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文檔簡介
高二下期末真題精選(壓軸60題35個考點專練)
一.元素與集合關系的判斷(共2小題)
1.(2022春?楊浦區(qū)校級期末)已知集合A=[S,s+/]IJ代,t+1].其中1CA且st-記
f(x)J,工,且對任意xeA,都有f(x)CA,則s+r的值是_號或搟一
X-l
【分析】根據(jù)兩端區(qū)間和x=\的關系分三種情況討論:x=\在[s,s+工]U[f,什1]左邊,在[s,
6
[r,f+1]之間,在[s,U[6什1]右邊三種情況,根據(jù)單調(diào)性可得/(X)的值域,從而確定定義域與值
域的關系,列不等式求解即可.
【解答】解:①當S>1時,f(x)=1+看在區(qū)間即呻",什1]上單調(diào)遞減,
:.f(X)6[1+2,1+—2“1+-2-
tt-1u至S-1
s6
25_21即一"一=t+12
+6-T+1,.,/-t-12=0,
t-lt-16t
Vt>1)/.t—4,s=3
2
.,.s+r=-^.
2
②當s+J^ClCf,即s<S時,此時區(qū)間[s,x=l左側(cè),[f,r+l]在x=l右側(cè),
66
■:f(x)=三包在區(qū)間[s,s+1]上為減函數(shù),
x-l6
7
1s+F
當x6[s,s+,],f(x)G|—駕],
6s力sT
6
7
W,駕回s,
Z>1,?'
s+1-S-1
s^
s+1/1
<s+?
s-1
7
s+6
~5>s
5飛■
2_5__
s+1》s
'6s6
625
ss卞s
6
522s《《0
bb
2117j
SW>。
S~6
;.s2』s-二=0,即(25+1)(3s-7)=0,
6s6
1
—■1"f
62
此時區(qū)間[r,f+1]在x=l右側(cè),
當xe[r,r+1]時,
f(x)e[^-,
tt-l
?.?主2>i,[主!2,t+\],
ttt-l
t+1/1
三1<t+]
t>2,解得:f=2,
:.\,此時
t+2、(t-2)(t+l)<0
2
③當即/<0時,x=l在[s,s+&U[f,f+1]右邊.
6
此時f(x)=1+-2在區(qū)間[s,up,f+l]上單調(diào)遞減,
X-1
:.fCx)e[l+2,1+-^1U[1+—^―,1+—2_|,
tt-r$臣s-r
Hy>sg---D-
且,6
一2,1
]+2〔<t+1
s-1
t<-^-
S-1□
g----
一2,且,6
b卷4t
S^S-1
冬+產(chǎn)+L即一2_=t+12-12=0,
t-16tt-16t
Vr<l,Ar=-3,5=—,不滿足s+1"V九
36
綜上,s+r的值為旦或3.
22
故答案為:旦或3.
22
【點評】本題主要考查了根據(jù)單調(diào)性求解值域的問題,需要根據(jù)題意,結(jié)合分式函數(shù)的圖象,依據(jù)端點
與特殊值之間的關系進行分類討論,同時需要根據(jù)值域的包含關系確定參數(shù)的取值范圍.求解過程中需
要統(tǒng)一分析,注意不等式之間相似的關系整體進行求解.屬于難題.
2.(2020秋?楊浦區(qū)校級期末)己知集合4=[3f+l]U[f+4,r+9],OCA,存在正數(shù)入,使得對任意西4,都
有acA,則t的值是1或7.
a
【分析】1>0時,當。=,時,1二4t+9;當〃=汁9時,入=z(桂9);當a=f+l時,義-2什4,當。=
aa
―4時,入=(r+1)(r+4),從而r(r+9)=(r+1)(r+4),解得,=1;當E+1V0V/+4時,當4日/,f+1]時,
則3?€上,r+1].當。曰/+4,1+9],當a=f時,義-Wf+l,當。=什1時,工-23即入=r(/+l),當〃=
aaa
什4時,——W/+9,當。=汁9時,入=(什4)(r+9),從而=(r+4)(r+9),解得£=-3.當f+9
a
V0時,無解.
【解答】解:當/>0時,當花上,什1]時,則」^日什4,什9],
a
當。4/+4,7+9]時,則—E[6/+1],
a
即當。=/時,2^t+g;當a=/+9時,3-2%即入=/(什9);
aa
入入
當〃=什1時,—^r+4,當〃=什4時,—^/+1,即入=(什1)(什4),
aa
a
當aW[什4,什9],則。日桂4,r+9],
a
即當〃=/時,A^z+i,當〃=汁1時,三力,即人=/(什1),
aa
入X
即當。=什4時,W/+9,當。=什9時,2什4,即入=(/+4)(什9),
aa
.*.r(r+1)=(r+4)(什9),解得,=-3.
當什9<0時,同理可得無解.
綜上,f的值為1或-3.
故答案為:1或-3.
【點評】本題考查實數(shù)值的求法,考查元素與集合的關系、分類討論思想等基礎知識,考查運算求解能
力,是難題.
二.命題的真假判斷與應用(共2小題)
3.(2020秋?閔行區(qū)期末)已知函數(shù)f(乂)=|x4|,給出下列命題:
①存在實數(shù)小使得函數(shù)y=f(x)+fCx-a)為奇函數(shù);
②對任意實數(shù)a,均存在實數(shù)〃?,使得函數(shù)y=/(x)+/'(x-a)關于對稱;
③若對任意非零實數(shù)a,/(x)+f(x-a)2%都成立,則實數(shù)上的取值范圍為(-8,4];
④存在實數(shù)上使得函數(shù)(x)-無對任意非零實數(shù)。均存在6個零點.
其中的真命題是②③.(寫出所有真命題的序號)
【分析】利用特殊值法可判斷①的正誤;驗證g(a-x)=g(x),可判斷②的正誤;利用基本不等式可
判斷③的正誤;當。>0時,分析出函數(shù)gG)在(a,+8)上先遞減再遞增,記g(x)gg(xo),可
得出k>〃?辦{a+生g(xo)),利用《>a+?支不恒成立,可判斷④錯誤,同理得知,當時,命題④也
aa
不成立,從而得出命題④為假命題.
【解答】解:令g(x)—f(x)+f(x-a),
函數(shù)的定義域為{小云。},且/(-x)=\-x-—|=|x+—1=/(x),
XX
:.f(x)為偶函數(shù).
對于①,若。=0,則g(x)=2|x+」l,:.g(1)=2=g(-1),此時,函數(shù)g(x)不是奇函數(shù);
X
若aKO,則g(x)的定義域為{4x#O,且x關a},
2
而g礙)=2八條)年華>0,g(-亮)=吟+2|+|等務>0,顯然g(由K-g(-A),
221al22a23a22
綜上所述,對任意x£R,函數(shù)y=/(x)都不是奇函數(shù),即①錯誤;
對于②,g(〃-x)=f(〃-x)4/(-x)=f(x-a)+f(x)=g(無),
函數(shù)y=/(x)+fCx-a)關于直線x=5對稱,
???對任意實數(shù)a,均存在實數(shù)〃?,使得函數(shù)y=/(x)+/(x-a)關于x=〃,對稱,即②正確;
=2
對于③,f(x)=|x+-i-|=|x|,當且僅當尢=±1時,等號成立,
f(x-a)=|(x-a)+—^|=|x-a\+~.--r>2./I?_aI__=2,當且僅當x=a±l時,等號成
x-aIx-aIVIx-aI
乂,
:?g(x)=f(x)+f(x-a)24,
???aW。,???當a=±2時,兩個等號可以同時成立,???AW4,
?,?實數(shù)攵的取值范圍是(-8,4],即③正確;
對于④,假設存在實數(shù)上使得直線y=Z與函數(shù)g(x)的圖象有6個交點,
若a>0,當0<x<a時,g(x)=x+—+a-x+——=a+—#~~—=a^--5-----------------
xa-xx(a-x)「a2
T《一萬)x
此時,函數(shù)g(x)在(0,A)上單調(diào)遞減,在(且,〃)上單調(diào)遞增,
22
2-A
當OVxV。時,g(X)min=g(―)=超+4.=〃+3
2aa
當時,任取犬I、X2E(〃,+8),且X1>_X2,即X1>JV2>〃,
貝!jg(xi)-g(X2)=(xi+-^-+xi-a+——-——)-(X2+—^-+A:2-a+——-——)
x?Xj-ax2X2-a
=2(XI-X2)+(—^-」-)+(——---——1-)
X[x2x「ax2-a
x9-xix9-xi
=2(XLX2)+-----------+--------------------r
x2lx】-a)(X2-aJ
=(xi-0[2---------------------------],
Xjx2(X]-a)(x2-a)
*/x]>x2>a,.*.2--------------3---------丁隨著xi、X2的增大而增大,
X]乂2(X]-a)(x2-a)
當xi~*a且xi-^a時,[2---------------二------]-*-00;
X]X2⑸-a)(x2-a)
當+8且X2f+8時,[2—----------3-----—J->2,
勺(XI-a)(x2-a)
工存在%0>m使得2VxiVxo時,[2-——-------3....-]<0,則g(xi)Vg(%2),
Xjx2(x1一a)(x2-a)
.??函數(shù)g(x)在(4,XO)上單調(diào)遞減;
當Xl>X2>X0時,[2-----------3------]>0,則g(XI)>g(X2),
Xjx2(X[-a)(x2-a)
???函數(shù)g(X)在(刈,+8)上單調(diào)遞增,
???當時,g(X)min=g(XO).
若存在實數(shù)&,使得函數(shù)),=/(x)-%對任意非零實數(shù)。均存在6個零點,即直線),=%與函
數(shù)g(x)的圖象有6個交點,
由于函數(shù)g(x)的圖象關于直線尸"I對稱,
則直線),=%與函數(shù)g(x)在直線右側(cè)的圖象有3個交點,
..k>max\a+—ig(xo)}2。+生
aa
由于2為定值,當。22且當。逐漸增大時,什馬也在逐漸增大,
a
不可能恒成立,
a
...當a>0時,不存在實數(shù)k,使得函數(shù)y=/(x)(x-a)-k對任意非零實數(shù)。均存在6個零點,
同理可知,當”<0時,不存在實數(shù)A,使得函數(shù)y=f(x)t/lG-q)-%對任意非零實數(shù)a均存在6個
零點,
...④錯誤.
故答案為:②③.
【點評】本題考查函數(shù)的性質(zhì),零點問題,恒成立與存在性等問題,具有很強的綜合性,考查學生的邏
輯推理能力、運算求解能力,屬于難題.
4.(2021秋?寶山區(qū)校級期末)己知真命題:“函數(shù)y=/(x)的圖象關于點尸(a,b)成中心對稱圖形”的
充要條件為“函數(shù)y=f(x+a)-6是奇函數(shù)”.
(1)將函數(shù)g(x)=4-37的圖象向左平移1個單位,再向上平移2個單位,求此時圖象對應的函數(shù)
解析式,并利用題設中的真命題求函數(shù)g(x)圖象對稱中心的坐標;
(2)求函數(shù)〃(X)=I。g0-在-圖象對稱中心的坐標;
(3)已知命題:“函數(shù)y=/(x)的圖象關于某直線成軸對稱圖象”的充要條件為“存在實數(shù)〃和6,使
得函數(shù)),=f(x+a)-6是偶函數(shù)”.判斷該命題的真假.如果是真命題,請給予證明;如果是假命題,請
說明理由,并類比題設的真命題對它進行修改,使之成為真命題(不必證明).
【分析】(1)先寫出平移后圖象對應的函數(shù)解析式為y=(x+1)3-3(x+1)2+2,整理得y=4-3x,由
于函數(shù)),=x3-3x是奇函數(shù),利用題設真命題知,函數(shù)g(x)圖象對稱中心.
(2)設〃(x)=i0g2的對稱中心為PCa,b),由題設知函數(shù)刀(x+a)是奇函數(shù),從而求出
24-x
a,〃的值,即可得出圖象對稱中心的坐標.
(3)此命題是假命題.舉反例說明:函數(shù)/(x)=x的圖象關于直線>=-x成軸對稱圖象,但是對任意
實數(shù)。和b,函數(shù)y=f(x+a)-b,即y=x+a-6總不是偶函數(shù).修改后的真命題:“函數(shù)y=f(x)的圖
象關于直線x=a成軸對稱圖象”的充要條件是“函數(shù)),=/(x+a)是偶函數(shù)”.
【解答】解:(1)平移后圖象對應的函數(shù)解析式為y=(x+1)3-3(x+1)2+2,整理得y=/-3x,
由于函數(shù)y=4-3x是奇函數(shù),由題設真命題知,函數(shù)gG)圖象對稱中心的坐標是(1,-2).
(2)設〃(x)二知名上工的對稱中心為P(a,b),
由題設知函數(shù)/?(x+a)-Z?是奇函數(shù).
lx+a)
設/(x)=h(x+n)-b,則f(x)=log,.--h,
524-(x+a)
+d
即/(X)=log2y*^-b-
^4-x-a
由不等式絲!2曳〉0的解集關于原點對稱,則-“+(4”)=0,得4=2.
4-x-a
2x+2
此時。(x)=lngn'\'-b,A-e(-2,2).
iog
24-(x+2)
任取球(-2,2),由f(-x)+f(x)=0,得6=1,
所以函數(shù)"(x)=i°g.圖象對稱中心的坐標是(2,1).
(3)此命題是假命題.
舉反例說明:函數(shù)f(x)=》的圖象關于直線y=-x成軸對稱圖象,
但是對任意實數(shù)。和b,函數(shù)y=/(x+a)-b,即y=x+a-總不是偶函數(shù).
修改后的真命題:“函數(shù)y=/(x)的圖象關于直線x=a成軸對稱圖象”的充要條件是“函數(shù)(x+a)
是偶函數(shù)”.
【點評】本小題主要考查命題的真假判斷與應用,考查函數(shù)單調(diào)性的應用、函數(shù)奇偶性的應用、函數(shù)的
對稱性等基礎知識,考查運算求解能力,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想.屬于中檔題.
三.簡單線性規(guī)劃(共1小題)
3x-y-6<0
5.(2021春?黃浦區(qū)校級期末)設x,y滿足約束條件,x-y+2》0,若目標函數(shù)z=ar+勿(。>0,Z?>0)
x)0,y》0
的值是最大值為12,則2e的最小值為25.
ab一6一
【分析】先根據(jù)條件畫出可行域,設z=or+3y,再利用幾何意義求最值,將最大值轉(zhuǎn)化為y軸上的截距,
只需求出直線z=or+by,過可行域內(nèi)的點(4,6)時取得最大值,從而得到一個關于a,b的等式,最后
利用基本不等式求最小值即可.
【解答】解:不等式表示的平面區(qū)域如圖所示陰影部分,
當直線以+8y=z(a>0,匕>0)過直線x-y+2=0與直線3x-y-6=0的交點(4,6)時,
目標函數(shù)z="x+外(a>0,6>0)取得最大12,
艮fl4a+6匕=12,即2a+36=6,
畔告得)膂?抬)痔+2嚕
故答案為:25.
6
【點評】本題主要考查了基本不等式在最值問題中的應用、簡單的線性規(guī)劃,以及利用幾何意義求最值,
屬于基礎題.
四.函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì)與判斷(共1小題)
6.(2020秋?虹口區(qū)期末)設/(x)是定義在R上的奇函數(shù),且當x20時,/(x)=/,若對任意的
t+2],不等式/(x+f)^2f(x)恒成立,則實數(shù)f的取值范圍是()
A.[V2,―)B.[2,+8)C.(0,2]D.[-V2,-1]U[V2,V3]
【分析】法一:2/'(x)由題意可知f(x)為R上的增函數(shù),故對任意的f+2],不等式
f(x+/)Xx)恒成立可轉(zhuǎn)化為x+t)J5x對任意的X6[f,r+2]恒成立,此為一次不等式恒成立,解決
即可.也可取那個特值排除法.
法二:當x20時,/(x)=/,當xWO時,/(x)=-7,/(x)是R上的增函數(shù),從而/(x+f)邛近X),
x+f>V^x,進而(2-衣)f22(V2-1),由此能求出結(jié)果.
【解答】解法一:(排除法)當t=&貝iJx€[亞,亞+2]得f鼠偵)》2f(X),
即仁+\^)2〉2*2=*2-2&*-240在代[&,亞+2]時恒成立,
而*2-2五x-2最大值,是當x=J1+2時出現(xiàn),故x2-2五x-2的最大值為
則/(x+r)>2f(X)恒成立,排除B項,
同理再驗證f=3時,f(x+t)^2f(x)恒成立,排除C項,
f=-1時,f(x+f)訓(x)不成立,故排除D項
故選:A.
解法二:???/(x)是R上的奇函數(shù),當天20時,/(x)=/,
???當xWO時,f(x)=-,,
:.f(x)是R上的增函數(shù),
??,對任意尤上,什2),f(x+r)^2f(x)恒成立,
.??/(x+r)之(我x),Ax+r>V2x.
(V2-1)x,其中9t+2],
(a-1)(t+2),
.,心(V2-I)t+2(V2-1),
(2-V2)e2(V2-1),
...2(V2-1)=yf2.
2-V2
故選:A.
【點評】本題考查函數(shù)單調(diào)性的應用:利用單調(diào)性處理不等式恒成立問題.將不等式化為/(〃)kS
形式是解題的關鍵.
五.函數(shù)奇偶性的性質(zhì)與判斷(共1小題)
7.(2022春?上海期末)設a為實數(shù),函數(shù)/(x)=?+|x-a|-1,xGR
(1)討論f(x)的奇偶性;
(2)求f(x)的最小值.
【分析】(1)用特殊值法判斷函數(shù)及不是奇函數(shù)又不是偶函數(shù);
(2)先判斷函數(shù)的單調(diào)性再求最值.
【解答】解:(1)當a—0時,函數(shù)/(-x)—(-x)2+|-x|-1=x2+|x-a|-1=f(x),此時,f(x)為
偶函數(shù).
當aWO時,f(a)=a2-1,/(-a)=a2+2|a|-bf(a)Wf(-a),f(a)W-/(-a),
此時/(x)既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù).
(2)①當xWa時,f(尤)=)+|x-a\-\-x+a-1=(x-—)2+a-—,
24
當?時,函數(shù)/(x)在(-8,0上單調(diào)遞減,從而函數(shù)/(外在(-8,0上的最小值為/(〃)=
a2-1.
若。>"則函數(shù)/(x)在(-8,上的最小值為f(A)=a-
②當x^a時,函數(shù)f(x)=x2+|x--l=/+x-a-1=(x+—)2-a--,
24
若工時,則函數(shù)/(x)在[a,+8)上的最小值為/(-工)
224
若則函數(shù)/(X)在[〃,+8)上單調(diào)遞增,從而函數(shù)/(X)在3,4-00)上的最小值為/(〃)=
a2-
綜上,當〃W-時,函數(shù)/(工)的最小值為-a-
24
時,函數(shù)/G)的最小值為“2-1,
當時,函數(shù)f(x)的最小值為a-5.
24
【點評】本題主要考查函數(shù)奇偶性的判斷,以及二次函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的最值,考查分類討論思想,
綜合性較強,運算量較大.
六.奇偶函數(shù)圖象的對稱性(共1小題)
8.(2020秋?楊浦區(qū)校級期末)若直角坐標平面內(nèi)兩點P、。滿足條件:①P、。都在函數(shù)/(X)的圖象上;
②P、Q關于原點對稱,則對稱點(P,。)是函數(shù)/(x)的一個“友好點對”(點對(P,Q)與(。,P)
2X2+4X+1,X<0
看作同一個“友好點對”).已知函數(shù)f(x)=[2則/~(x)的“友好點對”有2個.
—X,x/0
e
【分析】根據(jù)題意:“友好點對”,可知,欲求/(x)的“友好點對”,只須作出函數(shù)y=2?+4x+l(xVO)
的圖象關于原點對稱的圖象,看它與函數(shù)y=2.(x20)交點個數(shù)即可.
X
e
【解答】解:根據(jù)題意:“友好點對”,可知,
只須作出函數(shù)y=2?+4x+l(x<0)的圖象關于原點對稱的圖象,
看它與函數(shù)y=2(x>0)交點個數(shù)即可.
X
e
如圖,
觀察圖象可得:它們的交點個數(shù)是:2.
即/(x)的“友好點對”有:2個.
故答案為:2.
【點評】本題主要考查了奇偶函數(shù)圖象的對稱性,以及數(shù)形結(jié)合的思想,解答的關鍵在于對“友好點對”
的正確理解,合理地利用圖象法解決.
七.抽象函數(shù)及其應用(共1小題)
9.(2022春?長寧區(qū)校級期末)(理)已知定義在R上的函數(shù)/(x),對任意實數(shù)xi,X2都有/(X1+X2)=\+f
(xi)+fCx2),且/(I)=1.
(1)若對任意正整數(shù)〃,有加=/(工)+1,求G、a2的值,并證明{?}為等比數(shù)列:
2n
(2)設對任意正整數(shù)”,有bn———若不等式匕“+1+匕"+2+…+62”>-CLlog2(x+1)對任意不小于2的
f(n)35
正整數(shù)〃都成立,求實數(shù)x的取值范圍.
【分析】(1)利用賦值法,結(jié)合等比數(shù)列的定義即可證明{⑶}為等比數(shù)列:
(2)求出岳的表達式,利用數(shù)列的單調(diào)性,即可求出x的取值范圍.
【解答】解:⑴令Xi=X2="得f(l)=l+f(,)+f(/),
則fg)=0,a[=f6)+1=1“7分
令x1=x2春得fgE+fe)+f令),
則f4)=等22=4)+4“2分
,
^x1=x2=-ir得f(-+f
*42"+i2n十12n+i212【
即f&)=l+2fTf),…4分
2n2nH
則f(±)+1=2[1+fTr)],?!?2〃〃+1
2n2nH
所以,數(shù)列{“八}是等比數(shù)列,公比q=/,首項“1=1.…6分
(2)令Xl=〃,X2=l,得f(k+l)=1^(1)即f(〃+1)=f(72)+2
則{/(〃)}是等差數(shù)列,公差為2,首項/(I)=1,
故/(〃)=1+(n-1)*2=2n-1,…8分
設g(n)=bn+1+L+2+…+b2n號熹+…福,
-=>0,
則g(n+1)-g(n)=4n+1,4n+32n+l(4n+l)(4n+3)(2n+l)
所以{g(〃)}是遞增數(shù)列,g1nm=g(2)V啜,…”分
從而提"log?(x+l)<景,即log2(x+1)<2…12分
ob乙ob
x+l>°,解得xe(-1,3).…14分.
則4
x+l<4
【點評】本題主要考查等比數(shù)列的定義和應用,綜合考查學生的計算能力,運算量較大,難度不小.
A.函數(shù)恒成立問題(共3小題)
"nxx40
10.(2021春?楊浦區(qū)校級期末)已知f(x)=]'、.
log2x,x>0
(1)s>0,>0,sWf,比較/(s)+『(t)+1與/(s)+f(r)+f(5)f(r)的大??;
(2)設k和〃?均為實數(shù),滿足以下兩個條件:
①當xe(-8,加]時,/a)的最大值為1,此時機的取值集合記為A;
②對任意且xe(-8,加],不等式/(x)-(%-2)"?+3Z-10恒成立;求女的取值范圍:
(3)設r為實數(shù),若關于x的方程,/[/(x)]-log2(f-x)=0恰有兩個不相等的實數(shù)根xi、且xi<x2.
試將2々+1082乂2+2-除「1|+除2-1]表示為關于,的函數(shù),并寫出此函數(shù)的定義域.
【分析】(1)設/(s)=x,f(r)=y,x^y,將原式變換成/+/+1-(x+y+xy),再結(jié)合配方的知識,
即可求解.
(2)①由于/(x)的最大值為1,分xWO、x>0兩種情況討論,②結(jié)合含參方程得求法、以及均值不等
式,即可求解.
(3)當xWl時:2x=t-x,1</<3,當x>l時,log2x=f-x,f>l,再結(jié)合對數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)得知
識,即可求解.
【解答】解:(1)設f(s)=x,f(t)=y,
由題意可得,jr+y2+l-(x+y+xy)=y(x2-2x+l)+y(y2-2y+l)+y(x2_2xy+y2)
=y(x-l)2-*-y(y-l)2+y(x-y)2>0>
(s)+f(r)+1>/(y)+f(r)t/(s)f(t).
(2)①令log”=l,得尤=2,令2"=1得x=l,
.??0W/MW2,即m={,川0WmW2}.
②二?不等式f(x)Wm2-(攵-2)"?+3Z-10恒成立,
???根2-(%-2)m+3k-102/(x)max—1,
Am2-(攵-2)m+3Z-11,0對任意能10,2]都成立,
???*3-團<3,
??k》(m-3)-^+8,
m-3
(m-3)-4+8=4,當且僅當初-3=—即機=1時等號成立,
m-3m-3
?■?攵24,
???攵得取值范圍為[4,+8).
2X,x<0
(3)f(x)=<
log2x,x>0
X,x<1
"ffCx)=|log(logx),
22x>f
①當時,方程j\f(x)]-log2(/-X)=0變?yōu)閄=log2(/-X),
即1VW3,
②當X>1時,方程/(/(x)]-log2(f-x)=0變?yōu)閘og2(10g2X)=log2(L"),
KPlog2x=r-x,r>L
X2分別是方程2』LR,log2X=LX的兩個根且工1VX2<7,
X:+,
,*?t=2+xJ=log2X2x2得乂2二2*3將其代入,=2~+x1可得用+—,
*/2,i+1ogXs>+2T%i-”+lk-1|=(r-xi)+(r-X2)+2-(1-xi)+(x2-1)=2t,
22
.??函數(shù)得定義域為(1,3].
【點評】本題考查一元二次函數(shù)的配方、以及不等式恒成立問題,以及對數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的知識,綜
合性強,屬于難題.
11.(2021秋?浦東新區(qū)校級期末)已知f(x)^
(1)分別求/(X)、g(x)的定義域,并求(x)的值;
(2)求/(x)的最小值并說明理由;
(3)若『G+x+l,b=/,c=x+l,是否存在滿足下列條件的正數(shù)f,使得對于任意的正數(shù)x,人
從c都可以成為某個三角形三邊的長?若存在,則求出f的取值范圍;若不存在,請說明理由.
【分析】(1)利用被開放數(shù)大于0可求函數(shù)的定義域,直接相乘化簡即可;
(2)先考慮我去>2,再說明函數(shù)才與丫^乂4+1在(-8,1]上均為減函數(shù),在口,
+8)上均為增函數(shù),從未求出函數(shù)的最小值.
(3)利用構(gòu)成三角形的條件,轉(zhuǎn)化為恒成立問題利用(1)(2)的結(jié)論可確定.
【解答】解:⑴f(x)、g(x)的定義域均為(0,+8);…(2分)
f(x)"g(x)=(Vx+r~)2-(x+^+1)=1.…(4分)
VxX
(2)',',x/x+^2,(Vx+r-)2>4nx+^>2?…(7分)
VJX-VXX
易知函數(shù)y二4二^與在(-8,1]上均為減函數(shù),在[1,+8)上均為增函數(shù),
?t?f(x)mi?=f(1)=2+V3--(10分)
⑶:aWx2+x+l<x+l=c,…(11分)
+tVx>x+l
+(x+i)>
由⑴知,f(x)?g(x)=l=g(x)1y,
Vf(x)>2+V3.-g()=z1<2-V3?BIJt>2-V3.…(匕分)
xfixx)
由(2)知,f(x)>2+73.t<2+V3.???(17分)
綜上,存在tE(2-V3,2+V3),滿足題設條件.…(18分)
【點評】本題主要考查利用函數(shù)單調(diào)性求函數(shù)的最值,將是否存在性問題轉(zhuǎn)化為恒成立問題時解題的關
鍵.
12.(2021秋?浦東新區(qū)校級期末)對于函數(shù)y=/(x),xED,設區(qū)間/是。上的一個子集,對于區(qū)間/上任
意的XI,X2,X3.當X1<%2VX3時,如果總有---------------<----------------,則稱函數(shù)y=/(x)
-X
X2lX3-X2
是區(qū)間/上的T函數(shù).
(1)判斷下列函數(shù)是否是定義域上的T函數(shù):①y=f,②y=2x+l;
(2)已知定義域上的嚴格增函數(shù)y=/(x)也是定義域上的T函數(shù),試問:(x)是否是定義域上
的T函數(shù)?若是,請給出證明;若不是,請說明理由;
(3)若函數(shù)y=f(x)為區(qū)間/上的T函數(shù),證明:對于任意的xi,X2日和任意的入€(0,1),總有五右1+
(1-入)X2]<Af(XI)+(1-A)f(X2).
【分析】(1)利用作差法,結(jié)合7函數(shù)的定義即可逐個判定;
(2)y=f'(x)不是定義域上的7函數(shù),由反函數(shù)的性質(zhì)及7函數(shù)的定義即可證明;
(3)假設用<%2,則幻<右1+(1-X)X2<X2,利用T函數(shù)的定義化簡即可得證.
【解答】解:(1)①當XI<X2時,
f(X)-f(Xj)f(X)-f(X)x2-xJ222
2322X3-X2
()(+)<0
--------v-------V-------------v-------V---------------v------Vv-V-----------------X---?--+--X---i--O-X乙OXn1=Xu<-Xq>
x2x1x3x2x2x1x3x2
所以①是定義域上的T函數(shù);
I,,f(x)-f(x1)f(x)-f(x)
②當JC1<X2<X3時,----2--------J-------------3------------2=
-X
X2lX3-X2
(2xn+l)~(2xi+l)(2xo+l)~(2Xo+1)
------4----------------1----------------i-------------々-------=2-2=0,
x2-xlx3-x2
所以②不是定義域上的7函數(shù).
(2)y=f'(x)不是定義域上的7函數(shù),理由如下:
因為y=/(x)是定義域上的嚴格增函數(shù),
所以當X1<JC2<A3時,f(XI)<f(X2)<f(X3)>即丫1<”<>3,
若原函數(shù)為增函數(shù),則反函數(shù)也是增函數(shù),即若X1<X2<X3,則「1(XI)</'(X2<f](X3),
f(X)-f(X)f(x)—f(X)
又因為y=/(x)是定義域上的T函數(shù),即當x\<X2<X3時,總有0<---------------<-------------,
-x
x2lX3-X2
_Xn-X1、Xq-Xn,
所以_2__1_>_3_2_,即當?Vm時,
f(x2)-f(xPf(x3)-f(x2)
fT(y2)-fT(yP〉fT(y3)-fT(y2)
"丫\丫372
綜上所述,W(x)不是定義域上的7函數(shù).
(3)證明:若對于任意的尤1,X2已和任意的加(0,1),假設加〈",
則Xi<AJCI+(1-A)X2<X2>
因為函數(shù)y=/(x)為區(qū)間/上的T函數(shù),所以
f(x1+(l-^)x2)-f(x1)f(x2)-f(Xj+d-^)x2)
入X]+(l-入)乂2-乂]的-[入X]+(l-入)乂21
仍簡得f(入Xi+(l")x2)-f(xjf⑸)-”“Xi+(「")X2)
(1-X)(x2-X1)、%(X2-X1)'
VjT2>Xl,Z.X2-XI>0,
.f(入X]+(l-入)x2)-f(x[)f(X2)-f(入X]+(l-入)X2)
(T^<X
.,.A/,(Axi+(1-A)X2)-XfCxi)<(1-X)f(X2)-(1-A)f(Axi+(1-A)X2)?
(Axi+(1-A)X2)<A/(xi)+(1-A)/(%2).
【點評】本題主要考查函數(shù)恒成立問題,解題的關鍵是對新函數(shù)定義的理解與應用,考查邏輯推理能力,
屬于難題.
九.函數(shù)的值(共1小題)
13.(2022春?徐匯區(qū)校級期末)函數(shù)y=/(x)的定義域為R,若存在常數(shù)〃>0,使得|f(x)對一切
實數(shù)x均成立,則稱f(x)為“圓錐托底型”函數(shù).
(1)判斷函數(shù)/(X)=2r,g(x)=/是否為“圓錐托底型”函數(shù)?并說明理由.
(2)若/(x)=?+1是“圓錐托底型”函數(shù),求出M的最大值.
(3)問實數(shù)鼠b滿足什么條件,/(x)=fcv+b是“圓錐托底型”函數(shù).
【分析】(1)根據(jù)條件/(x)I'Mxl對一切實數(shù)x均成立進行判斷,即可得到結(jié)論.
(2)根據(jù)『(x)對一切實數(shù)x均成立,建立條件關系,即可求出結(jié)論,
(3)利用函數(shù)是“圓錐托底型”函數(shù).則滿足條件I/(x)對一切實數(shù)x均成立,即可得到結(jié)論.
【解答】解:(1)V|2x|=2k|>2W,即對于一切實數(shù)x使得(x)]22國成立,
:.f(x)=2%是“圓錐托底型”函數(shù).…(2分)
對于g(x)=/,如果存在M>0滿足而當xj號時,由虐|3〉H|田
得MWO,矛盾,
.?.g(x)=/不是“圓錐托底型”函數(shù).…(5分)
(2)V/(x)=7+1是“圓錐托底型”函數(shù),故存在M>0,使得|/(x)對于任意實數(shù)恒
成立.
.?.當xWO時,|X」|=團+3^,此時當x=±l時,因+1二取得最小值2,.…(9分)
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