专题05 函数 专项练习-2022届高三数学一轮复习(原卷版+解析版)
展开专题五 《函数》专项练习
一.选择题(共14小题)
1.幂函数y=f(x)的图象经过点(3,33),则f(x)是( )
A.偶函数,且在(0,+∞)上是增函数
B.偶函数,且在(0,+∞)上是减函数
C.奇函数,且在(0,+∞)上是增函数
D.非奇非偶函数,且在(0,+∞)上是增函数
【解答】解:设幂函数f(x)=xα(α是常数),
∵幂函数f(x)的图象经过点(3,33),
∴3α=33=313,则α=13,
即f(x)=x13,
∴函数的定义域是R,且f(-x)=-x13=-f(x),
∴f(x)=x13是奇函数,
∵α=13>0,∴f(x)在(0,+∞)上递增,
故选:C.
2.已知正实数a,b,c满足log2a=log3b=log6c,则( )
A.a=bc B.b2=ac C.c=ab D.c2=ab
【解答】解:∵正实数a,b,c满足log2a=log3b=log6c,
∴设log2a=log3b=log6c=k,
则a=2k,b=3k,c=6k,
∴c=ab.
故选:C.
3.设函数f(x)=x-3,(x≥10)f(f(x+5)),(x<10),则f(5)=( )
A.2 B.6 C.8 D.4
【解答】解:∵f(x)=x-3,(x≥10)f(f(x+5)),(x<10),
∴f(5)=f[f(5+5)]=f(f(10))=f(7)=f[f(12)]=f(9)=f[f(14)]=f(11)=11﹣3=8.
故选:C.
4.函数y=xcosx+ln|x|x的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【解答】解:显然函数y=xcosx+ln|x|x为奇函数,图象关于原点对称,
又当x=π时,y=πcosπ+ln|π|π=-π+lnππ<0,
由选项可知,只有A符合.
故选:A.
5.函数f(x)=(1-2a)x+3a(x<1)lnx(x≥1)的值域为R,则实数a的范围( )
A.(﹣∞,﹣1) B.[12,1] C.[-1,12) D.(0,12)
【解答】解:当x≥1时,y=lnx≥0,
当1﹣2a=0,即a=12时,当x<1时,f(x)=32,不满足f(x)的值域为R,
当1﹣2a<0,即a>12时,当x<1时,f(x)>1+a,不满足f(x)的值域为R,
当1﹣2a>0,即a<12时,当x<1时,f(x)<1+a,
要使满足f(x)的值域为R,
则1+a≥0,即a≥﹣1,
综上﹣1≤a<12,
故选:C.
6.若a=0.32,b=20.3,c=log0.32,则a,b,c由大到小的关系是( )
A.a>b>c B.b>a>c C.b>c>a D.c>a>b
【解答】解:∵0<a=0.32<1,b=20.3>1,c=log0.32<0,
∴c<a<b.
故选:B.
7.设f(x)是定义在R上的奇函数,且在区间(﹣∞,0]上单调递增,则( )
A.f(log23)<f(log32)<f(log213)
B.f(log213)<f(log23)<f(log32)
C.f(log213)<f(log32)<f(log23)
D.f(log32)<f(log213)<f(log23)
【解答】解:由题意知,函数f(x)在定义域R上单调递增,
由log213<log32<log23可得f(log213)<f(log32)<f(log23),
故选:C.
8.已知函数f(x)=ln(x﹣2)+ln(6﹣x),则( )
A.f(x)在(2,6)上单调递增
B.f(x)在(2,6)上的最大值为2ln2
C.f(x)在(2,6)上单调递减
D.y=f(x)的图象关于点(4,0)对称
【解答】解:f(x)=ln(x﹣2)+ln(6﹣x)=ln[(x﹣2)(6﹣x)],定义域为(2,6),
令t=(x﹣2)(6﹣x),则y=lnt,二次函数t=(x﹣2)(6﹣x)的对称轴为直线x=4,
所以f(x)在(2,4)上单调递增,在(4,6)上单调递减,A错,C也错,D显然是错误的;
当x=4时,t有最大值,所以f(x)max=ln(4﹣2)+ln(6﹣4)=2ln2,B正确.
故选:B.
9.已知f(x+2)是偶函数,f(x)在(﹣∞,2]上单调递减,f(0)=0,则f(2﹣3x)>0的解集是( )
A.(-∞,23)∪(2,+∞) B.(23,2)
C.(-23,23) D.(-∞,-23)∪(23,+∞)
【解答】解:根据题意,f(x+2)是偶函数,则函数f(x)的图象关于直线x=2对称,
又由f(x)在(﹣∞,2]上单调递减,则f(x)在[2,+∞)上递增,
又由f(0)=0,则f(2﹣3x)>0⇒f(2﹣3x)>f(0)⇒|3x|>2,
解可得:x<-23或x>23,
即不等式的解集为(﹣∞,-23)∪(23,+∞);
故选:D.
10.定义在R上的奇函数f(x),对任意的x1,x2∈(0,+∞),x1≠x2,都有(x2﹣x1)(f(x2)﹣f(x1))<0,且f(2)=0,则不等式f(-x)-2f(x)x≤0的解集为( )
A.[﹣2,0)∪(0,2] B.(﹣∞,﹣2]∪(0,2]
C.[﹣2,0)∪[2,+∞) D.(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)
【解答】解:因为定义在R上的奇函数f(x),对任意的x1,x2∈(0,+∞),x1≠x2,都有(x2﹣x1)(f(x2)﹣f(x1))<0,
所以奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,
因为f(2)=0,
则不等式f(-x)-2f(x)x≤0可转化为-3f(x)x≤0,即f(x)x≥0,
即f(x)≥0x>0或f(x)≤0x<0,
解得0<x≤2或﹣2≤x<0.
故选:A.
11.已知函数f(x)=ex﹣1﹣e1﹣x+12sinπx,实数a,b满足不等式f(3a+b)+f(a﹣1)>0,则下列不等式成立的是( )
A.4a+b>3 B.4a+b<3 C.2a+b>﹣1 D.2a+b<﹣1
【解答】解:∵f(x)=ex﹣1﹣e1﹣x+12sinπx,
∴f(2﹣x)=e1﹣x﹣ex﹣1+12sin(2π﹣2x)=e1﹣x﹣ex﹣1-12sin2x=﹣f(x),
即函数f(x)关于(1,0)对称,
f′(x)=ex﹣1+e1﹣x+12πcosπx≥2ex-1⋅e1-x+12πcosπx=2+12πcosπx,
∵-12π≤12πcosπx≤12π,∴2-12π≤2+12πcosπx≤2+12π,
∴f′(x)>0恒成立,则f(x)是增函数,
∵f(3a+b)+f(a﹣1)>0,
∴f(3a+b)>﹣f(a﹣1)=f(3﹣a),
则3a+b>3﹣a,得4a+b>3,
故选:A.
12.已知f(x)为定义在R上的奇函数,且f(x+2)=﹣f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=2x2,则函数g(x)=f(x)-log12|x|的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解答】解:∵f(x+2)=﹣f(x)
∴f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),
可得周期T=4,
又∵f(x)是奇函数,可得f(﹣x)=﹣f(x),
∴f(x+2)=f(﹣x),
可得函数f(x)关于x=1对称,
当x∈[0,1]时,f(x)=2x2,
作出f(x)与y=log12|x|图象如下图,
结合函数的图象可知,图象的交点有4个.
即函数g(x)=f(x)-log12|x|的零点个数为4个.
故选:B.
13.已知定义在R上的奇函数,满足f(2﹣x)+f(x)=0,当x∈(0,1]时,f(x)=﹣log2x,若函数F(x)=f(x)﹣sinπx,在区间[﹣1,m]上有10个零点,则m的取值范围是( )
A.[3.5,4) B.(3.5,4] C.(3,4] D.[3,4)
【解答】解:由f(x)为奇函数,则f(x)=﹣f(﹣x),
又f(2﹣x)+f(x)=0,得:f(2﹣x)=f(﹣x),
即函数f(x)是其图象关于点(1,0)对称,且周期为2的奇函数,
又y=sinπx的图象关于(k,0)对称,
其图象如图所示:
在区间[﹣1,m]上有10个零点,则实数m的取值范围为:[3.5,4),
故选:A.
14.中国的5G技术领先世界,5G技术的数学原理之一便是著名的香农公式:C=Wlog2(1+SN),它表示:在受噪声干扰的信道中,最大信息传递速率C取决于信道带宽W、信道内信号的平均功率S、信道内部的高斯噪声功率N的大小,其中SN叫做信噪比.当信噪比比较大时,公式中真数中的1可以忽略不计,按照香农公式,若不改变带宽W、而将信噪比SN从1000提升至5000,则C大约增加了( )(附:lg2=0.3010)
A.20% B.23% C.28% D.50%
【解答】解:将信噪比SN从1000提升至5000时,
C大约增加了Wlog2(1+5000)-Wlog2(1+1000)Wlog2(1+1000)
=log25001-log21001log21001≈lg5000lg2-lg1000lg2lg1000lg2
=1-lg23≈0.23=23%.
故选:B.
二.多选题(共4小题)
15.若10a=4,10b=25,则( )
A.a+b=2 B.b﹣a=1 C.ab>8lg22 D.b﹣a<lg6
【解答】解:∵10a=4,10b=25,
∴a=lg4,b=lg25,
∴a+b=lg4+lg25=lg100=2,
b﹣a=lg25﹣lg4=lg254>lg6,
ab=2lg2×2lg5=4lg2•lg5>8lg22=4lg2•lg4.
故选:AC.
16.函数f(x)=loga|x﹣1|在(0,1)上是减函数,那么( )
A.f(x)在(1,+∞)上递增且无最大值
B.f(x)在(1,+∞)上递减且无最小值
C.f(x)在定义域内是偶函数
D.f(x)的图象关于直线x=1对称
E.∃a=2020,满足f(x)在(0,1)上是减函数
【解答】解:∵函数f(x)=loga|x﹣1|在(0,1)上是减函数,
∴f(x)=loga(1﹣x)在(0,1)上是减函数,而y=1﹣x是减函数,则a>1,
∴当x∈(1,+∞)时,f(x)=loga|x﹣1|=loga(x﹣1),y=x﹣1是增函数,而a>1,
则f(x)在(1,+∞)上单调递增,且无最大值,故A正确,B错误,
f(x)=loga|x﹣1|的定义域为(﹣∞,1)∪(1,+∞),不关于原点对称,
∴f(x)为非奇非偶函数,故C错误;
f(2﹣x)=loga|2﹣x﹣1|=loga|x﹣1|=f(x),
∴f(x)的图象关于直线x=1对称,故D正确;
由a>1可知,E正确.
故选:ADE.
17.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(1﹣x)=f(1+x),且x∈(0,1]时,f(x)=﹣2x,则关于f(x)的结论正确的是( )
A.f(x)是周期为4的周期函数
B.f(x)所有零点的集合为{x|x=2k,k∈Z}
C.x∈(﹣3,﹣1)时,f(x)=2x+6
D.y=f(x)的图象关于直线x=1对称
【解答】解:因为f(x)满足f(1﹣x)=f(1+x),
所以函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称,故选项D正确;
因为定义在R上的奇函数f(x)满足f(1﹣x)=f(1+x),
所以f(2﹣x)=f(x),
则f(x+2)=f(﹣x)=﹣f(x),
则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),
故函数f(x)是周期为4的周期函数,故选项A正确;
当x∈(0,1]时,f(x)=﹣2x,则1﹣x∈[0,1),1+x∈(1,2],
所以f(1+x)=f(1﹣x)=﹣2(1﹣x)=2x﹣2,
所以f(x)=2x﹣4,∈(1,2],
故f(x)=2x+4,-2≤x<-1-2x,-1≤x≤12x-4,1<x≤2,故选项C错误;
在[﹣2,2)一个区间上的零点为﹣2,0,由周期性可得,f(x)所有零点的集合为{x|x=2k,k∈Z},故选项B正确.
故选:ABD.
18.对于函数f(x)=sinπx,x∈[0,2]12f(x-2),x∈(2,+∞),下列结论正确的是( )
A.任取x1,x2∈[0,+∞),都有|f(x1)﹣f(x2)|≤2恒成立
B.f(x)=2kf(x+2k) (k∈N*) 对于一切x∈[0,+∞) 恒成立
C.函数y=f(x)﹣ln(x﹣1)有3个零点
D.对任意x>0,不等式f(x)≤kx恒成立,则实数k的取值范围是[12,+∞)
【解答】解:函数f(x)=sinπx,x∈[0,2]12f(x-2),x∈(2,+∞),的图象如图所示:
A.f(x)的最大值为1,最小值为﹣1,
∴任取x1、x2∈[0,+∞),都有|f(x1)﹣f(x2)|≤2恒成立,故A正确;
B.f(12)=2f(12+2)=4f(12+4)=6f(12+6)≠8f(12+8),故B不正确;
C.函数y=f(x)﹣ln(x﹣1)的定义域为(1,+∞),
当x=2时,y=sin2π﹣ln1=0,
而f(x)=sinπx是周期为2的类正弦函数曲线;当x>2时,f(x+2k)=(12)kf(x),图象只发生振幅变化,
y=ln(x﹣1)为对数函数y=lnx图象向右平移1个单位得到,过定点(2,0),
做上述两函数图象可知:当1<x<2以及x>2时两图象各有一交点,
则f(x)=有3个零点正确,故C正确;
D.对任意x>0,不等式f(x)≤kx恒成立,
则有k≥xf(x),|f(x)|≤1,当x→∞,xf(x)→∞,
则实数k→+∞,
把(52,12)代入,可得k≥54,故D不正确.
故选:AC.
三.填空题(共6小题)
19.若函数y=loga(x﹣1)+4的图象恒过定点P,且点P在幂函数f(x)的图象上,则f(3)= 9 .
【解答】解:对于函数y=loga(x﹣1)+4,令x﹣1=1,求得x=2,y=4,可得它的图象恒过定点P(2,4),
∵点P在幂函数f(x)的图象上,设f(x)=xα,则有4=2α,∴α=2,即f(x)=x2,
∴f(3)=32=9,
故答案为:9.
20.函数f(x)=log12(﹣2x2+x)的单调增区间是 [14,12) ;f(x)的值域是 [3,+∞) .
【解答】解:函数f(x)=log12(﹣2x2+x)的单调增区间,
即函数y=﹣2x2+x在满足y>0的条件下,函数y的减区间.
∵函数y=﹣2x2+x=﹣x(2x﹣1),
故在y>0的条件下,函数y的减区间为[14,12).
∵函数y=﹣2x2+x=﹣2(x-14)2+18∈(0,18],
故f(x)=log12 y∈[3,+∞).
故答案为:[14,12);[3,+∞).
21.定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=f(﹣x),当x∈[﹣1,0]时,f(x)=x2+2x,则f(2021)= 1 .
【解答】解:根据题意,因为f(x)是奇函数,所以f(x+2)=f(﹣x)=﹣f(x),
所以f(x+4)=f(x),即f(x)是以4为周期的周期函数,
则f(2021)=f(4×505+1)=f(1)=﹣f(﹣1)=﹣[(﹣1)2﹣2]=1;
故答案为:1.
22.已知函数f(x)=|lnx|,实数m,n满足0<m<n,且f(m)=f(n),若f(x)在区间[m2,n]上的最大值是2,则nm的值为 e2 .
【解答】解:∵f(m)=f(n),
∴﹣lnm=lnn
∴mn=1.
∵f(x)在区间[m2,n]上的最大值为2,
∴f(x)在区间[m2,1m]上的最大值为2,
∴﹣lnm2=2,则lnm=﹣1,解得m=1e,
∴n=e,
∴nm=e2,
故答案为:e2.
23.已知函数f(x)=x+1≤0,log2x,则函数y=f[f(x)]+1的零点个数是 4 个.
【解答】解:当x≤0时,f(x)=x+1,
当﹣1<x≤0时,f(x)=x+1>0
y=f[f(x)]+1=log2(x+1)+1=0,
x+1=12,x=-12.
当x≤﹣1时,f(x)=x+1≤0,
y=f[f(x)]+1=f(x)+1+1=x+3=0,
∴x=﹣3.
当x>0时,f(x)=log2x,
y=f[f(x)]+1=f(log2x)+1,
当0<x<1时,f(x)=log2x<0,
y=f[f(x)]+1=log2[f(x)]+1=log2(log2x+1)+1=0,
∴log2x+1=12,x=22;
当x>1时,f(x)=log2x>0,
∴y=f[f(x)]+1=log2(log2x)+1=0,
∴log2x=12,x=2.
综上所述,y=f[f(x)]+1的零点是x=﹣3,或x=-12,或x=22,或x=2.
故答案为:4.
24.偶函数f(x)满足f(x﹣1)=f(x+1),且当x∈[0,1]时,f(x)=x,则f(43)= 23 ,则若在区间[﹣1,3]内,函数g(x)=f(x)﹣kx﹣k有4个零点,则实数k的取值范围是 (0,14] .
【解答】解:∵偶函数f(x)满足f(x﹣1)=f(x+1),
∴f(x)=f(x+2),
即函数f(x)是周期为2的周期函数,
则f(43)=f(43-2)=f(-23)=f(23)=23,
若﹣1≤x≤0,则0≤﹣x≤1,
则f(﹣x)=﹣x=f(x),
即f(x)=x,﹣1≤x≤0,
由g(x)=f(x)﹣kx﹣k=0得f(x)=k(x+1),
要使函数g(x)=f(x)﹣kx﹣k有4个零点
等价为函数f(x)与g(x)=k(x+1)有四个不同的交点,
作出两个函数的图象如图:
g(x)过定点A(﹣1,0),f(3)=1,
则k满足0<g(3)≤1,
即0<4k≤1,得0<k≤14,
即实数k的取值范围是(0,14],
故答案为:23,(0,14]
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日期:2021/6/17 21:02:36;用户:15942715433;邮箱:15942715433;学号:32355067
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