第7讲 函数的图象与性质
(时间:45分钟,满分:79分)
一、单项选择题(每小题5分,共35分)
1.函数f(x)=5-2x-lg(2x+1)的零点所在的区间是( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
2.(2025·全国Ⅰ卷5题)已知f(x)是定义在R上且周期为2的偶函数,当2≤x≤3时,f(x)=5-2x,则f(-)=( )
A.- B.-
C. D.
3.(2025·湖北武昌质检)已知函数f(x)=x|x|,则关于x的不等式f(2x)>f(1-x)的解集为( )
A.(,+∞) B.(-∞,)
C.(,1) D.(-1,)
4.函数f(x)=(x+)cos x的部分图象大致是( )
5.(2025·浙江杭州一模)设f(x)=ex+ln x,满足f(a)f(b)f(c)<0(0<a<b<c).若函数f(x)存在零点x0,则( )
A.x0<a B.x0>a
C.x0<c D.x0>c
6.已知函数f(x)=e|x|-cos x,则f(),f(0),f(-)的大小关系为( )
A.f(0)<f()<f(-) B.f(0)<f(-)<f()
C.f()<f(-)<f(0) D.f(-)<f(0)<f()
7.(2025·山东烟台一模)已知定义在R上的函数f(x)满足:f(x+4)+f(x)=0,f(x+2)为奇函数,且f(1)=1,则kf(2k-1)=( )
A.-9 B.0
C.1 D.9
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
8.关于函数f(x)=lg(-1),下列说法正确的有( )
A.f(x)的定义域为(-1,1)
B.f(x)的图象关于y轴对称
C.f(x)的图象关于原点对称
D.f(x)在(0,1)上单调递增
9.(2025·江苏海安、宿迁中学测试)下列可能是函数f(x)=(其中a,b,c∈{-1,0,1})的图象的是( )
10.(2025·全国Ⅰ卷8题改编)已知2+log2x=3+log3y=5+log5z,则x,y,z的大小关系可能为( )
A.x>y>z B.x>z>y
C.y>x>z D.y>z>x
三、填空题(每小题5分,共15分)
11.(2025·山东潍坊一模)写出一个同时具有下列性质①②的函数f(x)= .
①f(x1x2)=f(x1)+f(x2);②f(x)在(0,+∞)上是增函数.
12.(2025·广东深圳模拟)设a∈R,函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=a(x-1)+1.若y=f(x)是R上的增函数,则a的取值范围为 .
13.(2025·湖南长沙一中二模)若函数f(x)=()|x|+m-1至少有一个零点,则m的取值范围为 .
☆高考新风向(14题6分,15题5分,共11分)
14.〔创新定义〕〔多选〕(2025·北京市第35中学一模改编)太极图被称为“中华第一图”,闪烁着中华文明进程的光辉,它是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种相互转化,相对统一的和谐美.定义:若一个函数的图象能够将圆O的周长和面积同时等分成两个部分,则称该函数为圆O的一个“太极函数”.则下列说法正确的是( )
A.函数y=x3+x可以是某个圆的“太极函数”
B.正弦函数y=sin x可以同时是无数个圆的“太极函数”
C.存在不为常数函数的偶函数,使其为圆O的“太极函数”
D.函数y=f(x)是“太极函数”的充要条件为函数y=f(x)的图象是中心对称图形
15.〔创新设问〕已知函数f(x)=若存在实数x1,x2,x3且x1<x2<x3,使得f(x1)=f(x2)=f(x3),则x1f(x1)+x2f(x2)+x3f(x3)的取值范围为 .
第7讲 函数的图象与性质
1.C 因为函数f(x)=5-2x-lg(2x+1)在(-,+∞)上单调递减,所以函数f(x)最多只有一个零点.因为f(0)=5-lg 1=5>0,f(1)=3-lg 3>0,f(2)=1-lg 5>0,f(3)=-1-lg 7<0,所以函数f(x)=5-2x-lg(2x+1)的零点所在的区间是(2,3).故选C.
2.A 法一(通解) 当x∈[-1,0]时,-x+2∈[2,3],所以当x∈[-1,0]时,f(x)=f(-x)=f(-x+2)=5-2(-x+2)=1+2x,所以f(-)=1-=-.故选A.
法二(优解) f(-)=f()=f(+2)=5-2×(+2)=-.
3.A 由f(x)=x|x|=可知f(x)在R上单调递增,由f(2x)>f(1-x),有2x>1-x,即x>.故选A.
4.D f(x)=(x+)cos x的定义域为{x|x≠0},f(-x)=(-x-)cos(-x)=-(x+)cos x=-f(x),所以f(x)为奇函数,故A错误;当x>0,且x趋近0时,x+>0,cos x>0,所以f(x)>0,故C错误;当x=π时,f(π)=(π+)cos π=-(π+)<0,故B错误.
5.B 函数f(x)=ex+ln x的定义域为{x|x>0},且y=ex,y=ln x均为增函数,故函数f(x)=ex+ln x是增函数,由于0<a<b<c,故f(a)<f(b)<f(c),满足f(a)f(b)f(c)<0(0<a<b<c),说明f(a),f(b),f(c)中有1个负数2个正数或3个负数,且f(a)<0恒成立,由于f(x)存在零点,故x0>a.故选B.
6.B ∵f(x)=e|x|-cos x,∴f(-x)=e|-x|-cos (-x)=e|x|-cos x=f(x),∴f(x)为偶函数,∴f()=f(-).当x>0时,f(x)=ex-cos x,则f'(x)=ex+sin x,当x∈(0,+∞)时,f'(x)=ex+sin x>0,∴函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,∴f(0)<f()<f(),即f(0)<f(-)<f().
7.D 由f(x+4)+f(x)=0 f(x)=-f(x+4),则f(x+4)=-f(x+8),所以f(x)=f(x+8),即f(x)是周期为8的函数,由f(x+2)为奇函数,则f(-x+2)=-f(x+2),则f(-x)=-f(x+4),所以f(-x)=f(x),即f(x)是偶函数,由f(1)=f(-1)=1,则f(3)=f(5)=-1,f(7)=1,结合周期性,对于k∈N*,f(2k-1)依次为1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,…,所以f(2k-1)是周期为4的函数,则f(1)+2f(3)+3f(5)+4f(7)=1-2-3+4=0,5f(9)+6f(11)+7f(13)+8f(15)=5-6-7+8=0,故kf(2k-1)=9f(17)=9.
8.ACD 因为f(x)=lg(-1)=lg,则>0,解得-1<x<1,所以f(x)的定义域为(-1,1),故A正确;因为f(-x)=lg=-f(x),即f(x)为奇函数,所以f(x)的图象关于原点对称,故B错误,C正确;因为y=-1在(0,1)上单调递增,y=lg x在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)=lg(-1)在(0,1)上单调递增,故D正确.
9.BCD A选项中的图象关于y轴对称,是大于零的常函数,但是f(x)=不能是大于零的常函数,A选项错误;B选项中的图象关于原点对称,可得函数的定义域为{x|x≠0},可得当c=0,b=0,a=-1,函数f(x)=-符合题意,B选项正确;C选项中的图象,由定义域得c=1,由图象在y轴的截距为正得b=1,当a=0时,f(x)=符合题意,C选项正确;D选项中的图象,由定义域得c=-1,由图象在y轴的截距为零得b=0,当a=1时,f(x)=符合题意,D选项正确.
10.ACD 法一 令2+log2x=3+log3y=5+log5z=0,得x=,y=,z=,此时x>y>z;令2+log2x=3+log3y=5+log5z=5,得x=8,y=9,z=1,此时y>x>z;令2+log2x=3+log3y=5+log5z=8,得x=26=64,y=35=243,z=53=125,此时y>z>x.故选A、C、D.
法二 设2+log2x=3+log3y=5+log5z=t,则x=2t-2=f(t),y=3t-3=g(t),z=5t-5=h(t),在同一平面直角坐标系中画出函数f(t),g(t),h(t)的图象,由图可知选A、C、D.
11.log2x(答案不唯一,形如f(x)=logax(a>1)都可) 解析:对于函数f(x)=log2x,该函数的定义域为(0,+∞),且该函数在(0,+∞)上为增函数,满足性质②;对任意的x1,x2∈(0,+∞),f(x1x2)=log2(x1x2)=log2x1+log2x2=f(x1)+f(x2),满足性质①.
12.(0,1] 解析:因为函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,所以函数y=f(x)的图象关于原点对称,且f(0)=0.当x>0时,函数f(x)=a(x-1)+1=ax+1-a,当x<0时,-x>0,则f(x)=-f(-x)=ax+a-1,所以f(x)=因为函数y=f(x)是R上的增函数,则有解得0<a≤1,所以实数a的取值范围为(0,1].
13.[0,1) 解析:函数f(x)=()|x|+m-1有零点,则方程()|x|+m-1=0有解,即()|x|=1-m有解,因此函数y=()|x|的图象与直线y=1-m有交点,而函数y=()|x|是R上的偶函数,在[0,+∞)上单调递减,函数y=()|x|的值域为(0,1],在同一坐标系内作出函数y=()|x|的图象与直线y=1-m,如图,
观察图象知,当且仅当0<1-m≤1,即0≤m<1时,函数y=()|x|的图象与直线y=1-m有交点,所以m的取值范围为0≤m<1.
14.ABC 函数y=x3+x的图象关于原点中心对称,因此,它可以将圆的周长和面积同时等分,故A正确;正弦函数的图象关于原点中心对称,且可以通过适当选择圆心位置和半径,使得正弦函数的图象将圆的周长和面积同时等分,
因此,正弦函数可以是无数个圆的“太极函数”,故B正确;如图,函数y=g(x)是偶函数,A(0,1),D(,0),C(2,0),AB⊥BC,AD=CD=,BD=CDcos∠ODC=,于是S△BCD=S△OAD,因此函数g(x)是圆x2+y2=4的一个太极函数,C正确;由选项C知,圆的太极函数可以是偶函数,它的图象不一定关于点中心对称,D错误.故选A、B、C.
15.[2,] 解析:令x=+kπ(k∈Z),解得x=2k+1(k∈Z),故当x∈[0,2]时,对称轴为直线x=1,作出函数图象,如图所示,则x2+x3=2,因为f(x1)=f(x2)=f(x3),所以x1f(x1)+x2f(x2)+x3f(x3)=f(x1)(x1+2),又因为f(x1)=-x1+1,x1f(x1)+x2f(x2)+x3f(x3)=f(x1)(x1+2)=(-x1+1)(x1+2)=--x1+2=-(x1+)2+,由f(x1)=-x1+1∈(1,2]可得x1∈[-1,0),则有-≤x1+<,则0≤(x1+)2≤,所以x1f(x1)+x2f(x2)+x3f(x3)=-(x1+)2+∈[2,].
2 / 2第7讲 函数的图象与性质
【备考指南】 函数的图象与性质、函数的零点是高考考查的重点和热点,主要考查函数图象的识别与应用、函数性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性)的综合应用,函数零点所在的区间及零点个数、求参数的取值范围等,难度中等及以上.多以选择题、填空题的形式出现,有时出现在压轴题的位置,多与导数、不等式、创新性问题相结合命题.
1.确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.
1.(2024·全国甲卷理7题)函数y=-x2+(ex-e-x)sin x在区间[-2.8,2.8]的图象大致为( )
2.f(x)为奇函数 f(-x)=-f(x)(定义域为R的奇函数f(0)=0),f(x)为偶函数 f(-x)=f(x).(定义域关于原点对称)
2.若函数f(x)=是奇函数,则实数a=( )
A.0 B.-1
C.1 D.±1
3.对f(x)定义域内任一自变量x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则周期T=2a(a>0);
(2)若f(x+a)=f(x-a),则周期T=2a(a>0);
(3)若f(x+a)=±,则周期T=2a(a>0).
3.函数f(x)满足f(x)f(x+2)=13,且f(3)=2,则f(2 025)=( )
A.1 B.
C. D.7
4.奇函数关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数关于原点对称的区间上具有相反的单调性.
4.(2025·广东湛江二模)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+2x-3,则不等式f(2x-1)>0的解集为( )
A.(-∞,0)∪(1,+∞) B.(0,)∪(1,+∞)
C.(0,)∪(,1) D.(-∞,0)∪(,1)
5.f(x)-g(x)的零点 方程f(x)=g(x)的根 y=f(x)的图象和y=g(x)图象的交点的横坐标.
5.(2025·福建漳州模拟)函数f(x)=2x+x3-2在区间(0,1)内的零点个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
考点一 函数的图象
【通性通法】 寻找函数图象与解析式对应关系的方法:从图象的左右、上下分布,观察函数的定义域、值域;从图象的变化趋势,观察函数的单调性;从图象的对称性,观察函数的奇偶性;从图象的循环往复,观察函数的周期性.
【例1】 (1)(2025·天津高考3题)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能为( )
A.f(x)= B.f(x)=
C.f(x)= D.f(x)=
【瓶颈突破】 当方程或不等式不能用代数法求解,但其与函数有关时,常转化为两个函数图象的关系问题,从而利用数形结合求解.
【常用结论】 设任意x1,x2∈[a,b],且x1≠x2:
(1)<0 (x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0 f(x)在[a,b]上单调递减;
(2)>k
>0 f(x)-kx在[a,b]上单调递增.
(2)已知函数f(x)=g(x)=f(x-2).若g(x-1)≥1,则x的取值范围为 .
【训练1】 (1)函数y=f(x)的图象如图1所示,则如图2所示的函数图象所对应的函数解析式可能为( )
A.y=f(1-x) B.y=-f(1-x)
C.y=f(4-2x) D.y=-f(4-2x)
(2)(2025·豫西北教研联盟第二次质检)已知函数f(x)=若a<b<c,且f(a)=f(b)=f(c),则cf(c)的取值范围为( )
A.(0,e] B.(0,e)
C.(0,+∞) D.(-,+∞)
考点二 函数的性质
考向1 函数的单调性
【例2】 (2025·山东威海一模)已知函数f(x)=+x,若对 x1,x2∈(1,3),且x1≠x2,都有<1,则( )
A.a≤ B.a≤0
C.a≥-3 D.a≥1
考向2 奇偶性、周期性与对称性
【常用结论】 (1)若f(x+a)为偶函数,则函数f(x)的对称轴为直线x=a;
(2)若f(x+a)为奇函数,则函数f(x)的对称中心为(a,0);
(3)若f(a+x)=f(a-x),即f(x)=(2a-x),则函数f(x)的图象关于直线x=a对称;
(4)若f(a+x)=-f(a-x),即f(x)=-f(2a-x),则函数f(x)的图象关于点(a,0)对称.
【例3】 (1)〔多选〕(2025·河南郑州第一次质量预测)关于函数f(x)=2cos x+()cos x,下列结论正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于y轴对称
B.函数f(x)的图象关于直线x=对称
C.函数f(x)的最小正周期为2π
D.函数f(x)的最小值为2
【常用结论】 (1)若函数f(x)满足关系式f(a+x)+f(a-x)=2b,则函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称;
(2)若函数f(x)满足关系式f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=对称.
(2)〔创新命题角度〕(2025·山东日照一模)已知函数f(x)=的图象关于点P对称,则点P的坐标为( )
A.(1,) B.(1,)
C.(2,) D.(2,)
【常用结论】 (1)若f(x)的图象有两条对称轴x=a,x=b(a≠b),则f(x)为周期函数,周期为T=2|a-b|;
(2)若f(x)的图象有两个对称中心(a,0),(b,0)(a≠b),则f(x)为周期函数,周期为T=2|a-b|;
(3)若f(x)的图象关于x=a成轴对称,同时关于(b,0)成中心对称,则f(x)为周期函数,周期为T=4|a-b|.
【训练2】 (1)(2024·新高考Ⅰ卷6题)已知函数f(x)=在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[-1,1] D.[0,+∞)
(2)已知定义在R上的函数f(x)在区间[-1,0]上单调递增,且满足f(4-x)=f(x),f(2-x)=-f(x),则f(k)=( )
A.0 B.1
C.2 D.3
(3)设f(x)是定义在R上的奇函数,且f(1+x)=f(1-x),当-1≤x<0时,f(x)=log2(-6x+2),则f()=( )
A.-1 B.-2
C.2 D.1
【通性通法】 判断函数零点个数的方法
(1)利用零点存在定理判断;
(2)代数法:求方程f(x)=0的实数根;
(3)几何法:转化为两个函数图象的交点求解.
考点三 函数的零点
【例4】 (1)若函数f(x)=x-,则方程f2(x)-f(x)-6=0的实根个数为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
【通性通法】 利用函数零点的情况求参数值(范围)的方法
(1)直接法:利用零点存在定理构建不等式(组)确定参数的取值范围;
(2)分离参数法:将参数分离,转化成求函数的值域问题;
(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中作出函数的图象,然后数形结合求解.
(2)(2025·江苏南京六校联合调研)已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-1有三个不同的零点,则实数a的取值范围为 .
【训练3】 (1)已知x0是函数f(x)=()x-x+4的一个零点,若x1∈(2,x0),x2∈(x0,+∞),则( )
A.x0∈(2,4) B.f(x1)>f(x2)
C.f(x1)<0,f(x2)<0 D.f(x1)>0,f(x2)>0
(2)(2025·湖南湘潭质检)已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=(x+a)(x-)2.若f(x)有且仅有3个零点,则关于x的不等式f(x)>f()的解集为 .
第7讲 函数的图象与性质
【基础·回扣】
1.B 2.C 3.C 4.B 5.B
【典例·讲解】
【例1】 (1)D 由题图可知函数f(x)的定义域为{x|x≠±1},且f(x)为偶函数,易得f(x)=与f(x)=均为奇函数,排除选项A、B;由题图可知当x>1时,f(x)>0,易得当x>1时,f(x)=<0,f(x)=>0,排除C.故选D.
(2)[2,4] 解析:∵函数f(x)=∴对应的图象如图所示,∵g(x-1)≥1,即f(x-3)≥1 -1≤x-3≤1 2≤x≤4,∴x的取值范围为[2,4].
【训练1】 (1)A 将f(x)关于y轴对称得f(-x),再向右平移1个单位长度,得f(-x+1),最后横坐标伸长2倍得f(-x+1),即得图2所示的函数.
(2)A 因为f(x)=所以当x>0时,f(x)=|ln x|=所以f(x)在(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,且f()=f(e)=1;当x≤0时f(x)=2x,所以f(x)在(-∞,0)上单调递增,且f(0)=1,所以f(x)的图象如图所示.又a<b<c,且f(a)=f(b)=f(c),不妨令f(a)=f(b)=f(c)=t,结合图象可知0<t≤1且1<c≤e,即0<f(c)≤1,所以0<cf(c)≤e,即cf(c)的取值范围为(0,e].故选A.
【例2】 A 由题设, x1,x2∈(1,3),且x1≠x2,都有<0,所以f(x)-x=在(1,3)上单调递减,易知y=ax2-2x-1在(1,3)上单调递减,当a=0时,y=-2x-1满足题设,当a≠0时, 0<a≤或 a<0,综上,a≤.故选A.
【例3】 (1)ABD f(x)=2cos x+()cos x=2cos x+2-cos x.A正确,因为f(x)的定义域为R,f(-x)=2cos(-x)+2-cos(-x)=2cos x+2-cos x=f(x),所以函数f(x)为偶函数,f(x)的图象关于y轴对称;B正确,因为f(π-x)=2cos(π-x)+2-cos(π-x)=2-cos x+2cos x=f(x),所以函数f(x)的图象关于直线x=对称;C错误,因为f(x+π)=2cos(π+x)+2-cos(π+x)=2-cos x+2cos x=f(x),所以π是函数f(x)的一个周期,所以函数f(x)的最小正周期不是2π;D正确,f(x)=2cos x+()cos x≥2=2,当且仅当2cos x=()cos x,即x=kπ+,k∈Z时取等号.故选A、B、D.
(2)C 由9-3x≠0,解得x≠2,可知f(x)的定义域为{x|x≠2},又因为f(2+x)+f(2-x)=+=(+)=,所以函数f(x)的图象关于点P(2,)对称.
【训练2】 (1)B 因为函数f(x)在R上单调递增,且当x<0时,f(x)=-x2-2ax-a,所以f(x)=-x2-2ax-a在(-∞,0)上单调递增,所以-a≥0,即a≤0;当x≥0时,f(x)=ex+ln(x+1),所以函数f(x)在[0,+∞)上单调递增.若函数f(x)在R上单调递增,则-a≤f(0)=1,即a≥-1,综上,a的取值范围是[-1,0].故选B.
(2)A 对于函数f(x)有f(4-x)=f(x),则函数f(x)关于直线x=2对称.由f(2-x)=-f(x),则函数f(x)关于点(1,0)对称,所以f(4-x)=-f(x-2),所以得f(x-2)=-f(-x),则f(4-x)=f(-x),故函数f(x)的周期为4,且f(-x)=f(x),故函数f(x)为偶函数,因为函数f(x)在区间[-1,0]上单调递增,所以f(x)在[0,1]上单调递减,则函数f(x)的大致图象如图,由对称性可得f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,所以f(k)=[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]×3=0.
(3)B 因为f(1+x)=f(1-x),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称.因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以函数f(x)的图象关于点(0,0)对称,所以函数f(x)是以4为周期的周期函数,又当-1≤x<0时,f(x)=log2(-6x+2),所以f()=f(8+)=f()=-f(-)=-log2[-6×(-)+2]=-log24=-2,故选B.
【例4】 (1)A 由f(x)=x-=则可作出函数f(x)=x-的图象如图所示,由方程f2(x)-f(x)-6=0,得f(x)=3或f(x)=-2,所以方程f2(x)-f(x)-6=0的实根个数为3.
(2)(4,5) 解析:由g(x)=0,得f(x)=1.当x≤1时,f(x)=1,即ex-1=1,所以ex=2,所以x=ln 2∈(-∞,1],所以g(x)在(-∞,1]上有且只有1个零点.
法一(一元二次方程根的判定法) 因为函数g(x)有三个不同的零点,所以当x>1时,f(x)=1,即关于x的方程x2-4x+a-1=0有两个不相等的正实根,所以解得4<a<5.综上,若函数g(x)=f(x)-1有三个不同的零点,则实数a的取值范围为(4,5).
法二(数形结合法) 因为函数g(x)有三个不同的零点,所以当x>1时,f(x)=1,即关于x的方程a=-x2+4x+1有两个不相等的正实根,即直线y=a与函数y=-x2+4x+1(x>1)的图象有两个不同的交点,作出函数y=-x2+4x+1(x>1)的图象,如图所示,由图可知,4<a<5.综上,若函数g(x)=f(x)-1有三个不同的零点,则实数a的取值范围为(4,5).
【训练3】 (1)B 函数y=()x在区间(2,+∞)上单调递减,函数y=-x+4在区间(2,+∞)上单调递减,故函数f(x)=()x-x+4在区间(2,+∞)上单调递减,又f(2)>0,f(3)>0,f(4)>0,f(5)<0,所以x0∈(4,5),因为f(x0)=0,x1∈(2,x0),x2∈(x0,+∞),由函数f(x)的单调性知f(x1)>0,f(x2)<0,即f(x1)>f(x2).故选B.
(2)(-∞,-2)∪(2,+∞) 解析:因为f(x)为偶函数,有且仅有3个零点,所以f(0)=0,即(0+a)(0-)2=0,解得a=0,即当x≥0时,f(x)=x(x-)2,所以f(x)的零点为-,0,,满足题意.当x≥0时,f(x)=x(x-)2=x3-3x2+x,f()=,由f(x)>f(),得x3-3x2+x->0,即(x-)2(x-2)>0,解得x>2.又f(x)为偶函数,所以f(x)>f()的解集为(-∞,-2)∪(2,+∞).
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第7讲 函数的图象与性质
备考指南
函数的图象与性质、函数的零点是高考考查的重点和热点,主要考查函数图象的识别与应用、函数性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性)的综合应用,函数零点所在的区间及零点个数、求参数的取值范围等,难度中等及以上.多以选择题、填空题的形式出现,有时出现在压轴题的位置,多与导数、不等式、创新性问题相结合命题.
基础·回扣 诊断自测 知识回扣
一
典例·讲解 典例精析 强技提能
二
课后·训练 巩固强化 综合测评
三
目录 /
CONTENTS
基础·回扣
诊断自测 知识回扣
1. (2024·全国甲卷理7题)函数y=-x2+(ex-e-x) sin x在区间[-
2.8,2.8]的图象大致为( )
确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.
√
解析: 由题知函数y=f(x)的定义域为R,关于原点对称,f(-
x)=-(-x)2+(e-x-ex) sin (-x)=-x2+(ex-e-x) sin x=
f(x),所以函数f(x)为偶函数,函数图象关于y轴对称,排除A、
C;f(1)=-1+(e- ) sin 1>-1+(e- ) sin =-1+ - >
0,排除D. 故选B.
2. 若函数f(x)= 是奇函数,则实数a=( )
A. 0 B. -1
C. 1 D. ±1
√
f(x)为奇函数 f(-x)=-f(x)(定义域为R的奇函数f(0)
=0),f(x)为偶函数 f(-x)=f(x).(定义域关于原点对称)
解析: 法一(定义法) 因为函数f(x)是奇函数,所以f(-x)=
-f(x),当x>0时,-x<0,f(-x)=-a2x-1,-f(x)=-x
-a,则-a2x-1=-x-a,可得a=1,故选C.
法二(特殊值法) 因为函数f(x)是奇函数,所以f(-1)=-f
(1),即-a2-1=-(1+a),解得a=0或a=1,经检验a=1符合题
意,故选C.
3. 函数f(x)满足f(x)f(x+2)=13,且f(3)=2,则f(2 025)
=( )
A. 1 B.
C. D. 7
√
对f(x)定义域内任一自变量x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则周期T=2a(a>0);
(2)若f(x+a)=f(x-a),则周期T=2a(a>0);
(3)若f(x+a)=± ,则周期T=2a(a>0).
解析: 因为f(x)f(x+2)=13,所以f(x+2)= ,所以f
(x+4)= = =f(x),所以f(x)的周期为4,所以f
(2 025)=f(1)= = .
4. (2025·广东湛江二模)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x
>0时,f(x)=x2+2x-3,则不等式f(2x-1)>0的解集为( )
A. (-∞,0)∪(1,+∞)
B. (0, )∪(1,+∞)
C. (0, )∪( ,1)
D. (-∞,0)∪( ,1)
√
奇函数关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数关于原点对称的区间上具有相反的单调性.
解析: 因为f(x)=x2+2x-3=(x+1)2-4,所以f(x)在(0,
+∞)上单调递增,且f(1)=0.因为f(x)是定义在R上的奇函数,所
以f(x)在(-∞,0)上单调递增,且f(-1)=0.由f(2x-1)>
0,可得2x-1>1或-1<2x-1<0,解得x>1或0<x< .即f(2x-1)
>0的解集为(0, )∪(1,+∞).故选B.
5. (2025·福建漳州模拟)函数f(x)=2x+x3-2在区间(0,1)内的零
点个数是( )
A. 0 B. 1
C. 2 D. 3
f(x)-g(x)的零点 方程f(x)=g(x)的根 y=f(x)的图象和y=g(x)图象的交点的横坐标.
√
解析: 法一 ∵f(0)f(1)=(-1)×1=-1<
0,且函数f(x)在定义域上是增函数,∴函数f(x)
在区间(0,1)内有且只有1个零点.
法二 设y1=2x,y2=2-x3,在同一平面直角坐标系中画出两个函数的图
象如图所示,在区间(0,1)内,两个图象的交点个数即为f(x)的零点
个数.故函数f(x)在区间(0,1)内有且只有1个零点.
典例·讲解
典例精析 强技提能
考点一 函数的图象
【例1】 (1)(2025·天津高考3题)
已知函数y=f(x)的图象如图所示,则f(x)的
解析式可能为( )
A. f(x)= B. f(x)=
C. f(x)= D. f(x)=
√
【通性通法】 寻找函数图象与解析式对应关系的方法:从图象的左右、上下分布,观察函数的定义域、值域;从图象的变化趋势,观察函数的单调性;从图象的对称性,观察函数的奇偶性;从图象的循环往复,观察函数的周期性.
解析: 由题图可知函数f(x)的定义域为{x|x≠±1},且f(x)为
偶函数,易得f(x)= 与f(x)= 均为奇函数,排除选
项A、B;由题图可知当x>1时,f(x)>0,易得当x>1时,f(x)=
<0,f(x)= >0,排除C. 故选D.
(2)已知函数f(x)= g(x)=f(x-2).若g(x
-1)≥1,则x的取值范围为 .
【瓶颈突破】 当方程或不等式不能用代数法求解,但其与函数有关时,常转化为两个函数图象的关系问题,从而利用数形结合求解.
[2,4]
解析:∵函数f(x)= ∴
对应的图象如图所示,∵g(x-1)≥1,即f
(x-3)≥1 -1≤x-3≤1 2≤x≤4,∴x
的取值范围为[2,4].
【训练1】 (1)函数y=f(x)的图象如图1所示,则如图2所示的函数图象所对应的函数解析式可能为( )
A. y=f(1- x) B. y=-f(1- x)
C. y=f(4-2x) D. y=-f(4-2x)
√
解析:将f(x)关于y轴对称得f(-x),再向右平移1个单位长度,得f(-x+1),最后横坐标伸长2倍得f(- x+1),即得图2所示的函数.
(2)(2025·豫西北教研联盟第二次质检)已知函数f(x)=
若a<b<c,且f(a)=f(b)=f(c),则cf(c)
的取值范围为( )
A. (0,e] B. (0,e)
C. (0,+∞) D. (- ,+∞)
√
解析: 因为f(x)= 所以当x>0
时,f(x)=|ln x|= 所以
f(x)在(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,且f( )=f(e)=1;当x≤0时f(x)=2x,所以f(x)在(-∞,0)上单调递增,且f(0)=1,所以f(x)的图象如图所示.又a<b<c,且f(a)=f(b)=f(c),不妨令f(a)=f(b)=f(c)=t,结合图象可知0<t≤1且1<c≤e,即0<f(c)≤1,所以0<cf(c)≤e,即cf(c)的取值范围为(0,e].故选A.
考点二 函数的性质
考向1 函数的单调性
【例2】 (2025·山东威海一模)已知函数f(x)= +x,若对
x1,x2∈(1,3),且x1≠x2,都有 <1,则( )
A. a≤ B. a≤0
√
【常用结论】 设任意x1,x2∈[a,b],且x1≠x2:
(1) <0 (x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0 f(x)在[a,b]上单调递减;
(2) >k >0 f(x)-kx在[a,b]上单调递增.
C. a≥-3 D. a≥1
解析: 由题设, x1,x2∈(1,3),且x1≠x2,都有
<0,所以f(x)-x= 在(1,3)上单
调递减,易知y=ax2-2x-1在(1,3)上单调递减,当a=0时,y=-
2x-1满足题设,当a≠0时, 0<a≤ 或 a<0,综
上,a≤ .故选A.
考向2 奇偶性、周期性与对称性
【例3】 (1)〔多选〕(2025·河南郑州第一次质量预测)关于函数f
(x)=2 cos x+( ) cos x,下列结论正确的是( )
A. 函数f(x)的图象关于y轴对称
B. 函数f(x)的图象关于直线x= 对称
C. 函数f(x)的最小正周期为2π
D. 函数f(x)的最小值为2
√
√
√
【常用结论】 (1)若f(x+a)为偶函数,则函数f(x)的对称轴为直线x=a;
(2)若f(x+a)为奇函数,则函数f(x)的对称中心为(a,0);
(3)若f(a+x)=f(a-x),即f(x)=(2a-x),则函数f
(x)的图象关于直线x=a对称;
(4)若f(a+x)=-f(a-x),即f(x)=-f(2a-x),则函数f(x)的图象关于点(a,0)对称.
解析: f(x)=2 cos x+( ) cos x=2 cos x+2- cos x.A正确,因为f
(x)的定义域为R,f(-x)=2 cos (-x)+2- cos (-x)=2 cos x+2- cos x=
f(x),所以函数f(x)为偶函数,f(x)的图象关于y轴对称;B正
确,因为f(π-x)=2 cos (π-x)+2- cos (π-x)=2- cos x+2 cos x=f(x),
所以函数f(x)的图象关于直线x= 对称;C错误,因为f(x+π)=2
cos (π+x)+2- cos (π+x)=2- cos x+2 cos x=f(x),所以π是函数f(x)的
一个周期,所以函数f(x)的最小正周期不是2π;D正确,f(x)=2 cos x
+( ) cos x≥2 =2,当且仅当2 cos x=( ) cos x,即x
=kπ+ ,k∈Z时取等号.故选A、B、D.
(2)〔创新命题角度〕(2025·山东日照一模)已知函数f(x)= 的
图象关于点P对称,则点P的坐标为( )
A. (1, ) B. (1, )
C. (2, ) D. (2, )
√
【常用结论】 (1)若函数f(x)满足关系式f(a+x)+f(a-x)=2b,则函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称;
(2)若函数f(x)满足关系式f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x= 对称.
解析: 由9-3x≠0,解得x≠2,可知f(x)的定义域为{x|x≠2},
又因为f(2+x)+f(2-x)= + = ( + )=
,所以函数f(x)的图象关于点P(2, )对称.
【训练2】 (1)(2024·新高考Ⅰ卷6题)已知函数f(x)=
在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A. (-∞,0] B. [-1,0]
C. [-1,1] D. [0,+∞)
√
解析: 因为函数f(x)在R上单调递增,且当x<0时,f(x)=-x2
-2ax-a,所以f(x)=-x2-2ax-a在(-∞,0)上单调递增,所
以-a≥0,即a≤0;当x≥0时,f(x)=ex+ln(x+1),所以函数f
(x)在[0,+∞)上单调递增.若函数f(x)在R上单调递增,则-
a≤f(0)=1,即a≥-1,综上,a的取值范围是[-1,0].故选B.
(2)已知定义在R上的函数f(x)在区间[-1,0]上单调递增,且满足f
(4-x)=f(x),f(2-x)=-f(x),则 f(k)=( )
A. 0 B. 1
√
【常用结论】 (1)若f(x)的图象有两条对称轴x=a,x=b
(a≠b),则f(x)为周期函数,周期为T=2|a-b|;
(2)若f(x)的图象有两个对称中心(a,0),(b,0)(a≠b),
则f(x)为周期函数,周期为T=2|a-b|;
(3)若f(x)的图象关于x=a成轴对称,同时关于(b,0)成中心对
称,则f(x)为周期函数,周期为T=4|a-b|.
C. 2 D. 3
解析: 对于函数f(x)有f(4-x)=f
(x),则函数f(x)关于直线x=2对称.由f
(2-x)=-f(x),则函数f(x)关于点
(1,0)对称,所以f(4-x)=-f(x-2),所以得f(x-2)=-f(-x),则f(4-x)=f(-x),故函数f(x)的周期为4,
且f(-x)=f(x),故函数f(x)为偶函数,因为函数f(x)在区间[-1,0]上单调递增,所以f(x)在[0,1]上单调递减,则函数f
(x)的大致图象如图,由对称性可得f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,所以 f(k)=[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]×3=0.
(3)设f(x)是定义在R上的奇函数,且f(1+x)=f(1-x),当-
1≤x<0时,f(x)=log2(-6x+2),则f( )=( )
A. -1 B. -2
C. 2 D. 1
√
解析: 因为f(1+x)=f(1-x),所以函数f(x)的图象关于直
线x=1对称.因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以函数f(x)的
图象关于点(0,0)对称,所以函数f(x)是以4为周期的周期函数,又
当-1≤x<0时,f(x)=log2(-6x+2),所以f( )=f(8+ )
=f( )=-f(- )=-log2[-6×(- )+2]=-log24=-2,故
选B.
考点三 函数的零点
【例4】 (1)若函数f(x)=x- ,则方程f2(x)-f(x)-6
=0的实根个数为( )
A. 3 B. 4
C. 5 D. 6
√
【通性通法】 判断函数零点个数的方法
(1)利用零点存在定理判断;
(2)代数法:求方程f(x)=0的实数根;
(3)几何法:转化为两个函数图象的交点求解.
解析: 由f(x)=x- = 则可作
出函数f(x)=x- 的图象如图所示,由方程f2(x)
-f(x)-6=0,得f(x)=3或f(x)=-2,所以方程
f2(x)-f(x)-6=0的实根个数为3.
(2)(2025·江苏南京六校联合调研)已知函数f(x)=
若函数g(x)=f(x)-1有三个不同的零点,则实
数a的取值范围为 .
(4,5)
【通性通法】 利用函数零点的情况求参数值(范围)的方法(1)直接法:利用零点存在定理构建不等式(组)确定参数的取值范围;
(2)分离参数法:将参数分离,转化成求函数的值域问题;
(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中作出函数的图象,然后数形结合求解.
解析:由g(x)=0,得f(x)=1.当x≤1时,f(x)
=1,即ex-1=1,所以ex=2,所以x=ln 2∈(-∞,
1],所以g(x)在(-∞,1]上有且只有1个零点.
法一(一元二次方程根的判定法) 因为函数g(x)有
三个不同的零点,所以当x>1时,f(x)=1,即关于x
的方程x2-4x+a-1=0有两个不相等的正实根,所以
解得4<a<5.综上,若函数g(x)=f(x)-1有三个不同的零点,则实数a的取值范围为(4,5).
法二(数形结合法) 因为函数g(x)有三个不同的零
点,所以当x>1时,f(x)=1,即关于x的方程a=-
x2+4x+1有两个不相等的正实根,即直线y=a与函数y
=-x2+4x+1(x>1)的图象有两个不同的交点,作出
函数y=-x2+4x+1(x>1)的图象,如图所示,由图可知,4<a<5.综上,若函数g(x)=f(x)-1有三个不同的零点,则实数a的取值范围为(4,5).
【训练3】 (1)已知x0是函数f(x)=( )x-x+4的一个零点,若
x1∈(2,x0),x2∈(x0,+∞),则( )
A. x0∈(2,4)
B. f(x1)>f(x2)
C. f(x1)<0,f(x2)<0
D. f(x1)>0,f(x2)>0
√
解析: 函数y=( )x在区间(2,+∞)上单调递减,函数y=-x
+4在区间(2,+∞)上单调递减,故函数f(x)=( )x-x+4在区
间(2,+∞)上单调递减,又f(2)>0,f(3)>0,f(4)>0,f
(5)<0,所以x0∈(4,5),因为f(x0)=0,x1∈(2,x0),x2∈
(x0,+∞),由函数f(x)的单调性知f(x1)>0,f(x2)<0,即f
(x1)>f(x2).故选B.
(2)(2025·湖南湘潭质检)已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0
时,f(x)=(x+a)(x- )2.若f(x)有且仅有3个零点,则关于x
的不等式f(x)>f( )的解集为 .
(-∞,-2)∪(2,+∞)
解析:因为f(x)为偶函数,有且仅有3个零点,所以f(0)=0,即(0
+a)(0- )2=0,解得a=0,即当x≥0时,f(x)=x(x- )2,
所以f(x)的零点为- ,0, ,满足题意.当x≥0时,f(x)=x(x
- )2=x3-3x2+ x,f( )= ,由f(x)>f( ),得x3-3x2+
x- >0,即(x- )2(x-2)>0,解得x>2.又f(x)为偶函数,所
以f(x)>f( )的解集为(-∞,-2)∪(2,+∞).
课后·训练
巩固强化 综合测评
(时间:45分钟,满分:79分)
1
2
3
4
5
6
7
8
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11
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14
15
一、单项选择题(每小题5分,共35分)
1. 函数f(x)=5-2x-lg(2x+1)的零点所在的区间是( )
A. (0,1) B. (1,2)
C. (2,3) D. (3,4)
√
解析: 因为函数f(x)=5-2x-lg(2x+1)在(- ,+∞)上
单调递减,所以函数f(x)最多只有一个零点.因为f(0)=5-lg 1=
5>0,f(1)=3-lg 3>0,f(2)=1-lg 5>0,f(3)=-1-lg 7
<0,所以函数f(x)=5-2x-lg(2x+1)的零点所在的区间是(2,
3).故选C.
2. (2025·全国Ⅰ卷5题)已知f(x)是定义在R上且周期为2的偶函数,当
2≤x≤3时,f(x)=5-2x,则f(- )=( )
A. - B. -
C. D.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
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15
解析: 法一(通解) 当x∈[-1,0]时,-x+2∈[2,3],所以当
x∈[-1,0]时,f(x)=f(-x)=f(-x+2)=5-2(-x+2)=
1+2x,所以f(- )=1- =- .故选A.
法二(优解) f(- )=f( )=f( +2)=5-2×( +2)=
- .
1
2
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15
3. (2025·湖北武昌质检)已知函数f(x)=x|x|,则关于x的不等式
f(2x)>f(1-x)的解集为( )
A. ( ,+∞) B. (-∞, )
C. ( ,1) D. (-1, )
√
解析: 由f(x)=x|x|= 可知f(x)在R上单调递
增,由f(2x)>f(1-x),有2x>1-x,即x> .故选A.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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14
15
4. 函数f(x)=(x+ ) cos x的部分图象大致是( )
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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13
14
15
解析: f(x)=(x+ ) cos x的定义域为{x|x≠0},f(-x)=
(-x- ) cos (-x)=-(x+ ) cos x=-f(x),所以f(x)为
奇函数,故A错误;当x>0,且x趋近0时,x+ >0, cos x>0,所以f
(x)>0,故C错误;当x=π时,f(π)=(π+ ) cos π=-(π+ )
<0,故B错误.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
5. (2025·浙江杭州一模)设f(x)=ex+ln x,满足f(a)f(b)f
(c)<0(0<a<b<c).若函数f(x)存在零点x0,则( )
A. x0<a B. x0>a
C. x0<c D. x0>c
√
解析: 函数f(x)=ex+ln x的定义域为{x|x>0},且y=ex,y=ln
x均为增函数,故函数f(x)=ex+ln x是增函数,由于0<a<b<c,故
f(a)<f(b)<f(c),满足f(a)f(b)f(c)<0(0<a<b<
c),说明f(a),f(b),f(c)中有1个负数2个正数或3个负数,且
f(a)<0恒成立,由于f(x)存在零点,故x0>a.故选B.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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6. 已知函数f(x)=e|x|- cos x,则f( ),f(0),f(- )的大
小关系为( )
A. f(0)<f( )<f(- )
B. f(0)<f(- )<f( )
C. f( )<f(- )<f(0)
D. f(- )<f(0)<f( )
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解析: ∵f(x)=e|x|- cos x,∴f(-x)=e|-x|- cos (-x)
=e|x|- cos x=f(x),∴f(x)为偶函数,∴f( )=f(- ).当
x>0时,f(x)=ex- cos x,则f'(x)=ex+ sin x,当x∈(0,+∞)
时,f'(x)=ex+ sin x>0,∴函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴f(0)<f( )<f( ),即f(0)<f(- )<f( ).
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7. (2025·山东烟台一模)已知定义在R上的函数f(x)满足:f(x+4)
+f(x)=0,f(x+2)为奇函数,且f(1)=1,则 kf(2k-1)=
( )
A. -9 B. 0
C. 1 D. 9
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解析: 由f(x+4)+f(x)=0 f(x)=-f(x+4),则f(x+
4)=-f(x+8),所以f(x)=f(x+8),即f(x)是周期为8的函
数,由f(x+2)为奇函数,则f(-x+2)=-f(x+2),则f(-
x)=-f(x+4),所以f(-x)=f(x),即f(x)是偶函数,由f
(1)=f(-1)=1,则f(3)=f(5)=-1,f(7)=1,结合周期
性,对于k∈N*,f(2k-1)依次为1,-1,-1,1,1,-1,-1,
1,…,所以f(2k-1)是周期为4的函数,则f(1)+2f(3)+3f(5)
+4f(7)=1-2-3+4=0,5f(9)+6f(11)+7f(13)+8f(15)
=5-6-7+8=0,故 kf(2k-1)=9f(17)=9.
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二、多项选择题(每小题6分,共18分)
8. 关于函数f(x)=lg( -1),下列说法正确的有( )
A. f(x)的定义域为(-1,1)
B. f(x)的图象关于y轴对称
C. f(x)的图象关于原点对称
D. f(x)在(0,1)上单调递增
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解析: 因为f(x)=lg( -1)=lg ,则 >0,解得-1
<x<1,所以f(x)的定义域为(-1,1),故A正确;因为f(-x)=
lg =-f(x),即f(x)为奇函数,所以f(x)的图象关于原点对
称,故B错误,C正确;因为y= -1在(0,1)上单调递增,y=lg x在
(0,+∞)上单调递增,所以f(x)=lg( -1)在(0,1)上单调
递增,故D正确.
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9. (2025·江苏海安、宿迁中学测试)下列可能是函数f(x)=
(其中a,b,c∈{-1,0,1})的图象的是( )
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解析: A选项中的图象关于y轴对称,是大于零的常函数,但是f
(x)= 不能是大于零的常函数,A选项错误;B选项中的图象
关于原点对称,可得函数的定义域为{x|x≠0},可得当c=0,b=0,a
=-1,函数f(x)=- 符合题意,B选项正确;C选项中的图象,由定
义域得c=1,由图象在y轴的截距为正得b=1,当a=0时,f(x)=
符合题意,C选项正确;D选项中的图象,由定义域得c=-1,
由图象在y轴的截距为零得b=0,当a=1时,f(x)= 符合题
意,D选项正确.
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10. (2025·全国Ⅰ卷8题改编)已知2+log2x=3+log3y=5+log5z,则x,
y,z的大小关系可能为( )
A. x>y>z B. x>z>y
C. y>x>z D. y>z>x
√
√
√
解析: 法一 令2+log2x=3+log3y=5+log5z=0,得x= ,y=
,z= ,此时x>y>z;令2+log2x=3+log3y=5+log5z=5,得x=
8,y=9,z=1,此时y>x>z;令2+log2x=3+log3y=5+log5z=8,
得x=26=64,y=35=243,z=53=125,此时y>z>x.故选A、C、D.
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法二 设2+log2x=3+log3y=5+log5z=t,则x=2t-2=f(t),y=3t
-3=g(t),z=5t-5=h(t),在同一平面直角坐标系中画出函数f
(t),g(t),h(t)的图象,由图可知选A、C、D.
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三、填空题(每小题5分,共15分)
11. (2025·山东潍坊一模)写出一个同时具有下列性质①②的函数f(x)
= .
①f(x1x2)=f(x1)+f(x2);②f(x)在(0,+∞)上是增函数.
解析:对于函数f(x)=log2x,该函数的定义域为(0,+∞),且该函
数在(0,+∞)上为增函数,满足性质②;对任意的x1,x2∈(0,+
∞),f(x1x2)=log2(x1x2)=log2x1+log2x2=f(x1)+f(x2),满
足性质①.
log2x(答案不唯一,形如f(x)=logax(a>1)都可)
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12. (2025·广东深圳模拟)设a∈R,函数y=f(x)是定义在R上的奇函
数,且当x>0时,f(x)=a(x-1)+1.若y=f(x)是R上的增函
数,则a的取值范围为 .
(0,1]
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解析:因为函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,所以函数y=f(x)
的图象关于原点对称,且f(0)=0.当x>0时,函数f(x)=a(x-
1)+1=ax+1-a,当x<0时,-x>0,则f(x)=-f(-x)=ax
+a-1,所以f(x)= 因为函数y=f(x)是R上
的增函数,则有 解得0<a≤1,所以实数a的取值范围为
(0,1].
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13. (2025·湖南长沙一中二模)若函数f(x)=( )|x|+m-1至少有
一个零点,则m的取值范围为 .
解析:函数f(x)=( )|x|+m-1有零点,则方
程( )|x|+m-1=0有解,即( )|x|=1-m有
解,因此函数y=( )|x|的图象与直线y=1-m有交点,而函数y=( )|x|是R上的偶函数,在[0,+∞)上单调递减,函数y=( )|x|的值域为(0,1],在同一坐标系内作出函数y=( )|x|的图象与
直线y=1-m,如图,观察图象知,当且仅当0<1-m≤1,即0≤m<1时,函数y=( )|x|的图象与直线y=1-m有交点,所以m的取值范围为0≤m<1.
[0,1)
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【高考新风向】(14题6分,15题5分,共11分)
14. 〔创新定义〕〔多选〕(2025·北京市第35中学一模改编)太极图被称
为“中华第一图”,闪烁着中华文明进程的光辉,它是由黑白两个鱼形纹
组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种相互转化,相对统一的和谐
美.定义:若一个函数的图象能够将圆O的周长和面积同时等分成两个部
分,则称该函数为圆O的一个“太极函数”.则下列说法正确的是( )
A. 函数y=x3+x可以是某个圆的“太极函数”
B. 正弦函数y= sin x可以同时是无数个圆的“太极函数”
C. 存在不为常数函数的偶函数,使其为圆O的“太极函数”
D. 函数y=f(x)是“太极函数”的充要条件为函数y=f
(x)的图象是中心对称图形
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解析: 函数y=x3+x的图象关于原点中心对称,因
此,它可以将圆的周长和面积同时等分,故A正确;正
弦函数的图象关于原点中心对称,且可以通过适当选择
圆心位置和半径,使得正弦函数的图象将圆的周长和面
积同时等分,因此,正弦函数可以是无数个圆的“太极
函数”,故B正确;如图,函数y=g(x)是偶函数,A(0,1),D( ,0),C(2,0),AB⊥BC,AD=CD= ,BD=CD cos ∠ODC= ,于是S△BCD=S△OAD,因此函数g(x)是圆x2+y2=4的一个太极函数,C正确;由选项C知,圆的太极函数可以是偶函数,它的图象不一定关于点中心对称,D错误.故选A、B、C.
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15. 〔创新设问〕已知函数f(x)= 若存在实
数x1,x2,x3且x1<x2<x3,使得f(x1)=f(x2)=f(x3),则x1f
(x1)+x2f(x2)+x3f(x3)的取值范围为 .
[2, ]
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解析:令 x= +kπ(k∈Z),解得x=2k+1
(k∈Z),故当x∈[0,2]时,对称轴为直线x=1,
作出函数图象,如图所示,则x2+x3=2,因为f(x1)
=f(x2)=f(x3),所以x1f(x1)+x2f(x2)+
x3f(x3)=f(x1)(x1+2),又因为f(x1)=-x1+1,x1f(x1)+x2f(x2)+x3f(x3)=f(x1)(x1+2)=(-x1+1)(x1+2)=- -x1+2=-(x1+ )2+ ,由f(x1)=-x1+1∈(1,2]可得x1∈[-1,0),则有- ≤x1+ < ,则0≤(x1+ )2≤ ,所以x1f(x1)+x2f(x2)+x3f(x3)=-(x1+ )2+ ∈[2, ].
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演示完毕 感谢观看