇偶性在函数值大小比较中的应用,属于中档题.
2.(2024秋 湖北期末)已知函数f(x)的定义域为R, m,n∈R,f(m+n)=f(m)+f(n),当x>0时,恒有f(x)>0.若,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.c<a<b C.b<c<a D.c<b<a
【考点】奇偶性与单调性的综合;对数值大小的比较.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】B
【分析】依题意,可判断函数f(x)的单调性与奇偶性,进而转化求解即可.
【解答】解:(1)任取x1,x2∈R,且x1<x2,则x2﹣x1>0,
由f(m+n)=f(m)+f(n),得f(m+n)﹣f(n)=f(m),
所以f(x2)﹣f(x1)=f(x2﹣x1),
又x>0时恒有f(x)>0,由x2﹣x1>0,知f(x2﹣x1)>0,即f(x2)﹣f(x1)>0,
所以f(x2)>f(x1),
故f(x)在R上为增函数;
令m=n=0,则由f(m+n)=f(m)+f(n),得f(0)=f(0)+f(0),所以f(0)=0,
再令m=x,n=﹣x,则f(﹣x)+f(x)=f(0)=0,
故f(x)为R上的奇函数,
所以a=﹣f(ln)=f(﹣ln)=f(ln7),
因为sin1<1<ln7<2,
所以c=f(sin1)<f(ln7)<f()=b,即c<a<b.
故选:B.
【点评】本题考查抽象函数的单调性与奇偶性的判断及其应用,考查转化与化归思想及运算求解能力,属于中档题.
3.(2024秋 赣州期末)已知函数f(x)满足f(),f(1)=1,f(x)=3f(),当0≤x1<x2≤1时,f(x1)≤f(x2),则f()=( )
A.3﹣7 B.3﹣6 C.3﹣5 D.3﹣4
【考点】抽象函数的周期性;函数的值.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】A
【分析】根据题意,由函数的递推关系分析可得f()=f()=3﹣7,结合题意分析可得答案.
【解答】解:根据题意,函数f(x)满足f(),f(1)=1,f(x)=3f(),即f(),
由于f()3﹣1,f()=3﹣2,f()=3﹣3,f()=3﹣4,f()=3﹣5,f()=3﹣6,f()=3﹣7,
又由f(1)=1,则f()=3﹣1,f()=3﹣2,f()=3﹣3,f()=3﹣4,f()=3﹣5,f()=3﹣6,f()=3﹣7,
又由,而f()=f()=3﹣7,
故f()=3﹣7.
故选:A.
【点评】本题考查抽象函数的求值,注意递推关系的应用,属于中档题.
4.(2024秋 天心区校级期末)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递减,设a=0.32,b=log20.3,c=20.3,则( )
A.f(a)<f(c)<f(b) B.f(b)<f(a)<f(c)
C.f(c)<f(a)<f(b) D.f(c)<f(b)<f(a)
【考点】奇偶性与单调性的综合;对数值大小的比较.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】C
【分析】根据已知条件,结合函数的奇偶性,以及单调性,判断f(x)在R上单调递减,即可求解.
【解答】解:f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递减,
则f(x)在区间(﹣∞,0]上单调递减,
故f(x)在R上单调递减,
0<a<1,b=log20.3<log21=0,c=20.3>20=1,
故c>a>b,
所以f(c)<f(a)<f(b).
故选:C.
【点评】本题主要考查奇偶性与单调性的综合,属于中档题.
5.(2024秋 岳阳县期末)若如图是函数f(x)=loga(x﹣b)(a>0且a≠1,b∈R)的大致图象,则函数g(x)=a﹣x﹣b的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【考点】画出函数的图象.
【专题】计算题;数形结合;转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】C
【分析】利用对数函数的图象,判断a,b的范围,然后判断函数g(x)=a﹣x﹣b的大致图象.
【解答】解:由函数f(x)=loga(x﹣b)(a>0且a≠1,b∈R)的大致图象,可知a∈(0,1),b∈(﹣1,0),
函数g(x)=a﹣x﹣b=()x﹣b,函数是增函数,y=()x的图象向上平移|b|单位,所以C正确.
故选:C.
【点评】本题考查函数的图象的变换,是基础题.
6.(2024秋 五华区校级期末)已知函数在(4,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,0) B.[﹣2,4] C.[0,16] D.[16,+∞)
【考点】复合函数的单调性.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】C
【分析】根据题意,设t=x4,x∈(4,+∞),则yt,由复合函数单调性的判断方法可得t=x4在(4,+∞)上单调递增且t>0恒成立,分情况讨论求出a的值,综合可得答案.
【解答】解:根据题意,函数,
设t=x4,x∈(4,+∞),则yt,
函数yt在(0,+∞)上递减,
若f(x)在(4,+∞)上单调递减,则t=x4在(4,+∞)上单调递增且t>0恒成立,
分3种情况讨论:
①a=0时,t=x﹣4,在(4,+∞)递增且t>0恒成立,符合题意,
②当a<0时,t=x4,在(4,+∞)递增,但不能满足t>0恒成立,不符合题意,
③a>0时,必有t=x4在[,+∞)上递增,此时t|x=40,则有4,即a≤16,
综合可得:0≤a≤16,即a的取值范围为[0,16].
故选:C.
【点评】本题考查复合函数的单调性,涉及对数函数的性质和应用,属于基础题.
7.(2024秋 镜湖区校级期末)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2﹣2x,则f(x)在R上的表达式是( )
A.y=x(x﹣2) B.y=x(|x|﹣1) C.y=|x|(x﹣2) D.y=x(|x|﹣2)
【考点】函数的奇偶性.
【专题】函数的性质及应用.
【答案】D
【分析】根据函数奇偶性的性质,将x<0,转化为﹣x>0,即可求f(x)的表达式.
【解答】解:当x<0时,﹣x>0,
∵当x≥0时,f(x)=x2﹣2x,
∴f(﹣x)=x2+2x,
∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(﹣x)=x2+2x=﹣f(x),
∴f(x)=﹣x2﹣2x=﹣x(x+2)=x(﹣x﹣2),(x<0),
∴y=f(x)=x(|x|﹣2),
故选:D.
【点评】本题主要考查函数奇偶性的应用,利用函数奇偶性的对称性是解决本题的关键.
8.(2024秋 贵州期末)已知定义在R上的函数f(x)满足:f(2)=2,且 x∈R,f(x+1)≤f(x),f(x+4)≥f(x)+2x+3,则f(10)=( )
A.9 B.25 C.15 D.24
【考点】抽象函数的周期性;函数的值.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】D
【分析】根据题意,由函数的不等关系递推可得24≤f(10)≤24,即可得答案.
【解答】解:根据题意, x∈R,f(x+1)≤f(x),
由于f(2)=2,则f(3)≤f(2)+1=3,f(4)≤f(3),f(5)≤f(4)+2,f(6)≤f(5)9,
f(7)≤f(6)+3≤12,f(8)≤f(7),f(9)≤f(8)+4,f(10)≤f(9)24,
又由f(x+4)≥f(x)+2x+3,而f(2)=2,
则f(6)≥f(2)+7=9,f(10)≥f(6)+15≥24,
综合可得:24≤f(10)≤24,故f(10)=24.
故选:D.
【点评】本题考查抽象函数的求值,注意递推关系的应用,属于中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 永州期末)已知函数f(x),g(x)的定义域为R,且f(x+1)=f(﹣x),g(x)+g(2﹣x)=2,f(x+1)﹣1为奇函数,则( )
A.g(1)=1
B.函数f(x)的周期为2
C.f(x)+g(x)+f(﹣x)+g(﹣x)=2
D.若函数f(x)与g(x)的图象恰有2025个交点,则所有交点的横纵坐标之和为4050
【考点】抽象函数的周期性;抽象函数的奇偶性.
【专题】计算题;转化思想;分析法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】ABD
【分析】令x=1可得g(1)=1从而判断A;根据f(x+1)=f(﹣x)和f(x+1)﹣1为奇函数可推出f(x)=f(x+2)从而判断B;由g(x)+g(2﹣x)=2可得到g(x)的性质从而判断C;由f(x)和g(x)图象的对称性可判断D.
【解答】解:对于A选项,不妨令x=1,可以得到g(1)+g(1)=2,所以g(1)=1,故选项A正确;
对于B选项,因为f(x+1)﹣1是奇函数,根据奇函数的性质我们可以得到f(x+1)﹣1+f(﹣x+1)﹣1=0,
也就是f(x+1)+f(﹣x+1)=2,又因为f(x+1)=f(﹣x),
所以f(x)+f(x+1)=2,所以我们可以得到f(x+1)+f(x+2)=2,
所以可得f(x)=f(x+2),所以函数f(x)的周期为2,故选项B正确;
对于C选项,f(x)+f(﹣x)=2﹣f(x+1)+f(x+1)=2,
因为g(x)+g(﹣x)=0不一定成立,
所以f(x)+g(x)+f(﹣x)+g(﹣x)=2不成立,故选项C错误;
对于D选项,由f(x+1)+f(﹣x+1)=2和g(x)+g(2﹣x)=2,
可知函数f(x)和g(x)的图象均关于点(1,1)对称,
若函数f(x)与g(x)的图象恰有2025个交点,
由函数图像的对称性可知所有交点的横坐标之和和纵坐标之和均为2025,
故横纵坐标之和为4050,故选项D正确.
故选:ABD.
【点评】本题主要考查函数的奇偶性、对称性和周期性的综合分析,以及函数对称性和零点问题的结合,综合性较强,需要学生具有一定的分析问题和解决问题的能力.
(多选)10.(2024秋 成都期末)已知函数f(x)=loga(x+a)(a>0,a≠1),若 x1,x2∈[1,3],使|f(x1)﹣f(x2)|=1成立,则实数a的值可以是( )
A. B. C. D.
【考点】函数恒成立问题.
【专题】计算题;分类讨论;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】ABC
【分析】由题意有x∈[1,3]上,f(x)max﹣f(x)min≥1,讨论0<a<1、a>1,结合函数单调性列方程求参数值即可.
【解答】解:若 x1,x2∈[1,3],使|f(x1)﹣f(x2)|=1成立,
则在x∈[1,3]上,f(x)max﹣f(x)min≥1,
当0<a<1,则f(x)在x∈[1,3]上单调递减,故,
所以,可得a2+2a﹣1≥0,故;
当a>1,则f(x)在x∈[1,3]上单调递增,故,
所以,可得a2≤3,故;
综上,或.
故选:ABC.
【点评】本题主要考查函数恒成立问题,考查运算求解能力,属于中档题.
(多选)11.(2024秋 贵阳期末)已知定义在R上函数f(x)的图象是连续不断的,且满足以下条件:
① x∈R,f(﹣x)=f(x);
② x1,x2∈(0,+∞),当x1≠x2时,都有;
③f(﹣1)=0.
则下列选项成立的是( )
A.f(5)<f(﹣4)
B.若,则x∈(﹣1,0)∪(1,+∞)
C.若f(m﹣1)<f(2),则m∈(3,+∞)
D. x∈R, M∈R,使得f(x)≤M
【考点】函数恒成立问题;奇偶性与单调性的综合.
【专题】计算题;转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】ABD
【分析】由题意可得函数f(x)为偶函数,在(0,+∞)上递减,再根据函数的单调性和奇偶性即可判断AC;由f(﹣1)=0,可得f(1)=0,再根据函数f(x)的图象在R上是连续不断的,可得出函数值符号不同时x的范围,从而可判断B;要使f(x)≤M,只需要f(x)max≤M,说明函数f(x)有最大值即可判断D.
【解答】解:因为 x∈R,f(﹣x)=f(x),所以函数f(x)为偶函数,
因为 x1,x2∈(0,+∞),当x1≠x2时,都有,
所以函数f(x)在(0,+∞)上递减,
则f(5)<f(4)=f(﹣4),故A正确;
对于B,因为定义在R上函数f(x)的图象是连续不断的,f(﹣1)=0,则f(1)=0,
所以当﹣1<x<1时,f(x)>0,当x<﹣1或x>1时,f(x)<0,
由,得或,解得x>1或﹣1<x<0,
即若,x∈(﹣1,0)∪(1,+∞),故B正确;
对于C,若f(m﹣1)<f(2),则|m﹣1|>2,解得m>3或m<﹣1,故C错误;
对于D,要使f(x)≤M,只需要f(x)max≤M,
因为函数f(x)的图象在R上是连续不断的,且函数f(x)在(0,+∞)上递减,函数f(x)是R上的偶函数,
所以函数f(x)在(﹣∞,0)上递增,
所以函数f(x)max=f(0),
所以当M≥f(0)时,f(x)≤M,
故 x∈R, M∈R,使得f(x)≤M,故D正确.
故选:ABD.
【点评】本题主要考查函数单调性与奇偶性的综合,函数恒成立问题,考查运算求解能力,属于中档题.
(多选)12.(2024秋 张家界期末)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x﹣y)=f(x)f(y),f(1)=1,则( )
A.f(0)=2
B.f(x)为偶函数
C.3为函数f(x)的一个周期
D.f(1)+f(2)+f(3)+ +f(2025)=﹣2
【考点】抽象函数的周期性;抽象函数的奇偶性.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用;逻辑思维;运算求解.
【答案】ABD
【分析】对于A,令x=y=0,及f(1)=1,求得f(0)=2,即可判断;
对于B,令x=0,可得f(﹣x)=f(x),即可判断;
对于C,令y=1,可得f(x+3)=﹣f(x),从而可得f(x+6)=f(x),即可判断;
对于D,结合函数为偶函数、周期为6及f(1)=1,即可求得f(1)+f(2)+f(3)+ +f(2025)=﹣2,即可判断.
【解答】解:对于A,因为函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x﹣y)=f(x)f(y),f(1)=1,
令x=y=0,
则有2f(0)=f2(0),
解得f(0)=0或f(0)=2,
当f(0)=0时,
令x=1,y=0,
则有2f(1)=0,f(1)=0,
不满足f(1)=1,
所以f(0)=2,故A正确;
对于B,令x=0,
则有f(y)+f(﹣y)=f(0)f(y)=2f(y),
所以f(﹣y)=f(y),
即f(﹣x)=f(x),
所以f(x)为R上偶函数,故B正确;
对于C,令y=1,
则有f(x+1)+f(x﹣1)=f(x)f(1)=f(x),
所以f(x+2)+f(x)=f(x+1),
所以f(x+2)=﹣f(x﹣1),
即f(x+3)=﹣f(x),
所以f(x+6)=﹣f(x+3)=f(x),
所以函数的周期为6,故C错误;
对于D,由f(x+3)=﹣f(x),
可得f(x+3)+f(x)=0,
所以f(4)+f(1)=0,f(5)+f(2)=0,f(6)+f(3)=0,
所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=0,
在f(x+3)=﹣f(x)中,
令x=﹣1,则有f(2)=﹣f(﹣1)=﹣f(1)=﹣1,
令x=0,则有f(3)=﹣f(0)=﹣2,
所以f(1)+f(2)+f(3)+ +f(2025)
=337×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)]+f(1)+f(2)+f(3)
=337×0+1﹣1﹣2
=﹣2,故D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查了抽象函数的奇偶性、周期性,考查了利用赋值法求抽象函数的值,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2024秋 成都期末)已知函数f(x)=4x﹣2x+a+1,对任意的x1,x2∈[1,+∞),若f(x1)=f(x2),恒有x1=x2,则实数a的取值范围为 (﹣∞,2] .
【考点】函数恒成立问题.
【专题】计算题;转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(﹣∞,2].
【分析】根据题设有f(x)在[1,+∞)上是单调函数,再结合指数函数、二次函数的单调性得到2a﹣1≤2,即可求范围.
【解答】解:若f(x1)=f(x2),恒有x1=x2,
则f(x)在[1,+∞)上是单调函数,
而f(x)=4x﹣2x+a+1=22x﹣2a 2x+1,
令t=2x∈[2,+∞),则f(x)=g(t)=t2﹣2at+1在[2,+∞)上单调,
由t=2x在[1,+∞)上单调递增,g(t)在(﹣∞,2a﹣1)上单调递减,在[2a﹣1,+∞)上单调递增,
所以只需2a﹣1≤2,解得a≤2,即a的取值范围是(﹣∞,2].
故答案为:(﹣∞,2].
【点评】本题主要考查函数恒成立问题,考查运算求解能力,属于中档题.
14.(2024秋 杨浦区校级期末)已知定义在R上的函数y=f(x)满足f(2+x)=﹣f(2﹣x),若函数的图像与函数y=f(x)的图像的公共点为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),…,(x20,y20),则(x1+y1)+(x2+y2)+(x3+y3)+ +(x20+y20)= 40 .
【考点】奇偶函数图象的对称性.
【专题】计算题;转化思想;分析法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】40
【分析】根据奇偶函数对称性求解本题.
【解答】解:由f(2+x)=﹣f(2﹣x),知函数f(x)的图像关于点(2,0)成中心对称,
又函数的图像也关于点(2,0)成中心对称,所以两函数图像的交点也关于点(2,0)成中心对称,
不妨设关于点(2,0)成中心对称的点为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=4,y1+y2=0,
同理可得x1+x2=4,y1+y2=0, ,x19+x20=4,y19+y20=0,所以(x1+y1)+(x2+y2)+(x3+y3)+ +(x20+y20)=(x1+x2+ +x20)+(y1+y2+ +y20)=4×10+0=40.
故答案为:40.
【点评】本题考查奇偶函数的对称性,属于中档题.
15.(2024秋 昌平区期末)已知函数,给出下列四个结论:
①f(x)是偶函数;
②f(x)的值域是(0,1);
③f(x)在区间(1,+∞)上单调递减;
④g(x)=f(x+1)﹣f(x﹣1)的函数图象关于原点对称.
其中所有正确结论的序号是 ①③④ .
【考点】奇偶函数图象的对称性;复合函数的值域;定义法求解函数的单调性;奇函数偶函数的判断.
【专题】计算题;转化思想;分析法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】①③④
【分析】①④根据奇偶函数定义求解即可;
②根据基本不等式结合极限分析;
③求导判断单调性;
【解答】解:对于①,函数f(x)的定义域为 且关于原点对称,计算得 ,因此①正确.
对于②,由 1,仅当 x=0 时等号成立,且当 x→+∞时 f(x)→0,因此 f(x) 的值域为[0,1],故②错误.
对于③,,当 x∈[1,+∞) 时,f′(x)<0,故 f(x) 单调递减,③正确.
对于④,因 f(x) 是偶函数,令 g(x)=f(x+1)﹣f(x﹣1),则有g(﹣x)=f(﹣x+1)﹣f(﹣x﹣1)=f(x﹣1)﹣f(x+1)=﹣g(x),表明g(x)是奇函数,图象关于原点对称,故④正确.
综上,正确结论的序号为①③④.
故答案为:①③④.
【点评】本题考查函数性质的综合应用,属于中档题.
16.(2024秋 五华区校级期末)已知函数的对称中心是(a,b),若正数m,n满足2mn2=b,则的最小值是 10 .
【考点】求函数的最值.
【专题】计算题;转化思想;综合法;函数的性质及应用;不等式;运算求解.
【答案】10.
【分析】根据题意,分析f(x)的对称中心可得b的值,即可得mn2=1,又由4m+4mnn,结合基本不等式的性质分析可得答案.
【解答】解:根据题意,函数,
则f(2﹣x),
则有f(x)+f(2﹣x)4,故f(x)的对称中心为(1,2),
故b=2,
若正数m,n满足2mn2=b,即2mn2=2,变形可得mn2=1,
4m+4mnn≥5510,
当且仅当4mn,即m,n时等号成立,
则的最小值是10.
故答案为:10.
【点评】本题考查函数与不等式的综合应用,关键求出b的值,属于中档题.
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 宝山区校级期末)已知f(x)=4x﹣a 2x﹣3,a∈R且为常数.
(1)当a=2时,求f(x)>0的解集;
(2)当x∈[0,2],恒有f(x)>﹣4,求实数a的取值范围.
【考点】函数恒成立问题;指、对数不等式的解法.
【专题】计算题;转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(1)(log23,+∞);
(2)(﹣∞,2).
【分析】(1)令2x=t>0,则t2﹣2t﹣3>0,解得t>3;
(2)换元得到t2﹣at+1>0在t∈[1,4]上恒成立,参变分离得到在t∈[1,4]上恒成立,由函数单调性求出的最小值,得到a<2.
【解答】解:(1)a=2时,f(x)=4x﹣2x+1﹣3,
令2x=t>0,则y=t2﹣2t﹣3,t2﹣2t﹣3>0,解得t>3,
故2x>3,解得x>log23,故不等式f(x)>0的解集为(log23,+∞);
(2)4x﹣a 2x﹣3>﹣4 4x﹣a 2x+1>0,
x∈[0,2],令2x=t∈[1,4],则t2﹣at+1>0在t∈[1,4]上恒成立,
故在t∈[1,4]上恒成立,
其中在t∈[1,4]上单调递增,故当t=1时,取得最小值,最小值为2,
故a<2,即实数a的取值范围为(﹣∞,2).
【点评】本题主要考查不等式的求法,函数恒成立问题,考查运算求解能力,属于中档题.
18.(2024秋 清远期末)已知函数的图象经过两点.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断函数f(x)在(1,+∞)上的单调性并用定义进行证明;
(3)已知函数F(x)=f(x)﹣1,函数g(x)=loga(4﹣ax),a>0且a≠1.若对任意x1∈[1,2],总存在x2∈[1,5],使得g(x1)≥F(x2)成立,求实数a的取值范围.
【考点】函数恒成立问题;求对数函数及对数型复合函数的单调性;函数解析式的求解及常用方法.
【专题】计算题;证明题;转化思想;分析法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3)实数a的取值范围是.
【分析】(1)将已知坐标代入解析式求解;
(2)结合函数单调性定义证明;
(3)对a进行分类讨论求解.
【解答】解:(1)∵,,
∴,解得,
所以.
(2)f(x)在(1,+∞)上单调递增,
证明如下:任取x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,
则,x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,
所以x1﹣x2<0,x1x2>1,x1x2﹣1>0,
所以f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以函数f(x)在(1,+∞)上单调递增.
(3),
由(2)可得在[1,5]上单调递增,
所以F(1)=1,,F(x)的值域为,
因为对 x1∈[1,2], x2∈[1,5]使得g(x1)≥F(x2)成立,
所以只需g(x)≥1在[1,2]上恒成立.
当a>1时,,x∈[1,2],
设,x∈[1,2],则g1(x)在[1,2]上是减函数,
所以,
故,
当0<a<1时,,x∈[1,2],
设,x∈[1,2],则g2(x)在[1,2]上为减函数,
所以g1(x)max=g1(1)=2,g2(x)min=g2(2)=2,
所以,此不等式组无解.
综上,实数a的取值范围是.
【点评】本题考查函数性质的综合应用,属于中档题.
19.(2024秋 镜湖区校级期末)已知函数.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)若,求cos2x0的值.
(3)若对于任意均有恒成立,求a的取值范围.
【考点】函数恒成立问题;三角函数中的恒等变换应用.
【专题】整体思想;综合法;三角函数的求值;三角函数的图象与性质;运算求解.
【答案】(1)π;
(2);
(3).
【分析】(1)化简f(x),然后利用周期的公式计算;
(2)根据得到,然后利用同角三角函数基本关系和和差公式计算;
(3)将对于任意均有恒成立转化为于任意均有恒成立,然后利用函数单调性求最值即可得到a的取值范围.
【解答】解:(1)
=sin2x+cos2x+2sinxcosx+cos(2x)+1+cos(2x)+1﹣3
=sin2xcos2x
=2sin(2x),
可得函数f(x)的最小正周期.
(2)因为,,
所以.
因为,所以,
所以,
所以
.
(3)由(1)知,函数,
可得asinasinx﹣2cosx,
因为对于任意均有恒成立,
即对于任意均有asinx﹣cos≥1恒成立,
即对于任意均有恒成立,
又因为,
因为,可得,
又因为单调递增且大于0,可得在上单调递减,
所以,
所以,
所以a的取值范围为.
【点评】本题主要考查了二倍角公式,辅助角公式的应用,还考查了正弦函数性质的综合应用,属于中档题.
20.(2024秋 宁波期末)已知函数f(x)=log2x,g(x)=4x﹣a 2x,a∈R,h(x)=x.
(1)当x∈[2,4]时,求函数h[f(x)]的值域;
(2)当x∈[1,3]时,g(x)+a﹣2≥0恒成立,求a的取值范围;
(3)若存在x1∈[2,4],使得不等式h[f(x1)]≥|g(x2)﹣g(x3)|对任意x2,x3∈[0,1]恒成立,求a的取值范围.
【考点】函数恒成立问题;函数的值域.
【专题】函数思想;定义法;函数的性质及应用;逻辑思维.
【答案】(1)[2,4].
(2)a∈(﹣∞,2].
(3)a∈[﹣1,7].
【分析】(1)根据已知函数表达式求解即可.
(2)移项,根据不等式结合函数求解a即可.
(3)结合第一问可得|g(x2)﹣g(x3)|≤4对任意x2,x3∈[0,1]恒成立,即g(x)max﹣g(x)min≤4,再设
m(t)=g(x)=t2﹣at,t∈[1,2],根据的取值分类讨论求解即可.
【解答】解:(1)当x∈[2,4]时,f(x)∈[1,2],所以.
(2)令t=2x∈[2,8],t2﹣at+a﹣2≥0恒成立,即恒成立,
所以a∈(﹣∞,2].
(3)由(1)知,h[f(x)]在[2,4]上的最大值为4,
所以|g(x2)﹣g(x3)|≤4对任意x2,x3∈[0,1]恒成立,即g(x)max﹣g(x)min≤4,
令m(t)=g(x)=t2﹣at,t∈[1,2],
①,即a≤2时,m(t)在[1,2]上单调递增,
所以m(2)﹣m(1)=(4﹣2a)﹣(1﹣a)=3﹣a≤4,
所以﹣1≤a,所以﹣1≤a≤2;
②,即2<a≤3时,m(t)在上递减,在上递增,
所以,
所以0≤a≤8,所以2<a≤3;
③,即3<a≤4时,m(t)在上递减,在上递增,
所以,所以﹣2≤a≤6,所以3<a≤4,
④,即a>4时,m(t)在[1,2]上单调递减,
所以m(1)﹣m(2)=(1﹣a)﹣(4﹣2a)=a﹣3≤4,
所以a≤7,所以4<a≤7,
综上,a∈[﹣1,7].
【点评】本题考查函数恒成立问题,属于中档题.
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