2022年高考数学一轮复习小题多维练(新高考版)考点04函数的基本性质知识点1:函数的单调性例1.已知定义在R上的函数y=f(x)满足条件,且函数为奇函数,下列有关命题的说法错误的是( )A.函数f(x)是周期函数B.函数f(x)为R上的偶函数C.f(x)的图象关于点对称函数D.f(x)为R上的单调函数【答案】D【分析】由题意利用函数的周期性、奇偶性、单调性、图象的对称性,逐一判断各个选项是否正确,从而得出结论.【解答】解:定义在R上的函数y=f(x)满足条件,∴f(x+3)=f(x),故函数f(x)是周期等于3的周期函数,故A正确;由,∴f(x﹣+)=﹣f(x﹣),即f(x﹣)=﹣f(x﹣).再根据f(x)周期为3,可得f(x﹣)=f(x﹣+3)=f(x+),∴f(x﹣)=﹣f(x+).由函数为奇函数,∴f(x﹣)=﹣f(﹣x﹣),∴f(x+)=f(﹣x﹣).令x+=t,则f(t)=f(﹣t),故f(t)为偶函数,故f(x)为偶函数,故B正确;∵函数为奇函数,故它的图象关于原点对称,故把f(x﹣)向左平移个单位,得到f(x)的图象,∴f(x)的图象关于点对称,故C正确;由于f(x)为偶函数,故函数f(x)在(0,+∞)和(﹣∞,0)上单调性相反,
故f(x)在R上不单调,故D错误,故选:D.【知识点】函数奇偶性的性质与判断、函数单调性的性质与判断、函数的周期性练习:1.已知定义在[0,+∞)上的单调减函数f(x),若f(2a﹣1)>f(),则a的取值范围是( )A.B.C.D.【答案】D【分析】根据题意,由函数的定义域和单调性,分析可得0≤2a﹣1<,解可得a的取值范围,即可得答案.【解答】解:根据题意,f(x)是定义在[0,+∞)上的单调减函数,若f(2a﹣1)>f(),则有0≤2a﹣1<,解可得≤a<,即a的取值范围为[,),故选:D.【知识点】函数的单调性及单调区间、函数单调性的性质与判断2.下列四个函数在(﹣∞,0)上为增函数的是( )①y=|x|+1;②;③;④.A.①②B.②③C.③④D.①④【答案】C【分析】根据x∈(﹣∞,0),然后对每个函数去绝对值号,判断每个函数的单调性即可.【解答】解:①y=|x|+1在(﹣∞,0)上是减函数;②x∈(﹣∞,0)时,是常数函数,不是增函数;③x∈(﹣∞,0)时,是增函数;④x∈(﹣∞,0)时,是增函数.故选:C.【知识点】函数单调性的性质与判断3.若函数f(x)为R上的单调递增函数,且对任意实数x∈R,都有f[f(x)﹣ex]=e+1(e是自然对数的底数),则f(ln2)= .【答案】3【分析】设t=f(x)﹣ex,则f(x)=ex+t,则条件等价为f(t)=e+1,结合已知及函数的单调性可求t,
进而可求.【解答】解:设t=f(x)﹣ex,则f(x)=ex+t,则条件等价为f(t)=e+1,令x=t,则f(t)=et+t=e+1,∵函数f(x)为单调递增函数,∴函数为一对一函数,解得t=1,∴f(x)=ex+1,即f(ln2)=eln2+1=2+1=3.故答案为:3【知识点】函数单调性的性质与判断4.已知函数,则不等式f(3﹣x2)+f(2x)>0的解集为 ﹣ .【答案】{x|-1<x<3}【分析】先判断f(x)是奇函数且是R上的增函数,不等式可化为f(3﹣x2)>f(﹣2x),可得3﹣x2>﹣2x,从而求得它的解集.【解答】解:由题意得f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)==1﹣,故f(x)在(0,+∞)上是增函数,故它在(﹣∞,0)上也是增函数.又f(0)=0,故f(x)是R上的增函数.由不等式f(3﹣x2)+f(2x)>0,可得f(3﹣x2)>f(﹣2x),∴3﹣x2>﹣2x,解得﹣1<x<3,故原不等式的解集为{x|﹣1<x<3},故答案为:{x|﹣1<x<3}.【知识点】函数单调性的性质与判断5.已知函数f(x)的定义域是(0,+∞),且满足,如果对于0<x<y,都有f(x)>f(y),则不等式f(﹣x)+f(3﹣x)≥﹣2的解集为 ﹣ .【答案】[-1,0)【分析】令x=y=1易得f(1)=0;再令x=2,y=,可得f(2)值,求出f(4)=﹣2,由f(﹣x)+f(3﹣x)≥﹣2,得到f[x(x﹣3)]≥f(4),再由函数f(x)在定义域(0,+∞)上为减函数,能求出原不等式的解集.【解答】解(1)∵f(xy)=f(x)+f(y)∴令x=y=1得f(1)=f(1)+f(1),∴f(1)=0再令x=2,y=,∴f(1)=f(2)+f()=0,∴f(2)=﹣1令x=y=2,∴令x=y=2得f(4)=f(2)+f(2)=﹣2,∵对于0<x<y,都有f(x)>f(y).∴函数在(0,+∞)减函数,∵f(﹣x)+f(3﹣x)≥﹣2.
∴f(x)+f(x﹣3)≥f(4),∴f[x(x﹣3)]≥f(4),∴,解得﹣1≤x<0∴原不等式的解集为[﹣1,0),故答案为:[﹣1,0).【知识点】函数单调性的性质与判断、抽象函数及其应用知识点2:函数的最值与几何意义例1.定义在R上函数f(x)满足,且当x∈[0,1)时,f(x)=1﹣|2x﹣1|.若当x∈[m,+∞)时,,则m的最小值等于 .【分析】由已知可得,当x∈[n,n+1)(n∈Z)时,,作出图象,数形结合可得f()=,由此可得满足条件的实数m的最小值.【解答】解:根据题设可知,当x∈[1,2)时,x﹣1∈[0,1),故,当x∈[2,3)时,x﹣1∈[1,2),故f(x)=f(x﹣1)=(1﹣|2x﹣5|),同理可得:当x∈[n,n+1)(n∈Z)时,,∴当n≥4时,.作函数y=f(x)的图象,如图所示.在上,由,得,由图象可知当时,,故m的最小值为.故答案为:.
【知识点】函数的最值及其几何意义练习:1.若实数x、y满足3x2﹣2xy﹣y2=1,则的最大值为 .【分析】由3x2﹣2xy﹣y2=(3x+y)(x﹣y)=1得5x2+2xy+y2=[(3x+y)2+(x﹣y)2]=1+[3x+y﹣(x﹣y)]2=1+2(x+y)2,然后代入后结合基本不等式可求.【解答】解:实数x、y满足3x2﹣2xy﹣y2=(3x+y)(x﹣y)=1,∴5x2+2xy+y2=[(3x+y)2+(x﹣y)2]=[3x+y﹣(x﹣y)]2+1=2(x+y)2+1,若存在最大值,则x+y>0,∴===,当且仅当2(x+y)=时取等号,此时的最大值.故答案为:.【知识点】基本不等式及其应用、函数的最值及其几何意义2.已知函数f(x)=,若f(x)在区间(a,a+3)上既有最大值又有最小值,则实数a的取值范围为 .【答案】(-2,-1]【分析】画出函数f(x)的图象,若f(x)在(a,a+3)上既有最大值又有最小值,结合图象得到不等式求解即可.【解答】解:f(x)的图象如图所示
∵f(x)在(a,a+3)上既有最大值又有最小值,∴,解得﹣2<a≤﹣1,故a的取值范围为(﹣2,﹣1].故答案为:(﹣2,﹣1].【知识点】函数的最值及其几何意义、分段函数的应用3.函数f(x)=在(﹣∞,2)上的最小值是( )A.1B.2C.3D.0【答案】B【分析】用分母表示出分子,使用基本不等式得出最小值.【解答】解:f(x)===2﹣x+,∵x<2,∴2﹣x>0,∴2﹣x+≥2,当且仅当2﹣x=即x=1时取等号.∴f(x)的最小值为2.故选:B.【知识点】函数的最值及其几何意义4.已知函数的最大值为M,最小值为m,则M+m等于( )A.0B.2C.4D.8【答案】C【分析】令,判断函数g(x)为定义域上的奇函数,再由奇函数的对称性即可求得答案.
【解答】解:令,∵,∴函数g(x)为奇函数.∴g(x)max+g(x)min=0,故f(x)max﹣2+f(x)min﹣2=0,∴f(x)max+f(x)min=4.故选:C.【知识点】函数的最值及其几何意义5.已知函数f(x)=|x2﹣2x﹣3|在[﹣1,m]上的最大值为f(m),则m的取值范围是( )A.(﹣1,1]B.(﹣1,1+2]C.[1+2,+∞)D.(﹣1,1]∪[1+2,+∞)【答案】D【分析】本题先画出函数f(x)大致图象,然后根据图象对m进行分类谈论,即可得到m的取值范围.【解答】解:由题意,函数f(x)大致图象如下:根据题意及图,可知当﹣1<m≤1时,f(x)max=f(m).令x2﹣2x﹣3=4,解得x=1±2,则当1<m<1+2时,f(x)max=f(1)≠f(m)..当m≥1+2时,f(x)max=f(m).∴满足题意的m的取值范围为:(﹣1,1]∪[1+2,+∞).故选:D.【知识点】函数的最值及其几何意义知识点3:函数的奇偶性例1.已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,函数f(x)满足f(x)=﹣f(x+2),且x∈(0,1]时,f(x)=log2(x+1),则f(2019)+f(2020)=( )A.2B.﹣2C.1D.﹣1
【答案】D【分析】根据f(x+2)=﹣f(x)即可得出f(x)的周期为4,根据f(x)是R上的奇函数及f(1)=1即可求出f(0)=0,f(3)=﹣1,从而可得出f(2019)+f(2020)的值.【解答】解:因为f(x+2)=﹣f(x)所以f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),可得f(x)的最小正周期为4,由x∈(0,1]时f(x)=log2(x+1),可得f(1)=1,∴f(0)=0,f(3)=f(﹣1)=﹣1.∴f(2019)+f(2020)=f(3)+f(0)=﹣1+0=﹣1故选:D.【知识点】函数的值、函数奇偶性的性质与判断、抽象函数及其应用练习:1.定义在R上的偶函数f(x)满足,则f(2021)=( )A.﹣3或4B.﹣4或3C.3D.4【答案】D【分析】根据题意,利用特殊值分析可得f(1)=,解可得f(1)的值,结合函数的奇偶性可得=,则有f(x+2)=f(2﹣x),变形可得f(x+4)=f(x),即可得函数的周期性,则有f(2021)=f(1+2020)=f(1),即可得答案.【解答】解:根据题意,偶函数f(x)满足,则f(x)≥0,若x=﹣1,则f(1)==,解可得f(1)=4或﹣3,又由f(x)≥0,则f(x)=4,f(x)为偶函数,则=,则有f(x+2)=f(2﹣x),变形可得f(x+4)=f(x),则函数f(x)是周期为4的周期函数,则f(2021)=f(1+2020)=f(1)=4,故选:D.【知识点】函数奇偶性的性质与判断、抽象函数及其应用、函数的值2.已知函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,且当0≤x<1时,f(x)=2x+a,f(1)=0,则f(﹣3)+f(4﹣log27)=( )A.1B.﹣1C.D.【答案】D【分析】根据题意,由奇函数的性质可得f(0)=20+a=0,解可得a的值,即可得函数的解析式,结合函数的奇偶性与周期性求出f(﹣3)与f(4﹣log27)的值,计算即可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)是定义在R上的奇函数且当0≤x<1时,f(x)=2x+a,则f(0)=20+a=0,解可得a=﹣1,则f(x)=2x﹣1,函数f(x)是定义在R上周期为2的奇函数且f(1)=0,则f(﹣3)=f(1)=0,f(4﹣log27)=f(2﹣log27),又由2<log27<3,则﹣1<2﹣log27<0,则有0<log27﹣2<1,
则f(log27﹣2)=f(log2)=﹣1=,则f(4﹣log27)=﹣f(log27﹣2)=﹣;则f(﹣3)+f(4﹣log27)=0﹣=﹣;即答案为:﹣.故选:D.【知识点】函数奇偶性的性质与判断、函数的周期性3.已知定义在R上的函数y=f(x)满足条件,且函数为奇函数,下列有关命题的说法错误的是( )A.函数f(x)是周期函数B.函数f(x)为R上的偶函数C.f(x)的图象关于点对称函数D.f(x)为R上的单调函数【答案】D【分析】由题意利用函数的周期性、奇偶性、单调性、图象的对称性,逐一判断各个选项是否正确,从而得出结论.【解答】解:定义在R上的函数y=f(x)满足条件,∴f(x+3)=f(x),故函数f(x)是周期等于3的周期函数,故A正确;由,∴f(x﹣+)=﹣f(x﹣),即f(x﹣)=﹣f(x﹣).再根据f(x)周期为3,可得f(x﹣)=f(x﹣+3)=f(x+),∴f(x﹣)=﹣f(x+).由函数为奇函数,∴f(x﹣)=﹣f(﹣x﹣),∴f(x+)=f(﹣x﹣).令x+=t,则f(t)=f(﹣t),故f(t)为偶函数,故f(x)为偶函数,故B正确;∵函数为奇函数,故它的图象关于原点对称,故把f(x﹣)向左平移个单位,得到f(x)的图象,
∴f(x)的图象关于点对称,故C正确;由于f(x)为偶函数,故函数f(x)在(0,+∞)和(﹣∞,0)上单调性相反,故f(x)在R上不单调,故D错误,故选:D.【知识点】函数奇偶性的性质与判断、函数单调性的性质与判断、函数的周期性4.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,且f(﹣2)=0,则不等式f(x﹣2)<0的解集为 .【答案】(0,4)【分析】根据题意,由函数的奇偶性与单调性分析可得f(x﹣2)<0⇒f(|x﹣2|)<f(2)⇒|x﹣2|<2,解可得x的取值范围,即可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)是定义在R上的偶函数,则f(x﹣2)=f(|x﹣2|),f(﹣2)=f(2),又由当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,且f(﹣2)=0,则f(x﹣2)<0⇒f(|x﹣2|)<f(2)⇒|x﹣2|<2,解可得:0<x<4,即不等式f(x﹣2)<0的解集为(0,4),故答案为:(0,4)【知识点】函数奇偶性的性质与判断5.已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,且满足f(x+2)=﹣f(x),当x∈[﹣2,0]时,f(x)=﹣x2﹣2x,则当x∈[4,6]时,y=f(x)的最小值为 ﹣ .【答案】-1【分析】可根据f(x+2)=﹣f(x)得出f(x+4)=f(x),即得出f(x)的周期为4,再根据f(x)是奇函数,且x∈[﹣2,0]时,f(x)=﹣x2﹣2x,即可求出x∈[0,2]时,f(x)=x2﹣2x.然后设x∈[4,6],从而得出x﹣4∈[0,2],从而可以得出x∈[4,6]时f(x)=x2﹣10x+24,这样配方即可求出f(x)在[4,6]上的最小值.【解答】解:∵f(x+2)=﹣f(x),∴f(x+4)=f(x),即f(x)的周期为4,∵f(x)是奇函数,且x∈[﹣2,0]时,f(x)=﹣x2﹣2x,设x∈[0,2],﹣x∈[﹣2,0],则f(﹣x)=﹣x2+2x=﹣f(x),∴x∈[0,2]时,f(x)=x2﹣2x,设x∈[4,6],则x﹣4∈[0,2],∴f(x)=f(x﹣4)=(x﹣4)2﹣2(x﹣4)=x2﹣10x+24=(x﹣5)2﹣1,∴x=5时,f(x)取最小值﹣1.故答案为:﹣1.【知识点】函数奇偶性的性质与判断知识点4:函数的周期性
例1.已知函数f(x)是奇函数,且f(x+2)=﹣f(x),若f(x)在[﹣1,0]上是增函数,的大小关系是( )A.B.C.D.【答案】D【分析】由f(x+2)=﹣f(x),得f(x+4)=f(x),利用函数奇偶性单调性之间的关系,即可比较大小.【解答】解:∵f(x+2)=﹣f(x),函数f(x)是奇函数,∴f(x+2)=﹣f(x)=f(﹣x),∴函数f(x)关于x=1对称,且f(x+4)=f(x),∴函数是周期为4的周期数列.∵f(x)在[﹣1,0]上是增函数,∴f(x)在[﹣1,1]上是增函数,f(x)在[1,2]上是减函数,f()=f(4+)=f()=f(),∵f(x)在[1,2]上是减函数,且1<<,∴f(1)>f()>f(),即f()<f()<f(1),故选:D.【知识点】函数的周期性、奇偶性与单调性的综合练习:1.已知f(x)是定义在R上周期为2的函数,当x∈[﹣1,1]时,f(x)=|x|,那么当x∈[﹣7,﹣5]时,f(x)=( )A.|x+3|B.|x﹣3|C.|x+6|D.|x﹣6|【答案】C【分析】当x∈[﹣7,﹣5]时,x+6∈[﹣1,1].再利用周期性即可得出.【解答】解:当x∈[﹣7,﹣5]时,x+6∈[﹣1,1].∴f(x)=f(x+6)=|x+6|,故选:C.【知识点】函数的周期性2.已知定义在R上的函数f(x)满足①f(2﹣x)=f(x)②f(x+2)=f(x﹣2)③x1,x2∈[1,3]时,
<0则f(2014),f(2015),f(2016)的大小关系为( )A.f(2014)>f(2015)>f(2016)B.f(2016)>f(2014)>f(2015)C.f(2016)=f(2014)>f(2015)D.f(2014)>f(2015)=f(2016)【答案】C【分析】根据已知可得函数f(x)的图象关于直线x=1对称,周期为4,且在[1,3]上为减函数,进而可比较f(2014),f(2015),f(2016)的大小.【解答】解:∵函数f(x)满足:①f(2﹣x)=f(x),故函数的图象关于直线x=1对称;②f(x+2)=f(x﹣2),故函数的周期为4;③x1,x2∈[1,3]时,<0,故函数在[1,3]上为减函数;故f(2014)=f(2),f(2015)=f(3),f(2016)=f(0)=f(2),故f(2016)=f(2014)>f(2015),故选:C.【知识点】函数的周期性3.设f(x)是定义域在R上且周期为2的函数,在区间[﹣1,1]上,其中a,b∈R,若,则a+3b的值为 ﹣ .【答案】-10【分析】利用周期可得f(﹣1)=f(1),f()=f(﹣),列出方程组即可解出a,b的值.【解答】解:∵f(x)是周期为2的函数,∴f()=f(﹣)=﹣+1,又f()==,∴﹣+1=,①又f(﹣1)=f(1),
∴﹣a+1=,②,联立①②可得a=2,b=﹣4.∴a+3b=﹣10.故答案为:﹣10.【知识点】函数的周期性4.已知f(x)是定义在R上的函数,且满足,当2≤x≤3时,f(x)=2x,则= 【分析】通过关系式可以算出函数的周期为4,再利用周期为4把化成满足2≤x≤3的定义域内,得到,代入到解析式中求得相应的值.【解答】解:∵,∴,∴f(x)的周期为4,∵,∴∈[2,3],∴,故答案为:.【知识点】函数的周期性5.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,则m的最大值是 .【分析】先判断f(x+1)=2f(x)对于函数f(x)图象的变换,确定x所在的区间,求出解析式,得到m的最大值.【解答】解:当x∈(0,1]时,函数f(x)在(0,0.5)上递减,在(0.5,1]上递增,所以fmin=f(0.5)=﹣,
因为f(x+1)=2f(x),当图象向右平移2个单位时,最小值变为原来的2倍,最小值不断变小,当图象向左平移2个单位时,最小值变为原来的,最小值不断变大.当x∈(1,2]时,fmin=f(1.5)=﹣,x﹣1∈(0,1],所以f(x)=f(x﹣1+1)=2f(x﹣1)=2(x﹣1)(x﹣2),当x∈(2,3]时,fmin=f(1.5)=﹣1,当x∈(1,2],x﹣1∈(0,1],f(x)=f(x﹣1+1)=2f(x﹣1)=4(x﹣2)(x﹣3),令4(x﹣2)(x﹣3)=﹣,则x=,根据题意,故m最大值为.故答案为:.【知识点】函数的周期性知识点5:函数恒成立问题例1.已知f(x)=x|x|,对任意的x∈R,f(ax2)+4f(3﹣x)≥0恒成立,则实数a的最小值是( )A.B.C.D.【答案】C【分析】先判断函数的奇偶性与单调性,将不等式转化为ax2﹣2x+6≥0恒成立,由二次函数的性质即可求解.【解答】解:f(x)=x|x|,定义域为R,且f(﹣x)=﹣x|﹣x|=﹣x|x|=﹣f(x),所以f(x)为奇函数,当x≥0时,f(x)=x2为增函数,所以当x<0时,f(x)为增函数,所以f(x)=x|x|是R上的增函数,且f(kx)=k2f(x),因为f(ax2)+4f(3﹣x)≥0,所以f(ax2)≥﹣4f(3﹣x)=4f(x﹣3)=f(2x﹣6),所以ax2≥2x﹣6,即ax2﹣2x+6≥0恒成立,所以a>0且△=4﹣24a≤0,故a≥,即a的最小值是.故选:C.【知识点】函数恒成立问题练习:1.设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2,若对任意x∈[﹣3,3],不等式f(x+a)≥4f(x)恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.[3,+∞)B.[﹣3,+∞)C.[﹣3,3]D.(0,1)【答案】A【分析】由f(x)为奇函数,求得f(x)=x|x|,判断f(x)在R上递增,原不等式化为x+a≥2x对任意x∈[﹣3,3]恒成立,运用参数分离和函数的最值求法,可得所求范围.【解答】解:f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2,可得x<0时,f(x)=﹣x2,则f(x)=x|x|,由f(x)在[0,+∞)递增,(﹣∞,0)递增,且f(x)连续,f(0)=0,可得f(x)在R上为增函数,f(x+a)≥4f(x)即为f(x+a)≥f(2x),可得x+a≥2x对任意x∈[﹣3,3]恒成立,即有a≥x对任意x∈[﹣3,3]恒成立,则a≥3,即a的取值范围是[3,+∞).故选:A.【知识点】函数奇偶性的性质与判断、函数恒成立问题2.若两个正实数x,y满足,对这样的x,y,不等式恒成立,则实数m的取值范围是( )A.(﹣1,4)B.(﹣4,1)C.(﹣∞,﹣4)∪(1,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(4,+∞)【答案】A【分析】利用基本不等式可把问题转化为解不等式m2﹣3m<4,由此容易得解.【解答】解:由,当且仅当“x=4y”时取等号,故m2﹣3m<4,解得﹣1<m<4,故选:A.【知识点】函数恒成立问题3.若不等式ax2+(a﹣4)x+a<0对于x∈R恒成立,则a的取值范围是 ﹣∞ ﹣ .【答案】(-∞,-4)【分析】讨论a的符号,根据二次不等式解法列不等式组求出a的范围.【解答】解:若a=0,不等式等价于﹣4x<0,即x>0,显然不符合题意,若a≠0,由ax2+(a﹣4)x+a<0对于x∈R恒成立可得:,解得a<﹣4.故答案为:(﹣∞,﹣4).【知识点】函数恒成立问题4.已知函数f(x)=x2+1,g(x)=logax+2x,且x∈(1,2)时,f(x)<g(x)恒成立,则a的取值范围为 .
【答案】(1,2]【分析】构造函数,利用函数恒成立,通过a的范围判断求解即可.【解答】解:函数f(x)=x2+1,g(x)=logax+2x,且x∈(1,2)时,f(x)<g(x)恒成立,可得logax+2x﹣x2﹣1>0恒成立,即logax﹣(x﹣1)2>0在x∈(1,2)时,恒成立;显然a∈(0,1)不成立,所以a>1,此时logax>0,y=logax是增函数,logax﹣(x﹣1)2>0在x∈(1,2)时,恒成立,可得logax>1,解得a∈(1,2].故答案为:(1,2].【知识点】函数恒成立问题5.己知函数f(x)=2tx+ln(x﹣n+2),g(x)=﹣t,若函数h(x)=﹣(1﹣n)x+n﹣8在(﹣∞,+∞)上是增函数,且f(x)g(x)≤0在定义域上恒成立,则实数t的取值范围是 .【分析】利用导数可得n=2,则在(0,+∞)上恒成立,且t=0时显然不满足条件,再以t<0及t>0两种情况讨论即可.【解答】解:h′(x)=4x2﹣2nx﹣(1﹣n),由题意,h′(x)≥0恒成立,则(﹣2n)2+16(1﹣n)≤0,即n2﹣4n+4≤0恒成立,所以n=2,∴f(x)=2tx+lnx,∴≤0在(0,+∞)上恒成立,t=0时显然不满足条件,①当t<0时,恒成立,则2tx+lnx≤0在(0,+∞)上恒成立,即恒成立,令,则,显然,当x=e时,函数φ(x)取得最小值为,∴;②当t>0时,(2tx+lnx)(tx﹣1)≥0在(0,+∞)上恒成立,当tx﹣1≥0,即时,2tx+lnx≥0恒成立,则,解得0<t≤e2,当tx﹣1≤0,即时,2tx+lnx≤0恒成立,则,解得t≥e2,故t=e2,综上,实数t的取值范围是.故答案为:.【知识点】函数恒成立问题
1.已知函数f(x)的定义域为R,且对任意两个不相等的实数a,b都有(a﹣b)[f(a)﹣f(b)]>0,则不等式f(3x﹣1)>f(x+5)的解集为( )A.(﹣∞,3)B.(﹣∞,2)C.(3,+∞)D.(2,+∞)【答案】C【分析】根据题意可得出f(x)在R上是增函数,从而由原不等式可得出3x﹣1>x+5,然后解出x的范围即可.【解答】解:不妨设a>b,∵(a﹣b)[f(a)﹣f(b)]>0,∴f(a)>f(b),∴f(x)是R上的增函数,原不等式等价于3x﹣1>x+5,解得x>3,∴原不等式的解集为(3,+∞).故选:C.【知识点】函数单调性的性质与判断2.已知函数是R上的增函数,则实数a的取值范围是( )A.(1,+∞)B.(1,8)C.(4,8)D.[4,8)【答案】D【分析】先分区间保证函数f(x)单调递增,再使函数在端点x=1处满足(4﹣)×1+2≤a1即可.【解答】解:因为f(x)为R上的增函数,所以有:当x>1时f(x)=ax单调递增,则a>1①;当x≤1时f(x)=单调递增,则4﹣>0,解得a<8②;且(4﹣)×1+2≤a1,解得a≥4③.综合①②③,得实数a取值范围是[4,8).故选:D.【知识点】函数单调性的性质与判断3.设函数f(x)=x+2,g(x)=x2﹣x﹣1.用M(x)表示f(x),g(x)中的较大者,记为M(x)=max{f(x),g(x)},则M(x)的最小值是( )A.1B.3C.0D.【答案】A【分析】先通过比较求出函数的解析式,再各段求出最小值即可.【解答】解:令x2﹣x﹣1≥x+2,解得x≥3或x≤﹣1,
则M(x)=,当x≥3或x≤﹣1时,M(x)min=M(﹣1)=1,当﹣1<x<3时,函数没有最小值,综上:函数的最小值为1,故选:A.【知识点】函数的最值及其几何意义4.若函数f(x)=在(﹣∞,a]上的最大值为4,则a的取值范围为( )A.[1,+∞)B.(﹣∞,1]C.[1,15]D.[1,17]【答案】C【分析】当x=1时,f(x)=2x+2此时的最大值为4,可知a≥1,而x>1时,f(x)=log2(x+1)单调性递增,其f(x)max≤4,然后求出a的范围;【解答】解:由题意,当x≤1时,f(x)=2x+2,此时的最大值为4,当x>1时,f(x)=log2(x+1)单调性递增,其最大值f(x)max≤4,令log2(x+1)≤4,解得x≤15,所以a的取值范围为[1,15].故选:C.【知识点】函数的最值及其几何意义5.已知f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x﹣2,则的值为( )A.B.C.D.【答案】C【分析】根据题意,由函数的解析式求出f()的值,结合函数的奇偶性计算可得答案.【解答】解:根据题意,当x>0时,f(x)=x﹣2,则f()=﹣2=﹣,又由f(x)为奇函数,则f(﹣)=﹣f()=,故选:C.【知识点】函数的值、函数奇偶性的性质与判断6.已知定义在R上的函数y=f(x+1)﹣3是奇函数,当x∈(1,+∞)时,f'(x)≥x+﹣3,则不等式[f(x)﹣3]ln(x+1)>0的解集为( )A.(1,+∞)B.(﹣1,0)∪(e,+∞)C.(0,1)∪(e,+∞)D.(﹣1,0)∪(1,+∞)【答案】D【分析】根据已知可得对∀x∈(0,+∞),均有f'(x+1)≥0,从而可得y=f(x+1)﹣3在(0,+
∞)上单调递增,由函数的奇偶性可知函数y=f(x+1)﹣3在R上单调递增,作出函数y=f(x+1)﹣3的大致图象,利用图象的平移可得f(x)﹣3的图象,数形结合即可求得不等式的解集.【解答】解:因为x∈(1,+∞)时,f'(x)≥x+﹣3,则可令x=x1+1,此时x1>0,所以当x1∈(0,+∞)时,f'(x1+1)≥x1+﹣2,即对∀x∈(0,+∞),均有f'(x+1)≥0,因为y=f(x+1)﹣3,所以y′=f′(x+1),所以y=f(x+1)﹣3在(0,+∞)上单调递增,由函数y=f(x+1)﹣3是奇函数,所以函数y=f(x+1)﹣3在R上单调递增,故可大致画出函数y=f(x+1)﹣3的图象,对于f(x)﹣3只需要将y=f(x+1)﹣3向右平移1个单位即可得到,当x>0时,ln(x+1)>0,此时只需要f(x)>3即可,由图象可知,此时x∈(1,+∞),当﹣1<x<0时,ln(x+1)<0,此时只需要f(x)<3即可,由图象可知,此时x∈(﹣1,0).综上,不等式的解集为(﹣1,0)∪(1,+∞).故选:D.【知识点】利用导数研究函数的单调性、函数奇偶性的性质与判断7.已知函数f(x)对任意x∈R都有f(x+2)=﹣f(x),且当x∈[0,2)时,f(x)=log2(x+1),则f(2021)﹣f(﹣2021)=( )A.2B.1C.﹣1D.﹣2【答案】A【分析】根据f(x+2)=﹣f(x),求得f(x)的周期为4,从而可求函数值.【解答】解:∵f(x+2)=﹣f(x),∴f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),
∴f(x)是周期为4的周期函数,∵当x∈[0,2)时,f(x)=log2(x+1),∴f(2021)=f(1)=log22=1,由f(x+2)=﹣f(x),可得f(x)=﹣f(x+2),f(﹣2021)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣1,∴f(2021)﹣f(﹣2021)=2.故选:A.【知识点】函数的值、抽象函数及其应用8.已知函数f(x)是R上的偶函数.若对于x≥0都有f(x)=f(2+x),且当x∈[0,2)时,f(x)=log2(x+1),则f(﹣2019)+f(2020)的值为( )A.﹣2B.﹣1C.1D.2【答案】C【分析】先求出函数的周期T=2,所以f(﹣2019)+f(2020)=f(2019)+f(2020)=f(1)+f(0),在代入解析式求值即可.【解答】解:因为f(x)为R上的偶函数,所以f(x)=f(﹣x),又因为对于x≥0,都有f(x)=f(2+x),所以函数f(x)的周期T=2,f(﹣2019)+f(2020)=f(2019)+f(2020)=f(1)+f(0)=log2(1+1)+log2(0+1)=1+0=1.故选:C.【知识点】函数奇偶性的性质与判断、函数的周期性9.对∀x∈R,不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0恒成立,则a的取值范围是( )A.﹣2<a≤2B.﹣2≤a≤2C.a<﹣2或a≥2D.a≤﹣2或a≥2【答案】A【分析】对a讨论,结合二次函数的图象与性质,解不等式即可得到a的取值范围.【解答】解:不等式(a﹣2)x2﹣2(a﹣2)x﹣4<0对一切x∈R恒成立,当a﹣2=0,即a=2时,﹣4<0恒成立,满足题意;当a﹣2≠0时,要使不等式恒成立,需,即有,解得﹣2<a<2.综上可得,a的取值范围为(﹣2,2].故选:A.【知识点】函数恒成立问题10.正数a,b满足9a+b=ab,若不等式a+b≥﹣x2+2x+18﹣m对任意实数x恒成立,则实数m的取值范围是
( )A.[3,+∞)B.(﹣∞,3]C.(﹣∞,6]D.[6,+∞)【答案】A【分析】求出a+b=(a+b)(+)=10++≥10+6=16(当且仅当b=3a时取等号),问题转化为m≥﹣x2+2x+2对任意实数x恒成立,运用二次函数的最值求法和恒成立思想,即可求出实数m的取值范围.【解答】解:∵正数a,b满足+=1,∴a+b=(a+b)(+)=10++≥10+2=10+6=16(当且仅当b=3a时取等号).由不等式a+b≥﹣x2+2x+18﹣m对任意实数x恒成立,可得﹣x2+2x+18﹣m≤16对任意实数x恒成立,即m≥﹣x2+2x+2对任意实数x恒成立,即m≥﹣(x﹣1)2+3对任意实数x恒成立,∵﹣(x﹣1)2+3的最大值为3,∴m≥3,故选:A.【知识点】函数恒成立问题11.已知函数,则f(x)的递减区间是 .【分析】根据对勾函数的性质画出函数的图象,结合图象求出函数的递减区间即可.【解答】解:画出函数f(x)的图象,如图示:,结合图象,函数f(x)在(0,),(1,2)递减,故答案为:(0,),(1,2).【知识点】函数单调性的性质与判断
12.已知f(x)=是定义在R上的减函数,那么a的取值范围是 .【分析】由题意可得,由此求得a的取值范围.【解答】解:由于f(x)=是定义在R上的减函数,∴,求得≤a<,故答案为:[,).【知识点】函数单调性的性质与判断13.函数f(x)=|3﹣x|+|x﹣7|的最小值等于 .【答案】4【分析】通过讨论x的范围,求出f(x)的分段函数的形式,画出函数的图象,结合图象求出函数的最小值即可.【解答】解:f(x)=|3﹣x|+|x﹣7|=,画出函数f(x)的图象,如图示:,结合图象,函数的最小值是4,故答案为:4.【知识点】函数的最值及其几何意义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 .
【分析】①代入a的值,求出f(x)在各个区间的最小值即可判断;②通过讨论a的范围,再讨论x≥1和x<1的情况,求出满足f(x)恰有2个零点的a的范围即可.【解答】解:①若a=1,x≥1时,f(x)=log2x﹣1,f(x)在[1,+∞)递增,f(x)的最小值是f(1)=﹣1,x<1时,f(x)=5(x﹣1)(x﹣3)=5(x2﹣4x+3),f(x)在(﹣∞,1)递减,f(x)>f(1),故f(x)的最小值是﹣1;②a=0时,x≥1时,f(x)=log2x,f(x)递增,f(x)有1个零点是x=1,x<1时,f(x)=5x2,f(x)有1个零点是x=0,故a=0时,f(x)恰有2个零点,符合题意;a>0时,x≥1时,f(x)=log2x﹣a,f(x)递增,f(x)≥f(1)=﹣a<0,f(x)在[1,+∞)1个零点,x<1时,f(x)=5(x﹣a)(x﹣3a),若f(x)在(﹣∞,1)恰有1个零点,则零点是x=a<1,3a>1,解得:<a<1,a<0时,x≥1时,f(x)=log2x﹣a,f(x)递增,f(x)≥f(1)=﹣a>0,f(x)在[1,+∞)0个零点,x<1时,f(x)=5(x﹣a)(x﹣3a)恰有2个零点,则x=a<0,x=3a<0,符合题意,当a=时,f(x)=,当x<1时,函数1个零点是,当x>1时,函数1个零点是,共2个零点,故a=符合题意,综上,若f(x)恰有2个零点,则a≤0或≤a<1,故答案为:﹣1,(﹣∞,0]∪[,1).【知识点】函数的最值及其几何意义15.若函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,,则函数y=f(x)在R上的解析式为f(x)= .【分析】利用已知奇函数定义,先由x>0时函数解析式求出x<0时的解析式,再由奇函数性质求解f(0),即可求解.【解答】解:因为y=f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,,设x<0,则﹣x>0,
故f(x)=﹣f(﹣x)=﹣()﹣x﹣1=﹣1﹣2x,由奇函数性质得,f(0)=0,故f(x)=.故答案为:.【知识点】函数解析式的求解及常用方法、函数奇偶性的性质与判断16.设奇函数f(x)的定义域为R,且对任意实数x满足f(x+1)=﹣f(x),若当x∈[0,1]时,f(x)=2x﹣1,则f()= .【分析】利用已知的f(x+1)=﹣f(x)得到函数的周期,再利用奇偶性结合周期性将给定值转换到给定区间,求得结果即可【解答】解:∵f(x+1)=﹣f(x),∴f(x)=﹣f(x+1)∴f(x+1)=﹣f(x+2)∴f(x)=f(x+2)∴f(x)为周期为2的奇函数.∴.∵f(x)周期为2,∴.故.【知识点】函数的周期性17.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时f(x)=x2,则当x<0时,f(x)= ;若对任意的x∈[a﹣1,a+1],恒有f(x+a)>a2f(x),则实数a的取值范围是 .【分析】由当x≥0时,f(x)=x2,函数是奇函数,可得当x<0时,f(x)=﹣x2,从而f(x)在R上是单调递增函数,且满足a2f(x)=f(ax),再根据不等式f(x+a)>a2f(x)=f(ax),在x∈[a﹣
1,a+1],恒成立,利用一次函数的单调性,可得不等式,即可得出答案.【解答】解:当x≥0时,f(x)=x2,∵函数是奇函数,∴当x<0时,f(x)=﹣x2,∴f(x)=x|x|,∴f(x)在R上是单调递增函数,且满足a2f(x)=f(ax),∵不等式f(x+a)>a2f(x)=f(ax)在x∈[a﹣1,a+1]恒成立,∴x+a>ax即(a﹣1)x﹣a<0在x∈[a﹣1,a+1]恒成立,即有,即为,可得<a<,故答案为:﹣x2,(,).【知识点】函数恒成立问题18.设f(x)是定义在R上的周期为3的函数,当x∈[﹣2,1)时,,则= .【分析】推导出f()=f(﹣)=4×(﹣)2﹣2=,由此能求出=f()=.【解答】解:∵f(x)是定义在R上的周期为3的函数,当x∈[﹣2,1)时,,∴f()=f(﹣)=4×(﹣)2﹣2=,=f()=.故答案为:.【知识点】函数的值、函数的周期性
1.(2020•新课标Ⅱ)若2x﹣2y<3﹣x﹣3﹣y,则( )A.ln(y﹣x+1)>0B.ln(y﹣x+1)<0C.ln|x﹣y|>0D.ln|x﹣y|<0【答案】A【分析】方法一:由2x﹣2y<3﹣x﹣3﹣y,可得2x﹣3﹣x<2y﹣3﹣y,令f(x)=2x﹣3﹣x,则f(x)在R上单调递增,且f(x)<f(y),结合函数的单调性可得x,y的大小关系,结合选项即可判断.方法二:根据条件取x=﹣1,y=0,即可排除错误选项.【解答】解:方法一:由2x﹣2y<3﹣x﹣3﹣y,可得2x﹣3﹣x<2y﹣3﹣y,令f(x)=2x﹣3﹣x,则f(x)在R上单调递增,且f(x)<f(y),所以x<y,即y﹣x>0,由于y﹣x+1>1,故ln(y﹣x+1)>ln1=0.方法二:取x=﹣1,y=0,满足2x﹣2y<3﹣x﹣3﹣y,此时ln(y﹣x+1)=ln2>0,ln|x﹣y|=ln1=0,可排除BCD.故选:A.【知识点】函数单调性的性质与判断2.(2019•新课标Ⅲ)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)【答案】C【分析】根据log34>log33=1,,结合f(x)的奇偶和单调性即可判断.【解答】解:∵f(x)是定义域为R的偶函数∴,∵log34>log33=1,,
∴0f(x)在(0,+∞)上单调递减,∴>>,故选:C.【知识点】函数奇偶性的性质与判断、函数单调性的性质与判断3.(2019•北京)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A.y=xB.y=2﹣xC.y=logxD.y=【答案】A【分析】判断每个函数在(0,+∞)上的单调性即可.【解答】解:在(0,+∞)上单调递增,和在(0,+∞)上都是减函数.故选:A.【知识点】函数单调性的性质与判断4.(2017•上海)函数f(x)=(x﹣1)2的单调递增区间是( )A.[0,+∞)B.[1,+∞)C.(﹣∞,0]D.(﹣∞,1]【答案】B【分析】根据二次函数的性质求出函数的递增区间即可.【解答】解:函数f(x)的对称轴是x=1,开口向上,故f(x)在[1,+∞)递增,故选:B.【知识点】函数的单调性及单调区间5.(2017•山东)若函数exf(x)(e=2.71828…是自然对数的底数)在f(x)的定义域上单调递增,则称函数f(x)具有M性质,下列函数中具有M性质的是( )A.f(x)=2﹣xB.f(x)=x2C.f(x)=3﹣xD.f(x)=cosx【答案】A【分析】根据已知中函数f(x)具有M性质的定义,可得f(x)=2﹣x时,满足定义.【解答】解:当f(x)=2﹣x时,函数exf(x)=()x在R上单调递增,函数f(x)具有M性质,故选:A.【知识点】函数单调性的性质与判断6.(2020•海南)已知函数f(x)=lg(x2﹣4x﹣5)在(a,+∞)上单调递增,则a的取值范围是( )A.(2,+∞)B.[2,+∞)C.(5,+∞)D.[5,+∞)【答案】D
【分析】由对数式的真数大于0求得函数的定义域,令t=x2﹣4x﹣5,由外层函数y=lgt是其定义域内的增函数,结合复合函数的单调性可知,要使函数f(x)=lg(x2﹣4x﹣5)在(a,+∞)上单调递增,需内层函数t=x2﹣4x﹣5在(a,+∞)上单调递增且恒大于0,转化为(a,+∞)⊆(5,+∞),即可得到a的范围.【解答】解:由x2﹣4x﹣5>0,得x<﹣1或x>5.令t=x2﹣4x﹣5,∵外层函数y=lgt是其定义域内的增函数,∴要使函数f(x)=lg(x2﹣4x﹣5)在(a,+∞)上单调递增,则需内层函数t=x2﹣4x﹣5在(a,+∞)上单调递增且恒大于0,则(a,+∞)⊆(5,+∞),即a≥5.∴a的取值范围是[5,+∞).故选:D.【知识点】复合函数的单调性7.(2018•全国)f(x)=ln(x2﹣3x+2)的递增区间是( )A.(﹣∞,1)B.(1,)C.(,+∞)D.(2,+∞)【答案】D【分析】令t=x2﹣3x+2=(x﹣1)(x﹣2)>0,求得函数的定义域,根据f(x)=lnt,本题即求函数t在定义域内的增区间,结合二次函数的性质可得函数t在定义域内的增区间.【解答】解:令t=x2﹣3x+2=(x﹣1)(x﹣2)>0,求得x<1或x>2,故函数的定义域为{x|x<1或x>2},f(x)=lnt,本题即求函数t在定义域内的增区间.结合二次函数的性质可得函数t在定义域内的增区间为(2,+∞),故选:D.【知识点】复合函数的单调性8.(2019•上海)已知ω∈R,函数f(x)=(x﹣6)2•sin(ωx),存在常数a∈R,使f(x+a)为偶函数,则ω的值可能为( )A.B.C.D.【答案】C【分析】直接利用三角函数的性质的应用和函数的奇偶性的应用求出结果.【解答】解:由于函数f(x)=(x﹣6)2•sin(ωx),存在常数a∈R,f(x+a)为偶函数,则:f(x+a)=(x+a﹣6)2•sin[ω(x+a)],由于函数为偶函数,故:a=6,所以:,当k=1时.ω=故选:C.【知识点】函数奇偶性的性质与判断
9.(2019•海南)设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=ex﹣1,则当x<0时,f(x)=( )A.e﹣x﹣1B.e﹣x+1C.﹣e﹣x﹣1D.﹣e﹣x+1【答案】D【分析】设x<0,则﹣x>0,代入已知函数解析式,结合函数奇偶性可得x<0时的f(x).【解答】解:设x<0,则﹣x>0,∴f(﹣x)=e﹣x﹣1,∵设f(x)为奇函数,∴﹣f(x)=e﹣x﹣1,即f(x)=﹣e﹣x+1.故选:D.【知识点】函数解析式的求解及常用方法、函数奇偶性的性质与判断10.(2019•天河区)已知偶函数f(x),当x∈[0,2)时,f(x)=﹣,当x∈[2,+∞)时,f(x)=log2x,则f(﹣4)+f(﹣)=( )A.﹣4B.0C.D.【答案】D【分析】根据题意,由函数的解析式求出f(﹣4)与f(﹣)的值,结合函数的奇偶性可得f(4)与f()的值,计算可得答案.【解答】解:根据题意,当x∈[0,2)时,f(x)=﹣,则f()=﹣=﹣,当x∈[2,+∞)时,f(x)=log2x,f(4)=log24=2,又由f(x)为偶函数,则f(﹣4)=f(4)=2,f(﹣)=f()=﹣;则f(﹣4)+f(﹣)=2﹣=;故选:D.【知识点】函数奇偶性的性质与判断11.(2018•新课标Ⅱ)已知f(x)是定义域为(﹣∞,+∞)的奇函数,满足f(1﹣x)=f(1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=( )A.﹣50B.0C.2D.50【答案】C【分析】根据函数奇偶性和对称性的关系求出函数的周期是4,结合函数的周期性和奇偶性进行转化求解即可.【解答】解:∵f(x)是奇函数,且f(1﹣x)=f(1+x),∴f(1﹣x)=f(1+x)=﹣f(x﹣1),f(0)=0,则f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,∵f(1)=2,∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(1﹣2)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2,
f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0﹣2+0=0,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2+0=2,故选:C.【知识点】函数奇偶性的性质与判断12.(2020•海南)若定义在R的奇函数f(x)在(﹣∞,0)单调递减,且f(2)=0,则满足xf(x﹣1)≥0的x的取值范围是( )A.[﹣1,1]∪[3,+∞)B.[﹣3,﹣1]∪[0,1]C.[﹣1,0]∪[1,+∞)D.[﹣1,0]∪[1,3]【答案】D【分析】根据函数奇偶性的性质,然后判断函数的单调性,利用分类讨论思想进行求解即可.【解答】解:∵定义在R的奇函数f(x)在(﹣∞,0)单调递减,且f(2)=0,f(x)的大致图象如图:∴f(x)在(0,+∞)上单调递减,且f(﹣2)=0;故f(﹣1)<0;当x=0时,不等式xf(x﹣1)≥0成立,当x=1时,不等式xf(x﹣1)≥0成立,当x﹣1=2或x﹣1=﹣2时,即x=3或x=﹣1时,不等式xf(x﹣1)≥0成立,当x>0时,不等式xf(x﹣1)≥0等价为f(x﹣1)≥0,此时,此时1<x≤3,当x<0时,不等式xf(x﹣1)≥0等价为f(x﹣1)≤0,即,得﹣1≤x<0,综上﹣1≤x≤0或1≤x≤3,即实数x的取值范围是[﹣1,0]∪[1,3],故选:D.【知识点】奇偶性与单调性的综合
13.(2019•天津)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]【答案】C【分析】分2段代解析式后,分离参数a,再构造函数求最值可得.【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﹣x+﹣2)≤﹣(2﹣2)=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.【知识点】函数恒成立问题14.(2017•天津)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,]【答案】A【分析】讨论当x≤1时,运用绝对值不等式的解法和分离参数,可得﹣x2+x﹣3≤a≤x2﹣x+3,再由二次函数的最值求法,可得a的范围;讨论当x>1时,同样可得﹣(x+)≤a≤+,再由基本不等式可得最值,可得a的范围,求交集即可得到所求范围.
【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﹣3≤+a≤x2﹣x+3,即有﹣x2+x﹣3≤a≤x2﹣x+3,由y=﹣x2+x﹣3的对称轴为x=<1,可得x=处取得最大值﹣;由y=x2﹣x+3的对称轴为x=<1,可得x=处取得最小值,则﹣≤a≤①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+)≤﹣2=﹣2(当且仅当x=>1)取得最大值﹣2;由y=x+≥2=2(当且仅当x=2>1)取得最小值2.则﹣2≤a≤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y=﹣﹣a,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y=+a,解得a=2.由图象平移可得,﹣≤a≤2.故选:A.
【知识点】函数恒成立问题、分段函数的应用15.(2019•北京)设函数f(x)=ex+ae﹣x(a为常数).若f(x)为奇函数,则a= ﹣ ;若f(x)是R上的增函数,则a的取值范围是 ﹣∞ .【答案】【第1空】-1【第2空】(-∞,0]【分析】对于第一空:由奇函数的定义可得f(﹣x)=﹣f(x),即e﹣x+aex=﹣(ex+ae﹣x),变形可得分析可得a的值,即可得答案;对于第二空:求出函数的导数,由函数的导数与单调性的关系分析可得f(x)的导数f′(x)=ex﹣ae﹣x≥0在R上恒成立,变形可得:a≤e2x恒成立,据此分析可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)=ex+ae﹣x,若f(x)为奇函数,则f(﹣x)=﹣f(x),即e﹣x+aex=﹣(ex+ae﹣x),变形可得a=﹣1,函数f(x)=ex+ae﹣x,导数f′(x)=ex﹣ae﹣x若f(x)是R上的增函数,则f(x)的导数f′(x)=ex﹣ae﹣x≥0在R上恒成立,变形可得:a≤e2x恒成立,分析可得a≤0,即a的取值范围为(﹣∞,0];故答案为:﹣1,(﹣∞,0].【知识点】函数奇偶性的性质与判断、函数单调性的性质与判断16.(2018•浙江)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 .【答案】【第1空】{x|1<x<4}【第2空】(1,3]∪(4,+∞)【分析】利用分段函数转化求解不等式的解集即可;利用函数的图象,通过函数的零点得到不等式求解即可.【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,+∞).【知识点】分段函数的应用、函数与方程的综合运用、函数单调性的性质与判断17.(2017•山东)若函数exf(x)(e≈2.71828…是自然对数的底数)在f(x)的定义域上单调递增,则称函数f(x)具有M性质.下列函数中所有具有M性质的函数的序号为 .①f(x)=2﹣x②f(x)=3﹣x③f(x)=x3④f(x)=x2+2.【答案】①④【分析】把①②代入exf(x),变形为指数函数判断;把③④代入exf(x),求导数判断.【解答】解:对于①,f(x)=2﹣x,则g(x)=exf(x)=为实数集上的增函数;对于②,f(x)=3﹣x,则g(x)=exf(x)=为实数集上的减函数;对于③,f(x)=x3,则g(x)=exf(x)=ex•x3,g′(x)=ex•x3+3ex•x2=ex(x3+3x2)=ex•x2(x+3),当x<﹣3时,g′(x)<0,∴g(x)=exf(x)在定义域R上先减后增;对于④,f(x)=x2+2,则g(x)=exf(x)=ex(x2+2),g′(x)=ex(x2+2)+2xex=ex(x2+2x+2)>0在实数集R上恒成立,∴g(x)=exf(x)在定义域R上是增函数.∴具有M性质的函数的序号为①④.故答案为:①④.【知识点】函数单调性的性质与判断18.(2021•上海)已知函数f(x)=3x+(a>0)的最小值为5,则a= .【答案】9【分析】利用基本不等式求最值需要满足“一正、二定、三相等”,该题只需将函数解析式变形成f(x)=3x+1+﹣1,然后利用基本不等式求解即可,注意等号成立的条件.
【解答】解:f(x)=3x+=3x+1+﹣1≥﹣1=5,所以a=9,经检验,3x=2时等号成立.故答案为:9.【知识点】函数的最值及其几何意义19.(2019•浙江)已知a∈R,函数f(x)=ax3﹣x.若存在t∈R,使得|f(t+2)﹣f(t)|≤,则实数a的最大值是 .【分析】由题意可得|a(t+2)3﹣(t+2)﹣at3+t|≤,化为|2a(3t2+6t+4)﹣2|≤,去绝对值化简,结合二次函数的最值,以及不等式的性质,不等式有解思想,可得a的范围,进而得到所求最大值.【解答】解:存在t∈R,使得|f(t+2)﹣f(t)|≤,即有|a(t+2)3﹣(t+2)﹣at3+t|≤,化为|2a(3t2+6t+4)﹣2|≤,可得﹣≤2a(3t2+6t+4)﹣2≤,即≤a(3t2+6t+4)≤,由3t2+6t+4=3(t+1)2+1≥1,可得0<a≤,可得a的最大值为.故答案为:.【知识点】函数的最值及其几何意义20.(2020•江苏)已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=x,则f(﹣8)的值是 .【答案】-4【分析】由奇函数的定义可得f(﹣x)=﹣f(x),由已知可得f(8),进而得到f(﹣8).【解答】解:y=f(x)是奇函数,可得f(﹣x)=﹣f(x),当x≥0时,f(x)=x,可得f(8)=8=4,则f(﹣8)=﹣f(8)=﹣4,故答案为:﹣4.【知识点】函数奇偶性的性质与判断21.(2019•海南)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=﹣eax.若f(ln2)=8,则a= ﹣ .【答案】-3【分析】奇函数的定义结合对数的运算可得结果【解答】解:∵f(x)是奇函数,∴f(﹣ln2)=﹣8,
又∵当x<0时,f(x)=﹣eax,∴f(﹣ln2)=﹣e﹣aln2=﹣8,∴﹣aln2=ln8,∴a=﹣3.故答案为:﹣3【知识点】函数奇偶性的性质与判断22.(2018•天津)已知a∈R,函数f(x)=.若对任意x∈[﹣3,+∞),f(x)≤|x|恒成立,则a的取值范围是 .【分析】根据分段函数的表达式,结合不等式恒成立分别进行求解即可.【解答】解:当x≤0时,函数f(x)=x2+2x+a﹣2的对称轴为x=﹣1,抛物线开口向上,要使x≤0时,对任意x∈[﹣3,+∞),f(x)≤|x|恒成立,则只需要f(﹣3)≤|﹣3|=3,即9﹣6+a﹣2≤3,得a≤2,当x>0时,要使f(x)≤|x|恒成立,即f(x)=﹣x2+2x﹣2a,在射线y=x的下方或在y=x上,由﹣x2+2x﹣2a≤x,即x2﹣x+2a≥0,由判别式△=1﹣8a≤0,得a≥,综上≤a≤2,故答案为:[,2].【知识点】函数恒成立问题