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资源详情
高中数学
苏教版(2019)
必修 第一册
第6章 幂函数、指数函数和对数函数
本章复习与测试
苏教版(2019)高中数学 必修第一册 章末复习课课件(32张)+学案(含课后练习)
文档属性
名称
苏教版(2019)高中数学 必修第一册 章末复习课课件(32张)+学案(含课后练习)
格式
zip
文件大小
3.9MB
资源类型
教案
版本资源
苏教版(2019)
科目
数学
更新时间
2020-09-08 15:14:51
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文档简介
章末检测卷(二)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求)
1.?m,n∈Z,使得m2=n2+2
019的否定是( )
A.?m,n∈Z,使得m2=n2+2
019
B.?m,n∈Z,使得m2≠n2+2
019
C.?m,n∈Z,使得m2≠n2+2
019
D.以上都不对
答案 C
2.设a,b,c分别是△ABC的三条边,且a≤b≤c,则“a2+b2=c2”是“△ABC为直角三角形”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析 ∵a≤b≤c,∴a2+b2=c2?△ABC为直角三角形,故选C.
答案 C
3.已知集合A={1,a},B={1,2,3},则“a=3”是“A?B”的( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
解析 ∵a=3?A?B,而A?Ba=3,∴“a=3”是“A?B的充分不必要条件”.
答案 B
4.设x>0,y∈R,则“x>y”是“x>|y|”的( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
解析 令x=1,y=-2,满足x>y,但不满足x>|y|;由x>|y|得-x
y成立,故“x>y”是“x>|y|”的必要不充分条件.
答案 C
5.下列命题中的假命题是( )
A.?x∈R,|x|+1>0
B.?x∈N+,(x-1)2>0
C.?x∈R,|x|<1
D.?x∈R,+1=2
解析 A中命题是全称量词命题,易知|x|+1>0恒成立,故是真命题;B中命题是全称量词命题,当x=1时,(x-1)2=0,故是假命题;C中命题是存在量词命题,当x=0时,|x|=0,故是真命题;D中命题是存在量词命题,当x=±1时,+1=2,故是真命题.
答案 B
6.“命题?x∈R,使x2+ax-4a<0为假命题”是“-16≤a≤0”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析 依题意得“?x∈R,x2+ax-4a≥0”是真命题,故Δ=a2+16a≤0,解得-16≤a≤0,故选C.
答案 C
7.命题p:ax2+2x+1=0有实数根,若綈p是假命题,则实数a的取值范围为( )
A.{a|a<1}
B.{a|a≤1}
C.{a|a>1}
D.{a|a≥1}
解析 因为綈p是假命题,所以p为真命题,即方程ax2+2x+1=0有实数根.
当a=0时,方程为2x+1=0,x=-,满足条件.当a≠0时,若使方程ax2+2x+1=0有实数根,则Δ=4-4a≥0,即a≤1且a≠0.综上知a≤1.
答案 B
8.在一次知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测.
甲:我的成绩比乙高.
乙:丙的成绩比我和甲的都高.
丙:我的成绩比乙高.
成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为( )
A.甲、乙、丙
B.乙、甲、丙
C.丙、乙、甲
D.甲、丙、乙
解析 三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,有以下三种情况:
(1)若乙预测正确,则丙预测也正确,不合题意;
(2)若丙预测正确,甲、乙预测错误,即丙成绩比乙高,甲的成绩比乙低,则丙的成绩比乙和甲都高,此时乙预测又正确,与假设矛盾;
(3)若甲预测正确,乙、丙预测错误,可得甲成绩高于乙,乙成绩高于丙,符合题意,故选A.
答案 A
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的不得分)
9.对任意实数a,b,c,下列命题中的假命题是( )
A.“ac>bc”是“a>b”的必要条件
B.“ac=bc”是“a=b”的必要条件
C.“ac>bc”是“a>b”的充分条件
D.“ac=bc”是“a=b”的充分条件
解析 a=b?a-b=0?(a-b)c=0?ac=bc,∴ac=bc是a=b的必要条件.
答案 ACD
10.下列命题的否定中是全称量词命题且为真命题的有( )
A.?x∈R,x2-x+<0
B.所有的正方形都是矩形
C.?x∈R,x2+2x+2≤0
D.至少有一个实数x,使x3+1=0
解析 命题的否定是全称量词命题,即原命题为存在量词命题,故排除B.再根据命题的否定为真命题,即原命题为假命题.又D为真命题,故选AC.
答案 AC
11.设全集为U,在下列选项中是B?A的充要条件的有( )
A.A∪B=A
B.(
?UA)∩B=?
C.(
?UA)?(
?UB)
D.A∪(?UB)=U
解析 由Venn图可知,A,B,C,D都是充要条件,故选ABCD.
答案 ABCD
12.不等式1≤|x|≤4成立的充分不必要条件为( )
A.[-4,-1]
B.[1,4]
C.[-4,-1]∪[1,4]
D.[-4,4]
解析 由不等式1≤|x|≤4,解得-4≤x≤-1,或1≤x≤4.∴不等式1≤|x|≤4成立的充分不必要条件为A,B.故选AB.
答案 AB
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)
13.下列命题中,是全称量词命题的是________;是存在量词命题的是________(本题第一空2分,第二空3分).
(1)每一个矩形的对角线都互相平分;(2)有些集合无真子集;(3)能被8整除的数也能被2整除.
解析 (1)中含有全称量词“每一个”,(3)中陈述的是所有满足条件的数,所以(1)(3)是全称量词命题;(2)中含有存在量词“有些”,所以(2)是存在量词命题.
答案 (1)(3) (2)
14.命题“对任意x∈R,|x-2|+|x-4|>3”的否定是_____________________.
解析 由定义知命题的否定为“存在x∈R,使得|x-2|+|x-4|≤3”.
答案 存在x∈R,使得|x-2|+|x-4|≤3
15.已知命题p:?x∈R,x2-2x+m=0,若綈p为假命题,则实数m的取值范围为________.
解析 因为綈p为假命题,所以命题p:?x∈R,x2-2x+m=0为真命题,则方程x2-2x+m=0的判别式Δ=4-4m≥0,即m≤1.故实数m的取值范围为{m|m≤1}.
答案 {m|m≤1}
16.线段y=-3x+m,x∈[-1,1]在x轴下方的一个充分不必要条件是________.
解析 结合一次函数图象知,要使线段在x轴下方,
需
∴∴m<-3.
∴m<-4就是一个使命题成立的充分不必要条件.
答案 m∈(-∞,-4)(答案不唯一)
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)判断下列命题是全称量词命题,还是存在量词命题:
(1)凸多边形的外角和等于360°;
(2)有的速度方向不定;
(3)对任意直角三角形的两锐角∠A,∠B,都有sin
∠A=cos
∠B.
解 (1)可以改写为“所有的凸多边形的外角和等于360°”,故为全称量词命题.
(2)含有存在量词“有的”,故是存在量词命题.
(3)含有全称量词“任意”,故是全称量词命题.
18.(本小题满分12分)写出下列命题的否定,并判断所得命题的真假性.
(1)?x∈Z,|x|∈N;
(2)每一个平行四边形都是中心对称图形;
(3)?x∈R,x+1≤0;
(4)?x∈R,x2+2x+3=0.
解 (1)?x∈Z,|x|?N,假命题.
(2)有些平行四边形不是中心对称图形,假命题.
(3)?x∈R,x+1>0,假命题.
(4)?x∈R,x2+2x+3≠0,真命题.
19.(本小题满分12分)已知命题p:?1≤x≤3,都有m≥x,命题q:?1≤x≤3,使m≥x,若命题p为真命题,綈q为假命题,求实数m的取值范围.
解 由题意知命题p,q都是真命题.
由?1≤x≤3,都有m≥x都成立,只需m大于或等于x的最大值,即m≥3.由?1≤x≤3,使m≥x成立,只需m大于或等于x的最小值,即m≥1,因为两者同时成立,故实数m的取值范围为{m|m≥3}∩{m|m≥1}={m|m≥3}.
20.(本小题满分12分)求证:方程x2-2x-3m=0有两个同号且不相等的实根的充要条件是-
证明 (1)充分性:∵-
∴方程x2-2x-3m=0的判别式Δ=4+12m>0,
且-3m>0,
∴方程x2-2x-3m=0有两个同号且不相等的实根.
(2)必要性:若方程x2-2x-3m=0有两个同号且不相等的实根,
则有解得-
综合(1)(2)知,方程x2-2x-3m=0有两个同号且不相等的实根的充要条件是-
21.(本小题满分12分)若p:-2
解 若a=-1,b=,则Δ=a2-4b<0,关于x的方程x2+ax+b=0无实根,故pq.
若关于x的方程x2+ax+b=0有两个小于1的不等正根,不妨设这两个根为x1,x2,
且0
于是0<-a<2,0
即-2
所以p是q的必要不充分条件.
22.(本小题满分12分)已知非空集合P={x|a+1≤x≤2a+1},Q={x|-2≤x≤5}.
(1)若a=3,求(?RP)∩Q;
(2)若“x∈P”是“x∈Q”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
解 因为P是非空集合,所以2a+1≥a+1,即a≥0.
(1)当a=3时,P={x|4≤x≤7},
?RP={x|x<4或x>7},
Q={x|-2≤x≤5},
所以(?RP)∩Q={x|-2≤x<4}.
(2)若“x∈P”是“x∈Q”的充分不必要条件,即P?Q,
即且a+1≥-2和2a+1≤5的等号不能同时取得,解得0≤a≤2,
即实数a的取值范围为{a|0≤a≤2}.章末检测卷(四)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求)
1.等于( )
A.3
B.-3
C.±3
D.-27
解析 ==-3.
答案 B
2.若+有意义,则a的取值范围是( )
A.a≥0
B.a≥1
C.a≥2
D.a∈R
解析 ∵∴a≥1.
答案 B
3.方程2log3x=的解是( )
A.x=
B.x=
C.x=
D.x=9
解析 ∵2log3x=2-2,∴log3x=-2,∴x=3-2=.
答案 A
4.化简(x<0,y<0)为( )
A.2x2y
B.2xy
C.4x2y
D.-2x2y
解析 =|2x2y|=-2x2y.
答案 D
5.lg-2lg+lg=( )
A.lg
2
B.lg
3
C.lg
4
D.lg
5
解析 原式=lg-lg=lg=lg
2.
答案 A
6.若a>0,a=,则loga=( )
A.2
B.3
C.4
D.5
解析 因为a=,a>0,所以a==,设loga=x,所以=a.所以x=3.
答案 B
7.计算:+3log3-lg
5+,其结果是( )
A.-1
B.1
C.-3
D.3
解析 原式=+-lg
5+=+-lg
5+1-lg
2=1.
答案 B
8.设a=log36,b=log520,则log215=( )
A.
B.
C.
D.
解析 a=log36=1+log32,b=log520=1+log54=1+2log52,
∴log23=,log25=,
∴log215=log23+log25=+=.
答案 D
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的不得分)
9.下列说法不正确的为( )
A.=a
B.若a∈R,则(a2-a+1)0=1
C.=x+y
D.=
解析 A中,n为偶数时,不一定成立,故错误.B中,a2-a+1=+>0,
∴(a2-a+1)0=1,正确.C错误.D中,左侧为负,右侧为正,不相等.
答案 ACD
10.下列运算错误的是( )
A.2log10+log0.25=2
B.log427·log258·log95=
C.lg
2+lg
50=10
D.log(2+)(2-)-(log2)2=-
解析 A中,原式=log102+log0.25=log25=-2,故A错误.
B中,原式=··=××=,故B错误.
C中,lg
2+lg
50=lg
100=2.故C错误.
D中,原式=log(2+)-
=-1-=-.
答案 ABC
11.若ab>0,则下列等式中不正确的是( )
A.lg(ab)=lg
a+lg
b
B.lg=lg
a-lg
b
C.lg=lg
D.lg(ab)=
解析 A,B成立的条件是a>0,b>0.D成立的前提是ab≠1.C成立.
答案 ABD
12.已知a>0,且a≠1,下列说法不正确的是( )
A.若M=N,则logaM=logaN
B.若logaM=logaN,则M=N
C.若logaM2=logaN2,则M=N
D.若M=N,则logaM2=logaN2
解析 A中,当M=N<0时无意义;B正确;C中可得M2=N2,可能M=-N;D中,当M=N=0时,不成立.
答案 ACD
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)
13.(log43+log83)(log32+log92)=________.
解析 原式=
==.
答案
14.已知2x=10,则x-log25=________.
解析 x=log210,∴x-log25=log2=1.
答案 1
15.[(-5)4]=________,log43·log=________(本题第一空2分,第二空3分).
解析 [(-5)4]=5,log43·log=·=·=.
答案 5
16.=________(a>0,b>0).
解析 原式==a+-1+b1+-2-=ab-1=.
答案
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)将下列根式化为分数指数幂的形式:
(1)(a>0);(2);
(3)()-(b>0).
解 (1)原式====a.
(2)原式======x-.
(3)原式=[(b-)]-=b-××(-)=b.
18.(本小题满分12分)(1)求值:-(-9.6)0-+(1.5)-2+[(-5)4];
(2)已知a+a-=3,求a+a-的值.
解 (1)原式=-1-++5
=-1-++5=.
(2)由a+a-=3,得a+a-1=-2=7,故a+a-=+(a-)3=(a+a-)(a-1+a-1)=3×(7-1)=18.
19.(本小题满分12分)计算下列各式的值:
(1);
(2)log3
·log5[4log210-(3)-7log72].
解 (1)原式===1.
(2)原式=log3·log5[2log210-(3)-7log72]
=·log5(10-3-2)
=·log55=-.
20.(本小题满分12分)计算:
(1)÷100;
(2)(log43)×;
(3)log2.56.25+lg
0.01+ln-21+log23.
解 (1)原式====.
(2)原式=×=×=×=.
(3)原式=log2.52.52+lg
10-2+ln
e-2×2log23=2+(-2)+-6=-.
21.(本小题满分12分)计算:
(1)-++;
(2)lg
500+lg-lg
64+50×(lg
2+lg
5)2.
解 (1)原式=+1-1++e-=+e.
(2)原式=lg
5+lg
102+lg
23-lg
5-lg
26+50×(lg
10)2=lg
5+2+3lg
2-lg
5-3lg
2+50=52.
22.(本小题满分12分)若a,b是方程2(lg
x)2-lg
x4+1=0的两个实根,求lg(ab)·(logab+logba)的值.
解 原方程可变形为2(lg
x)2-4lg
x+1=0,设t=lg
x,则方程变形为2t2-4t+1=0,设t1,t2是方程2t2-4t+1=0的两个实根,
则t1+t2=2,t1·t2=.
又a,b是方程2(lg
x)2-lg
x4+1=0的两个实根,
不妨令t1=lg
a,t2=lg
b,则lg
a+lg
b=2,
lg
a·lg
b=,
∴lg(ab)·(logab+logba)
=(lg
a+lg
b)·
=(lg
a+lg
b)·
=(lg
a+lg
b)·
=2×=12.章末复习课
[网络构建]
[核心归纳]
1.幂函数的图象与性质
函数
y=x
y=x2
y=x3
y=x
y=
y=x-2
定义域
R
R
R
{x|x≥0}
{x|x≠0}
{x|x≠0}
值域
R
{y|y≥0}
R
{y|y≥0}
{y|y≠0}
{y|y>0}
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
偶函数
单调性
在R上单增
在(-∞,0)上单减,在(0,+∞)上单增
在R上单增
在[0,+∞)上单增
在(-∞,0)和(0,+∞)上单减
在(-∞,0)上单增,在(0,+∞)上单减
图象
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INCLUDEPICTURE
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MERGEFORMAT
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"W209.TIF"
\
MERGEFORMAT
公共点
(0,0)(1,1)
(1,1)
2.指数函数的图象与性质
a>1
0
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1),即x=0时,y=1
当x>0时,y>1;当x<0时,0
当x>0时,0
1
在(-∞,+∞)
上是增函数
在(-∞,+∞)
上是减函数
注意 (1)对于a>1与0
(2)a>1时,a值越大,图象向上越靠近y轴,递增速度越快;0
(3)在同一坐标系中有多个指数函数图象时,图象的相对位置与底数大小有如下关系:在y轴右侧,图象从上到下相应的底数由大变小;在y轴左侧,图象从下到上相应的底数由大变小,即无论在y轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大.这一性质可通过令x=1时,y=a去理解,如图.
INCLUDEPICTURE"++S204.TIF"
INCLUDEPICTURE
"++S204.TIF"
\
MERGEFORMAT
3.对数函数的图象和性质
a>1
0
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
性质
当x=1时,y=0,即图象过定点(1,0)
当x>1时,y>0;当0
当x>1时,y<0;当0
0
在(0,+∞)
上是增函数
在(0,+∞)
上是减函数
4.指数函数与对数函数的关系
对数函数y=logax(a>0且a≠1)与指数函数y=ax(a>0且a≠1)互为反函数,其图象关于直线y=x对称(如图).
要点一 函数的图象
函数图象的画法
画法
应用范围
画法技巧
基本函数法
基本初等函数
利用一次函数、反比例函数、二次函数、指数函数、对数函数的有关知识,画出特殊点(线),直接根据函数的图象特征作出图象
变换法
与基本初等函数有关联的函数
弄清所给函数与基本函数的关系,恰当选择平移、对称等变换方法,由基本函数图象变换得到函数图象
描点法
未知函数或较复杂的函数
列表、描点、连线
【例1】 (1)已知f(x)是函数y=log2x的反函数,则y=f(1-x)的图象是( )
(2)函数f(x)=的图象大致为( )
解析 (1)函数y=log2x的反函数为y=2x,故f(x)=2x,于是f(1-x)=21-x=,此函数在R上为减函数,其图象过点(0,2),所以C中的图象符合要求.
(2)法一 函数f(x)的定义域是(-∞,2)∪(2,+∞),排除C.因为f(0)=-<0,所以排除B.又当x<0时,ln(x2-4x+4)=ln(x-2)2>0,(x-2)5<0,所以f(x)<0,排除D,故选A.
法二 f(x)=的图象是由函数y=的图象向右平移两个单位长度得到的,而函数y=是奇函数,所以函数f(x)=的图象关于点(2,0)对称,排除B和C.又当x→+∞时,f(x)→0,所以排除D,故选A.
答案 (1)C (2)A
【训练1】 (1)在同一直角坐标系中,函数f(x)=xa(x≥0),g(x)=logax的图象可能是( )
(2)函数f(x)=的大致图象为( )
解析 (1)幂函数f(x)=xa的图象不过(0,1)点,故A错误;B项中由对数函数f(x)=logax的图象知0
1,而此时幂函数f(x)=xa的图象应是增长越来越快的变化趋势,故C错误.
(2)由f(1)=>0可排除D,由f(-1)=-<0可排除A,又f(9)==3->f(1),所以排除C,故选B.
答案 (1)D (2)B
要点二 比较大小
数的大小比较常用方法:
(1)比较两数(式)或几个数(式)大小问题是本章的一个重要题型,主要考查指数函数、对数函数的图象与性质的应用及差值比较法与商值比较法的应用.常用的方法有单调性法、图象法、中间搭桥法、作差法、作商法.
(2)当需要比较大小的两个实数均是指数幂或对数式时,可将其看成某个指数函数、对数函数的函数值,然后利用该函数的单调性比较.
(3)比较多个数的大小时,先利用“0”和“1”作为分界点,即把它们分为“小于0”,“大于或等于0且小于或等于1”,“大于1”三部分,再在各部分内利用函数的性质比较大小.
【例2】 (多选题)若a>b>1,0
A.ac>bc
B.abc>bac
C.logac>logbc
D.alogbc>blogac
解析 ∵0
∵a>b>1,∴ac>bc,故A正确;
∵0
∵a>b>1,∴bc-1>ac-1,又ab>0,∴abc>bac,故B正确;
∵0
∵a>b>1,∴logca
logac>logbc,
故C正确;
由C知,0>logac>logbc,
∵a>b>1,∴alogbc
答案 ABC
【训练2】 设a=log3,b=,c=2,则( )
A.a
B.c
C.c
D.b
解析 a=log3<0,0
1,
故有a
答案 A
要点三 指数型函数性质的综合问题
对于形如y=af(x)或y=f(ax)的复合函数,要注意转化思想的应用,将问题转化为我们熟悉的指数函数,一次函数、二次函数等问题去求解.通常研究函数的单调性、奇偶性、定义域、值域等性质.
【例3】 若函数f(x)=为奇函数.
(1)确定a的值;(2)求函数f(x)的定义域;(3)求函数f(x)的值域;(4)讨论函数f(x)的单调性.
解 先将函数f(x)=化简为
f(x)=a-.
(1)由奇函数的定义,得f(-x)+f(x)=0,
即a-+a-=0,
∴2a+=0,
∴a=-.
(2)∵f(x)=--,∴2x-1≠0,即x≠0,
∴函数f(x)=--的定义域为{x|x≠0}.
(3)∵x≠0,∴2x-1>-1.
又∵2x-1≠0,∴-1<2x-1<0或2x-1>0,
∴<--或--<-,
即函数f(x)的值域为∪.
(4)当x>0时,设0
则f(x1)-f(x2)=-=.
∵0
2x1-1>0,2x2-1>0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)
因此f(x)=--在(0,+∞)上单调递增.
由于f(x)是奇函数,从而f(x)=--在(-∞,0)上单调递增.
【训练3】 设函数f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1).
(1)若f(1)>0,求不等式f(-x2+7)+f(x-5)<0的解集;
(2)若f(1)=,且g(x)=a2x+a-2x-4f(x)-m≥0在[1,+∞)上恒成立,求m的最大值.
解 (1)∵f(1)=a-=>0,又a>0且a≠1,
∴a>1,∴y=ax在R上单调递增,y=a-x在R上单调递减,
故f(x)在R上单调递增.
又∵f(-x)=a-x-ax=-f(x)且x∈R.
∴f(x)是R上的奇函数.
由f(-x2+7)+f(x-5)<0,
得f(-x2+7)
∴-x2+7<5-x,解得x<-1或x>2,
∴不等式的解集为(-∞,-1)∪(2,+∞).
(2)由f(1)=a-=,解得a=-(舍去)或a=2,则f(x)=2x-2-x,
∴g(x)=22x+2-2x-4(2x-2-x)-m=(2x-2-x)2-4(2x-2-x)-m+2.
令t=2x-2-x.∵x∈[1,+∞).∴t≥.g(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,即t2-4t-m+2≥0在t∈上恒成立,亦即m≤t2-4t+2在t∈上恒成立.
而t2-4t+2=(t-2)2-2≥-2,
∴m≤-2,∴m的最大值为-2.
要点四 对数型函数的性质
以对数函数y=logax(a>0,a≠1)的图象与性质为依托,以及利用对数函数的性质进行定义域、值域、单调性、奇偶性等问题的研究时,不要忘记对数中真数应大于0,以免扩大范围.
【例4】 已知函数f(x-1)=lg.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断f(x)的奇偶性;
(3)解关于x的不等式f(x)≥lg(3x+1).
解 (1)令t=x-1,则x=t+1,
由题意知>0,即0
所以f(t)=lg=lg,
故f(x)=lg(-1
(2)由(1)知,f(x)=lg(-1
所以f(-x)=lg=lg=lg
=-lg=-f(x),
所以f(x)为奇函数.
(3)原不等式可化为lg≥lg(3x+1),-1
即≥3x+1>0,-1
解得-
故原不等式的解集为∪.
【训练4】 已知函数f(x)=loga(8-ax)(a>0,且a≠1).
(1)若f(x)<2,求实数x的取值范围;
(2)若f(x)>1在区间[1,2]上恒成立,求实数a的取值范围.
解 (1)当a>1时,由f(x)<2,得0<8-ax
所以-a
当0
a2,所以x<-a.
因为当a>1时,x的取值范围是;
当0
(2)当a>1时,f(x)=loga(8-ax)在[1,2]上是减函数,由f(x)>1恒成立,得f(x)min=loga(8-2a)>1,
解得1
当0
由f(x)>1恒成立,得f(x)min=loga(8-a)>1,
且8-2a>0,
所以a>4,且a<4,故a不存在.
综上可知,实数a的取值范围是.章末检测卷(三)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.若a<1,b>1,那么下列命题中正确的是( )
A.>
B.>1
C.a2
D.ab
解析 利用特值法,令a=-2,b=2.
则<,A错误;<0,B错误;
a2=b2,C错误;ab
答案 D
2.不等式<的解集是( )
A.{x|x<2}
B.{x|x>2}
C.{x|0
D.{x|x<0或x>2}
解析 由<,得-=<0,
即x(2-x)<0,解得x>2或x<0,故选D.
答案 D
3.如果二次函数y=x2-(k+1)x+k+4有两个不同的零点,则实数k的取值范围是( )
A.(-∞,-3)∪(5,+∞)
B.(-∞,-5)∪(3,+∞)
C.(-3,5)
D.(-5,3)
解析 由Δ=(k+1)2-4(k+4)>0得k2-2k-15>0,
∴k>5或k<-3.
答案 A
4.已知a>0,b>0,且满足+=1,则ab的最大值是( )
A.2
B.3
C.4
D.6
解析 因为a>0,b>0,且满足+=1,
所以1≥2,化为ab≤3,当且仅当a=,b=2时取等号,则ab的最大值是3.
答案 B
5.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a和b(a
A.a
B.v=
C.
D.v=
解析 设甲、乙两地的距离为s,
则v==.
由于a
a,
又+>2,∴v<.
故a
答案 A
6.已知a>0,b>0,+=1,若不等式2a+b≥3m恒成立,则m的最大值为( )
A.1
B.2
C.3
D.7
解析 ∵2a+b=·(2a+b)=5++≥5+4=9(当且仅当a=b时,取等号).∴3m≤9,即m≤3.
答案 C
7.“不等式x2-x+m>0在R上恒成立”的充要条件是( )
A.m>
B.m<
C.m<1
D.m>1
解析 ∵不等式x2-x+m>0在R上恒成立,
∴Δ=(-1)2-4m<0,解得m>,
又∵m>?Δ=1-4m<0,
所以“m>”是“不等式x2-x+m>0在R上恒成立”的充要条件,故选A.
答案 A
8.设实数1
A.{x|3a
B.{x|a2+2
C.{x|3
D.{x|3
解析 由x2-(a2+3a+2)x+3a(a2+2)<0,得(x-3a)·(x-a2-2)<0,∵1
a2+2,∴关于x的一元二次不等式x2-(a2+3a+2)x+3a(a2+2)<0的解集为{x|a2+2
答案 B
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的不得分)
9.若<<0,则下列不等式中,正确的不等式有( )
A.a+b
B.|a|>|b|
C.a
D.+>2
解析 ∵<<0,∴b
-a>0,则|b|>|a|,故B错误;C显然错误;由于>0,>0,∴+>2=2,故D正确.故选AD.
答案 AD
10.已知函数y=x-4+(x>-1),当x=a时,y取得最小值b,则( )
A.a=2
B.a=1
C.b=5
D.b=1
解析 y=x-4+=(x+1)+-5,
因为x>-1,所以x+1>0,
所以y≥2-5=2×3-5=1,
当且仅当x+1=,即x=2时,等号成立,
此时a=2,b=1.
答案 AD
11.若a>0,b>0,a+b=2,则下列不等式恒成立的是( )
A.ab≤1
B.+≤
C.a2+b2≥2
D.+≥2
解析 因为ab≤=1,所以A正确;因为(+)2=a+b+2=2+2≤2+a+b=4,故B不正确;a2+b2≥=2,所以C正确;+==≥2,所以D正确.
答案 ACD
12.下列命题是假命题的是( )
A.不等式>1的解集为{x|x<1}
B.函数y=x2-2x-8的零点是(-2,0)和(4,0)
C.若x∈R,则函数y=+的最小值为2
D.x2-3x+2<0是x<2成立的充分不必要条件
解析 由>1得<0,∴解集为(0,1),故A错误;二次函数的零点是指其图象与x轴交点的横坐标,应为-2和4,故B错误;C
中,≥2,故y=+≥2.等号成立的条件为x2+4=1,无解,故C错误;D中,由x2-3x+2<0得1
答案 ABC
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)
13.若方程x2+(m-3)x+m=0有实数解,则m的取值范围是________________.
解析 由方程x2+(m-3)x+m=0有实数解,
∴Δ=(m-3)2-4m≥0,即m2-10m+9≥0,
∴(m-9)(m-1)≥0,∴m≥9或m≤1.
答案 (-∞,1]∪[9,+∞)
14.已知函数y=x2+mx-1,若对于任意x∈[m,m+1],都有y<0成立,则实数m的取值范围是________.
解析 要满足y=x2+mx-1<0对于任意x∈[m,m+1]恒成立,
只需即
解得-
答案
15.某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x吨,运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x=________吨,和最小值为________(本题第一空2分,第二空3分).
解析 设一年总费用为y万元,每年购买次数为次,则y=·4+4x=+4x≥2=160(万元),当且仅当=4x,即x=20时等号成立,故x=20.
答案 20 160
16.若函数f(x)=x2+(m-2)x+(5-m)有两个小于2的不同零点,则实数m的取值范围是________.
解析 依题意有
解得m>4.
答案 (4,+∞)
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)当x>3时,求的最小值.
解 ∵x>3,∴x-3>0.
∴=
=2(x-3)++12≥2+12=24.
当且仅当2(x-3)=,
即x=6时,等号成立,
∴的最小值为24.
18.(本小题满分12分)若不等式(1-a)x2-4x+6>0的解集是{x|-3
(1)解不等式2x2+(2-a)x-a>0;
(2)b为何值时,ax2+bx+3≥0的解集为R.
解 (1)由题意知1-a<0且-3和1是方程(1-a)x2-4x+6=0的两根,∴
解得a=3.∴不等式2x2+(2-a)x-a>0,
即为2x2-x-3>0,
解得x<-1或x>.
∴所求不等式的解集为.
(2)ax2+bx+3≥0,
即为3x2+bx+3≥0,
若此不等式的解集为R,
则b2-4×3×3≤0,
∴-6≤b≤6.
19.(本小题满分12分)已知不等式ax2-3x+6>4的解集为{x|x<1或x>b}.
(1)求a,b的值;
(2)解不等式ax2-(ac+b)x+bc<0.
解 (1)由题意知,1和b是方程ax2-3x+2=0的两根,
则解得
(2)不等式ax2-(ac+b)x+bc<0,
即为x2-(c+2)x+2c<0,即(x-2)(x-c)<0.
①当c>2时,原不等式的解集为{x|2
②当c<2时,原不等式的解集为{x|c
③当c=2时,原不等式无解.
综上知,当c>2时,原不等式的解集为{x|2
当c<2时,原不等式的解集为{x|c
当c=2时,原不等式的解集为?.
20.(本小题满分12分)北京、张家口2022年冬奥会申办委员会在俄罗斯索契举办了发布会,某公司为了竞标配套活动的相关代言,决定对旗下的某商品进行一次评估.该商品原来每件售价为25元,年销售8万件.
(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2
000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?
(2)为了抓住申奥契机,扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定立即对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到x元.公司拟投入(x2-600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品改革后的销售量a至少应达到多少万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和?此时该商品每件定价多少元?
解 (1)设每件定价为t元,依题意得t≥25×8,
整理得t2-65t+1
000≤0,解得25≤t≤40.
所以要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为40元.
(2)依题意得当x>25时,不等式ax≥25×8+50+(x2-600)+有解,
等价于当x>25时,a≥++有解.
由于+≥2=10,当且仅当=,即x=30时等号成立.
所以a≥10.2.
故当该商品改革后的销售量a至少达到10.2万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的每件定价为30元.
21.(本小题满分12分)已知a,b,c均为正数,证明:a2+b2+c2+≥6,并确定a,b,c为何值时,等号成立.
证明 因为a,b,c均为正数,
所以a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ac.
所以a2+b2+c2≥ab+bc+ac.①
同理++≥++,②
故a2+b2+c2+
≥ab+bc+ac+++=++≥6.③
当且仅当a=b=c时,①式和②式等号成立,
当且仅当a=b=c,(ab)2=(bc)2=(ac)2=3时,③式等号成立.故当且仅当a=b=c=时,原不等式等号成立.
所以原不等式成立.
22.(本小题满分12分)已知不等式>0(a∈R).
(1)解这个关于x的不等式;
(2)若当x=-a时不等式成立,求a的取值范围.
解 (1)原不等式等价于(ax-1)(x+1)>0.
①当a=0时,由-(x+1)>0,得x<-1.
②当a>0时,不等式可化为
(x+1)>0,
解得x<-1或x>.
③当a<0时,不等式可化为(x+1)<0.
若<-1,即-1
则
若=-1,即a=-1,则不等式的解集为空集;
若>-1,即a<-1,则-1
综上所述,当a<-1时,
不等式的解集为;
当a=-1时,不等式解集为?;
当-1
当a=0时,不等式的解集为(-∞,-1);
当a>0时,不等式的解集为(-∞,-1)∪.
(2)∵当x=-a时不等式成立,
∴>0,
即-a+1<0,
∴a>1,即a的取值范围为(1,+∞).章末检测卷(六)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求)
1.下列函数中,在区间(0,1)上为增函数的是( )
A.y=2x2-x+3
B.y=
C.y=x
D.y=logx
解析 对于y=xα,当α>0时,y=xα在(0,+∞)上为增函数.
答案 C
2.函数y=的定义域为( )
A.[1,+∞)
B.(1,+∞)
C.
D.
解析 要使函数有意义,需满足
∴∴x≥1,
∴函数y=的定义域为[1,+∞).
答案 A
3.若a=20.2,b=log43.2,c=log20.5,则( )
A.a>b>c
B.b>a>c
C.c>a>b
D.b>c>a
解析 ∵a=20.2>1>b=log43.2>0>c=-1,∴a>b>c.
答案 A
4.函数f(x)=lg(-1
A.(-1,1)
B.(0,0)
C.(1,-1)
D.(1,1)
解析 ∵f(-x)=lg=-lg=-f(x),
又-1
∴f(x)=lg的图象关于(0,0)对称.
答案 B
5.已知函数f(x)=log2|ax-2|(a≠0)的图象关于直线x=2对称,则函数f(x)图象的大致形状为( )
解析 因为函数f(x)=log2|ax-2|(a≠0)的图象关于直线x=2对称,所以f(0)=f(4),即log2|0-2|=log2|4a-2|,得a=1,所以f(x)=log2|x-2|,易知f(x)=log2|x-2|在(2,+∞)上单调递增,从而排除B,D.又当x=2时,函数f(x)无意义,所以排除C,故选A.
答案 A
6.设f(x)是定义域为R的偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,则( )
A.f>f(2-)>f(2-)
B.f>f(2-)>f(2-)
C.f(2-)>f(2-)>f
D.f(2-)>f(2-)>f
解析 因为f(x)是定义域为R的偶函数,
所以f=f(-log34)=f(log34).
又因为log34>1>2->2->0,且函数f(x)在(0,+∞)单调递减,
所以f(log34)
答案 C
7.已知指数函数y=,当x∈(0,+∞)时,有y>1,则关于x的不等式loga(x-1)≤loga(6-x)的解集为( )
A.
B.
C.
D.
解析 ∵y=在x∈(0,+∞)时,有y>1,
∴>1,∴0
于是由loga(x-1)≤loga(6-x),
得解得≤x<6,
∴原不等式的解集为.故选D.
答案 D
8.设a>1,若函数f(x)=loga(ax2-x)在上是增函数,则实数a的取值范围是( )
A.(2,+∞)
B.[2,+∞)
C.(4,+∞)
D.[4,+∞)
解析 设u=ax2-x,由题意知u=ax2-x在上是增函数,则有≤,即a≥1,于是a>1.
又y=logau是对数函数,故u=ax2-x在上恒大于零,即ax2-x>0,∴a>在上恒成立,则a>2.综上知a>2.
答案 A
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的不得分)
9.若loga2
A.0
B.0
C.a>b>1
D.0
解析 若loga2与logb2同号,则由loga2
则0
1,∴D正确.
答案 BCD
10.设函数y=ln(x2-x+1),则下列命题中正确的是( )
A.函数的定义域为R
B.函数是增函数
C.函数的图象关于直线x=对称
D.函数的值域是
解析 由x2-x+1=+>0恒成立,故A正确,函数在上是减函数,在上是增函数,故B错误.
由x2-x+1=+≥,可知函数的值域为,且函数关于x=对称.
答案 ACD
11.已知函数f(x)=,g(x)=,则f(x),g(x)满足( )
A.f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x)
B.f(-2)
C.f(2x)=2f(x)g(x)
D.[f(x)]2-[g(x)]2=1
解析 f(-x)==-=-f(x),g(-x)==g(x),故A正确;
f(x)为增函数,则f(-2)
g(-2),故B正确;
2f(x)·g(x)=2×·=2×=f(2x),故C正确;
[f(x)]2-[g(x)]2=[f(x)+g(x)]·[f(x)-g(x)]=ex·(-e-x)=-1,故D错误.
答案 ABC
12.给出下列结论,其中正确的是( )
A.函数y=的最大值为
B.已知函数y=loga(2-ax)(a>0且a≠1)在(0,1)上是减函数,则实数a的取值范围是(1,2)
C.在同一平面直角坐标系中,函数y=2x与y=log2x的图象关于直线y=x对称
D.函数y=x-在(-∞,0)上是增函数
解析 A中,-x2+1≤1,∴y=的最小值为.故A错误;
由y=loga(2-ax)在(0,1)上是减函数,则∴1
C中,y=2x与y=log2x互为反函数,图象关于y=x对称.D中,函数y=x-是偶函数,且在(0,+∞)上递减,所以在(-∞,0)上是增函数.C、D正确.
答案 CD
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)
13.有四个幂函数:①f(x)=x-1;②f(x)=x-2;③f(x)=x3;④f(x)=x.某同学研究了其中的一个函数,并给出这个函数的三个性质:
(1)偶函数;
(2)值域是{y|y∈R,且y≠0};
(3)在(-∞,0)上是增函数.
如果给出的三个性质中,有两个正确,一个错误,则他研究的函数是________(填序号).
解析 对于函数①f(x)=x-1,这是一个奇函数,值域是{y|y∈R,且y≠0},在(-∞,0)上是减函数,所以三个性质中有两个不正确;对于函数②f(x)=x-2,这是一个偶函数,其值域是{y|y∈R,且y>0},在(-∞,0)上是增函数,所以三个性质中有两个正确,符合条件;同理可判断③④中函数不符合条件.
答案 ②
14.设函数f(x)=则满足f(x)≤2的x的取值范围是________.
解析 当x≤1时,由21-x≤2,解得x≥0,所以0≤x≤1;当x>1时,由1-log2x≤2,解得x≥,所以x>1.综上可知x≥0.
答案 [0,+∞)
15.已知函数f(x)=lg(2x-b)(b为常数),若x∈[1,+∞)时,f(x)≥0恒成立,则b的取值范围是________.
解析 因为要使f(x)=lg(2x-b)在x∈[1,+∞)时,恒有f(x)≥0,所以有2x-b≥1在x∈[1,+∞)时恒成立,即2x≥b+1在x∈[1,+∞)上恒成立.又因为指数函数g(x)=2x在定义域上是增函数.所以只需2≥b+1成立即可,解得b≤1.
答案 (-∞,1]
16.已知函数f(x)=则f(f(3))=________;若对任意的x∈R,都有f(x)≤|k-1|成立,则实数k的取值范围为________(本题第一空2分,第二空3分).
解析 f(f(3))=f(log3)=f(-1)=-(-1)2+(-1)=-2.对任意x∈R,都有f(x)≤|k-1|成立,
即f(x)max≤|k-1|.
因为f(x)的草图如图所示,
观察f(x)=
的图象可知,当x=时,函数f(x)max=,
所以|k-1|≥,解得k≤或k≥.
答案 -2 ∪
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知函数f(x)=+的定义域为A.
(1)求集合A;
(2)若函数g(x)=(log2x)2-2log2x-1,且x∈A,求函数g(x)的最大值、最小值和对应的x值.
解 (1)要使f(x)有意义,需满足所以
所以≤x≤4,所以集合A=.
(2)设t=log2x,因为x∈,所以t∈[-1,2],
所以y=t2-2t-1,t∈[-1,2].
因为y=t2-2t-1=(t-1)2-2的对称轴为t=1∈[-1,2],
所以当t=1时,y有最小值-2.
所以当t=-1时,y有最大值2.
所以当x=2时,g(x)的最小值为-2.
当x=时,g(x)的最大值为2.
18.(本小题满分12分)已知函数g(x)是f(x)=ax(a>0且a≠1)的反函数,且g(x)的图象过点.
(1)求f(x)与g(x)的解析式;
(2)比较f(0.3),g(0.2)与g(1.5)的大小.
解 (1)因为函数g(x)是f(x)=ax(a>0且a≠1)的反函数,∴g(x)=logax,由g(x)过点,
所以loga2=,所以a=2,解得a=2.
所以f(x)=2x,g(x)=log2x.
(2)因为f(0.3)=20.3>20=1,g(0.2)=log20.2<0,
又g(1.5)=log21.5
且g(1.5)=1og21.5>log21=0,
所以0
所以f(0.3)>g(1.5)>g(0.2).
19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=b·ax(a,b为常数,a>0,且a≠1)的图象经过点A(1,6),B(3,24).
(1)试确定函数f(x)的解析式;
(2)若关于x的不等式+-m≥0在区间(-∞,1]上恒成立,求实数m的取值范围.
解 (1)把(1,6),(3,24)代入f(x)=b·ax,得结合a>0,且a≠1,解得∴f(x)=3×2x.
(2)要使+≥m在区间(-∞,1]上恒成立,只需保证函数y=+在区间(-∞,1]上的最小值不小于m即可.
∵函数y=+在区间(-∞,1]上单调递减,
∴当x=1时,y=+取得最小值,
∴只需m≤即可.
即实数m的取值范围为.
20.(本小题满分12分)函数f(x)=loga(1-x)+loga(x+3)(0
(1)求函数y=f(x)的定义域;
(2)若函数y=f(x)的最小值为-2,求a的值.
解 要使函数有意义,则有
解得-3
(2)函数可化为f(x)=loga[(1-x)(x+3)]
=log(-x2-2x+3)=loga[-(x+1)2+4].
∵-3
∵0
由loga4=-2,得a-2=4,∴a=4-=.
21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=(a>0且a≠1)是定义在R上的奇函数.
(1)求a的值;
(2)求函数f(x)的值域;
(3)当x∈(0,1]时,t·f(x)≥2x-2恒成立,求实数t的取值范围.
解 (1)∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(0)==0,解得a=2.
∴f(x)=,经检验,f(x)为奇函数.
(2)由(1)得f(x)===1-.
又∵2x>0,∴2x+1>1,∴0<<2,
∴-1<1-<1,∴函数f(x)的值域为(-1,1).
(3)由(1)可得f(x)=,当0
0,
∴当0
令m=2x-1,0
易知y=m-+1在m∈(0,1]上单调递增,
∴当m=1时y有最大值0,∴t≥0,
故t的取值范围是[0,+∞).
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=lg(1+x)-lg(1-x).
(1)求函数f(x)的定义域,并证明f(x)是定义域上的奇函数;
(2)用定义证明f(x)在定义域上是增函数;
(3)求不等式f(2x-5)+f(2-x)<0的解集.
(1)解 由对数函数的定义得得
即-1
∴函数f(x)的定义域为(-1,1).
∵f(-x)=lg(1-x)-lg(1+x)=-f(x),
∴f(x)是定义域上的奇函数.
(2)证明 设-1
则f(x1)-f(x2)=lg(1+x1)-lg(1-x1)-lg(1+x2)+lg(1-x2)=lg.
∵-1
0<1-x2<1-x1,
于是0<<1,0<<1,
则0<<1,∴lg<0.
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)
是(-1,1)上的增函数.
(3)解 ∵f(x)在(-1,1)上是增函数且为奇函数,
∴不等式f(2x-5)+f(2-x)<0可转化为f(2x-5)<-f(2-x)=f(x-2),∴
解得2
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.函数f(x)=+的定义域是( )
A.[-1,+∞)
B.(-∞,0)∪(0,+∞)
C.[-1,0)∪(0,+∞)
D.R
解析 解得-1≤x<0或x>0,区间表示为[-1,0)∪(0,+∞),故选C.
答案 C
2.下列函数中与函数y=x(x≥0)有相同图象的一个是( )
A.y=
B.y=()2
C.y=
D.y=
解析 y==|x|,x∈R;y=()2=x,x≥0;y==x,x∈R;y==,x>0,所以选B.
答案 B
3.已知函数y=f(x)的图象如图所示,则该函数的减区间为( )
A.(-3,-1)∪(1,4)
B.(-5,-3)∪(-1,1)
C.(-3,-1),(1,4)
D.(-5,-3),(-1,1)
解析 在某个区间上,若函数y=f(x)的图象是上升的,则该区间为增区间,若是下降的,则该区间为减区间,故该函数的减区间为(-3,-1),(1,4).
答案 C
4.已知函数f(x)=x2-mx+1是偶函数,则y=f(x)的单调增区间是( )
A.(-1,+∞)
B.(0,+∞)
C.(1,+∞)
D.(2,+∞)
解析 因为函数f(x)=x2-mx+1是偶函数,所以y=f(x)的图象关于y轴对称,所以对称轴为直线x==0,解得m=0.所以f(x)=x2+1,所以y=f(x)的单调增区间是(0,+∞).
答案 B
5.已知f(x)是一次函数,且f[f(x)]=x+2,则f(x)=( )
A.x+1
B.2x-1
C.-x+1
D.x+1或-x-1
解析 设f(x)=kx+b(k≠0),则f[f(x)]=k(kx+b)+b=k2x+kb+b=x+2,
∴∴故选A.
答案 A
6.已知函数f(x)=是R上的增函数,则a的取值范围是( )
A.[-4,0)
B.(-∞,-2]
C.[-4,-2]
D.(-∞,0)
解析 ∵f(x)在R上为增函数,
∴需满足
即-4≤a≤-2,故选C.
答案 C
7.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0,f(x)=x2+2x,若f(3-2a)>f(a),则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-1)
B.(-∞,1)
C.(-1,+∞)
D.(1,+∞)
解析 当x≥0时,f(x)=x2+2x是增函数,又f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(x)是R上的增函数,所以由f(3-2a)>f(a)得3-2a>a,解得a<1.
答案 B
8.二次函数f(x)=ax2+2a(a≠0)是区间[-a,a2]上的偶函数,又g(x)=f(x-1),则g(0),g,g(3)的大小关系为( )
A.g
B.g(0)
C.g
D.g(3)
解析 由题意得解得a=1,
所以f(x)=x2+2,
所以g(x)=f(x-1)=(x-1)2+2.
因为函数g(x)的图象关于直线x=1对称,
所以g(0)=g(2).
又因为函数g(x)=(x-1)2+2在区间[1,+∞)上单调递增,
所以g
所以g
答案 A
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9.下列说法中正确的有( )
A.若x1,x2∈I,对任意的x1
B.函数y=x2在R上是减函数
C.函数y=-在定义域上是增函数
D.y=的单调递减区间是(-∞,0)和(0,+∞)
解析 对于B,在(-∞,0]上是减函数;对于C,在整个定义域内不是增函数,如-3<5,而f(-3)>f(5),故不正确.
答案 AD
10.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x-x2,则下列说法正确的是( )
A.f(x)的最大值为
B.f(x)在(-1,0)上是增函数
C.f(x)>0的解集为(-1,1)
D.f(x)+2x≥0的解集为[0,3]
解析 x≥0时,f(x)=x-x2=-+,
∴f(x)的最大值为,A正确;f(x)在上是减函数,B错误;f(x)>0的解集为(-1,0)∪(0,1),C错误;x≥0时,f(x)+2x=3x-x2≥0的解集为[0,3],x<0时,f(x)+2x=x-x2≥0无解,故D正确.故选AD.
答案 AD
11.已知奇函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,且在区间[a,b](a
A.有最大值4
B.有最小值-4
C.有最大值3
D.有最小值-3
解析 法一 根据题意作出y=f(x)的简图,由图知,故选BC.
法二 当x∈[-b,-a]时,-x∈[a,b],
由题意得f(b)≤f(-x)≤f(a),
即-3≤-f(x)≤4,∴-4≤f(x)≤3,
即在区间[-b,-a]上f(x)min=-4,f(x)max=3,
故选BC.
答案 BC
12.已知函数f(x)=-x2+2x+1的定义域为(-2,3),则函数f(|x|)的单调递增区间是( )
A.(-∞,-1)
B.(-3,-1)
C.(0,1)
D.(1,3)
解析 因为函数f(x)=-x2+2x+1的定义域为(-2,3),对称轴为直线x=1,开口向下,
所以函数f(|x|)满足-2<|x|<3,所以-3
又f(|x|)=-x2+2|x|+1
=
且y=-x2-2x+1图象的对称轴为直线x=-1,
所以由二次函数的图象与性质可知,函数f(|x|)的单调递增区间是(-3,-1)和(0,1).故选BC.
答案 BC
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)
13.已知f(x)=ax3+bx-4,其中a,b为常数,若f(-2)=2,则f(2)=________.
解析 设g(x)=ax3+bx,显然g(x)为奇函数,
则f(x)=ax3+bx-4=g(x)-4,
于是f(-2)=g(-2)-4=-g(2)-4=2,
所以g(2)=-6,所以f(2)=g(2)-4=-6-4=-10.
答案 -10
14.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2+2,则函数f(x)=________,f(-4)=________(本题第一空3分,第二空2分).
解析 令x<0,则-x>0,∵x>0时,f(x)=x2+2,
∴f(-x)=(-x)2+2=x2+2,
又f(x)为定义在R上的奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=-x2-2.
当x=0时,f(x)=0.
∴f(x)=
∴f(-4)=-(-4)2-2=-18.
答案 -18
15.函数y=f(x)在(-2,2)上为增函数,且f(2m)>f(-m+1),则实数m的取值范围是________.
解析 由题意知解得
答案
16.已知函数f(x)=若f(x)是R上的增函数,则实数a的取值范围为________.
解析 当x>1时,f(x)=x2是增函数,若f(x)是R上的增函数,则f(x)=x-1在(-∞,1]上是增函数,且满足×1-1≤12,因此解得4≤a<8.
答案 [4,8)
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知函数f(x)=
(1)求f(-1),f,f(4)的值;
(2)求函数的定义域、值域.
解 (1)易知f(-1)=0,f=-×=-,f(4)=3.
(2)作出图象如图所示.利用数形结合易知f(x)的定义域为[-1,+∞),值域为(-1,2]∪{3}.
18.(本小题满分12分)已知f(x)在R上是单调递减的一次函数,且f(f(x))=9x-2.
(1)求f(x);
(2)求函数y=f(x)+x2-x在x∈[-1,a]上的最大值.
解 (1)由题意可设f(x)=kx+b(k<0),
由于f(f(x))=9x-2,则k2x+kb+b=9x-2,
故解得故f(x)=-3x+1.
(2)由(1)知,函数y=-3x+1+x2-x=x2-4x+1=(x-2)2-3,
故函数y=x2-4x+1的图象开口向上,对称轴为x=2,
当-1
当a>5时,y的最大值是f(a)=a2-4a+1,
综上,ymax=
19.(本小题满分12分)设函数f(x)=ax2+bx+1(a,b为实数),F(x)=
(1)若F(-1)=0且对任意实数x均有f(x)≥0成立,求F(x)的表达式;
(2)在(1)的条件下,当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求实数k的取值范围.
解 (1)由已知可知:
解得
则F(x)=
(2)由(1)可知f(x)=x2+2x+1,则g(x)=x2+2x+1-kx=x2+(2-k)x+1,
则g(x)的对称轴为x=.
由于g(x)在[-2,2]上是单调函数,
故≤-2或≥2,即k≤-2或k≥6.
即实数k的取值范围是(-∞,-2]∪[6,+∞).
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=,x∈[1,+∞).
(1)当a=时,求函数f(x)的最小值;
(2)若对任意的x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,试求实数a的取值范围.
解 (1)当a=时,f(x)==x++2.
设任意x1,x2∈[1,+∞),且x1
则f(x1)-f(x2)=-=,
因为x1,x2∈[1,+∞),x1
1,2x1x2-1>0,x1-x2<0,
所以<0,即f(x1)
即函数f(x)在[1,+∞)上是增函数.
所以函数f(x)在[1,+∞)上的最小值为
f(1)=1++2=.
(2)因为f(x)=>0在[1,+∞)上恒成立,
所以x2+2x+a>0在[1,+∞)上恒成立.
记y=x2+2x+a,x∈[1,+∞),
所以y=(x+1)2+a-1在[1,+∞)上单调递增,故当x=1时,y取得最小值,最小值为3+a.
所以当3+a>0,即a>-3时,f(x)>0恒成立,
所以实数a的取值范围为(-3,+∞).
21.(本小题满分12分)已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≤0时,f(x)=x2+2x.
(1)如图已画出函数y=f(x)在y轴左侧的图象,请补充完整函数y=f(x)的图象,并根据图象写出函数y=f(x)的增区间;
(2)写出函数y=f(x)的解析式和值域;
(3)若函数y=f(x)在[a,b](a
解 (1)根据偶函数图象关于y轴对称的特点,可知函数y=f(x)的图象如图所示.
由图象可知函数的单调增区间是[-1,0],[1,+∞).
(2)设x>0,则-x<0,f(-x)=x2-2x.
∵y=f(x)是偶函数,∴f(x)=x2-2x,
∴f(x)=值域为{y|y≥-1}.
(3)若f(x)=3,则x=-3或x=3.
又f(-1)=f(1)=-1,
结合图象可知,当a=-3,-1≤b≤3时,
函数值域为[-1,3].此时2≤b-a≤6.
当b=3,-3≤a≤1时,函数值域为[-1,3].
此时,2≤b-a≤6,综上2≤b-a≤6.
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,且f=.
(1)确定函数f(x)的解析式;
(2)用定义证明f(x)在(-1,1)上是增函数;
(3)解不等式:f(t-1)+f(t)<0.
解 (1)由题意,得
∴(经检验符合题意),故f(x)=.
(2)任取x1,x2∈(-1,1),且x1
则f(x1)-f(x2)=eq
\f(x1,1+x)-eq
\f(x2,1+x)
=eq
\f((x1-x2)(1-x1x2),(1+x)(1+x)).∵-1
∴x1-x2<0,1+x>0,1+x>0.
又-1
0.
∴eq
\f((x1-x2)(1-x1x2),(1+x)(1+x))<0,即f(x1)
∴f(x)在(-1,1)上是增函数.
(3)由(2)知f(x)在(-1,1)上是增函数,又f(x)在(-1,1)上为奇函数,∴f(t-1)<-f(t)=f(-t),
∴解得0
∴不等式的解集为{t|0
章末复习课
[网络构建]
[核心归纳]
1.幂函数的图象与性质
单调性
在R上单增
在(-∞,0)上单减,在(0,+∞)上单增
在R上单增
在[0,+∞)上单增
在(-∞,0)和(0,+∞)上单减
在(-∞,0)上单增,在(0,+∞)上单减
图象
公共点
(0,0)(1,1)
(1,1)
2.指数函数的图象与性质
?
a>1
0
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性
质
过定点(0,1),即x=0时,y=1
当x>0时,y>1;当x<0时,0
当x>0时,0
1
在(-∞,+∞)
上是增函数
在(-∞,+∞)
上是减函数
注意 (1)对于a>1与0
(2)a>1时,a值越大,图象向上越靠近y轴,递增速度越快;0
(3)在同一坐标系中有多个指数函数图象时,图象的相对位置与底数大小有如下关系:在y轴右侧,图象从上到下相应的底数由大变小;在y轴左侧,图象从下到上相应的底数由大变小,即无论在y轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大.这一性质可通过令x=1时,y=a去理解,如图.
3.对数函数的图象和性质
?
a>1
0
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
性
质
当x=1时,y=0,即图象过定点(1,0)
当x>1时,y>0;当0
当x>1时,y<0;当0
0
在(0,+∞)
上是增函数
在(0,+∞)
上是减函数
4.指数函数与对数函数的关系
对数函数y=logax(a>0且a≠1)与指数函数y=ax(a>0且a≠1)互为反函数,其图象关于直线y=x对称(如图).
要点一 函数的图象
函数图象的画法
画法
应用范围
画法技巧
基本函数法
基本初等函数
利用一次函数、反比例函数、二次函数、指数函数、对数函数的有关知识,画出特殊点(线),直接根据函数的图象特征作出图象
变换法
与基本初等函数有关联的函数
弄清所给函数与基本函数的关系,恰当选择平移、对称等变换方法,由基本函数图象变换得到函数图象
描点法
未知函数或较复杂的函数
列表、描点、连线
【例1】 (1)已知f(x)是函数y=log2x的反函数,则y=f(1-x)的图象是( )
答案 (1)C (2)A
【训练1】 (1)在同一直角坐标系中,函数f(x)=xa(x≥0),g(x)=logax的图象可能是
( )
解析 (1)幂函数f(x)=xa的图象不过(0,1)点,故A错误;B项中由对数函数f(x)=logax的图象知0
1,而此时幂函数f(x)=xa的图象应是增长越来越快的变化趋势,故C错误.
答案 (1)D (2)B
要点二 比较大小
数的大小比较常用方法:
(1)比较两数(式)或几个数(式)大小问题是本章的一个重要题型,主要考查指数函数、对数函数的图象与性质的应用及差值比较法与商值比较法的应用.常用的方法有单调性法、图象法、中间搭桥法、作差法、作商法.
(2)当需要比较大小的两个实数均是指数幂或对数式时,可将其看成某个指数函数、对数函数的函数值,然后利用该函数的单调性比较.
(3)比较多个数的大小时,先利用“0”和“1”作为分界点,即把它们分为“小于0”,“大于或等于0且小于或等于1”,“大于1”三部分,再在各部分内利用函数的性质比较大小.
【例2】 (多选题)若a>b>1,0
A.ac>bc
B.abc>bac
C.logac>logbc
D.alogbc>blogac
解析 ∵0
∵a>b>1,∴ac>bc,故A正确;
∵0
∵a>b>1,∴bc-1>ac-1,又ab>0,∴abc>bac,故B正确;
∵0
∵a>b>1,∴logca
logac>logbc,
故C正确;
由C知,0>logac>logbc,
∵a>b>1,∴alogbc
答案 ABC
A.a
B.c
C.c
D.b
答案 A
要点三 指数型函数性质的综合问题
对于形如y=af(x)或y=f(ax)的复合函数,要注意转化思想的应用,将问题转化为我们熟悉的指数函数,一次函数、二次函数等问题去求解.通常研究函数的单调性、奇偶性、定义域、值域等性质.
(1)确定a的值;(2)求函数f(x)的定义域;(3)求函数f(x)的值域;(4)讨论函数f(x)的单调性.
(3)∵x≠0,∴2x-1>-1.
又∵2x-1≠0,∴-1<2x-1<0或2x-1>0,
(4)当x>0时,设0
∵0
2x1-1>0,2x2-1>0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)
【训练3】 设函数f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1).
∴a>1,∴y=ax在R上单调递增,y=a-x在R上单调递减,
故f(x)在R上单调递增.
又∵f(-x)=a-x-ax=-f(x)且x∈R.
∴f(x)是R上的奇函数.
由f(-x2+7)+f(x-5)<0,
得f(-x2+7)
∴-x2+7<5-x,解得x<-1或x>2,
∴不等式的解集为(-∞,-1)∪(2,+∞).
∴g(x)=22x+2-2x-4(2x-2-x)-m=(2x-2-x)2-4(2x-2-x)-m+2.
而t2-4t+2=(t-2)2-2≥-2,
∴m≤-2,∴m的最大值为-2.
要点四 对数型函数的性质
以对数函数y=logax(a>0,a≠1)的图象与性质为依托,以及利用对数函数的性质进行定义域、值域、单调性、奇偶性等问题的研究时,不要忘记对数中真数应大于0,以免扩大范围.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断f(x)的奇偶性;
(3)解关于x的不等式f(x)≥lg(3x+1).
解 (1)令t=x-1,则x=t+1,
所以f(x)为奇函数.
【训练4】 已知函数f(x)=loga(8-ax)(a>0,且a≠1).
(1)若f(x)<2,求实数x的取值范围;
(2)若f(x)>1在区间[1,2]上恒成立,求实数a的取值范围.
解 (1)当a>1时,由f(x)<2,得0<8-ax
(2)当a>1时,f(x)=loga(8-ax)在[1,2]上是减函数,由f(x)>1恒成立,得f(x)min=loga(8-2a)>1,
当0
由f(x)>1恒成立,得f(x)min=loga(8-a)>1,
且8-2a>0,
所以a>4,且a<4,故a不存在.
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同课章节目录
第1章 集合
1.1 集合的概念与表示
1.2 子集、全集、补集
1.3 交集、并集
第2章 常用逻辑用语
2.1 命题、定理、定义
2.2 充分条件、必要条件、冲要条件
2.3 全称量词命题与存在量词命题
第3章 不等式
3.1 不等式的基本性质
3.2 基本不等式
3.3 从函数观点看一元二次方程和一元二次不等式
第4章 指数与对数
4.1 指数
4.2 对数
第5章 函数概念与性质
5.1 函数的概念和图象
5.2 函数的表示方法
5.3 函数的单调性
5.4 函数的奇偶性
第6章 幂函数、指数函数和对数函数
6.1 幂函数
6.2 指数函数
6.3 对数函数
第7章 三角函数
7.1 角与弧度
7.2 三角函数概念
7.3 三角函数的图象和性质
7.4 三角函数应用
第8章 函数应用
8.1 二分法与求方程近似解
8.2 函数与数学模型
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