高中数学高考专题01函数概念与基本初等函数(理科数学)(解析版)
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2020年高考数学压轴必刷题
专题01函数概念与基本初等函数(理科数学)
1.【2019年天津理科08】已知a∈R.设函数f(x)若关于x的不等式f(x)≥0在R上恒成立,则a的取值范围为( )
A.[0,1] B.[0,2] C.[0,e] D.[1,e]
【解答】解:当x=1时,f(1)=1﹣2a+2a=1>0恒成立;
当x<1时,f(x)=x2﹣2ax+2a≥0⇔2a恒成立,
令g(x)(1﹣x2)≤﹣(22)=0,
∴2a≥g(x)max=0,∴a>0.
当x>1时,f(x)=x﹣alnx≥0⇔a恒成立,
令h(x),则h′(x),
当x>e时,h′(x)>0,h(x)递增,
当1<x<e时,h′′(x)<0,h(x)递减,
∴x=e时,h(x)取得最小值h(e)=e,
∴a≤h(x)e,
综上a的取值范围是[0,e].
故选:C.
2.【2019年新课标3理科11】设f(x)是定义域为R的偶函数,且在(0,+∞)单调递减,则( )
A.f(log3)>f(2)>f(2)
B.f(log3)>f(2)>f(2)
C.f(2)>f(2)>f(log3)
D.f(2)>f(2)>f(log3)
【解答】解:∵f(x)是定义域为R的偶函数
∴,
∵log34>log33=1,,
∴0
f(x)在(0,+∞)上单调递减,
∴,
故选:C.
3.【2019年全国新课标2理科12】设函数f(x)的定义域为R,满足f(x+1)=2f(x),且当x∈(0,1]时,f(x)=x(x﹣1).若对任意x∈(﹣∞,m],都有f(x),则m的取值范围是( )
A.(﹣∞,] B.(﹣∞,] C.(﹣∞,] D.(﹣∞,]
【解答】解:因为f(x+1)=2f(x),∴f(x)=2f(x﹣1),
∵x∈(0,1]时,f(x)=x(x﹣1)∈[,0],
∴x∈(1,2]时,x﹣1∈(0,1],f(x)=2f(x﹣1)=2(x﹣1)(x﹣2)∈[,0];
∴x∈(2,3]时,x﹣1∈(1,2],f(x)=2f(x﹣1)=4(x﹣2)(x﹣3)∈[﹣1,0],
当x∈(2,3]时,由4(x﹣2)(x﹣3)解得m或m,
若对任意x∈(﹣∞,m],都有f(x),则m.
故选:B.
4.【2019年浙江09】设a,b∈R,函数f(x)若函数y=f(x)﹣ax﹣b恰有3个零点,则( )
A.a<﹣1,b<0 B.a<﹣1,b>0 C.a>﹣1,b<0 D.a>﹣1,b>0
【解答】解:当x<0时,y=f(x)﹣ax﹣b=x﹣ax﹣b=(1﹣a)x﹣b=0,得x;y=f(x)﹣ax﹣b最多一个零点;
当x≥0时,y=f(x)﹣ax﹣bx3(a+1)x2+ax﹣ax﹣bx3(a+1)x2﹣b,
y′=x2﹣(a+1)x,
当a+1≤0,即a≤﹣1时,y′≥0,y=f(x)﹣ax﹣b在[0,+∞)上递增,y=f(x)﹣ax﹣b最多一个零点.不合题意;
当a+1>0,即a<﹣1时,令y′>0得x∈[a+1,+∞),函数递增,令y′<0得x∈[0,a+1),函数递减;函数最多有2个零点;
根据题意函数y=f(x)﹣ax﹣b恰有3个零点⇔函数y=f(x)﹣ax﹣b在(﹣∞,0)上有一个零点,在[0,+∞)上有2个零点,
如右图:
∴0且,
解得b<0,1﹣a>0,b(a+1)3.
故选:C.
5.【2018年新课标1理科09】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,+∞)
【解答】解:由g(x)=0得f(x)=﹣x﹣a,
作出函数f(x)和y=﹣x﹣a的图象如图:
当直线y=﹣x﹣a的截距﹣a≤1,即a≥﹣1时,两个函数的图象都有2个交点,
即函数g(x)存在2个零点,
故实数a的取值范围是[﹣1,+∞),
故选:C.
6.【2018年新课标3理科12】设a=log0.20.3,b=log20.3,则( )
A.a+b<ab<0 B.ab<a+b<0 C.a+b<0<ab D.ab<0<a+b
【解答】解:∵a=log0.20.3,b=log20.3,
∴,
,
∵,,
∴ab<a+b<0.
故选:B.
7.【2018年上海16】设D是含数1的有限实数集,f(x)是定义在D上的函数,若f(x)的图象绕原点逆时针旋转后与原图象重合,则在以下各项中,f(1)的可能取值只能是( )
A. B. C. D.0
【解答】解:由题意得到:问题相当于圆上由12个点为一组,每次绕原点逆时针旋转个单位后与下一个点会重合.
我们可以通过代入和赋值的方法当f(1),,0时,
此时得到的圆心角为,,0,
然而此时x=0或者x=1时,都有2个y与之对应,
而我们知道函数的定义就是要求一个x只能对应一个y,
因此只有当x,此时旋转,
此时满足一个x只会对应一个y,
因此答案就选:B.
故选:B.
8.【2017年新课标1理科11】设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则( )
A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z
【解答】解:x、y、z为正数,
令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.
则x,y,z.
∴3y,2x,5z.
∵,.
∴lg0.
∴3y<2x<5z.
另解:x、y、z为正数,
令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.
则x,y,z.
∴1,可得2x>3y,
1.可得5z>2x.
综上可得:5z>2x>3y.
解法三:对k取特殊值,也可以比较出大小关系.
故选:D.
9.【2017年北京理科08】根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080,则下列各数中与最接近的是( )
(参考数据:lg3≈0.48)
A.1033 B.1053 C.1073 D.1093
【解答】解:由题意:M≈3361,N≈1080,
根据对数性质有:3=10lg3≈100.48,
∴M≈3361≈(100.48)361≈10173,
∴1093,
故选:D.
10.【2017年天津理科08】已知函数f(x),设a∈R,若关于x的不等式f(x)≥|a|在R上恒成立,则a的取值范围是( )
A.[,2] B.[,] C.[﹣2,2] D.[﹣2,]
【解答】解:当x≤1时,关于x的不等式f(x)≥|a|在R上恒成立,
即为﹣x2+x﹣3a≤x2﹣x+3,
即有﹣x2x﹣3≤a≤x2x+3,
由y=﹣x2x﹣3的对称轴为x1,可得x处取得最大值;
由y=x2x+3的对称轴为x1,可得x处取得最小值,
则a①
当x>1时,关于x的不等式f(x)≥|a|在R上恒成立,
即为﹣(x)a≤x,
即有﹣(x)≤a,
由y=﹣(x)≤﹣22(当且仅当x1)取得最大值﹣2;
由yx22(当且仅当x=2>1)取得最小值2.
则﹣2a≤2②
由①②可得,a≤2.
另解:作出f(x)的图象和折线y=|a|
当x≤1时,y=x2﹣x+3的导数为y′=2x﹣1,
由2x﹣1,可得x,
切点为(,)代入ya,解得a;
当x>1时,y=x的导数为y′=1,
由1,可得x=2(﹣2舍去),
切点为(2,3),代入ya,解得a=2.
由图象平移可得,a≤2.
故选:A.
11.【2016年新课标2理科12】已知函数f(x)(x∈R)满足f(﹣x)=2﹣f(x),若函数y与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),则(xi+yi)=( )
A.0 B.m C.2m D.4m
【解答】解:函数f(x)(x∈R)满足f(﹣x)=2﹣f(x),
即为f(x)+f(﹣x)=2,
可得f(x)关于点(0,1)对称,
函数y,即y=1的图象关于点(0,1)对称,
即有(x1,y1)为交点,即有(﹣x1,2﹣y1)也为交点,
(x2,y2)为交点,即有(﹣x2,2﹣y2)也为交点,
…
则有(xi+yi)=(x1+y1)+(x2+y2)+…+(xm+ym)
[(x1+y1)+(﹣x1+2﹣y1)+(x2+y2)+(﹣x2+2﹣y2)+…+(xm+ym)+(﹣xm+2﹣ym)]
=m.
故选:B.
12.【2016年上海理科18】设f(x)、g(x)、h(x)是定义域为R的三个函数,对于命题:①f(x)+g(x)、f(x)+h(x)、g(x)+h(x)均为增函数,则f(x)、g(x)、h(x)中至少有一个增函数;②若f(x)+g(x)、f(x)+h(x)、g(x)+h(x)均是以T为周期的函数,则f(x)、g(x)、h(x)均是以T为周期的函数,下列判断正确的是( )
A.①和②均为真命题 B.①和②均为假命题
C.①为真命题,②为假命题 D.①为假命题,②为真命题
【解答】解:①不成立.可举反例:f(x).g(x),h(x).
②∵f(x)+g(x)=f(x+T)+g(x+T),f(x)+h(x)=f(x+T)+h(x+T),h(x)+g(x)=h(x+T)+g(x+T),
前两式作差可得:g(x)﹣h(x)=g(x+T)﹣h(x+T),结合第三式可得:g(x)=g(x+T),h(x)=h(x+T),同理可得:f(x)=f(x+T),因此②正确.
故选:D.
13.【2016年天津理科08】已知函数f(x)(a>0,且a≠1)在R上单调递减,且关于x的方程|f(x)|=2﹣x恰好有两个不相等的实数解,则a的取值范围是( )
A.(0,] B.[,] C.[,]∪{} D.[,)∪{}
【解答】解:y=loga(x+1)+1在[0,+∞)递减,则0<a<1,
函数f(x)在R上单调递减,则:
;
解得,;
由图象可知,在[0,+∞)上,|f(x)|=2﹣x有且仅有一个解,
故在(﹣∞,0)上,|f(x)|=2﹣x同样有且仅有一个解,
当3a>2即a时,联立|x2+(4a﹣3)x+3a|=2﹣x,
则△=(4a﹣2)2﹣4(3a﹣2)=0,
解得a或1(舍去),
当1≤3a≤2时,由图象可知,符合条件,
综上:a的取值范围为[,]∪{},
故选:C.
14.【2015年新课标2理科10】如图,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点,点P沿着边BC,CD与DA运动,记∠BOP=x.将动点P到A,B两点距离之和表示为x的函数f(x),则y=f(x)的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【解答】解:当0≤x时,BP=tanx,AP,
此时f(x)tanx,0≤x,此时单调递增,
当P在CD边上运动时,x且x时,
如图所示,tan∠POB=tan(π﹣∠POQ)=tanx=﹣tan∠POQ,
∴OQ,
∴PD=AO﹣OQ=1,PC=BO+OQ=1,
∴PA+PB,
当x时,PA+PB=2,
当P在AD边上运动时,x≤π,PA+PBtanx,
由对称性可知函数f(x)关于x对称,
且f()>f(),且轨迹为非线型,
排除A,C,D,
故选:B.
15.【2015年浙江理科07】存在函数f(x)满足,对任意x∈R都有( )
A.f(sin2x)=sinx B.f(sin2x)=x2+x
C.f(x2+1)=|x+1| D.f(x2+2x)=|x+1|
【解答】解:A.取x=0,则sin2x=0,∴f(0)=0;
取x,则sin2x=0,∴f(0)=1;
∴f(0)=0,和1,不符合函数的定义;
∴不存在函数f(x),对任意x∈R都有f(sin2x)=sinx;
B.取x=0,则f(0)=0;
取x=π,则f(0)=π2+π;
∴f(0)有两个值,不符合函数的定义;
∴该选项错误;
C.取x=1,则f(2)=2,取x=﹣1,则f(2)=0;
这样f(2)有两个值,不符合函数的定义;
∴该选项错误;
D.令x+1=t,则f(x2+2x)=|x+1|,化为f(t2﹣1)=|t|;
令t2﹣1=x,则t=±;
∴;
即存在函数f(x),对任意x∈R,都有f(x2+2x)=|x+1|;
∴该选项正确.
故选:D.
16.【2015年北京理科07】如图,函数f(x)的图象为折线ACB,则不等式f(x)≥log2(x+1)的解集是( )
A.{x|﹣1<x≤0} B.{x|﹣1≤x≤1} C.{x|﹣1<x≤1} D.{x|﹣1<x≤2}
【解答】解:由已知f(x)的图象,在此坐标系内作出y=log2(x+1)的图象,如图
满足不等式f(x)≥log2(x+1)的x范围是﹣1<x≤1;所以不等式f(x)≥log2(x+1)的解集是{x|﹣1<x≤1};
故选:C.
17.【2015年北京理科08】汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,如图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下燃油效率情况,下列叙述中正确的是( )
A.消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米
B.以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多
C.某城市机动车最高限速80千米/小时,相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油
D.甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油
【解答】解:对于A,由图象可知当速度大于40km/h时,乙车的燃油效率大于5km/L,
∴当速度大于40km/h时,消耗1升汽油,乙车的行驶距离大于5km,故A错误;
对于B,由图象可知当速度相同时,甲车的燃油效率最高,即当速度相同时,消耗1升汽油,甲车的行驶路程最远,
∴以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最少,故B错误;
对于C,由图象可知当速度小于80km/h时,丙车的燃油效率大于乙车的燃油效率,
∴用丙车比用乙车更省油,故C正确;
对于D,由图象可知当速度为80km/h时,甲车的燃油效率为10km/L,
即甲车行驶10km时,耗油1升,故行驶1小时,路程为80km,燃油为8升,故D错误.
故选:C.
18.【2015年天津理科07】已知定义在R上的函数f(x)=2|x﹣m|﹣1(m为实数)为偶函数,记a=f(log0.53),b=f(log25),c=f(2m),则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.c<b<a
【解答】解:∵f(x)为偶函数;
∴f(﹣x)=f(x);
∴2|﹣x﹣m|﹣1=2|x﹣m|﹣1;
∴|﹣x﹣m|=|x﹣m|;
(﹣x﹣m)2=(x﹣m)2;
∴mx=0;
∴m=0;
∴f(x)=2|x|﹣1;
∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,并且a=f(|log0.53|)=f(log23),b=f(log25),c=f(0);
∵0<log23<log25;
∴c<a<b.
故选:C.
19.【2015年天津理科08】已知函数f(x),函数g(x)=b﹣f(2﹣x),其中b∈R,若函数y=f(x)﹣g(x)恰有4个零点,则b的取值范围是( )
A.(,+∞) B.(﹣∞,) C.(0,) D.(,2)
【解答】解:∵g(x)=b﹣f(2﹣x),
∴y=f(x)﹣g(x)=f(x)﹣b+f(2﹣x),
由f(x)﹣b+f(2﹣x)=0,得f(x)+f(2﹣x)=b,
设h(x)=f(x)+f(2﹣x),
若x≤0,则﹣x≥0,2﹣x≥2,
则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=2+x+x2,
若0≤x≤2,则﹣2≤﹣x≤0,0≤2﹣x≤2,
则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=2﹣x+2﹣|2﹣x|=2﹣x+2﹣2+x=2,
若x>2,﹣x<﹣2,2﹣x<0,
则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=(x﹣2)2+2﹣|2﹣x|=x2﹣5x+8.
即h(x),
作出函数h(x)的图象如图:
当x≤0时,h(x)=2+x+x2=(x)2,
当x>2时,h(x)=x2﹣5x+8=(x)2,
故当b时,h(x)=b,有两个交点,
当b=2时,h(x)=b,有无数个交点,
由图象知要使函数y=f(x)﹣g(x)恰有4个零点,
即h(x)=b恰有4个根,
则满足b<2,
故选:D.
20.【2014年上海理科18】设f(x),若f(0)是f(x)的最小值,则a的取值范围为( )
A.[﹣1,2] B.[﹣1,0] C.[1,2] D.[0,2]
【解答】解;当a<0时,显然f(0)不是f(x)的最小值,
当a≥0时,f(0)=a2,
由题意得:a2≤xa,
解不等式:a2﹣a﹣2≤0,得﹣1≤a≤2,
∴0≤a≤2,
故选:D.
21.【2013年新课标1理科11】已知函数f(x),若|f(x)|≥ax,则a的取值范围是( )
A.(﹣∞,0] B.(﹣∞,1] C.[﹣2,1] D.[﹣2,0]
【解答】解:由题意可作出函数y=|f(x)|的图象,和函数y=ax的图象,
由图象可知:函数y=ax的图象为过原点的直线,当直线介于l和x轴之间符合题意,直线l为曲线的切线,且此时函数y=|f(x)|在第二象限的部分解析式为y=x2﹣2x,
求其导数可得y′=2x﹣2,因为x≤0,故y′≤﹣2,故直线l的斜率为﹣2,
故只需直线y=ax的斜率a介于﹣2与0之间即可,即a∈[﹣2,0]
故选:D.
22.【2013年天津理科08】已知函数f(x)=x(1+a|x|).设关于x的不等式f(x+a)<f(x)的解集为A,若,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:取a时,f(x)x|x|+x,
∵f(x+a)<f(x),
∴(x)|x|+1>x|x|,
(1)x<0时,解得x<0;
(2)0≤x时,解得0;
(3)x时,解得,
综上知,a时,A=(,),符合题意,排除B、D;
取a=1时,f(x)=x|x|+x,
∵f(x+a)<f(x),∴(x+1)|x+1|+1<x|x|,
(1)x<﹣1时,解得x>0,矛盾;
(2)﹣1≤x≤0,解得x<0,矛盾;
(3)x>0时,解得x<﹣1,矛盾;
综上,a=1,A=∅,不合题意,排除C,
故选:A.
23.【2011年新课标1理科12】函数y的图象与函数y=2sinπx,(﹣2≤x≤4)的图象所有交点的横坐标之和等于( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【解答】解:函数y1,
y2=2sinπx的图象有公共的对称中心(1,0),
作出两个函数的图象,如图,
当1<x≤4时,y1<0
而函数y2在(1,4)上出现1.5个周期的图象,
在(1,)和(,)上是减函数;
在(,)和(,4)上是增函数.
∴函数y1在(1,4)上函数值为负数,
且与y2的图象有四个交点E、F、G、H
相应地,y1在(﹣2,1)上函数值为正数,
且与y2的图象有四个交点A、B、C、D
且:xA+xH=xB+xG=xC+xF=xD+xE=2,
故所求的横坐标之和为8.
故选:A.
24.【2011年北京理科08】设A(0,0),B(4,0),C(t+4,4),D(t,4)(t∈R).记N(t)为平行四边形ABCD内部(不含边界)的整点的个数,其中整点是指横、纵坐标都是整数的点,则函数N(t)的值域为( )
A.{9,10,11} B.{9,10,12} C.{9,11,12} D.{10,11,12}
【解答】解:当t=0时,▱ABCD的四个顶点是A(0,0),B(4,0),C(4,4),D(0,4),
符合条件的点有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),共九个,N(t)=9,故选项D不正确.
当t=1时,▱ABCD的四个顶点是A(0,0),B(4,0),C(5,4),D(1,4),
同理知N(t)=12,故选项A不正确.
当t=2时,▱ABCD的四个顶点是A(0,0),B(4,0),C(6,4),D(2,4),
同理知N(t)=11,故选项B不正确.
故选:C.
25.【2011年天津理科08】对实数a与b,定义新运算“⊗”:.设函数f(x)=(x2﹣2)⊗(x﹣x2),x∈R.若函数y=f(x)﹣c的图象与x轴恰有两个公共点,则实数c的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:∵,
∴函数f(x)=(x2﹣2)⊗(x﹣x2),
由图可知,当c∈
函数f(x) 与y=c的图象有两个公共点,
∴c的取值范围是 ,
故选:B.
26.【2010年新课标1理科11】已知函数,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是( )
A.(1,10) B.(5,6) C.(10,12) D.(20,24)
【解答】解:作出函数f(x)的图象如图,
不妨设a<b<c,则
ab=1,
则abc=c∈(10,12).
故选:C.
27.【2010年上海理科17】若x0是方程的解,则x0属于区间( )
A.(,1) B.(,) C.(,) D.(0,)
【解答】解:∵,,
∴x0属于区间(,).
故选:C.
28.【2019年江苏14】设f(x),g(x)是定义在R上的两个周期函数,f(x)的周期为4,g(x)的周期为2,且f(x)是奇函数.当x∈(0,2]时,f(x),g(x)其中k>0.若在区间(0,9]上,关于x的方程f(x)=g(x)有8个不同的实数根,则k的取值范围是 .
【解答】解:作出函数f(x)与g(x)的图象如图,
由图可知,函数f(x)与g(x)(1<x≤2,3<x≤4,5<x≤6,7<x≤8)仅有2个实数根;
要使关于x的方程f(x)=g(x)有8个不同的实数根,
则f(x),x∈(0,2]与g(x)=k(x+2),x∈(0,1]的图象有2个不同交点,
由(1,0)到直线kx﹣y+2k=0的距离为1,得,解得k(k>0),
∵两点(﹣2,0),(1,1)连线的斜率k,
∴k.
即k的取值范围为[,).
故答案为:[,).
29.【2018年浙江15】已知λ∈R,函数f(x),当λ=2时,不等式f(x)<0的解集是 .若函数f(x)恰有2个零点,则λ的取值范围是 .
【解答】解:当λ=2时函数f(x),显然x≥2时,不等式x﹣4<0的解集:{x|2≤x<4};x<2时,不等式f(x)<0化为:x2﹣4x+3<0,解得1<x<2,综上,不等式的解集为:{x|1<x<4}.
函数f(x)恰有2个零点,
函数f(x)的草图如图:
函数f(x)恰有2个零点,则1<λ≤3或λ>4.
故答案为:{x|1<x<4};(1,3]∪(4,+∞).
30.【2018年上海11】已知常数a>0,函数f(x)的图象经过点P(p,),Q(q,).若2p+q=36pq,则a= .
【解答】解:函数f(x)的图象经过点P(p,),Q(q,).
则:,
整理得:1,
解得:2p+q=a2pq,
由于:2p+q=36pq,
所以:a2=36,
由于a>0,
故:a=6.
故答案为:6
31.【2018年天津理科14】已知a>0,函数f(x).若关于x的方程f(x)=ax恰有2个互异的实数解,则a的取值范围是 .
【解答】解:当x≤0时,由f(x)=ax得x2+2ax+a=ax,
得x2+ax+a=0,
得a(x+1)=﹣x2,
得a,
设g(x),则g′(x),
由g′(x)>0得﹣2<x<﹣1或﹣1<x<0,此时递增,
由g′(x)<0得x<﹣2,此时递减,即当x=﹣2时,g(x)取得极小值为g(﹣2)=4,
当x>0时,由f(x)=ax得﹣x2+2ax﹣2a=ax,
得x2﹣ax+2a=0,
得a(x﹣2)=x2,当x=2时,方程不成立,
当x≠2时,a
设h(x),则h′(x),
由h′(x)>0得x>4,此时递增,
由h′(x)<0得0<x<2或2<x<4,此时递减,即当x=4时,h(x)取得极小值为h(4)=8,
要使f(x)=ax恰有2个互异的实数解,
则由图象知4<a<8,
故答案为:(4,8)
32.【2017年江苏14】设f(x)是定义在R上且周期为1的函数,在区间[0,1)上,f(x),其中集合D={x|x,n∈N*},则方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是 .
【解答】解:∵在区间[0,1)上,f(x),
第一段函数上的点的横纵坐标均为有理数,
又f(x)是定义在R上且周期为1的函数,
∴在区间[1,2)上,f(x),此时f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;
同理:
区间[2,3)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;
区间[3,4)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;
区间[4,5)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;
区间[5,6)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;
区间[6,7)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;
区间[7,8)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;
区间[8,9)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;
在区间[9,+∞)上,f(x)的图象与y=lgx无交点;
故f(x)的图象与y=lgx有8个交点,且除了(1,0),其他交点横坐标均为无理数;
即方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是8,
故答案为:8
33.【2017年新课标3理科15】设函数f(x),则满足f(x)+f(x)>1的x的取值范围是 .
【解答】解:若x≤0,则x,
则f(x)+f(x)>1等价为x+1+x1>1,即2x,则x,
此时x≤0,
当x>0时,f(x)=2x>1,x,
当x0即x时,满足f(x)+f(x)>1恒成立,
当0≥x,即x>0时,f(x)=x1=x,
此时f(x)+f(x)>1恒成立,
综上x,
故答案为:(,+∞).
34.【2017年浙江17】已知a∈R,函数f(x)=|xa|+a在区间[1,4]上的最大值是5,则a的取值范围是 .
【解答】解:由题可知|xa|+a≤5,即|xa|≤5﹣a,所以a≤5,
又因为|xa|≤5﹣a,
所以a﹣5≤xa≤5﹣a,
所以2a﹣5≤x5,
又因为1≤x≤4,4≤x5,
所以2a﹣5≤4,解得a,
故答案为:(﹣∞,].
35.【2016年江苏11】设f(x)是定义在R上且周期为2的函数,在区间[﹣1,1)上,f(x),其中a∈R,若f()=f(),则f(5a)的值是 .
【解答】解:f(x)是定义在R上且周期为2的函数,在区间[﹣1,1)上,f(x),
∴f()=f()a,
f()=f()=||,
∴a,
∴f(5a)=f(3)=f(﹣1)=﹣1,
故答案为:
36.【2016年浙江理科12】已知a>b>1,若logab+logba,ab=ba,则a= ,b= .
【解答】解:设t=logba,由a>b>1知t>1,
代入logab+logba得,
即2t2﹣5t+2=0,解得t=2或t(舍去),
所以logba=2,即a=b2,
因为ab=ba,所以b2b=ba,则a=2b=b2,
解得b=2,a=4,
故答案为:4;2.
37.【2015年江苏13】已知函数f(x)=|lnx|,g(x),则方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为 .
【解答】解:由|f(x)+g(x)|=1可得g(x)=﹣f(x)±1.
g(x)与h(x)=﹣f(x)+1的图象如图所示,图象有2个交点
g(x)与φ(x)=﹣f(x)﹣1的图象如图所示,图象有两个交点;
所以方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为4.
故答案为:4.
38.【2015年北京理科14】设函数f(x),
①若a=1,则f(x)的最小值为 ;
②若f(x)恰有2个零点,则实数a的取值范围是 .
【解答】解:①当a=1时,f(x),
当x<1时,f(x)=2x﹣1为增函数,f(x)>﹣1,
当x>1时,f(x)=4(x﹣1)(x﹣2)=4(x2﹣3x+2)=4(x)2﹣1,
当1<x时,函数单调递减,当x时,函数单调递增,
故当x时,f(x)min=f()=﹣1,
②设h(x)=2x﹣a,g(x)=4(x﹣a)(x﹣2a)
若在x<1时,h(x)=与x轴有一个交点,
所以a>0,并且当x=1时,h(1)=2﹣a>0,所以0<a<2,
而函数g(x)=4(x﹣a)(x﹣2a)有一个交点,所以2a≥1,且a<1,
所以a<1,
若函数h(x)=2x﹣a在x<1时,与x轴没有交点,
则函数g(x)=4(x﹣a)(x﹣2a)有两个交点,
当a≤0时,h(x)与x轴无交点,g(x)无交点,所以不满足题意(舍去),
当h(1)=2﹣a≤0时,即a≥2时,g(x)的两个交点满足x1=a,x2=2a,都是满足题意的,
综上所述a的取值范围是a<1,或a≥2.
39.【2014年江苏13】已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是 .
【解答】解:f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),在同一坐标系中画出函数f(x)与y=a的图象如图:由图象可知.
故答案为:(0,).
40.【2014年天津理科14】已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围为 .
【解答】解:由y=f(x)﹣a|x﹣1|=0得f(x)=a|x﹣1|,
作出函数y=f(x),y=g(x)=a|x﹣1|的图象,
当a≤0,两个函数的图象不可能有4个交点,不满足条件,
则a>0,此时g(x)=a|x﹣1|,
当﹣3<x<0时,f(x)=﹣x2﹣3x,g(x)=﹣a(x﹣1),
当直线和抛物线相切时,有三个零点,
此时﹣x2﹣3x=﹣a(x﹣1),
即x2+(3﹣a)x+a=0,
则由△=(3﹣a)2﹣4a=0,即a2﹣10a+9=0,解得a=1或a=9,
当a=9时,g(x)=﹣9(x﹣1),g(0)=9,此时不成立,∴此时a=1,
要使两个函数有四个零点,则此时0<a<1,
若a>1,此时g(x)=﹣a(x﹣1)与f(x),有两个交点,
此时只需要当x>1时,f(x)=g(x)有两个不同的零点即可,
即x2+3x=a(x﹣1),整理得x2+(3﹣a)x+a=0,
则由△=(3﹣a)2﹣4a>0,即a2﹣10a+9>0,解得a<1(舍去)或a>9,
综上a的取值范围是(0,1)∪(9,+∞),
方法2:由f(x)﹣a|x﹣1|=0得f(x)=a|x﹣1|,
若x=1,则4=0不成立,
故x≠1,
则方程等价为a||=|x﹣15|,
设g(x)=x﹣15,
当x>1时,g(x)=x﹣15,当且仅当x﹣1,即x=3时取等号,
当x<1时,g(x)=x﹣155﹣4=1,当且仅当﹣(x﹣1),即x=﹣1时取等号,
则|g(x)|的图象如图:
若方程f(x)﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根,
则满足a>9或0<a<1,
故答案为:(0,1)∪(9,+∞)
41.【2013年上海理科12】设a为实常数,y=f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=9x7.若f(x)≥a+1对一切x≥0成立,则a的取值范围为 .
【解答】解:因为y=f(x)是定义在R上的奇函数,
所以当x=0时,f(x)=0;
当x>0时,则﹣x<0,所以f(﹣x)=﹣9x7
因为y=f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(x)=9x7;
因为f(x)≥a+1对一切x≥0成立,
所以当x=0时,0≥a+1成立,
所以a≤﹣1;
当x>0时,9x7≥a+1成立,
只需要9x7的最小值≥a+1,
因为9x7≥26|a|﹣7,
所以6|a|﹣7≥a+1,
解得,
所以.
故答案为:.
42.【2013年上海理科14】对区间I上有定义的函数g(x),记g(I)={y|y=g(x),x∈I}.已知定义域为[0,3]的函数y=f(x)有反函数y=f﹣1(x),且f﹣1([0,1))=[1,2),f﹣1((2,4])=[0,1).若方程f(x)﹣x=0有解x0,则x0= .
【解答】解:因为g(I)={y|y=g(x),x∈I},f﹣1([0,1))=[1,2),f﹣1(2,4])=[0,1),
所以对于函数f(x),
当x∈[0,1)时,f(x)∈(2,4],所以方程f(x)﹣x=0即f(x)=x无解;
当x∈[1,2)时,f(x)∈[0,1),所以方程f(x)﹣x=0即f(x)=x无解;
所以当x∈[0,2)时方程f(x)﹣x=0即f(x)=x无解,
又因为方程f(x)﹣x=0有解x0,且定义域为[0,3],
故当x∈[2,3]时,f(x)的取值应属于集合(﹣∞,0)∪[1,2]∪(4,+∞),
故若f(x0)=x0,只有x0=2,
故答案为:2.
43.【2012年江苏10】设f(x)是定义在R上且周期为2的函数,在区间[﹣1,1]上,f(x)其中a,b∈R.若,则a+3b的值为 .
【解答】解:∵f(x)是定义在R上且周期为2的函数,f(x),
∴f()=f()=1a,f();又,
∴1a①
又f(﹣1)=f(1),
∴2a+b=0,②
由①②解得a=2,b=﹣4;
∴a+3b=﹣10.
故答案为:﹣10.
44.【2012年江苏13】已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的值域为[0,+∞),若关于x的不等式f(x)<c的解集为(m,m+6),则实数c的值为 .
【解答】解:∵函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的值域为[0,+∞),
∴f(x)=x2+ax+b=0只有一个根,即△=a2﹣4b=0,则4b=a2
不等式f(x)<c的解集为(m,m+6),
即为x2+ax+b<c解集为(m,m+6),
则x2+ax+b﹣c=0的两个根x1,x2分别为m,m+6
∴两根之差为|x1﹣x2|=|m+6﹣m|=6
根据韦达定理可知:
x1+x2a
x1x2b﹣c
∵|x1﹣x2|=6
∴6
∴6
∴6
解得c=9
故答案为:9
45.【2012年北京理科14】已知f(x)=m(x﹣2m)(x+m+3),g(x)=2x﹣2,若同时满足条件:
①∀x∈R,f(x)<0或g(x)<0;
②∃x∈(﹣∞,﹣4),f(x)g(x)<0.
则m的取值范围是 .
【解答】解:对于①∵g(x)=2x﹣2,当x<1时,g(x)<0,
又∵①∀x∈R,f(x)<0或g(x)<0
∴f(x)=m(x﹣2m)(x+m+3)<0在x≥1时恒成立
则由二次函数的性质可知开口只能向下,且二次函数与x轴交点都在(1,0)的左面
则
∴﹣4<m<0即①成立的范围为﹣4<m<0
又∵②x∈(﹣∞,﹣4),f(x)g(x)<0
∴此时g(x)=2x﹣2<0恒成立
∴f(x)=m(x﹣2m)(x+m+3)>0在x∈(﹣∞,﹣4)有成立的可能,则只要﹣4比x1,x2中的较小的根大即可,
(i)当﹣1<m<0时,较小的根为﹣m﹣3,﹣m﹣3<﹣4不成立,
(ii)当m=﹣1时,两个根同为﹣2>﹣4,不成立,
(iii)当﹣4<m<﹣1时,较小的根为2m,2m<﹣4即m<﹣2成立.
综上可得①②成立时﹣4<m<﹣2.
故答案为:(﹣4,﹣2).
46.【2012年天津理科14】已知函数y的图象与函数y=kx﹣2的图象恰有两个交点,则实数k的取值范围是 .
【解答】解:y,
作出函数y与y=kx﹣2的图象如图所示:
∵函数y的图象与函数y=kx﹣2的图象恰有两个交点,
∴0<k<1或1<k<4.
故答案为:(0,1)∪(1,4).
47.【2011年江苏11】已知实数a≠0,函数f(x),若f(1﹣a)=f(1+a),则a的值为 .
【解答】解:当a>0时,1﹣a<1,1+a>1
∴2(1﹣a)+a=﹣1﹣a﹣2a解得a舍去
当a<0时,1﹣a>1,1+a<1
∴﹣1+a﹣2a=2+2a+a解得a
故答案为
48.【2011年上海理科13】设g(x)是定义在R上,以1为周期的函数,若函数f(x)=x+g(x)在区间[3,4]上的值域为[﹣2,5],则f(x)在区间[﹣10,10]上的值域为 .
【解答】解:法一:∵g(x)为R上周期为1的函数,则g(x)=g(x+1)
又∵函数f(x)=x+g(x)在[3,4]的值域是[﹣2,5]
令x+6=t,当x∈[3,4]时,t=x+6∈[9,10]
此时,f(t)=t+g(t)=(x+6)+g(x+6)=(x+6)+g(x)=[x+g(x)]+6
所以,在t∈[9,10]时,f(t)∈[4,11]…(1)
同理,令x﹣13=t,在当x∈[3,4]时,t=x﹣13∈[﹣10,﹣9]
此时,f(t)=t+g(t)=(x﹣13)+g(x﹣13)=(x﹣13)+g(x)=[x+g(x)]﹣13
所以,当t∈[﹣10,﹣9]时,f(t)∈[﹣15,﹣8]…(2)
…
由(1)(2)…得到,f(x)在[﹣10,10]上的值域为[﹣15,11]
故答案为:[﹣15,11]
法二:由题意f(x)﹣x=g(x) 在R上成立
故 f(x+1)﹣(x+1)=g(x+1)
所以f(x+1)﹣f(x)=1
由此知自变量增大1,函数值也增大1
故f(x)在[﹣10,10]上的值域为[﹣15,11]
故答案为:[﹣15,11]
49.【2010年江苏11】已知函数,则满足不等式f(1﹣x2)>f(2x)的x的范围是 .
【解答】解:由题意,可得
故答案为:
50.【2010年天津理科16】设函数f(x)=x2﹣1,对任意x∈[,+∞),f()﹣4m2f(x)≤f(x﹣1)+4f(m)恒成立,则实数m的取值范围是 .
【解答】解:依据题意得1﹣4m2(x2﹣1)≤(x﹣1)2﹣1+4(m2﹣1)在x∈[,+∞)上恒定成立,
即4m21在x∈[,+∞)上恒成立.
当x时,函数y1取得最小值,
∴4m2,即(3m2+1)(4m2﹣3)≥0,
解得m或m,
故答案为:.
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