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2019-2020年高考數(shù)學總復習 專題02 函數(shù)分項練習(含解析)
一.基礎題組
1. 【xx高考上海,8】定義在 上的函數(shù) 的反函數(shù) .若 為奇函數(shù),則 的解為 .
【答案】
2. 【xx高考上海理數(shù)】設、、是定義域為R的三個函數(shù),對于命題:①若、
、均是增函數(shù),則、、中至少有一個增函數(shù);②若、
、均是以為周期的函數(shù),則、、均是以為周期的函數(shù),下列
判斷正確的是( ).
(A)①和②均為真命題 (B)①和②均為假命題
(C)①為真命題,②為假命題 (D)①為假命題,②為真命題
【答案】D
【解析】
試題分析:
因為,所以,又、、均是以為周期的函數(shù),所以,所以是周期為的函數(shù),同理可得、均是以為周期的函數(shù),②正確;、、中至少有一個增函數(shù)包含一個增函數(shù)、兩個減函數(shù);兩個增函數(shù)、一個減函數(shù);三個增函數(shù),其中當三個函數(shù)中一個為增函數(shù)、另兩個為減函數(shù)時,由于減函數(shù)加減函數(shù)一定為減函數(shù),所以①不正確.選D.
【考點】抽象函數(shù)、函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)的周期性
【名師點睛】本題主要考查抽象函數(shù)的單調(diào)性與周期性,是高考??純?nèi)容.本題有一定難度.解答此類問題時,關鍵在于靈活選擇方法,如結(jié)合選項應用“排除法”,通過舉反例應用“排除法”等.本題能較好地考查考生分析問題與解決問題的能力、基本計算能力等.
3. 【xx高考上海理數(shù)】方程的解為 .
【答案】
【解析】設,則
【考點定位】解指對數(shù)不等式
【名師點睛】對可化為a2x+bax+c=0或a2x+bax+c≥0(a2x+bax+c≤0)的指數(shù)方程或不等式,常借助換元法解決.求解與指對數(shù)有關的復合方程問題,首先要熟知指對數(shù)式的定義域、值域、單調(diào)性等相關性質(zhì),其次要明確復合的構成,涉及值域、單調(diào)區(qū)間、最值等問題時,都要借助“同增異減”這一性質(zhì)分析判斷,最終將問題歸結(jié)為內(nèi)層方程相關的問題加以解決.
4. 【xx高考上海理數(shù)】設為,的反函數(shù),則的最大值為 .
【答案】
【考點定位】反函數(shù)性質(zhì)
【名師點睛】反函數(shù)與原函數(shù)的對應關系是解決問題的關鍵,一般有兩個處理方法,一是從原函數(shù)出發(fā)求其反函數(shù),再求函數(shù)最大值,本題求反函數(shù)教困難;二是利用反函數(shù)定義域?qū)瘮?shù)值域,反函數(shù)值域?qū)瘮?shù)定義域,反函數(shù)與原函數(shù)對偶區(qū)間上單調(diào)性一致,求出函數(shù)最大值.
5. 【xx高考上海理數(shù)】記方程①:,方程②:,方程③:,其中,,是正實數(shù).當,,成等比數(shù)列時,下列選項中,能推出方程③無實根的是( )
A.方程①有實根,且②有實根 B.方程①有實根,且②無實根
C.方程①無實根,且②有實根 D.方程①無實根,且②無實根
【答案】B
【考點定位】不等式性質(zhì)
【名師點睛】不等式的基本性質(zhì):同向同正可乘性,可推:一元二次方程有解的充要性:;一元二次方程無解的充要性:;利用不等式性質(zhì)可以求某些代數(shù)式的取值范圍,但應注意兩點:一是必須嚴格運用不等式的性質(zhì);二是在多次運用不等式的性質(zhì)時有可能擴大了變量的取值范圍.解決的途徑是先建立所求范圍的整體與已知范圍的整體的等量關系,最后通過“一次性”不等關系的運算求解范圍.
6、【xx高考上海文數(shù)】設為的反函數(shù),則 .
【答案】
【解析】因為為的反函數(shù),,解得,所以.
【考點定位】反函數(shù),函數(shù)的值.
【名師點睛】點在原函數(shù)的圖象上,在點必在反函數(shù)的圖象上.兩個函數(shù)互為反函數(shù),則圖象關于直線對稱.
7. 【xx上海,理4】設若,則的取值范圍為_____________.
【答案】
【解析】由題意,若,則不合題意,因此,此時時,,滿足.
【考點】分段函數(shù).
8. 【xx上海,理9】若,則滿足的取值范圍是 .
【答案】
【解析】根據(jù)冪函數(shù)的性質(zhì),由于,所以當時,當時,,因此的解集為.
【考點】冪函數(shù)的性質(zhì).
9. 【xx上海,文3】設常數(shù),函數(shù),若,則 .
【答案】3
【解析】由題意,則,所以.
【考點】函數(shù)的定義.
10. 【xx上海,文9】設若是的最小值,則的取值范圍是 .
【答案】
【考點】函數(shù)的最值問題..
11. 【xx上海,理6】方程=3x-1的實數(shù)解為______.
【答案】log34
【解析】原方程整理后變?yōu)?2x-23x-8=03x=4x=log34.
12. 【xx上海,理12】設a為實常數(shù),y=f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當x<0時,f(x)=9x++7.若f(x)≥a+1對一切x≥0成立,則a的取值范圍為______.
【答案】(-∞,]
【解析】f(0)=0,故0≥a+1a≤-1;當x>0時,f(x)=9x+-7≥a+1,即6|a|≥a+8,又a≤-1,故a≤.
13. 【xx上海,理14】對區(qū)間I上有定義的函數(shù)g(x),記g(I)={y|y=g(x),x∈I}.已知定義域為0,3]的函數(shù)y=f(x)有反函數(shù)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,則x0=______.
【答案】2
14. 【xx上海,文8】方程=3x的實數(shù)解為______.
【答案】log34
【解析】+1=3x=3x-13x-1=33x=3+1>03x=4x=log34.
15. 【xx上海,文15】函數(shù)f(x)=x2-1(x≥0)的反函數(shù)為f-1(x),則f-1(2)的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由反函數(shù)的定義可知,x≥0,2=f(x)=x2-1x=,選A.
16. 【xx上海,理7】已知函數(shù)f(x)=e|x-a|(a為常數(shù)),若f(x)在區(qū)間1,+∞)上是增函數(shù),則a的取值范圍是__________.
【答案】(-∞,1]
【解析】當x>a時f(x)單調(diào)遞增,當x<a時,f(x)單調(diào)遞減,又f(x)在1,+∞)上是增函數(shù),所以a≤1.
17. 【xx上海,理9】已知y=f(x)+x2是奇函數(shù),且f(1)=1.若g(x)=f(x)+2,則g(-1)=__________.
【答案】-1
【解析】令H(x)=f(x)+x2,則H(1)+H(-1)=f(-1)+1+f(1)+1=0,∴f(-1)=-3,
∴g(-1)=f(-1)+2=-1.
18. 【xx上海,文6】方程4x-2x+1-3=0的解是__________.
【答案】log23
【解析】原方程可化為(2x)2-22x-3=(2x-3)(2x+1)=0,所以2x=3,x=log23.
19. 【xx上海,文9】已知y=f(x)是奇函數(shù),若g(x)=f(x)+2且g(1)=1,則g(-1)=__________.
【答案】3
【解析】由g(1)=f(1)+2=1,得f(1)=-1.
由f(x)為奇函數(shù)得f(-1)=1.
所以g(-1)=f(-1)+2=1+2=3.
20. 【xx上海,文13】已知函數(shù)y=f(x)的圖像是折線段ABC,其中A(0,0),B(,1),C(1,0).函數(shù)y=xf(x)(0≤x≤1)的圖像與x軸圍成的圖形的面積為__________.
【答案】
【解析】由題意知
則
設所求面積為S,則S如圖中陰影部分所示.
所以,
=.
21. 【xx上海,理1】函數(shù)的反函數(shù)為f-1(x)=______.
【答案】
【解析】
22. 【xx上海,理13】設g(x)是定義在R上,以1為周期的函數(shù).若函數(shù)f(x)=x+g(x)在區(qū)間3,4]上的值域-2,5],則f(x)在區(qū)間-10,10]上的值域為______.
【答案】-15,11]
【解析】
23. 【xx上海,理16】下列函數(shù)中,既是偶函數(shù),又是在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞減的函數(shù)是( )
A. B.y=x3 C.y=2|x| D.y=cosx
【答案】A
【解析】
24. 【xx上海,文3】若函數(shù)f(x)=2x+1的反函數(shù)為f-1(x),則f-1(-2)=________.
【答案】
【解析】
25. 【xx上海,文14】設g(x)是定義在R上、以1為周期的函數(shù).若函數(shù)f(x)=x+g(x)在區(qū)間0,1]上的值域為-2,5],則f(x)在區(qū)間0,3]上的值域為________.
【答案】-2,7]
【解析】
26. 【xx上海,文15】下列函數(shù)中,既是偶函數(shù),又是在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞減的函數(shù)為( )
A.y=x-2 B.y=x-1 C.y=x2 D.
【答案】A
【解析】
27. 【xx上海,理8】對任意不等于1的正數(shù),函數(shù)的反函數(shù)的圖像都過點P,則點P的坐標是 ;
【答案】
【點評】反函數(shù)是高考常考的知識點,一般難度都不大.當與反函數(shù)圖像有關時,要注意反函數(shù)與原函數(shù)的圖象關于直線對稱.
28. 【xx上海,理17】若是方程的解,則屬于區(qū)間 答]( )
(A)(). (B)(). (C)() (D)()
【答案】C
【解析】,設,則,
,所以,選C.
【點評】本題考查了函數(shù)的零點與方程根的關系,隱含著對指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)、分數(shù)指數(shù)冪、連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)等知識的考查,把對方程的根的研究轉(zhuǎn)化為對函數(shù)零點的考察是解題的關鍵.
29. 【xx上海,文9】 函數(shù)f(x)=log3(x+3)的反函數(shù)的圖像與y軸的交點坐標是________.
【答案】 (0,-2)
30. 【xx上海,文17】若x0是方程lgx+x=2的解,則x0屬于區(qū)間 …( )
A.(0,1) B.(1,1.25)
C.(1.25,1.75) D.(1.75,2)
【答案】D
【解析】令f(x)=lgx+x-2
f(1)=lg1+1-2=-1<0
f(2)=lg2+2-2=lg2>0
f(1.5)=lg1.5+1.5-2=lg1.5-0.5=lg1.5-lg100.5=lg<lg1=0
f(1.75)=lg1.75+1.75-2=lg1.75-0.25=lg<lg1=0.
∴f(1.75)f(2)<0,∴x0∈(1.75,2).
31. 【xx上海,文19】已知0<x<,化簡:lg(cosxtanx+1-2sin2)+lgcos(x-)]-lg(1+sin2x).
【答案】0
【解析】原式=lg(sinx+cosx)+lg(sinx+cosx)-lg(1+sin2x)=lg=lg=0.
32. 【xx上海,文22】若實數(shù)x、y、m滿足|x-m|<|y-m|,則稱x比y接近m.
(1)若x2-1比3接近0,求x的取值范圍;
(2)對任意兩個不相等的正數(shù)a、b,證明:a2b+ab2比a3+b3接近2ab;
(3)已知函數(shù)f(x)的定義域D={x|x≠kπ,k∈Z,x∈R}.任取x∈D,f(x)等于1+sinx和1-sinx中接近0的那個值.寫出函數(shù)f(x)的解析式,并指出它的奇偶性、最小正周期、最小值和單調(diào)性(結(jié)論不要求證明).
【答案】(1) (-2,2); (2)參考解析; (3)參考解析
又a2b+ab2>2ab,則a3+b3>a2b+ab2>2ab>0,
于是,|a2b+ab2-2ab|<|a3+b3-2ab|,
∴a2b+ab2比a3+b3接近2ab.
(3)解:由|1-sinx|<|1+sinx|得1-sinx<1+sinx,
即sinx>0,則2kπ<x<2kπ+π(k∈Z);
同理,若|1+sinx|<|1-sinx|,
則2kπ+π<x<2kπ+2π(k∈Z).
于是,函數(shù)f(x)的解析式是
f(x)=
函數(shù)f(x)的大致圖像如下:
函數(shù)f(x)的最小正周期T=π.
函數(shù)f(x)是偶函數(shù).
當x=kπ+ (k∈Z)時,函數(shù)f(x)取得最小值0.
函數(shù)f(x)在(kπ,kπ+](k∈Z)上單調(diào)遞減;
在kπ+,kπ+π)(k∈Z)上單調(diào)遞增.
33. (xx上海,理20)本題共有2個小題,第1小題滿分6分,第2小題滿分8分.
有時可用函數(shù)
描述學習某知識的掌握程度.其中x表示某知識的學習次數(shù)(x∈N*),f(x)表示對該知識的掌握程度,正實數(shù)a與知識有關.
(1)證明:當x≥7時,掌握程度的增長量f(x+1)-f(x)總是下降;
(2)根據(jù)經(jīng)驗,甲、乙、丙對應的a的取值區(qū)間分別為(115,121],(121,127],(127,133].當學習某知識6次時,掌握程度是85%,請確定相應的.
【答案】(1) 參考解析;(2) 乙
(2)解:由題意可知,
整理得,
解得≈20.506=123.0,123.0∈121,127].
由此可知,該是乙.
34. (xx上海,文1)函數(shù)=x3+1的反函數(shù)f-1(x)=__________.
【答案】
【解析】∵x∈R,∴∈R.
由y=x3+1,得.
故該函數(shù)的反函數(shù)為f-1(x)= ,x∈R.
35. 【xx上海,理4】若函數(shù)f(x)的反函數(shù)為f -1(x)=x2(x>0),則f(4)= .
36. 【xx上海,理8】設函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),若當x∈(0,+∞)時,f(x)=lg x,則滿足f(x)>0的x的取值范圍是 .
37. 【xx上海,理11】方程x2+x-1=0的解可視為函數(shù)y=x+的圖像與函數(shù)y=的圖像交點的橫坐標,若x4+ax-4=0的各個實根x1,x2,…,xk (k≤4)所對應的點(xi ,)(i=1,2,…,k)均在直線y=x的同側(cè),則實數(shù)a的取值范圍是 .
38. 【xx上海,文4】若函數(shù)的反函數(shù)為,則 .
【答案】
【解析】令則且
39. 【xx上海,文9】若函數(shù)(常數(shù))是偶函數(shù),且它的值域為,則該函數(shù)的解析式 .
【答案】
40. 【xx上海,文11】在平面直角坐標系中,點的坐標分別為.如果
是圍成的區(qū)域(含邊界)上的點,那么當取到最大值時,點的坐標是 .
【答案】
【解析】作圖知取到最大值時,點在線段BC上,
故當時, 取到最大值.
41. 【xx上海,文17】(本題滿分13分)
如圖,某住宅小區(qū)的平面圖呈扇形AOC.小區(qū)的兩個出入口設置在點A及點C處,小區(qū)里
有兩條筆直的小路,且拐彎處的轉(zhuǎn)角為.已知某人從沿走到用了10分鐘,從沿走到用了6分鐘.若此人步行的速度為每分鐘50米,求該扇形的半徑的長(精確到1米).
【答案】445
【解析】
【解法一】設該扇形的半徑為r米. 由題意,得
CD=500(米),DA=300(米),∠CDO=……………………………4分
在中,……………6分
即…………………….9分
解得(米). …………………………………………….13分
∴AC=700(米) …………………………..6分
………….…….9分
在直角
∴ (米). ………………………13分
42. 【xx上海,理1】函數(shù)的定義域為
43. 【xx上海,理3】函數(shù)的反函數(shù)
44.【xx上海,理4】方程的解是
45. 【xx上海,文1】方程的解是 .
【答案】
【解析】
46. 【xx上海,文8】某工程由四道工序組成,完成它們需用時間依次為天.四道工序的先后順序及相互關系是:可以同時開工;完成后,可以開工;完成后,可以開工.若該工程總時數(shù)為9天,則完成工序需要的天數(shù)最大是 .
【答案】3
【解析】
47.【xx上海,文15】設是定義在正整數(shù)集上的函數(shù),且滿足:“當成立時,總可推出成立”. 那么,下列命題總成立的是( ?。?
A.若成立,則成立 B.若成立,則成立
C.若成立,則當時,均有成立
D.若成立,則當時,均有成立
【答案】D
【解析】
48. 【xx上海,文18】(本題滿分14分)本題共有2個小題,第1小題滿分6分,第2小題滿分8分.
近年來,太陽能技術運用的步伐日益加快.xx年全球太陽電池的年生產(chǎn)量達到670兆瓦,年生產(chǎn)量的增長率為34%. 以后四年中,年生產(chǎn)量的增長率逐年遞增2%(如,xx年的年生產(chǎn)量的增長率為36%).
(1)求xx年全球太陽電池的年生產(chǎn)量(結(jié)果精確到0.1兆瓦);
(2)目前太陽電池產(chǎn)業(yè)存在的主要問題是市場安裝量遠小于生產(chǎn)量,xx年的實際安裝量為1420兆瓦.假設以后若干年內(nèi)太陽電池的年生產(chǎn)量的增長率保持在42%,到xx年,要使年安裝量與年生產(chǎn)量基本持平(即年安裝量不少于年生產(chǎn)量的95%),這四年中太陽電池的年安裝量的平均增長率至少應達到多少(結(jié)果精確到0.1%)?
【答案】(1)2499.8兆瓦;(2)
49.【xx上海,文19】(本題滿分14分)本題共有2個小題,第1小題滿分7分,第2小題滿分7分.
已知函數(shù),常數(shù).
(1)當時,解不等式;
(2)討論函數(shù)的奇偶性,并說明理由.
【答案】(1);(2)參考解析
為偶函數(shù).
當時,,
取,得 ,
,
函數(shù)既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù).
50. 【xx上海,文22】(本題滿分18分)本題共有3個小題,第1小題滿分4分,第2小題滿分8分,第3小題滿分6分
已知函數(shù)有如下性質(zhì):如果常數(shù),那么該函數(shù)在上是減函數(shù),在上是增函數(shù).
(1)如果函數(shù)在上是減函數(shù),在上是增函數(shù),求的值.
(2)設常數(shù),求函數(shù)的最大值和最小值;
(3)當是正整數(shù)時,研究函數(shù)的單調(diào)性,并說明理由.
【答案】(1)4;(2)參考解析;(3)參考解析
【解析】 (1) 由已知得=4, ∴b=4.
(2) ∵c∈1,4], ∴∈1,2],
于是,當x=時, 函數(shù)f(x)=x+取得最小值2.
f(1)-f(2)=,
當1≤c≤2時, 函數(shù)f(x)的最大值是f(2)=2+;
當2≤c≤4時, 函數(shù)f(x)的最大值是f(1)=1+c.
(3)設0
g(x1), 函數(shù)g(x)在,+∞)上是增函數(shù);
當0g(x1), 函數(shù)g(x)在(0, ]上是減函數(shù).
當n是奇數(shù)時,g(x)是奇函數(shù),
函數(shù)g(x) 在(-∞,-]上是增函數(shù), 在-,0)上是減函數(shù).
當n是偶數(shù)時, g(x)是偶函數(shù),
函數(shù)g(x)在(-∞,-)上是減函數(shù), 在-,0]上是增函數(shù).
51. 【xx上海,理1】函數(shù)的反函數(shù)=__________.
【答案】
52. 【xx上海,理2】方程的解是__________
【答案】x=0
【解析】
53. 【xx上海,理10】函數(shù)的圖象與直線有且僅有兩個不同的交點,則的取值范圍是__________
【答案】
【解析】
從圖象可以看出直線有且僅有兩個不同的交點時,
54. 【xx上海,理13】若函數(shù),則該 函數(shù)在上是( )
A.單調(diào)遞減無最小值 B.單調(diào)遞減有最小值
C.單調(diào)遞增無最大值 D.單調(diào)遞增有最大值
【答案】A
55. 【xx上海,理16】設定義域為R的函數(shù),則關于的方程有7個不同實數(shù)解的充要條件是( )
A.且B.且C.且D.且
【答案】C
【解析】
有7個不同實數(shù)解的充要條件是方程有兩個根,一個等于0,一個大于0。此時應且.選C
56. 【xx上海,文1】函數(shù)的反函數(shù)=__________.
【答案】
【解析】
反函數(shù)=
57. 【xx上海,文2】方程的解是__________.
【答案】x=0
【解析】
58.【xx上海,文13】若函數(shù),則該函數(shù)在上是( )
A.單調(diào)遞減無最小值 B.單調(diào)遞減有最小值
C.單調(diào)遞增無最大值 D.單調(diào)遞增有最大值
【答案】A
【解析】,所以單調(diào)遞減,是開區(qū)間,所以最小值無法取到,選A
二.能力題組
59. 【xx高考上海文數(shù)】(本題滿分14分)本題共有2個小題,第1個小題滿分6分,第2個小題滿分8分.
有一塊正方形菜地,所在直線是一條小河,收獲的蔬菜可送到點或河邊運走.于是,菜地分為兩個區(qū)域和,其中中的蔬菜運到河邊較近,中的蔬菜運到點較近,而菜地內(nèi)和的分界線上的點到河邊與到點的距離相等,現(xiàn)建立平面直角坐標系,其中原點為的中點,點的坐標為(1,0),如圖.
(1)求菜地內(nèi)的分界線的方程;
(2)菜農(nóng)從蔬菜運量估計出面積是面積的兩倍,由此得到面積的“經(jīng)驗值”為.設是上縱坐標為1的點,請計算以為一邊、另有一邊過點的矩形的面積,及五邊形的面積,并判斷哪一個更接近于面積的“經(jīng)驗值”.
【答案】(1)();(2)矩形面積為,五邊形面積為,五邊形面積更接近于面積的“經(jīng)驗值”.
【解析】
試題分析:(1)由上的點到直線與到點的距離相等,知是以為焦點、以
為準線的拋物線在正方形內(nèi)的部分.
(2)通過計算矩形面積,五邊形面積,以及計算矩形面積與“經(jīng)驗值”之差的絕對值,五邊形面積與“經(jīng)驗值”之差的絕對值,比較二者大小即可.
試題解析:(1)因為上的點到直線與到點的距離相等,所以是以為焦點、以
為準線的拋物線在正方形內(nèi)的部分,其方程為().
(2)依題意,點的坐標為.
所求的矩形面積為,而所求的五邊形面積為.
矩形面積與“經(jīng)驗值”之差的絕對值為,而五邊形面積與“經(jīng)驗值”之差
的絕對值為,所以五邊形面積更接近于面積的“經(jīng)驗值”.
【考點】拋物線的定義及其標準方程、面積計算
【名師點睛】本題主要考查拋物線的實際應用,“出奇”之處在于有較濃的“幾何味”,即研究幾何圖形的面積,解題關鍵在于能讀懂題意.本題能較好地考查考生的邏輯思維能力、運算求解能力、分析問題與解決問題的能力、數(shù)學的應用意識等.
60.【xx高考上海文數(shù)】(本題滿分18分)本題共有3個小題,第1小題滿分4分,第2小題滿分6分,第3小題滿分8分.
已知R,函數(shù)=.
(1)當時,解不等式>1;
(2)若關于的方程+=0的解集中恰有一個元素,求的值;
(3)設>0,若對任意,函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值的差不超過1,求的取值范圍.
【答案】(1);(2)或;(3).
【解析】
試題分析:(1)由,得,從而得解.
(2)轉(zhuǎn)化得到,討論當、時的情況即可.
(3)討論在上的單調(diào)性,再確定函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值之差,由此得到,對任意成立.
試題解析: (1)由,得,解得.
(3)當時,,,
所以在上單調(diào)遞減.
函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值分別為,.
即,對任意成立.
因為,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以時,有最小值,由,得.
故的取值范圍為.
【考點】對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)、函數(shù)與方程、二次函數(shù)的性質(zhì)
【名師點睛】本題對考生的計算能力要求較高,是一道難題.解答本題的關鍵是利用轉(zhuǎn)化與化歸思想、應用函數(shù)的性質(zhì),將問題轉(zhuǎn)化成二次函數(shù)問題,再應用確定函數(shù)最值的方法---如二次函數(shù)的性質(zhì)、基本不等式、導數(shù)等求解.本題的易錯點是將復雜式子進行變形的能力不足,導致錯漏百出.本題能較好地考查考生的邏輯思維能力、運算求解能力、分析問題與解決問題的能力等.
61. 【xx高考上海文數(shù)】(本題滿分14分)本題共2小題,第1小題6分,第2小題8分.
已知函數(shù),其中為實數(shù).
(1)根據(jù)的不同取值,判斷函數(shù)的奇偶性,并說明理由;
(2)若,判斷函數(shù)在上的單調(diào)性,并說明理由.
【答案】(1)是非奇非偶函數(shù);(2)函數(shù)在上單調(diào)遞增.
(2)設,
則
因為,所以,,,
所以,,
所以,
所以,即,
故函數(shù)在上單調(diào)遞增.
【考點定位】函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性.
【名師點睛】函數(shù)單調(diào)性的判斷
(1)定義法:取值、作差、變形、定號、下結(jié)論.
(2)復合法:同增異減,即內(nèi)外函數(shù)的單調(diào)性相同時,為增函數(shù),不同時為減函數(shù).
(3)導數(shù)法:利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.
(4)圖象法:利用圖象研究函數(shù)的單調(diào)性.
62. 【xx上海,理12】設常數(shù)a使方程在閉區(qū)間0,2]上恰有三個解,則 .
【答案】
【解析】原方程可變?yōu)?,如圖作出函數(shù)的圖象,再作直線,從圖象可知函數(shù)在上遞增,上遞減,在上遞增,只有當時,直線與函數(shù)的圖象有三個交點,,,,所以.
【考點】解三角方程,方程的解與函數(shù)圖象的交點.
63. 【xx上海,理18】若是的最小值,則的取值范圍為( ).
(A)-1,2] (B)-1,0] (C)1,2] (D)
【答案】D
【解析】由于當時,在時取得最小值,由題意當時,應該是遞減的,則,此時最小值為,因此,解得,選D.
【考點】分段函數(shù)的單調(diào)性與最值問題.
64. 【xx上海,理20】甲廠以x千克/小時的速度勻速生產(chǎn)某種產(chǎn)品(生產(chǎn)條件要求1≤x≤10),每一小時可獲得的利潤是元.
(1)要使生產(chǎn)該產(chǎn)品2小時獲得的利潤不低于3 000元,求x的取值范圍;
(2)要使生產(chǎn)900千克該產(chǎn)品獲得的利潤最大,問:甲廠應該選取何種生產(chǎn)速度?并求此最大利潤.
【答案】(1) 3≤x≤10 ;(2) 6千克/小時, 最大利潤為457 500元
【解析】(1)生產(chǎn)該產(chǎn)品2小時的利潤為100(5x+1-)2=200(5x+1-).
由題意,200(5x++1-)≥3 000,解得x≤-或x≥3.
又1≤x≤10,所以3≤x≤10.
(2)生產(chǎn)900千克該產(chǎn)品,所用的時間是小時,
獲得利潤為=,1≤x≤10.
記f(x)=+5,1≤x≤10,
則f(x)=,當且僅當x=6時取到最大值.
最大利潤為90 000=457 500元.
因此甲廠應以6千克/小時的速度生產(chǎn),可獲得最大利潤為457 500元.
65. 【xx上海,文20】甲廠以x千克/小時的速度勻速生產(chǎn)某種產(chǎn)品(生產(chǎn)條件要求1≤x≤10),每一小時可獲得的利潤是元.
(1)求證:生產(chǎn)a千克該產(chǎn)品所獲得的利潤為元;
(2)要使生產(chǎn)900千克該產(chǎn)品獲得的利潤最大,問:甲廠應該選取何種生產(chǎn)速度?并求此最大利潤.
【答案】(1) 參考解析;(2) 甲廠應以 6千克/小時的速度生產(chǎn),可獲得最大利潤為457 500元
【解析】(1)生產(chǎn)a千克該產(chǎn)品,所用的時間是小時,
所獲得的利潤為.
所以,生產(chǎn)a千克該產(chǎn)品所獲得的利潤為元.
(2)生產(chǎn)900千克該產(chǎn)品,獲得的利潤為,1≤x≤10.
記f(x)=+5,1≤x≤10,
則f(x)=,當且僅當x=6時取到最大值.
獲得最大利潤90 000=457 500元.
因此甲廠應以6千克/小時的速度生產(chǎn),可獲得最大利潤為457 500元.
66. 【xx上海,文21】已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx),其中常數(shù)ω>0.
(1)令ω=1,判斷函數(shù)F(x)=f(x)+的奇偶性,并說明理由;
(2)令ω=2,將函數(shù)y=f(x)的圖像向左平移個單位,再向上平移1個單位,得到函數(shù)y=g(x)的圖像.對任意aR,求y=g(x)在區(qū)間a,a+10π]上零點個數(shù)的所有可能值.
【答案】(1) F(x)既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù);(2) 可能值為21或20
(2)f(x)=2sin2x,
將y=f(x)的圖像向左平移個單位,再向上平移1個單位后得到y(tǒng)=2sin2+1的圖像,所以g(x)=2sin2+1.
令g(x)=0,得x=kπ+或x=kπ+(kZ).
因為a,a+10π]恰含10個周期,所以,
當a是零點時,在a,a+10π]上零點個數(shù)為21;
當a不是零點時,a+kπ(kZ)也都不是零點,區(qū)間a+kπ,a+(k+1)π]上恰有兩個零點,故在a,a+10π]上有20個零點.
綜上,y=g(x)在a,a+10π]上零點個數(shù)的所有可能值為21或20.
67. 【xx上海,理20】已知函數(shù)f(x)=lg(x+1).
(1)若0<f(1-2x)-f(x)<1,求x的取值范圍;
(2)若g(x)是以2為周期的偶函數(shù),且當0≤x≤1時,有g(x)=f(x),求函數(shù)y=g(x)(x∈1,2])的反函數(shù).
【答案】(1) ; (2) y=3-10x ,x∈0,lg 2]
【解析】 (1)由得-1<x<1.
由0<lg(2-2x)-lg(x+1)=<1,
得1<<10.
因為x+1>0,所以x+1<2-2x<10x+10,.
由得.
(2)當x∈1,2]時,2-x∈0,1],
因此y=g(x)=g(x-2)=g(2-x)=f(2-x)=lg(3-x).
由單調(diào)性可得y∈0,lg 2].
因為x=3-10y,所以所求反函數(shù)是y=3-10x ,x∈0,lg 2].
68. 【xx上海,理21】海事救援船對一艘失事船進行定位:以失事船的當前位置為原點,以正北方向為y軸正方向建立平面直角坐標系(以1海里為單位長度),則救援船恰好在失事船正南方向12海里A處,如圖.現(xiàn)假設:①失事船的移動路徑可視為拋物線;②定位后救援船即刻沿直線勻速前往救援;③救援船出發(fā)t小時后,失事船所在位置的橫坐標為7t.
(1)當t=0.5時,寫出失事船所在位置P的縱坐標.若此時兩船恰好會合,求救援船速度的大小和方向;
(2)問救援船的時速至少是多少海里才能追上失事船?
【答案】(1) 海里,北偏東弧度 (2) 時速至少是25海里才能追上失事船
【解析】(1)t=0.5時,P的橫坐標xP=7t=,代入拋物線方程,得P的縱坐標yP=3.
由,得救援船速度的大小為海里/時.
由tan∠OAP=,得∠OAP=,
故救援船速度的方向為北偏東弧度.
(2)設救援船的時速為v海里,經(jīng)過t小時追上失事船,此時位置為(7t,12t2).
由,
整理得v2=144(t2+)+337.
因為t2+≥2,當且僅當t=1時等號成立.
所以v2≥1442+337=252,即v≥25.
因此,救援船的時速至少是25海里才能追上失事船.
69. 【xx上海,理20】已知函數(shù)f(x)=a2x+b3x,其中常數(shù)a,b滿足ab≠0.
(1)若ab>0,判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
(2)若ab<0,求f(x+1)>f(x)時的x的取值范圍.
【答案】(1) 單調(diào)遞減;(2)
解得;
(ⅱ)當a>0,b<0時,,
解得.
70. (xx上海,理22)本題共有3個小題,第1小題滿分4分,第2小題滿分6分,第3小題滿分6分.
已知函數(shù)y=f-1(x)是y=f(x)的反函數(shù).定義:若對給定的實數(shù)a(a≠0),函數(shù)y=f(x+a)與y=f-1(x+a)互為反函數(shù),則稱y=f(x)滿足“a和性質(zhì)”;若函數(shù)y=f(ax)與y=f-1(ax)互為反函數(shù),則稱y=f(x)滿足“a積性質(zhì)”.
(1)判斷函數(shù)g(x)=x2+1(x>0)是否滿足“1和性質(zhì)”,并說明理由;
(2)求所有滿足“2和性質(zhì)”的一次函數(shù);
(3)設函數(shù)y=f(x)(x>0)對任何a>0,滿足“a積性質(zhì)”.求y=f(x)的表達式.
【答案】(1)不滿足; (2) k=-1,f(x)=-x+b(b∈R) ;(3) 參考解析
【解析】(1)函數(shù)g(x)=x2+1(x>0)的反函數(shù)是(x>1),
∴(x>0).
而g(x+1)=(x+1)2+1(x>-1),其反函數(shù)為(x>1).
故函數(shù)g(x)=x2+1(x>0)不滿足“1和性質(zhì)”.
(2)設函數(shù)f(x)=kx+b(x∈R)滿足“2和性質(zhì)”,k≠0.
∴(x∈R).
∴.
而f(x+2)=k(x+2)+b(x∈R),得反函數(shù),
由“2和性質(zhì)”定義可知對x∈R恒成立.
∴k=-1,b∈R,即所求一次函數(shù)為f(x)=-x+b(b∈R).
(3)設a>0,x0>0,且點(x0,y0)在y=f(ax)圖像上,則(y0,x0)在函數(shù)y=f-1(ax)圖像上,
故可得ay0=f(x0)=af(ax0),
令ax0=x,則.
∴,即.
綜上所述,(k≠0),
此時,其反函數(shù)就是,
而,故y=f(ax)與y=f-1(ax)互為反函數(shù).
三.拔高題組
71. 【xx高考上海理數(shù)】(本題滿分16分)本題共有3個小題,第1小題滿分4分,第2小題滿分6分,第3小題滿分6分.
已知,函數(shù).
(1)當時,解不等式;
(2)若關于的方程的解集中恰好有一個元素,求的取值范圍;
(3)設,若對任意,函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值的差不超過1,求的取值范圍.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】
試題分析:(1)由,得,從而得解.
(2)將其轉(zhuǎn)化為,討論當、時,以及且時的情況即可.
(3)討論在上的單調(diào)性,再確定函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值之差,從而得到,對任意成立.
試題解析:(1)由,得,
解得.
(2),,
當時,,經(jīng)檢驗,滿足題意.
當時,,經(jīng)檢驗,滿足題意.
當且時,,,.
是原方程的解當且僅當,即;
是原方程的解當且僅當,即.
于是滿足題意的.
綜上,的取值范圍為.
(3)當時,,,
所以在上單調(diào)遞減.
函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值分別為,.
即,對任意
成立.
因為,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,時,
有最小值,由,得.
故的取值范圍為.
【考點】對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)、函數(shù)與方程、二次函數(shù)的性質(zhì)
【名師點睛】本題對考生的計算能力要求較高,是一道難題.解答本題的關鍵是利用轉(zhuǎn)化與化歸思想、應用函數(shù)的性質(zhì),將問題轉(zhuǎn)化成二次函數(shù)問題,再應用確定函數(shù)最值的方法---如二次函數(shù)的性質(zhì)、基本不等式、導數(shù)等求解.本題的易錯點是將復雜式子進行變形的能力不足,導致錯漏百出.本題能較好地考查考生的邏輯思維能力、運算求解能力、分析問題與解決問題的能力等.學*
72. 【xx上海,理20】(本題滿分14分)本題有2個小題,第一小題滿分6分,第二小題滿分1分.
設常數(shù),函數(shù)
(1) 若=4,求函數(shù)的反函數(shù);
(2) 根據(jù)的不同取值,討論函數(shù)的奇偶性,并說明理由.
【答案】(1),;(2)時為奇函數(shù),當時為偶函數(shù),當且時為非奇非偶函數(shù).
試題解析:(1)由,解得,從而,
∴,
(2) ∵且
∴①當時,,
∴對任意的都有,∴為偶函數(shù)
②當時,,,
∴對任意的且都有,∴為奇函數(shù)
③當且時,定義域為,
∴定義域不關于原定對稱,∴為非奇非偶函數(shù)
【考點】反函數(shù),函數(shù)奇偶性.
73. 【xx上海,理19】(8’+8’)已知函數(shù)f(x)=2x-
⑴ 若f(x)=2,求x的值
⑵ 若2t f(2t)+m f(t)≥0對于t∈1,2]恒成立,求實數(shù)m的取值范圍
74. 【xx上海,理18】近年來,太陽能技術運用的步伐日益加快,已知xx年全球太陽能年生產(chǎn)量為670兆瓦,年增長率為34%。在此后的四年里,增長率以每年2%的速度增長(例如xx年的年生產(chǎn)量增長率為36%)
(1)求xx年的太陽能年生產(chǎn)量(精確到0.1兆瓦)
(2)已知xx年太陽能年安裝量為1420兆瓦,在此后的4年里年生產(chǎn)量保持42%的增長率,若xx年的年安裝量不少于年生產(chǎn)量的95%,求4年內(nèi)年安裝量的增長率的最小值(精確到0.1%)
75. 【xx上海,理19】已知函數(shù)
(1)判斷的奇偶性 (2)若在是增函數(shù),求實數(shù)的范圍
76. 【xx上海,理22】(本題滿分18分)本題共有3個小題,第1小題滿分3分,第2小題滿分6分,第3小題滿分9分)
已知函數(shù)=+有如下性質(zhì):如果常數(shù)>0,那么該函數(shù)在0,上是減函數(shù),在,+∞上是增函數(shù).
(1)如果函數(shù)=+(>0)的值域為6,+∞,求的值;
(2)研究函數(shù)=+(常數(shù)>0)在定義域內(nèi)的單調(diào)性,并說明理由;
(3)對函數(shù)=+和=+(常數(shù)>0)作出推廣,使它們都是你所推廣的函數(shù)的特例.研究推廣后的函數(shù)的單調(diào)性(只須寫出結(jié)論,不必證明),并求函數(shù)=+(是正整數(shù))在區(qū)間,2]上的最大值和最小值(可利用你的研究結(jié)論).
【答案】(1)b=log29;(2)參考解析;(3)參考解析
當00),其中n是正整數(shù).
當n是奇數(shù)時,函數(shù)y=在(0,]上是減函數(shù),在,+∞) 上是增函數(shù),
在(-∞,-]上是增函數(shù), 在-,0)上是減函數(shù).
當n是偶數(shù)時,函數(shù)y=在(0,]上是減函數(shù),在,+∞) 上是增函數(shù),
在(-∞,-]上是減函數(shù), 在-,0)上是增函數(shù).
F(x)= +
=
因此F(x) 在 ,1]上是減函數(shù),在1,2]上是增函數(shù).
所以,當x=或x=2時, F(x)取得最大值()n+()n;
當x=1時F(x)取得最小值2n+1.
77. 【xx上海,文19】(本題滿分14分)已知函數(shù)的圖象與軸分別相交于點A、B,(分別是與軸正半軸同方向的單位向量),函數(shù).
(1)求的值;
(2)當滿足時,求函數(shù)的最小值.
【答案】(1)k=1,b=2;(2)-3
【解析】(1)由已知得A(,0),B(0,b),則={,b},于是=2,b=2. ∴k=1,b=2.
(2)由f (x)> g(x),得x+2>x2-x-6,即(x+2)(x-4)<0, 得-20,則≥-3,其中等號當且僅當x+2=1,即x=-1時成立
∴的最小值是-3.
【解后反思】要熟悉在其函數(shù)的定義域內(nèi),常見模型函數(shù)求最值的常規(guī)方法.如型.
78. 【xx上海,文20】(本題滿分14分)假設某市xx年新建住房面積400萬平方米,其中有250萬平方米是中低價房.預計在今后的若干年內(nèi),該市每年新建住房面積平均比上一年增長8%.另外,每年新建住房中,中低價房的面積均比上一年增加50萬平方米.那么,到哪一年底,
(1)該市歷年所建中低價層的累計面積(以xx年為累計的第一年)將首次不少于4780萬平方米?
(2)當年建造的中低價房的面積占該年建造住房面積的比例首次大于85%?
【答案】(1)xx;(2)xx
【解析】(1)設中低價房面積形成數(shù)列,由題意可知是等差數(shù)列,
其中a1=250,d=50,則
令 即
∴到xx年底,該市歷年所建中低價房的累計面積將首次不少于4750萬平方米.
(2)設新建住房面積形成數(shù)列{bn},由題意可知{bn}是等比數(shù)列,
其中b1=400,q=1.08, 則bn=400(1.08)n-1
由題意可知
有250+(n-1)50>400 (1.08)n-1 0.85.
由計算器解得滿足上述不等式的最小正整數(shù)n=6,
∴到xx年底,當年建造的中低價房的面積占該年建造住房面積的比例首次大于85%.
79. 【xx上海,文22】(本題滿分18分)對定義域是、的函數(shù)、,規(guī)定:函數(shù).
(1)若函數(shù),,寫出函數(shù)的解析式;
(2)求問題(1)中函數(shù)的值域;
(3)若,其中是常數(shù),且,請設計一個定義域為R的函數(shù),及一個的值,使得,并予以證明.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)
(2)當
若其中等號當x=2時成立,
若其中等號當x=0時成立,
∴函數(shù)
(3)解法一]令
則
于是
解法二]令,
則
于是
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