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高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (5)
一、
1.设f(x)是连续的偶函数,且当x>0时f(x)是单调函数,则满足f(x)=fx+3x+4的所有x之和为( )
A.-3 B.3
C.-8 D.8
【答案】C
【解析】因为f(x)是连续的偶函数,且x>0时是单调函数,由偶函数的性质可知若f(x)=fx+3x+4,
只有两种情况:①x=x+3x+4 ;②x+x+3x+4 =0.
由①知x2+3x-3=0,故两根之和为x1+x2=-3.
由②知x2+5x+3=0,故两根之和为x3+x4=-5.
因此满足条件的所有x之和为-8.
故选择C.
本题考查函数的性质及推理论证能力,易错之处是只考虑x=x+3x+4 ,而忽视了x+x+3x+4 =0,误选了A.
2.已知函数f(x)=4x+2-1的定义域是[a,b](a,b∈Z),值域是[0,1],那么满足条件的整数数对(a,b)共有( )
A.2个 B.3个
C.5个 D.无数个
【答案】C
【解析】f(x)在[0,+∞)递减,在(-∞,0]上递增,且f(0)=1,f(-2)=f(2)=0,故(a,b)可以是(-2,0),(-2,1),(-2,2),(-1,2),(0,2),共5个.故选择C.
3.对于函数①f(x)=lg(x-2+1),②f(x)=(x-2)2,③f(x)=cos(x+2).判断如下三个命题的真假:
命题甲:f(x+2)是偶函数;
命题乙:f(x)在(-∞,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数;
命题丙:f(x+2)-f(x)在(-∞,+∞)上是增函数.
能使命题甲、乙、丙均为真的所有函数的序号是( )
A.①③ B.①②
C.③ D.②
【答案】D
【解析】本题考查函数的增减性、奇偶性、考查真假命题的概念,考查分析问题的能力.
方法1:函数①、②使命题甲为真,函数③使命题甲为假,排除A、C选项;根据函数图像分析,函数①、②使命题乙为真;函数②使命题丙也为真,但函数①使命题丙为假,因此选D.
方法2:由命题甲f(x+2)是偶函数,可知①、②满足条件,排除③;
作出①②函数的图像,可知②满足命题乙的条件,①不满足乙的条件,排除①.因此选D.
4.函数f(x)是(-∞,+∞)上的减函数,又a∈R,则( )
A.f(a)>f(2a) B.f(a2)<f(a)
C.f(a2+a)<f(a) D.f(a2+1)<f(a)
【答案】D
【解析】法1:取a=0,由f(x)在R上是减函数,去A、B、C,∴选D.
法2:∵f(x)是R上的减函数,而a>0时,a<2a.a<0时,a>2a,∴f(a)与f(2a)大小不定,同样a2与a,a2+a与a的大小关系不确定,从而f(a2)与f(a),f(a2+a)与f(a)的大小关系不定,但a2+1-a=(a-12)2+34>0,∴a2+1>a,从而f(a2+1)<f(a).故选D.
5.设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2,若对任意的x∈[t,t+2],不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,则实数t的取值范围是( )
A.[2,+∞) B.[2,+∞)
C.(0,2] D.[-2,-1]∪[2,3]
【答案】A
【解析】当t=1时,x∈[1,3],若x=3,则
f(x+t)=f(4)=15,2f(x)=2f(3)=18,
故f(x+t)≥2f(x)不恒成立,故答案C、D错误;
当t=32时,x∈32,72,
令g(x)=f(x+t)-2f(x)=x+322-2x2
=-x2+3x+94,
g(x)在32,72上是减函数,g(x)≥g72=12,
g(x)≥0在32,72上恒成立,
即f(x+t)≥2f(x)在32,72上恒成立.
故t=32符合题意,答案B错误.故选择A.
二、题
6.设函数f(x)=(x+1)(x+a)为偶函数,则a= .
【答案】-1
【解析】∵f(x)=(x+1)(x+a)=x2+(a+1)x+a,
由函数为偶函数得a+1=0,解得a=-1.
【答案】1+22
【解析】由x2-2x≥0,x2-5x+4≥0得x≤0或x≥2,x≤1或x≥4,
∴函数的定义域为x≤0或x≥4,
而原函数在(-∞,0]上为减函数,在[4,+∞)上是增函数,当x=0时f(x)=4,而当x=4时,f(x)=1+22,故f(x)的最小值为1+22.
8.若函数f(x)=(x+a)(bx+2a)(常数a,b∈R)是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f(x)= .
【答案】-2x2+4
【解析】∵f(-x)=f(x)且f(x)=bx2+(2a+ab)x+2a2,
∴b(-x)2+(2a+ab)(-x)+2a2
=bx2+(2a+ab)x+2a2,
∴-(2a+ab)=2a+ab,即2a+ab=0,
∴a=0或b=-2.
当a=0时,f(x)=bx2,∵f(x)值域为(-∞,4],
而y=bx2值域不可能为(-∞,4],∴a≠0.
当b=-2时,f(x)=-2x2+2a2,值域为(-∞,2a2].
∴2a2=4,∴a2=2,∴f(x)=-2x2+4.
三、解答题
9.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,求不等式fx-f-xx<0的解集.
【解析】∵f(x)为奇函数,∴f(x)=-f(-x),
∴fx-f-xx=2fxx<0,即fx<0,x>0,或fx>0,x<0.
因为f(x)是奇函数且在(0,+∞)上是增函数,
故f(x)在(-∞,0)上是增函数.
由f(1)=0知f(-1)=0,
∴fx<0,x>0,可化为fx<f1,x>0,∴0<x<1,
fx>0,x<0,可化为fx>f-1,x<0,∴-1<x<0.
∴原不等式的解集为{x-1<x<0或0<x<1}.
10.设函数f(x)=x2-2x-1在区间[t,t+1]上的最小值为g(t),求g(t)的解析式.
【解析】f(x)=(x-1)2-1.
当t+1≤1,即t≤0时,f(x)在[t,t+1]上是减函数,
∴最小值g(t)=f(t+1)=t2-2;
当t≥1时,f(x)在[t,t+1]上是增函数,
∴最小值g(t)=f(t)=(t-1)2-2;
当t<1<t+1,即 0<t<1时,
最小值g(t)=f(1)=-2,
∴g(t)=t2-2 t≤0-2 0<t<1t-12-2 t≥1.
11.函数f(x)=-x2+2tx+t在[-1,1]上的最大值为g(t),求函数g(t)的解析式;画出其图像,据图像写出函数g(t)的值域.
【解析】f(x)=-x2+2tx+t=-(x-t)2+t2+t,(-1≤x≤1)
当-1≤t≤1时,函数f(x)的最大值为f(t)=t2+t.
当t<-1时,函数f(x)在[-1,1]上是减函数,
∴最大值为f(-1)=-1-t.
当t>1时,函数f(x)在[-1,1]上是增函数,
∴最大值为f(1)=-1+3t.
综上可得g(t)=t2+t -1≤t≤1-1-t t<-1-1+3t t>1
图像如下:
∴g(t)的值域为:-14,+∞.
12.设二次函数f(x)=x2+ax+a,方程f(x)-x=0的两根x1和x2满足0<x1<x2<1.
(1)求实数a的取值范围;
(2)试比较f(0)f(1)-f(0)与116的大小,并说明理由.
【解析】方法1:(1)令g(x)=f(x)-x=x2+(a-1)x+a,则由题意可得
Δ>0,0<1-a2<1,g1>0,g0>0,⇔a>0,-1<a<1,a<3-22或a>3+22,
⇔0<a<3-22.
故所求实数a的取值范围是(0,3-22).
(2)∵f(0)f(1)-f(0)=g(0) g(1)=2a2,
令h(a)=2a2.
∵当a>0时,h(a)单调增加,
∴当0<a<3-22时,
0<h(a)<h(3-22)=2(3-22)2
=2(17-122)
=2•117+122<116,
即f(0)f(1)-f(0)<116.
方法2:(1)同方法1.
(2)f(0)f(1)-f(0)=g(0)g(1)=2a2,
由(1)知0<a<3-22,
∴42a-1<122-17<0.
又42a+1>0,于是
2a2-116=116(32a2-1)
=116(42a-1)(42a+1)<0,
即2a2-116<0,
故f(0)f(1)-f(0)<116.
方法3:
(1)方程f(x)-x=0⇔x2+(a-1)x+a=0.
由韦达定理得
x1+x2=1-a,x1x2=a,于是
0<x1<x2<1⇔Δ>0,x1+x2>0,x1x2>0,1-x1+1-x2>0,1-x11-x2>0,
⇔a>0,a<1,a<3-22或a>3+22,
⇔0<a<3-22.
故所求实数a的取值范围是(0,3-22).
(2)依题意可设g(x)=(x-x1)(x-x2),则由0<x1<x2<1得
f(0)f(1)-f(0)=g(0)g(1)=x1x2(1-x1)(1-x2)
=[x1(1-x1)][x2(1-x2)]
<x1+1-x122x2+1-x222=116,
故f(0)f(1)-f(0)<116.
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