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2019版二轮复习数学(理·重点生)通用版讲义:第一部分专题二基本初等函数、函数与方程
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专题二 基本初等函数、函数与方程
卷Ⅰ
卷Ⅱ
卷Ⅲ
2018
分段函数的零点问题·T9
_______
利用对数的性质比较大小·T12
2017
指数与对数的互化、对数运算、比较大小·T11
_________
函数的零点问题·T11
2016
利用幂函数、指数函数、对数函数单调性比较大小·T8
__________
利用指数函数与幂函数的单调性比较大小·T6
纵向把握趋势
卷Ⅰ3年3考,涉及幂函数、指数函数、对数函数的单调性以及分段函数的零点问题,题型为选择题,难度适中,预计2019年会以对数的运算、对数函数的图象与性质为考查重点
卷Ⅱ3年0考,预计2019年会以选择题的形式考查幂函数、指数函数、对数函数的有关性质或大小比较问题
卷Ⅲ3年3考,涉及由函数零点个数确定参数问题以及指数、对数、幂函数的性质、比较大小问题.题型为选择题,难度偏大,预计2019年仍会考查指数函数、对数函数、幂函数性质的应用
横向把握重点
1.基本初等函数作为高考的命题热点,多考查指数式与对数式的运算,利用函数的性质比较大小,一般出现在第5~12题的位置,有时难度较大.
2.函数的应用问题多体现在函数零点与方程根的综合问题上,题目可能较难,应引起重视.
基本初等函数的图象与性质
[由题知法]
(1)(2019届高三·辽宁五校联考)设a=2 017,b=log2 017,c=log2 018,则( )
A.c>b>a B.b>c>a
C.a>c>b D.a>b>c
(2)已知f (x)=ax-2,g(x)=loga|x|(a>0且a≠1),若f (4)g(-4)<0,则y=f (x),y=g(x)在同一坐标系内的大致图象是( )
(3)(2018·信阳二模)设x,y,z为正实数,且log2x=log3y=log5z>0,则,,的大小关系不可能是( )
A.<< B.==
C.<< D.<<
[解析] (1)∵a=2 017>2 0170=1,
0 c=log2 018b>c.故选D.
(2)∵f (x)=ax-2>0恒成立,又f (4)·g(-4)<0,∴g(-4)=loga|-4|=loga4<0=loga1,∴0 (3)设log2x=log3y=log5z=k>0,
则x=2k>1,y=3k>1,z=5k>1.
∴=2k-1,=3k-1,=5k-1.
①若0
∴>>;
②若k=1,则函数f (x)=xk-1=1,∴==;
③若k>1,则函数f (x)=xk-1在定义域上单调递增,
∴<<.
∴,,的大小关系不可能是 D.因此A、B、C正确,D错误.故选D.
[答案] (1)D (2)B (3)D
[类题通法]
1.幂、指数、对数式比较大小的方法
(1)利用幂、指数、对数函数的单调性,这就需要观察要比较大小的数和式的结构特征,寻找共同点(如指数相同,底数相同等),构造相应函数;
(2)媒介法,即利用中间值(特别是0和1)作媒介传递,达到比较其大小的目的.
2.基本初等函数的图象与性质的应用技巧
(1)对数函数与指数函数的单调性都取决于其底数的取值,当底数a的值不确定时,要注意分a>1和01时,两函数在定义域内都为增函数;当0 (2)由指数函数、对数函数与其他函数复合而成的函数,其性质的研究往往通过换元法转化为两个基本初等函数的有关性质,然后根据复合函数的性质与相关函数的性质之间的关系进行判断.
(3)对于幂函数y=xα的性质要注意α>0和α<0两种情况的不同.
[应用通关]
1.(2018·厦门一模)已知a=0.3,b=log0.3,c=ab,则a,b,c的大小关系是( )
A.a C.a
解析:选B ∵b=log0.3>log=1,a=0.3<0=1,∴c=ab
2.已知幂函数f (x)=(m-1)2 xm2-4m+2在(0,+∞)上单调递增,函数g(x)=2x-t,∀x1∈[1,6)时,总存在x2∈[1,6)使得f (x1)=g(x2),则t的取值范围是( )
A.∅ B.(-∞,1]∪[28,+∞)
C.(-∞,1)∪(28,+∞) D.[1,28]
解析:选D 由f (x)是幂函数得m=0或2,
当m=0时,f (x)=x2;当m=2时,f (x)=x-2.
而f (x)=(m-1)2xm2-4m+2在(0,+∞)上单调递增,
则f (x)=x2,
当x∈[1,6)时,f (x)∈[1,36).
当x∈[1,6)时,g(x)∈[2-t,64-t).
若∀x1∈[1,6)时,总存在x2∈[1,6)使得f (x1)=g(x2),则[1,36)⊆[2-t,64-t),
故解得1≤t≤28,故选D.
3.若函数f (x)=xa满足f (2)=4,那么函数g(x)=|loga(x+1)|的图象大致为( )
解析:选C 法一:由函数f (x)=xa满足f (2)=4,得2a=4,∴a=2,则g(x)=|loga(x+1)|=|log2(x+1)|,将函数y=log2x的图象向左平移1个单位长度(纵坐标不变),然后将x轴下方的图象翻折上去,即可得g(x)的图象,故选C.
法二:由函数f (x)=xa满足f (2)=4,得2a=4,∴a=2,即g(x)=|log2(x+1)|,由g(x)的定义域为{x|x>-1},排除B、D;由x=0时,g(x)=0,排除A.故选C.
函数的实际应用问题
[由题知法]
(1)(2018·开封模拟)李冶(1192~1279),真定栾城(今河北省石家庄市)人,金元时期的数学家、诗人,晚年在封龙山隐居讲学,数学著作多部,其中《益古演段》主要研究平面图形问题:求圆的直径、正方形的边长等.其中一问:现有正方形方田一块,内部有一个圆形水池,其中水池的边缘与方田四边之间的面积为13.75亩,若方田的四边到水池的最近距离均为二十步,则圆池直径和方田的边长分别是(注:240平方步为1亩,圆周率按3近似计算)( )
A.10步,50步 B.20步,60步
C.30步,70步 D.40步,80步
(2)某工厂产生的废气经过过滤后排放,过滤过程中废气的污染物数量P(毫克/升)与时间t(小时)的关系为P=P0e-kt.如果在前5小时消除了10%的污染物,那么污染物减少19%需要花费的时间为________小时.
[解析] (1)设圆池的半径为r步,则方田的边长为(2r+40)步,由题意,得(2r+40)2-3r2=13.75×240,解得r=10或r=-170(舍去),所以圆池的直径为20步,方田的边长为60步,故选B.
(2)前5小时污染物消除了10%,此时污染物剩下90%,即t=5时,P=0.9P0,代入,得(e-k)5=0.9,
∴e-k=0.9,∴P=P0e-kt=P0t.当污染物减少19%时,污染物剩下81%,此时P=0.81P0,代入得0.81=t,解得t=10,即需要花费10小时.
[答案] (1)B (2)10
[类题通法]
1.解决函数实际应用题的2个关键点
(1)认真读题,缜密审题,准确理解题意,明确问题的实际背景,然后进行科学地抽象概括,将实际问题归纳为相应的数学问题.
(2)要合理选取参变量,设定变量之后,就要寻找它们之间的内在联系,选用恰当的代数式表示问题中的关系,建立相应的函数模型,最终求解数学模型使实际问题获解.
2.构建函数模型解决实际问题的常见类型与求解方法
(1)构建二次函数模型,常用配方法、数形结合、分类讨论思想求解.
(2)构建分段函数模型,应用分段函数分段求解的方法.
(3)构建f (x)=x+(a>0)模型,常用基本不等式、导数等知识求解.
[应用通关]
1.某电脑公司在甲、乙两地各有一个分公司,甲分公司现有某型号电脑6台,乙分公司现有同一型号的电脑12台.现A地某单位向该公司购买该型号的电脑10台,B地某单位向该公司购买该型号的电脑8台.已知从甲地运往A,B两地每台电脑的运费分别是40元和30元,从乙地运往A,B两地每台电脑的运费分别是80元和50元.若总运费不超过1 000元,则调运方案的种数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C 设甲地调运x台电脑至B地,则剩下(6-x)台电脑调运至A地;乙地应调运(8-x)台电脑至B地,运往A地12-(8-x)=(x+4)台电脑(0≤x≤6,x∈N).则总运费y=30x+40(6-x)+50(8-x)+80(x+4)=20x+960,∴y=20x+960(x∈N,0≤x≤6).若y≤1 000,则20x+960≤1 000,得x≤2.又0≤x≤6,x∈N,∴x=0,1,2,即有3种调运方案.
2.某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x千件该产品需另投入的成本为G(x)(单位:万元),当年产量不足80千件时,G(x)=x2+10x;当年产量不小于80千件时,G(x)=51x+-1 450.已知每件产品的售价为0.05万元.通过市场分析,该工厂生产的产品能全部售完,则该工厂在这一产品的生产中所获年利润的最大值是________万元.
解析:∵每件产品的售价为0.05万元,∴x千件产品的销售额为0.05×1 000x=50x万元.
①当0
②当x≥80时,L(x)=50x-51x-+1 450-250=1 200-≤1 200-2 =1 200-200=1 000,当且仅当x=,即x=100时,L(x)取得最大值1 000万元.
由于950<1 000,∴当产量为100千件时,该工厂在这一产品的生产中所获年利润最大,最大年利润为1 000万元.
答案:1 000
重难增分
函数的零点问题
[典例细解]
(2017·全国卷Ⅲ)已知函数f (x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)有唯一零点,则a=( )
A.- B.
C. D.1
[学解题]
(一)常规思路稳解题
法一:由函数f (x)有零点,得x2-2x+a(ex-1+e-x+1)=0有解,
即(x-1)2-1+a(ex-1+e-x+1)=0有解,
令t=x-1,则上式可化为t2-1+a(et+e-t)=0,
即a=.
令h(t)=,易得h(t)为偶函数,
又由f (x)有唯一零点得函数h(t)的图象与直线y=a有唯一交点,则此交点的横坐标为0,
所以a==,故选C.
法二:由f (x)=0⇔a(ex-1+e-x+1)=-x2+2x.
ex-1+e-x+1≥2 =2,当且仅当x=1时取“=”.
-x2+2x=-(x-1)2+1≤1,当且仅当x=1时取“=”.
若a>0,则a(ex-1+e-x+1)≥2a,
要使f (x)有唯一零点,则必有2a=1,即a=.
若a≤0,则f (x)的零点不唯一.
综上所述,a=.
(二)特殊思路妙解题
法三:由f (x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1),得f (2-x)=(2-x)2-2(2-x)+a[e2-x-1+e-(2-x)+1]=x2-4x+4-4+2x+a(e1-x+ex-1)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1),所以f (2-x)=f (x),即x=1为f (x)图象的对称轴.
由题意,f (x)有唯一零点,所以f (x)的零点只能为x=1,即f (1)=12-2×1+a(e1-1+e-1+1)=0,
解得a=.故选C.
[答案] C
[启思维] 本题考查由函数零点情况求参数值.
思路一:先化简f (x)的表达式,再换元转化成关于t的函数,利用函数的有关性质求解.
思路二:先把f (x)转化为二次函数与指数型函数相等问题,再分别考察它们的值域,利用唯一性求解.
思路三:观察式子f (x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)的结构特点可知,g(x)=x2-2x与h(x)=a(ex-1+e-x+1)都有对称性,可得出f (2-x)=f (x),由对称性求解.
(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f (x)=g(x)=f (x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是( )
A.[-1,0) B.[0,+∞)
C.[-1,+∞) D.[1,+∞)
[解析] 令h(x)=-x-a,
则g(x)=f (x)-h(x).在同一坐标系中画出y=f (x),y=h(x)的示意图,如图所示.若g(x)存在2个零点,则y=f (x)的图象与y=h(x)的图象有2个交点,平移y=h(x)的图象,可知当直线y=-x-a过点(0,1)时,有2个交点,此时1=-0-a,a=-1.当y=-x-a在y=-x+1上方,即a<-1时,仅有1个交点,不符合题意.当y=-x-a在y=-x+1下方,即a>-1时,有2个交点,符合题意.综上,a的取值范围为[-1,+∞).故选C.
[答案] C
[启思维] 本题主要考查函数与方程.本题以高中两个基本初等函数(指数函数和对数函数)为载体,构建分段函数,与函数零点结合,需借助函数图象解决问题.破解此类题的关键:一是会转化,把函数的零点问题转化为方程的根的问题,再转化为两个函数的图象的交点问题;二是会借形解题,即画出两函数的图象,由图象的直观性,可快速找到参数所满足的不等式,解不等式,即可求出参数的取值范围.
[知能升级]
已知函数有零点(方程有根)求参数(值)范围的3种方法
直接法
直接根据题设条件构建关于参数的不等式(组),再通过解不等式(组)确定参数的取值范围
分离
参数法
先将参数分离,转化为求函数值域的问题加以解决
数形
结合法
先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解
[增分集训]
1.(2018·洛阳第一次统考)已知函数f (x)满足f (1-x)=f (1+x)=f (x-1)(x∈R),且当0≤x≤1时,f (x)=2x-1,则方程|cos πx|-f (x)=0在[-1,3]上的所有根之和为( )
A.8 B.9
C.10 D.11
解析:选D 方程|cos πx|-f (x)=0在[-1,3]上的所有根之和即y=|cos πx|与y=f (x)在[-1,3]上的图象交点的横坐标之和.由f (1-x)=f (1+x)得f (x)的图象关于直线x=1对称,由f (1-x)=f (x-1)得f (x)的图象关于y轴对称,由f (1+x)=f (x-1)得f (x)的一个周期为2,而当0≤x≤1时,f (x)=2x-1,在同一坐标系中作出y=f (x)和y=|cos πx|在[-1,3]上的大致图象,如图所示,
易知两图象在[-1,3]上共有11个交点,又y=f (x),y=|cos πx|的图象都关于直线x=1对称,故这11个交点也关于直线x=1对称,故所有根之和为11.
2.已知函数f (x)=g(x)=kx-1,若方程f (x)-g(x)=0在x∈(-2,2)上有三个实根,则实数k的取值范围为( )
A.(1,ln 2) B.
C. D.(1,ln 2)∪
解析:选D 显然,x=0不是方程f (x)-g(x)=0的根,
则f (x)-g(x)=0,即k=,
可设k=φ(x)=
由x<0,可得φ(x)=x++4≤-2+4=2,当且仅当-x=-,即x=-1时等号成立,
即有φ(x)在x<0时,有最大值φ(-1)=2;
当x>0时,φ(x)=+ln x的导数为φ′(x)=-+=,
当x>1时,φ′(x)>0,φ(x)在(1,+∞)上单调递增;当0
可得φ(x)在x=1处取得最小值1.
作出φ(x)在(-2,2)上的图象如图所示,由图象得当1
则k的取值范围是(1,ln 2)∪.
[专题跟踪检测](对应配套卷P167)
一、全练保分考法——保大分
1.若m∈,a=lg m,b=lg m2,c=lg3m,则a,b,c的大小关系是( )
A.a C.b 解析:选C ∵m∈,∴-10,∴lg3m>lg m,即c>a.又m∈,∴0 B.∴b
2.定义在R上的函数f (x)=2|x-m|-1为偶函数,记a=f (log0.53),b=f (log25),c=f (2m),则a,b,c的大小关系是( )
A.a C.c 解析:选C ∵函数f (x)为偶函数,∴m=0,∴f (x)=2|x|-1.∴a=f (log0.53)=f (-log23)=2log23-1=2,b=f (log25)=2log25-1=4,c=f (0)=20-1=0.∴c 3.(2018·长沙一模)函数f (x)=2x+的图象大致为( )
解析:选A ∵f (x)=2x+=2x-+1的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞).
∴f ′(x)=2xln 2+>0恒成立,
∴f (x)在(-∞,-1)上单调递增,在(-1,+∞)上单调递增,排除C、D;
当x→-∞时,2x→0,→1,∴f (x)→1,排除B,选A.
4.已知函数f (x)=则不等式log2x-(log4x-1)f (log3x+1)≤5的解集为( )
A. B.[1,4]
C. D.[1,+∞)
解析:选C 由不等式log2x-(log4x-1)f (log3x+1)≤5,得
或
解得1≤x≤4或
故原不等式的解集为.故选C.
5.已知函数f (x)=+满足条件f (loga(+1))=1,其中a>1,则f (loga(-1))=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选B ∵f (x)=+,∴f (-x)=+=+,∴f (x)+f (-x)=+++=3.∵loga(+1)=-loga(-1),∴f (loga(+1))+f (loga(-1))=3,∴f (loga(-1))=2.故选 B.
6.(2019届高三·贵阳模拟)20世纪30年代,为了防范地震带来的灾害,里克特(C.F.Richter)制定了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大,这就是我们常说的里氏震级M,其计算公式为M=lg A-lg A0,其中A是被测地震的最大振幅,A0是“标准地震”的振幅.已知5级地震给人的震感已经比较明显,则7级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的( )
A.10倍 B.20倍
C.50倍 D.100倍
解析:选D 根据题意有lg A=lg A0+lg 10M=lg(A0·10M),所以A=A0·10M,则=100.故选D.
7.(2018·菏泽一模)已知loga
A.a
C.ln(a-b)>0 D.3a-b<1
解析:选A ∵logab>0,
∴a1.
因此只有A正确.故选A.
8.已知实数x,y满足ax
A.> B.ln(x2+1)>ln(y2+1)
C.sin x>sin y D.x3>y3
解析:选D ∵实数x,y满足axy.对于选项A,>等价于x2+1y,但x2ln(y2+1)等价于x2>y2,当x=1,y=-1时,满足x>y,但x2>y2不成立.对于选项C,当x=π,y=时,满足x>y,但sin x>sin y不成立.对于选项D,当x>y时,x3>y3恒成立.故选D.
9.(2018·广元模拟)已知函数f (x)=ex,g(x)=ln+,对任意a∈R,存在b∈(0,+∞)使f (a)=g(b),则b-a的最小值为( )
A.2-1 B.e2-
C.2-ln 2 D.2+ln 2
解析:选D 令t=ea,可得a=ln t,令t=ln+,可得b=2,
则b-a=2et--ln t,令h(t)=2e-ln t,
则h′(t)=2e-.
显然,h′(t)是增函数,观察可得当t=时,h′(t)=0,
故h′(t)有唯一零点,
故当t=时,h(t)取得最小值,即b-a取得最小值为2e-ln =2+ln 2,故选D.
10.已知函数f (x)是定义在R上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,若
A. B.(0,e)
C. D.(e,+∞)
解析:选C ∵函数f (x)是定义在R上的奇函数,
∴f (ln x)-f =f (ln x)-f (-ln x)=f (ln x)+f (ln x)=2f (ln x),
∴
又f (x)在区间[0,+∞)上单调递增,
∴-1
11.记函数f (x)=x2-mx(m>0)在区间[0,2]上的最小值为g(m).已知定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数h(x)为偶函数,且当x>0时,h(x)=g(x),若h(t)>h(4),则实数t的取值范围为( )
A.(-4,0) B.(0,4)
C.(-2,0)∪(0,2) D.(-4,0)∪(0,4)
解析:选D 因为f (x)=x2-mx(m>0),所以f (x)=2-,因为f (x)在区间[0,2]上的最小值为g(m),所以当04,即>2时,函数f (x)=2-在[0,2]上单调递减,所以g(m)=f (2)=4-2m.综上,g(m)=因为当x>0时,h(x)=g(x),所以当x>0时,h(x)=函数h(x)在(0,+∞)上单调递减.因为定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数h(x)为偶函数,且h(t)>h(4),所以h(|t|)>h(4),所以0<|t|<4,所以即从而-4
12.(2019届高三·昆明调研)若函数f (x)=2x+1-x2-2x-2,对于任意的x∈Z且x∈(-∞,a),f (x)≤0恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-1] B.(-∞,0]
C.(-∞,3] D.(-∞,4]
解析:选D 法一:f (x)=2x+1-x2-2x-2≤0,即2x+1≤x2+2x+2.设g(x)=2x+1,h(x)=x2+2x+2,当x≤-1时,00,所以F(x)=2x+1·ln 2-2x-2在[4,+∞)上是增函数,所以f ′(x)≥f ′(4)=32ln 2-10>0,所以函数f (x)=2x+1-x2-2x-2在[4,+∞)上是增函数,所以f (x)≥f (4)=32-16-8-2=6>0,即a>4时,不满足对任意的x∈Z且x∈(-∞,a),f (x)≤0恒成立.综上,实数a的取值范围是(-∞,4],故选D.
法二:将问题转化为2x+1≤x2+2x+2对于任意的x∈Z且x∈(-∞,a)恒成立后,在同一个平面直角坐标系中分别作出函数y=2x+1,y=x2+2x+2的图象如图所示,根据两函数图象的交点及位置关系,数形结合即可分析出实数a的取值范围是(-∞,4],故选D.
13.函数f (x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是________.
解析:由x2-2x-8>0,得x>4或x<-2.因此,函数f (x)=ln(x2-2x-8)的定义域是(-∞,-2)∪(4,+∞).注意到函数y=x2-2x-8在(4,+∞)上单调递增,由复合函数的单调性知,f (x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是(4,+∞).
答案:(4,+∞)
14.李华经营了甲、乙两家电动轿车销售连锁店,其月利润(单位:元)分别为L甲=-5x2+900x-16 000,L乙=300x-2 000(其中x为销售辆数),若某月两连锁店共销售了110辆,则能获得的最大利润为________元.
解析:设甲连锁店销售x辆,则乙连锁店销售(110-x)辆,故利润L=-5x2+900x-16 000+300(110-x)-2 000=-5x2+600x+15 000=-5(x-60)2+33 000,∴当x=60时,有最大利润33 000元.
答案:33 000
15.若函数f (x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,函数f (x)=-x,则f (2)+g(4)=________.
解析:法一:∵函数f (x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,又f (x)=-x=2x,∴g(x)=log2x,
∴f (2)+g(4)=22+log24=6.
法二:∵f (x)=-x,∴f (2)=4,即函数f (x)的图象经过点(2,4),∵函数f (x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,∴函数g(x)的图象经过点(4,2),∴f (2)+g(4)=4+2=6.
答案:6
16.(2018·福州模拟)设函数f (x)=则满足f (x2-2)>f (x)的x的取值范围
是________________________________________________________________.
解析:由题意x>0时,f (x)单调递增,故f (x)>f (0)=0,而x≤0时,x=0,
故若f (x2-2)>f (x),则x2-2>x,且x2-2>0,
解得x>2或x<-.
答案:(-∞,-)∪(2,+∞)
17.如图,在第一象限内,矩形ABCD的三个顶点A,B,C,分别在函数y=logx,y=x,y=x的图象上,且矩形的边分别平行于两坐标轴,若点A的纵坐标是2,则点D的坐标是________.
解析:由2=logx可得点A,由2=x可得点B(4,2),因为4=,所以点C的坐标为,所以点D的坐标为.
答案:
18.已知函数f (x)=|log3x|,实数m,n满足0
解析:f (x)=|log3x|=所以f (x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,由0f (m)=f (n),则f (x)在[m2,n]上的最大值为f (m2)=-log3m2=2,解得m=,则n=3,所以=9.
答案:9
19.(2018·西安八校联考)如图所示,已知函数y=log24x图象上的两点A,B和函数y=log2x图象上的点C,线段AC平行于y轴,当△ABC为正三角形时,点B的横坐标为________.
解析:依题意,当AC∥y轴,△ABC为正三角形时,|AC|=log24x-log2x=2,点B到直线AC的距离为,设点B(x0,2+log2x0),则点A(x0+,3+log2x0).由点A在函数y=log24x的图象上,得log2[4(x0+)]=3+log2x0=log28x0,则4(x0+)=8x0,x0=,即点B的横坐标是.
答案:
20.已知函数f (x)=在[0,1]上单调递增,则a的取值范围为________.
解析:令2x=t,t∈[1,2],则y=在[1,2]上单调递增.当a=0时,y=|t|=t在[1,2]上单调递增显然成立;当a>0时,函数y=,t∈(0,+∞)的单调递增区间是[,+∞),此时≤1,即0 答案:[-1,1]
二、强化压轴考法——拉开分
1.设函数f (x)=log4x-x,g(x)=logx-x的零点分别为x1,x2,则( )
A.x1x2=1 B.0
C.1
解析:选B 由题意可得x1是函数y=log4x的图象和y=x的图象的交点的横坐标,x2是y=logx的图象和函数y=x的图象的交点的横坐标,且x1,x2都是正实数,画出函数图象如图所示,可得logx2>log4x1,故log4x1-logx2<0,∴log4x1+log4x2<0,∴log4(x1x2)<0,∴0
2.(2018·唐山模拟)若函数f (x)=-x+λ在[-1,1]上有两个不同的零点,则λ的取值范围为( )
A.[1,) B.(-,)
C.(-,-1] D.[-1,1]
解析:选C 函数f (x)=-x+λ在[-1,1]上有两个不同的零点等价于y=与y=x-λ的图象在[-1,1]上有两个不同的交点.y=,x∈[-1,1]为圆x2+y2=1的上半圆.如图,当直线y=x-λ过点(0,1)时两函数图象有两个交点,此时λ=-1,当直线y=x-λ与圆x2+y2=1上半圆相切时,λ=-.所以λ的取值范围为(-,-1].故选C.
3.已知f (x)是定义在R上的奇函数,且x>0时,f (x)=ln x-x+1,则函数g(x)=f (x)-ex(e为自然对数的底数)的零点个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:选C 当x>0时,f (x)=ln x-x+1,f ′(x)=-1=,所以x∈(0,1)时,f ′(x)>0,此时f (x)单调递增;x∈(1,+∞)时,f ′(x)<0,此时f (x)单调递减.因此,当x>0时,f (x)max=f (1)=ln 1-1+1=0.
根据函数f (x)是定义在R上的奇函数作出函数y=f (x)与y=ex的大致图象如图所示,由图象可知函数y=f (x)与y=ex的图象有两个交点,所以函数g(x)=f (x)-ex(e为自然对数的底数)有2个零点.
4.(2018·凉山模拟)设函数f (x)=若函数f (x)的图象上有四个不同的点A,B,C,D同时满足:①A,B,C,D,O(原点)五点共线;②共线的这条直线斜率为-3,则a的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.(-∞,-4)
C.(-∞,-2) D.(4,+∞)
解析:选A 由题意知f (x)的图象与直线y=-3x有4个交点.
令ln x-2x2=-3x,可得ln x=2x2-3x,
作出y=ln x与y=2x2-3x的图象如图所示.
由图象可知两函数图象在y轴右侧有两个交点,
∴当x>0时,f (x)的图象与直线y=-3x有两个交点,
∴当x<0时,f (x)的图象与直线y=-3x有两个交点.
∴a+=-3x在(-∞,0)上有两解.
即3x2+ax+1=0在(-∞,0)上有两解.
∴解得a>2.故选A.
5.(2019届高三·西安八校联考)已知函数f (x)=若方程f (x)-ax=0恰有两个不同的实根,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.(-∞,0]∪
解析:选B 方程f (x)-ax=0有两个不同的实根,即直线y=ax与函数f (x)的图象有两个不同的交点.作出函数f (x)的图象如图所示.
当x>1时,f (x)=ln x,得f ′(x)=,设直线y=kx与函数f (x)=ln x(x>1)的图象相切,切点为(x0,y0),则==,解得x0=e,则k=,即y=x是函数f (x)=ln x(x>1)的图象的切线,当a≤0时,直线y=ax与函数f (x)的图象有一个交点,不合题意;当01)的图象有两个交点,但与y=x+1(x≤1)也有一个交点,这样就有三个交点,不合题意;当a≥时,直线y=ax与函数f (x)的图象至多有一个交点,不合题意;只有当≤a<时,直线y=ax与函数f (x)的图象有两个交点,符合题意.故选B.
6.(2018·潍坊模拟)已知函数f (x)=(x2-3)ex,若关于x的方程f 2(x)-mf (x)-=0的不同的实数根的个数为n,则n的所有可能值为( )
A.3 B.1或3
C.3或5 D.1或3或5
解析:选A 由f (x)=(x2-3)ex,得f ′(x)=(x2+2x-3)ex=(x+3)(x-1)ex,令f ′(x)>0,得x<-3或x>1,令f ′(x)<0,得-3
令t=f (x),则f 2(x)-mf (x)-=0可转化为t2-mt-=0,Δ=m2+>0,且t=时,2-m·-=--<0,所以方程有两个不同的实数根t1,t2,所以t1t2=-=×(-2e),不妨设t1>0,所以当t1>时,-2e
7.(2018·南宁模拟)设函数f (x)是定义在R上的偶函数,且f (x+2)=f (2-x),当x∈[-2,0]时,f (x)=x-1,若在区间(-2,6)内关于x的方程f (x)-loga(x+2)=0(a>0且a≠1)有且只有4个不同的根,则实数a的取值范围是( )
A. B.(1,4)
C.(1,8) D.(8,+∞)
解析:选D ∵f (x+2)=f (2-x),∴f (x+4)=f (2+(x+2))=f (2-(x+2))=f (-x)=f (x),∴函数f (x)是一个周期函数,且T=4.又∵当x∈[-2,0]时,f (x)=x-1=()-x-1,∴当x∈[0,2]时,f (x)=f (-x)=()x-1,于是x∈[-2,2]时,f (x)=()|x|-1,根据f (x)的周期性作出f (x)的图象如图所示.若在区间(-2,6)内关于x的方程f (x)-loga(x+2)=0有且只有4个不同的根,则a>1且y=f (x)与y=loga(x+2)(a>1)的图象在区间(-2,6)内有且只有4个不同的交点,∵f (-2)=f (2)=f (6)=1,∴对于函数y=loga(x+2)(a>1),当x=6时,loga8<1,解得a>8,即实数a的取值范围是(8,+∞),所以选D.
8.已知在区间(0,2]上的函数f (x)=且g(x)=f (x)-mx在区间(0,2]内有且仅有两个不同的零点,则实数m的取值范围是( )
A.∪ B.∪
C.∪ D.∪
解析:选A 由函数g(x)=f (x)-mx在(0,2]内有且仅有两个不同的零点,得y=f (x),y=mx在(0,2]内的图象有且仅有两个不同的交点.当y=mx与y=-3在(0,1]内相切时,mx2+3x-1=0,Δ=9+4m=0,m=-,结合图象可得当-
卷Ⅰ
卷Ⅱ
卷Ⅲ
2018
分段函数的零点问题·T9
_______
利用对数的性质比较大小·T12
2017
指数与对数的互化、对数运算、比较大小·T11
_________
函数的零点问题·T11
2016
利用幂函数、指数函数、对数函数单调性比较大小·T8
__________
利用指数函数与幂函数的单调性比较大小·T6
纵向把握趋势
卷Ⅰ3年3考,涉及幂函数、指数函数、对数函数的单调性以及分段函数的零点问题,题型为选择题,难度适中,预计2019年会以对数的运算、对数函数的图象与性质为考查重点
卷Ⅱ3年0考,预计2019年会以选择题的形式考查幂函数、指数函数、对数函数的有关性质或大小比较问题
卷Ⅲ3年3考,涉及由函数零点个数确定参数问题以及指数、对数、幂函数的性质、比较大小问题.题型为选择题,难度偏大,预计2019年仍会考查指数函数、对数函数、幂函数性质的应用
横向把握重点
1.基本初等函数作为高考的命题热点,多考查指数式与对数式的运算,利用函数的性质比较大小,一般出现在第5~12题的位置,有时难度较大.
2.函数的应用问题多体现在函数零点与方程根的综合问题上,题目可能较难,应引起重视.
基本初等函数的图象与性质
[由题知法]
(1)(2019届高三·辽宁五校联考)设a=2 017,b=log2 017,c=log2 018,则( )
A.c>b>a B.b>c>a
C.a>c>b D.a>b>c
(2)已知f (x)=ax-2,g(x)=loga|x|(a>0且a≠1),若f (4)g(-4)<0,则y=f (x),y=g(x)在同一坐标系内的大致图象是( )
(3)(2018·信阳二模)设x,y,z为正实数,且log2x=log3y=log5z>0,则,,的大小关系不可能是( )
A.<< B.==
C.<< D.<<
[解析] (1)∵a=2 017>2 0170=1,
0 c=log2 018
(2)∵f (x)=ax-2>0恒成立,又f (4)·g(-4)<0,∴g(-4)=loga|-4|=loga4<0=loga1,∴0 (3)设log2x=log3y=log5z=k>0,
则x=2k>1,y=3k>1,z=5k>1.
∴=2k-1,=3k-1,=5k-1.
①若0
②若k=1,则函数f (x)=xk-1=1,∴==;
③若k>1,则函数f (x)=xk-1在定义域上单调递增,
∴<<.
∴,,的大小关系不可能是 D.因此A、B、C正确,D错误.故选D.
[答案] (1)D (2)B (3)D
[类题通法]
1.幂、指数、对数式比较大小的方法
(1)利用幂、指数、对数函数的单调性,这就需要观察要比较大小的数和式的结构特征,寻找共同点(如指数相同,底数相同等),构造相应函数;
(2)媒介法,即利用中间值(特别是0和1)作媒介传递,达到比较其大小的目的.
2.基本初等函数的图象与性质的应用技巧
(1)对数函数与指数函数的单调性都取决于其底数的取值,当底数a的值不确定时,要注意分a>1和01时,两函数在定义域内都为增函数;当0 (2)由指数函数、对数函数与其他函数复合而成的函数,其性质的研究往往通过换元法转化为两个基本初等函数的有关性质,然后根据复合函数的性质与相关函数的性质之间的关系进行判断.
(3)对于幂函数y=xα的性质要注意α>0和α<0两种情况的不同.
[应用通关]
1.(2018·厦门一模)已知a=0.3,b=log0.3,c=ab,则a,b,c的大小关系是( )
A.a C.a
A.∅ B.(-∞,1]∪[28,+∞)
C.(-∞,1)∪(28,+∞) D.[1,28]
解析:选D 由f (x)是幂函数得m=0或2,
当m=0时,f (x)=x2;当m=2时,f (x)=x-2.
而f (x)=(m-1)2xm2-4m+2在(0,+∞)上单调递增,
则f (x)=x2,
当x∈[1,6)时,f (x)∈[1,36).
当x∈[1,6)时,g(x)∈[2-t,64-t).
若∀x1∈[1,6)时,总存在x2∈[1,6)使得f (x1)=g(x2),则[1,36)⊆[2-t,64-t),
故解得1≤t≤28,故选D.
3.若函数f (x)=xa满足f (2)=4,那么函数g(x)=|loga(x+1)|的图象大致为( )
解析:选C 法一:由函数f (x)=xa满足f (2)=4,得2a=4,∴a=2,则g(x)=|loga(x+1)|=|log2(x+1)|,将函数y=log2x的图象向左平移1个单位长度(纵坐标不变),然后将x轴下方的图象翻折上去,即可得g(x)的图象,故选C.
法二:由函数f (x)=xa满足f (2)=4,得2a=4,∴a=2,即g(x)=|log2(x+1)|,由g(x)的定义域为{x|x>-1},排除B、D;由x=0时,g(x)=0,排除A.故选C.
函数的实际应用问题
[由题知法]
(1)(2018·开封模拟)李冶(1192~1279),真定栾城(今河北省石家庄市)人,金元时期的数学家、诗人,晚年在封龙山隐居讲学,数学著作多部,其中《益古演段》主要研究平面图形问题:求圆的直径、正方形的边长等.其中一问:现有正方形方田一块,内部有一个圆形水池,其中水池的边缘与方田四边之间的面积为13.75亩,若方田的四边到水池的最近距离均为二十步,则圆池直径和方田的边长分别是(注:240平方步为1亩,圆周率按3近似计算)( )
A.10步,50步 B.20步,60步
C.30步,70步 D.40步,80步
(2)某工厂产生的废气经过过滤后排放,过滤过程中废气的污染物数量P(毫克/升)与时间t(小时)的关系为P=P0e-kt.如果在前5小时消除了10%的污染物,那么污染物减少19%需要花费的时间为________小时.
[解析] (1)设圆池的半径为r步,则方田的边长为(2r+40)步,由题意,得(2r+40)2-3r2=13.75×240,解得r=10或r=-170(舍去),所以圆池的直径为20步,方田的边长为60步,故选B.
(2)前5小时污染物消除了10%,此时污染物剩下90%,即t=5时,P=0.9P0,代入,得(e-k)5=0.9,
∴e-k=0.9,∴P=P0e-kt=P0t.当污染物减少19%时,污染物剩下81%,此时P=0.81P0,代入得0.81=t,解得t=10,即需要花费10小时.
[答案] (1)B (2)10
[类题通法]
1.解决函数实际应用题的2个关键点
(1)认真读题,缜密审题,准确理解题意,明确问题的实际背景,然后进行科学地抽象概括,将实际问题归纳为相应的数学问题.
(2)要合理选取参变量,设定变量之后,就要寻找它们之间的内在联系,选用恰当的代数式表示问题中的关系,建立相应的函数模型,最终求解数学模型使实际问题获解.
2.构建函数模型解决实际问题的常见类型与求解方法
(1)构建二次函数模型,常用配方法、数形结合、分类讨论思想求解.
(2)构建分段函数模型,应用分段函数分段求解的方法.
(3)构建f (x)=x+(a>0)模型,常用基本不等式、导数等知识求解.
[应用通关]
1.某电脑公司在甲、乙两地各有一个分公司,甲分公司现有某型号电脑6台,乙分公司现有同一型号的电脑12台.现A地某单位向该公司购买该型号的电脑10台,B地某单位向该公司购买该型号的电脑8台.已知从甲地运往A,B两地每台电脑的运费分别是40元和30元,从乙地运往A,B两地每台电脑的运费分别是80元和50元.若总运费不超过1 000元,则调运方案的种数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C 设甲地调运x台电脑至B地,则剩下(6-x)台电脑调运至A地;乙地应调运(8-x)台电脑至B地,运往A地12-(8-x)=(x+4)台电脑(0≤x≤6,x∈N).则总运费y=30x+40(6-x)+50(8-x)+80(x+4)=20x+960,∴y=20x+960(x∈N,0≤x≤6).若y≤1 000,则20x+960≤1 000,得x≤2.又0≤x≤6,x∈N,∴x=0,1,2,即有3种调运方案.
2.某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x千件该产品需另投入的成本为G(x)(单位:万元),当年产量不足80千件时,G(x)=x2+10x;当年产量不小于80千件时,G(x)=51x+-1 450.已知每件产品的售价为0.05万元.通过市场分析,该工厂生产的产品能全部售完,则该工厂在这一产品的生产中所获年利润的最大值是________万元.
解析:∵每件产品的售价为0.05万元,∴x千件产品的销售额为0.05×1 000x=50x万元.
①当0
由于950<1 000,∴当产量为100千件时,该工厂在这一产品的生产中所获年利润最大,最大年利润为1 000万元.
答案:1 000
重难增分
函数的零点问题
[典例细解]
(2017·全国卷Ⅲ)已知函数f (x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)有唯一零点,则a=( )
A.- B.
C. D.1
[学解题]
(一)常规思路稳解题
法一:由函数f (x)有零点,得x2-2x+a(ex-1+e-x+1)=0有解,
即(x-1)2-1+a(ex-1+e-x+1)=0有解,
令t=x-1,则上式可化为t2-1+a(et+e-t)=0,
即a=.
令h(t)=,易得h(t)为偶函数,
又由f (x)有唯一零点得函数h(t)的图象与直线y=a有唯一交点,则此交点的横坐标为0,
所以a==,故选C.
法二:由f (x)=0⇔a(ex-1+e-x+1)=-x2+2x.
ex-1+e-x+1≥2 =2,当且仅当x=1时取“=”.
-x2+2x=-(x-1)2+1≤1,当且仅当x=1时取“=”.
若a>0,则a(ex-1+e-x+1)≥2a,
要使f (x)有唯一零点,则必有2a=1,即a=.
若a≤0,则f (x)的零点不唯一.
综上所述,a=.
(二)特殊思路妙解题
法三:由f (x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1),得f (2-x)=(2-x)2-2(2-x)+a[e2-x-1+e-(2-x)+1]=x2-4x+4-4+2x+a(e1-x+ex-1)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1),所以f (2-x)=f (x),即x=1为f (x)图象的对称轴.
由题意,f (x)有唯一零点,所以f (x)的零点只能为x=1,即f (1)=12-2×1+a(e1-1+e-1+1)=0,
解得a=.故选C.
[答案] C
[启思维] 本题考查由函数零点情况求参数值.
思路一:先化简f (x)的表达式,再换元转化成关于t的函数,利用函数的有关性质求解.
思路二:先把f (x)转化为二次函数与指数型函数相等问题,再分别考察它们的值域,利用唯一性求解.
思路三:观察式子f (x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)的结构特点可知,g(x)=x2-2x与h(x)=a(ex-1+e-x+1)都有对称性,可得出f (2-x)=f (x),由对称性求解.
(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f (x)=g(x)=f (x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是( )
A.[-1,0) B.[0,+∞)
C.[-1,+∞) D.[1,+∞)
[解析] 令h(x)=-x-a,
则g(x)=f (x)-h(x).在同一坐标系中画出y=f (x),y=h(x)的示意图,如图所示.若g(x)存在2个零点,则y=f (x)的图象与y=h(x)的图象有2个交点,平移y=h(x)的图象,可知当直线y=-x-a过点(0,1)时,有2个交点,此时1=-0-a,a=-1.当y=-x-a在y=-x+1上方,即a<-1时,仅有1个交点,不符合题意.当y=-x-a在y=-x+1下方,即a>-1时,有2个交点,符合题意.综上,a的取值范围为[-1,+∞).故选C.
[答案] C
[启思维] 本题主要考查函数与方程.本题以高中两个基本初等函数(指数函数和对数函数)为载体,构建分段函数,与函数零点结合,需借助函数图象解决问题.破解此类题的关键:一是会转化,把函数的零点问题转化为方程的根的问题,再转化为两个函数的图象的交点问题;二是会借形解题,即画出两函数的图象,由图象的直观性,可快速找到参数所满足的不等式,解不等式,即可求出参数的取值范围.
[知能升级]
已知函数有零点(方程有根)求参数(值)范围的3种方法
直接法
直接根据题设条件构建关于参数的不等式(组),再通过解不等式(组)确定参数的取值范围
分离
参数法
先将参数分离,转化为求函数值域的问题加以解决
数形
结合法
先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解
[增分集训]
1.(2018·洛阳第一次统考)已知函数f (x)满足f (1-x)=f (1+x)=f (x-1)(x∈R),且当0≤x≤1时,f (x)=2x-1,则方程|cos πx|-f (x)=0在[-1,3]上的所有根之和为( )
A.8 B.9
C.10 D.11
解析:选D 方程|cos πx|-f (x)=0在[-1,3]上的所有根之和即y=|cos πx|与y=f (x)在[-1,3]上的图象交点的横坐标之和.由f (1-x)=f (1+x)得f (x)的图象关于直线x=1对称,由f (1-x)=f (x-1)得f (x)的图象关于y轴对称,由f (1+x)=f (x-1)得f (x)的一个周期为2,而当0≤x≤1时,f (x)=2x-1,在同一坐标系中作出y=f (x)和y=|cos πx|在[-1,3]上的大致图象,如图所示,
易知两图象在[-1,3]上共有11个交点,又y=f (x),y=|cos πx|的图象都关于直线x=1对称,故这11个交点也关于直线x=1对称,故所有根之和为11.
2.已知函数f (x)=g(x)=kx-1,若方程f (x)-g(x)=0在x∈(-2,2)上有三个实根,则实数k的取值范围为( )
A.(1,ln 2) B.
C. D.(1,ln 2)∪
解析:选D 显然,x=0不是方程f (x)-g(x)=0的根,
则f (x)-g(x)=0,即k=,
可设k=φ(x)=
由x<0,可得φ(x)=x++4≤-2+4=2,当且仅当-x=-,即x=-1时等号成立,
即有φ(x)在x<0时,有最大值φ(-1)=2;
当x>0时,φ(x)=+ln x的导数为φ′(x)=-+=,
当x>1时,φ′(x)>0,φ(x)在(1,+∞)上单调递增;当0
可得φ(x)在x=1处取得最小值1.
作出φ(x)在(-2,2)上的图象如图所示,由图象得当1
[专题跟踪检测](对应配套卷P167)
一、全练保分考法——保大分
1.若m∈,a=lg m,b=lg m2,c=lg3m,则a,b,c的大小关系是( )
A.a C.b 解析:选C ∵m∈,∴-1
A.a C.c 解析:选C ∵函数f (x)为偶函数,∴m=0,∴f (x)=2|x|-1.∴a=f (log0.53)=f (-log23)=2log23-1=2,b=f (log25)=2log25-1=4,c=f (0)=20-1=0.∴c 3.(2018·长沙一模)函数f (x)=2x+的图象大致为( )
解析:选A ∵f (x)=2x+=2x-+1的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞).
∴f ′(x)=2xln 2+>0恒成立,
∴f (x)在(-∞,-1)上单调递增,在(-1,+∞)上单调递增,排除C、D;
当x→-∞时,2x→0,→1,∴f (x)→1,排除B,选A.
4.已知函数f (x)=则不等式log2x-(log4x-1)f (log3x+1)≤5的解集为( )
A. B.[1,4]
C. D.[1,+∞)
解析:选C 由不等式log2x-(log4x-1)f (log3x+1)≤5,得
或
解得1≤x≤4或
5.已知函数f (x)=+满足条件f (loga(+1))=1,其中a>1,则f (loga(-1))=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选B ∵f (x)=+,∴f (-x)=+=+,∴f (x)+f (-x)=+++=3.∵loga(+1)=-loga(-1),∴f (loga(+1))+f (loga(-1))=3,∴f (loga(-1))=2.故选 B.
6.(2019届高三·贵阳模拟)20世纪30年代,为了防范地震带来的灾害,里克特(C.F.Richter)制定了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大,这就是我们常说的里氏震级M,其计算公式为M=lg A-lg A0,其中A是被测地震的最大振幅,A0是“标准地震”的振幅.已知5级地震给人的震感已经比较明显,则7级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的( )
A.10倍 B.20倍
C.50倍 D.100倍
解析:选D 根据题意有lg A=lg A0+lg 10M=lg(A0·10M),所以A=A0·10M,则=100.故选D.
7.(2018·菏泽一模)已知loga
C.ln(a-b)>0 D.3a-b<1
解析:选A ∵loga
∴a1.
因此只有A正确.故选A.
8.已知实数x,y满足ax
C.sin x>sin y D.x3>y3
解析:选D ∵实数x,y满足ax
9.(2018·广元模拟)已知函数f (x)=ex,g(x)=ln+,对任意a∈R,存在b∈(0,+∞)使f (a)=g(b),则b-a的最小值为( )
A.2-1 B.e2-
C.2-ln 2 D.2+ln 2
解析:选D 令t=ea,可得a=ln t,令t=ln+,可得b=2,
则b-a=2et--ln t,令h(t)=2e-ln t,
则h′(t)=2e-.
显然,h′(t)是增函数,观察可得当t=时,h′(t)=0,
故h′(t)有唯一零点,
故当t=时,h(t)取得最小值,即b-a取得最小值为2e-ln =2+ln 2,故选D.
10.已知函数f (x)是定义在R上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,若
C. D.(e,+∞)
解析:选C ∵函数f (x)是定义在R上的奇函数,
∴f (ln x)-f =f (ln x)-f (-ln x)=f (ln x)+f (ln x)=2f (ln x),
∴
∴-1
A.(-4,0) B.(0,4)
C.(-2,0)∪(0,2) D.(-4,0)∪(0,4)
解析:选D 因为f (x)=x2-mx(m>0),所以f (x)=2-,因为f (x)在区间[0,2]上的最小值为g(m),所以当0
A.(-∞,-1] B.(-∞,0]
C.(-∞,3] D.(-∞,4]
解析:选D 法一:f (x)=2x+1-x2-2x-2≤0,即2x+1≤x2+2x+2.设g(x)=2x+1,h(x)=x2+2x+2,当x≤-1时,0
法二:将问题转化为2x+1≤x2+2x+2对于任意的x∈Z且x∈(-∞,a)恒成立后,在同一个平面直角坐标系中分别作出函数y=2x+1,y=x2+2x+2的图象如图所示,根据两函数图象的交点及位置关系,数形结合即可分析出实数a的取值范围是(-∞,4],故选D.
13.函数f (x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是________.
解析:由x2-2x-8>0,得x>4或x<-2.因此,函数f (x)=ln(x2-2x-8)的定义域是(-∞,-2)∪(4,+∞).注意到函数y=x2-2x-8在(4,+∞)上单调递增,由复合函数的单调性知,f (x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是(4,+∞).
答案:(4,+∞)
14.李华经营了甲、乙两家电动轿车销售连锁店,其月利润(单位:元)分别为L甲=-5x2+900x-16 000,L乙=300x-2 000(其中x为销售辆数),若某月两连锁店共销售了110辆,则能获得的最大利润为________元.
解析:设甲连锁店销售x辆,则乙连锁店销售(110-x)辆,故利润L=-5x2+900x-16 000+300(110-x)-2 000=-5x2+600x+15 000=-5(x-60)2+33 000,∴当x=60时,有最大利润33 000元.
答案:33 000
15.若函数f (x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,函数f (x)=-x,则f (2)+g(4)=________.
解析:法一:∵函数f (x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,又f (x)=-x=2x,∴g(x)=log2x,
∴f (2)+g(4)=22+log24=6.
法二:∵f (x)=-x,∴f (2)=4,即函数f (x)的图象经过点(2,4),∵函数f (x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,∴函数g(x)的图象经过点(4,2),∴f (2)+g(4)=4+2=6.
答案:6
16.(2018·福州模拟)设函数f (x)=则满足f (x2-2)>f (x)的x的取值范围
是________________________________________________________________.
解析:由题意x>0时,f (x)单调递增,故f (x)>f (0)=0,而x≤0时,x=0,
故若f (x2-2)>f (x),则x2-2>x,且x2-2>0,
解得x>2或x<-.
答案:(-∞,-)∪(2,+∞)
17.如图,在第一象限内,矩形ABCD的三个顶点A,B,C,分别在函数y=logx,y=x,y=x的图象上,且矩形的边分别平行于两坐标轴,若点A的纵坐标是2,则点D的坐标是________.
解析:由2=logx可得点A,由2=x可得点B(4,2),因为4=,所以点C的坐标为,所以点D的坐标为.
答案:
18.已知函数f (x)=|log3x|,实数m,n满足0
答案:9
19.(2018·西安八校联考)如图所示,已知函数y=log24x图象上的两点A,B和函数y=log2x图象上的点C,线段AC平行于y轴,当△ABC为正三角形时,点B的横坐标为________.
解析:依题意,当AC∥y轴,△ABC为正三角形时,|AC|=log24x-log2x=2,点B到直线AC的距离为,设点B(x0,2+log2x0),则点A(x0+,3+log2x0).由点A在函数y=log24x的图象上,得log2[4(x0+)]=3+log2x0=log28x0,则4(x0+)=8x0,x0=,即点B的横坐标是.
答案:
20.已知函数f (x)=在[0,1]上单调递增,则a的取值范围为________.
解析:令2x=t,t∈[1,2],则y=在[1,2]上单调递增.当a=0时,y=|t|=t在[1,2]上单调递增显然成立;当a>0时,函数y=,t∈(0,+∞)的单调递增区间是[,+∞),此时≤1,即0 答案:[-1,1]
二、强化压轴考法——拉开分
1.设函数f (x)=log4x-x,g(x)=logx-x的零点分别为x1,x2,则( )
A.x1x2=1 B.0
2.(2018·唐山模拟)若函数f (x)=-x+λ在[-1,1]上有两个不同的零点,则λ的取值范围为( )
A.[1,) B.(-,)
C.(-,-1] D.[-1,1]
解析:选C 函数f (x)=-x+λ在[-1,1]上有两个不同的零点等价于y=与y=x-λ的图象在[-1,1]上有两个不同的交点.y=,x∈[-1,1]为圆x2+y2=1的上半圆.如图,当直线y=x-λ过点(0,1)时两函数图象有两个交点,此时λ=-1,当直线y=x-λ与圆x2+y2=1上半圆相切时,λ=-.所以λ的取值范围为(-,-1].故选C.
3.已知f (x)是定义在R上的奇函数,且x>0时,f (x)=ln x-x+1,则函数g(x)=f (x)-ex(e为自然对数的底数)的零点个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:选C 当x>0时,f (x)=ln x-x+1,f ′(x)=-1=,所以x∈(0,1)时,f ′(x)>0,此时f (x)单调递增;x∈(1,+∞)时,f ′(x)<0,此时f (x)单调递减.因此,当x>0时,f (x)max=f (1)=ln 1-1+1=0.
根据函数f (x)是定义在R上的奇函数作出函数y=f (x)与y=ex的大致图象如图所示,由图象可知函数y=f (x)与y=ex的图象有两个交点,所以函数g(x)=f (x)-ex(e为自然对数的底数)有2个零点.
4.(2018·凉山模拟)设函数f (x)=若函数f (x)的图象上有四个不同的点A,B,C,D同时满足:①A,B,C,D,O(原点)五点共线;②共线的这条直线斜率为-3,则a的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.(-∞,-4)
C.(-∞,-2) D.(4,+∞)
解析:选A 由题意知f (x)的图象与直线y=-3x有4个交点.
令ln x-2x2=-3x,可得ln x=2x2-3x,
作出y=ln x与y=2x2-3x的图象如图所示.
由图象可知两函数图象在y轴右侧有两个交点,
∴当x>0时,f (x)的图象与直线y=-3x有两个交点,
∴当x<0时,f (x)的图象与直线y=-3x有两个交点.
∴a+=-3x在(-∞,0)上有两解.
即3x2+ax+1=0在(-∞,0)上有两解.
∴解得a>2.故选A.
5.(2019届高三·西安八校联考)已知函数f (x)=若方程f (x)-ax=0恰有两个不同的实根,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.(-∞,0]∪
解析:选B 方程f (x)-ax=0有两个不同的实根,即直线y=ax与函数f (x)的图象有两个不同的交点.作出函数f (x)的图象如图所示.
当x>1时,f (x)=ln x,得f ′(x)=,设直线y=kx与函数f (x)=ln x(x>1)的图象相切,切点为(x0,y0),则==,解得x0=e,则k=,即y=x是函数f (x)=ln x(x>1)的图象的切线,当a≤0时,直线y=ax与函数f (x)的图象有一个交点,不合题意;当01)的图象有两个交点,但与y=x+1(x≤1)也有一个交点,这样就有三个交点,不合题意;当a≥时,直线y=ax与函数f (x)的图象至多有一个交点,不合题意;只有当≤a<时,直线y=ax与函数f (x)的图象有两个交点,符合题意.故选B.
6.(2018·潍坊模拟)已知函数f (x)=(x2-3)ex,若关于x的方程f 2(x)-mf (x)-=0的不同的实数根的个数为n,则n的所有可能值为( )
A.3 B.1或3
C.3或5 D.1或3或5
解析:选A 由f (x)=(x2-3)ex,得f ′(x)=(x2+2x-3)ex=(x+3)(x-1)ex,令f ′(x)>0,得x<-3或x>1,令f ′(x)<0,得-3
A. B.(1,4)
C.(1,8) D.(8,+∞)
解析:选D ∵f (x+2)=f (2-x),∴f (x+4)=f (2+(x+2))=f (2-(x+2))=f (-x)=f (x),∴函数f (x)是一个周期函数,且T=4.又∵当x∈[-2,0]时,f (x)=x-1=()-x-1,∴当x∈[0,2]时,f (x)=f (-x)=()x-1,于是x∈[-2,2]时,f (x)=()|x|-1,根据f (x)的周期性作出f (x)的图象如图所示.若在区间(-2,6)内关于x的方程f (x)-loga(x+2)=0有且只有4个不同的根,则a>1且y=f (x)与y=loga(x+2)(a>1)的图象在区间(-2,6)内有且只有4个不同的交点,∵f (-2)=f (2)=f (6)=1,∴对于函数y=loga(x+2)(a>1),当x=6时,loga8<1,解得a>8,即实数a的取值范围是(8,+∞),所以选D.
8.已知在区间(0,2]上的函数f (x)=且g(x)=f (x)-mx在区间(0,2]内有且仅有两个不同的零点,则实数m的取值范围是( )
A.∪ B.∪
C.∪ D.∪
解析:选A 由函数g(x)=f (x)-mx在(0,2]内有且仅有两个不同的零点,得y=f (x),y=mx在(0,2]内的图象有且仅有两个不同的交点.当y=mx与y=-3在(0,1]内相切时,mx2+3x-1=0,Δ=9+4m=0,m=-,结合图象可得当-
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