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文檔簡介
考前終極刷題02(高頻解答專練)1.(20-21高一上·山東濟(jì)寧·期末)在①;②“”是“”的充分不必要條件;③,這三個條件中任選一個,補(bǔ)充到下面的問題中,并解答.問題:已知集合,.(1)當(dāng)時,求;(2)若______,求實(shí)數(shù)的取值范圍.注:如果選擇多個條件分別解答,按第一個解答計分.【答案】(1);(2)答案見解析.【知識點(diǎn)】根據(jù)充分不必要條件求參數(shù)、并集的概念及運(yùn)算、根據(jù)集合的包含關(guān)系求參數(shù)【分析】(1)求出后利用并集的定義可求.(2)若選擇①②,則根據(jù)條件得到兩個集合的包含關(guān)系,從而可求參數(shù)的取值范圍;若選擇③,則就是否為空集分類討論后可求參數(shù)的取值范圍.【詳解】(1)當(dāng)時,集合,,所以.(2)若選擇①,則是的子集,因?yàn)?,所以,又,所以解得,所以?shí)數(shù)的取值范圍是.若選擇②“”是“”的充分不必要條件,則是真子集,因?yàn)椋?,又,所以(等號不同時成立),解得,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.若選擇③,,因?yàn)?,,所以或,解得?2.(23-24高一上·天津·期末)已知全集,集合,.(1)當(dāng)時,求,;(2)若,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1);(2)或【知識點(diǎn)】交并補(bǔ)混合運(yùn)算、根據(jù)集合的包含關(guān)系求參數(shù)【分析】(1)利用集合交集,并集,補(bǔ)集定義計算即可求;(2)由,分和兩種情況討論即可.【詳解】(1)當(dāng)時,,又因?yàn)椋?,或,所?(2)若時,成立,即,解得,若時,則或,解得或,綜上,或.3.(23-24高一上·遼寧葫蘆島·期末)已知集合,集合,集合,且.(1)求實(shí)數(shù)a的值組成的集合;(2)若,是的充分不必要條件,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識點(diǎn)】根據(jù)充分不必要條件求參數(shù)、根據(jù)并集結(jié)果求集合或參數(shù)、根據(jù)集合的包含關(guān)系求參數(shù)【分析】(1)先求出集合,然后根據(jù)得到,由此分析集合并求解出的值,則結(jié)果可知;(2)先求解出,然后將問題轉(zhuǎn)化為“是C的真子集”,由此列出關(guān)于的不等式,則結(jié)果可求.【詳解】(1)因?yàn)?,由,知,則或或,當(dāng)時,所以,當(dāng)時,所以,當(dāng)時,所以,所以的取值集合為.(2)由題意得,,故,又是的充分不必要條件,所以是的真子集,于是,解得:,經(jīng)檢驗(yàn)符合條件,綜上,實(shí)數(shù)m的取值范圍是.4.(23-24高一上·福建福州·期末)在①,②,③這三個條件中任選一個,補(bǔ)充到下面的問題中,并求解下列問題:已知集合,,若________,求實(shí)數(shù)的取值范圍.注:如果選擇多個條件分別解答,按第一個解答計分.【答案】答案見解析【知識點(diǎn)】交并補(bǔ)混合運(yùn)算、根據(jù)交集結(jié)果求集合或參數(shù)、根據(jù)集合的包含關(guān)系求參數(shù)【分析】若選擇①,,則當(dāng),構(gòu)造不等式,解得的范圍;若選擇②,,得到是的子集,構(gòu)造不等式,解得的范圍;若選擇③,.可得,構(gòu)造不等式,解得的范圍.【詳解】若選擇①,,則當(dāng),滿足,即,解得,滿足題意;當(dāng)時,應(yīng)滿足或解得.綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是.若選擇②,,則是的子集,.當(dāng),即時,,滿足題意;當(dāng)時,滿足或解得.綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是.若選擇③,.則,當(dāng),即時,,滿足題意;當(dāng)時,應(yīng)滿足解得.綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是.5.(23-24高一上·甘肅金昌·期中)已知集合.(1)若,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)若,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1);(2).【知識點(diǎn)】根據(jù)交集結(jié)果求集合或參數(shù)、根據(jù)集合的包含關(guān)系求參數(shù)【分析】(1)利用,找到不等式組,求出實(shí)數(shù)的取值范圍即可;(2)在滿足的前提下,對分空集和不是空集分類討論即可.【詳解】(1)因?yàn)?,所以解得,即?shí)數(shù)的取值范圍是.(2)若,即,此時,滿足;若,即,因?yàn)?,所以,或,解得.綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是.6.(22-23高一上·湖南長沙·期中)設(shè)全集集合,.(1)當(dāng)時,求,;(2)若,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)或x>1,或(2)【知識點(diǎn)】根據(jù)集合的包含關(guān)系求參數(shù)、并集的概念及運(yùn)算、補(bǔ)集的概念及運(yùn)算【分析】(1)先求解出,然后根據(jù)并集和補(bǔ)集運(yùn)算求解出和;(2)分類討論:,由此列出不等式求解出的取值范圍.【詳解】(1)因?yàn)椋?,解得,所以,又因?yàn)椋曰騲>1,或;(2)當(dāng)時,,因?yàn)?,所以,解得;?dāng)時,,此時成立;當(dāng)時,,因?yàn)?,所以,解得,綜上所述,的取值范圍是.7.(23-24高一上·安徽六安·期中)設(shè)集合,,.(1),求;(2)若“”是“”的充分不必要條件,求的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識點(diǎn)】根據(jù)充分不必要條件求參數(shù)、并集的概念及運(yùn)算【分析】(1)根據(jù)集合的并集運(yùn)算求解即可.(2)根據(jù)命題間的充分不必要關(guān)系轉(zhuǎn)化為集合間的包含關(guān)系,進(jìn)而求出參數(shù)取值范圍.【詳解】(1)當(dāng)時,,因?yàn)椋裕?)由題意“”是“”的充分不必要條件得①若,則,解得;②若,則,解得;,或,綜合①②得:的取值范圍是.8.(20-21高一上·山東煙臺·期中)科技創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的源動力,是一個企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)健康持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ).某科技企業(yè)最新研發(fā)了一款大型電子設(shè)備,并投入生產(chǎn)應(yīng)用.經(jīng)調(diào)研,該企業(yè)生產(chǎn)此設(shè)備獲得的月利潤(單位:萬元)與投入的月研發(fā)經(jīng)費(fèi)(,單位:萬元)有關(guān):當(dāng)投入的月研發(fā)經(jīng)費(fèi)不高于36萬元時,;當(dāng)投入月研發(fā)經(jīng)費(fèi)高于36萬元時,.對于企業(yè)而言,研發(fā)利潤率,是優(yōu)化企業(yè)管理的重要依據(jù)之一,越大,研發(fā)利潤率越高,反之越?。?1)求該企業(yè)生產(chǎn)此設(shè)備的研發(fā)利潤率的最大值以及相應(yīng)月研發(fā)經(jīng)費(fèi)的值;(2)若該企業(yè)生產(chǎn)此設(shè)備的研發(fā)利潤率不低于190%,求月研發(fā)經(jīng)費(fèi)的取值范圍.【答案】(1)200%,30(2)【知識點(diǎn)】解不含參數(shù)的一元二次不等式、基本不等式求積的最大值【分析】(1)根據(jù)題意,利用基本不等式和函數(shù)的單調(diào)性,分別求得來年兩段上最大值,比較即可得到結(jié)論;(2)由(1)得到,結(jié)合一元二次不等式的解法,即可求得的范圍,得到答案.【詳解】(1)解:由題意知,當(dāng)時,,當(dāng)且僅當(dāng),即時取等號;當(dāng)時,,在上單調(diào)遞減,.又,∴當(dāng)月研發(fā)經(jīng)費(fèi)為30萬元時,研發(fā)利潤率取得最大值200%.(2)由(1)可知,此時月研發(fā)經(jīng)費(fèi),于是,令,整理得,解得:.因此,當(dāng)研發(fā)利潤率不小于190%時,月研發(fā)經(jīng)費(fèi)的取值范圍是.9.(21-22高一下·遼寧營口·期末)已知關(guān)于x的不等式,(1)若的解集為,求實(shí)數(shù)a,b的值;(2)求關(guān)于x的不等式的解集.【答案】(1),(2)答案見詳解【知識點(diǎn)】由一元二次不等式的解確定參數(shù)、解含有參數(shù)的一元二次不等式【分析】(1)由不等式的解集可知是方程的一個根,從而可求出.(2)對分情況討論,由方程根的分布情況即可求解集.【詳解】(1)若的解集為,則是方程的一個根,即,解得,所以不等式為,解得:,所以.即,.(2)因?yàn)?,即,①?dāng)時,即,解得:,不等式的解集為:;②當(dāng)時,令,解得,若時,不等式解集為:;若時,不等式解集為:;若時,不等式解集為:;若時,不等式解集為:;綜上所述:當(dāng)時,不等式解集為:;當(dāng)時,不等式的解集為:;當(dāng)時,不等式解集為:;當(dāng)時,不等式解集為:;當(dāng)時,不等式解集為:.10.(23-24高一上·山東濰坊·期末)已知函數(shù).(1)解關(guān)于x的不等式;(2)若關(guān)于x的不等式的解集為.(i)求的值;(ii)求的最小值.【答案】(1)當(dāng)時,不等式的解集為;當(dāng)時,不等式的解集為.(2)(i);(ii)9【知識點(diǎn)】基本不等式“1”的妙用求最值、由一元二次不等式的解確定參數(shù)、解含有參數(shù)的一元二次不等式【分析】(1)根據(jù)和分類討論解不等式即可.(2)(i)由題意m,n分別是方程的兩根,利用韋達(dá)定理即可得解;(ii)結(jié)合(i)中結(jié)論,利用基本不等式“1”的妙用即可得解.【詳解】(1)不等式,整理得,當(dāng)時,原不等式可化為,此時不等式的解為或;當(dāng)時,原不等式可化為,此時不等式的解為;綜上,當(dāng)時,不等式的解集為;當(dāng)時,不等式的解集為.(2)(i)若的解集為,則m,n分別是方程的兩根,且,由韋達(dá)定理可知,所以.(ii)由(i)知,,所以,當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立,所以的最小值為9.11.(23-24高一上·河南·期末)已知二次函數(shù)滿足.(1)求函數(shù)的解析式;(2)若,求的最小值.【答案】(1)(2)【知識點(diǎn)】求二次函數(shù)的值域或最值、求二次函數(shù)的解析式【分析】(1)設(shè),根據(jù)條件建立方程組,即可求解;(2)由(1)可得,對分類討論,利用二次函數(shù)的性質(zhì),即可求解.【詳解】(1)設(shè),因?yàn)椋?,解得,所?(2),當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,,當(dāng)時,,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,.綜上,.12.(23-24高一上·天津·期末)已知,分別為定義在R上的偶函數(shù)和奇函數(shù),且.(1)求和的解析式;(2)利用函數(shù)單調(diào)性的定義證明在區(qū)間上是增函數(shù);(3)已知,其中是大于1的實(shí)數(shù),當(dāng)時,,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1),(2)證明見解析(3)【知識點(diǎn)】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、由奇偶性求函數(shù)解析式、函數(shù)不等式恒成立問題【分析】(1)由函數(shù)奇偶性,構(gòu)造方程組即可求解;(2)利用增函數(shù)的定義,結(jié)合指數(shù)函數(shù)單調(diào)性推理即得;(3)換元并求出新元的范圍,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最小值求解即可.【詳解】(1),分別為定義在R上的偶函數(shù)和奇函數(shù)所以f?x=f①,②,由①②可知,,(2)取,因?yàn)?,所以,,,所以,即,得證;(3)由已知由(2)得在上單調(diào)遞增,,設(shè),令,,而函數(shù),在上遞減,在遞增①當(dāng)時,,,顯然成立即②當(dāng)時,,,即綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.13.(23-24高二下·吉林長春·期末)已知函數(shù).(1)若存在,對任意的都成立;求m的取值范圍;(2)設(shè),若不等式在上有解,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識點(diǎn)】函數(shù)不等式恒成立問題、函數(shù)不等式能成立(有解)問題【分析】(1)題目可轉(zhuǎn)化為:對任意的都成立,再利用變換主元的方法,把看作自變量,看作參數(shù),即可求解;(2)由函數(shù)解析式,令,再分離參數(shù)k,即可求解.【詳解】(1),當(dāng)時,又∵存在,對任意的都成立,∴對任意的都成立即對任意的都成立,其中看作自變量,看作參數(shù),即,解得:(2)令則,因?yàn)椴坏仁皆趨^(qū)間上有解,又而,即實(shí)數(shù)的取值范圍是14.(23-24高一下·廣東湛江·期末)已知函數(shù)是定義在區(qū)間上的函數(shù)(1)判斷函數(shù)的奇偶性;(2)用定義證明函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù);(3)解不等式.【答案】(1)奇函數(shù)(2)證明見詳解(3)【知識點(diǎn)】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)奇偶性的定義與判斷、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式【分析】(1)根據(jù)奇函數(shù)的定義分析證明;(2)根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義分析證明;(3)根據(jù)函數(shù)單調(diào)性結(jié)合函數(shù)定義域分析求解.【詳解】(1)因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)?,且,所以函?shù)為奇函數(shù).(2)任取,令,則,因?yàn)?,則,可得,即,所以函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù).(3)因?yàn)?,且函?shù)在區(qū)間上是增函數(shù),則,解得,所以不等式的解集為.15.(23-24高二下·黑龍江綏化·期末)已知a,b,c為實(shí)數(shù),函數(shù)().(1)若函數(shù)為冪函數(shù),求a,b,c的值;(2)若,,且函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,求ab的最大值.【答案】(1),,或,,;(2).【知識點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)是冪函數(shù)求參數(shù)值、基本不等式求積的最大值、已知二次函數(shù)單調(diào)區(qū)間求參數(shù)值或范圍【分析】(1)由冪函數(shù)的定義,即可列式求解;(2)當(dāng)時,函數(shù)是一次函數(shù),由一次函數(shù)的單調(diào)性確定參數(shù)的取值范圍,當(dāng)時,由二次函數(shù)確定參數(shù)的取值范圍,再結(jié)合基本不等式,即可求解.【詳解】(1)由函數(shù)的定義域?yàn)橹?,?dāng)為冪函數(shù)時,應(yīng)滿足,或,解得,,或,,.(2)當(dāng)時,(),由題意知,,所以;當(dāng)時,函數(shù)圖象的對稱軸為,依題意得,即,所以,得.當(dāng)且僅當(dāng),時取等號.綜上可得,ab的最大值為.16.(23-24高一上·北京·期末)已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)是奇函數(shù).(1)求實(shí)數(shù)的值;(2)判斷的單調(diào)性,并用單調(diào)性的定義證明;(3)當(dāng)時,恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)在上單調(diào)遞增,證明見解析(3)【知識點(diǎn)】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、基本不等式求和的最小值、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、由奇偶性求參數(shù)【分析】(1)根據(jù)奇函數(shù)定義即可求得;(2)利用單調(diào)性定義按步驟進(jìn)行證明即可;(3)利用函數(shù)奇偶性和單調(diào)性將問題轉(zhuǎn)化為不等式在時恒成立問題,再由基本不等式即可得出實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】(1)因?yàn)槎x域?yàn)榈暮瘮?shù)是奇函數(shù),所以,即,所以,經(jīng)檢驗(yàn)符合題意,故;(2)在上單調(diào)遞增,證明如下:因?yàn)?,任取,所以,則,所以,所以在上單調(diào)遞增;(3)由(2)得在上單調(diào)遞增,又時,恒成立,所以,所以,則在時恒成立,由基本不等式可知,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,所以,故的范圍為.17.(23-24高二下·重慶·期末)已知函數(shù).(1)若,求不等式的解集;(2)若,對,使得成立,求的取值范圍.【答案】(1)答案見解析(2).【知識點(diǎn)】利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、求二次函數(shù)的值域或最值、解含有參數(shù)的一元二次不等式【分析】(1)利用分類討論的思想求解含有參數(shù)的不等式的解集.(2)利用函數(shù)的思想構(gòu)造函數(shù)分類討論求函數(shù)的值域,然后根據(jù)根據(jù)條件即得.【詳解】(1)令,解得或,①當(dāng)時,,不等式的解集為,②當(dāng)時,,不等式的解集為,③當(dāng)時,,不等式的解集為.綜上所述:時,不等式的解集為時,不等式的解集為;時,不等式的解集為;(2)由,代入整理得,令,①當(dāng),即時,對任意.所以此時不等式組無解.②當(dāng),即時,對任意.所以解得;③當(dāng),即時,對任意.所以,此時不等式組無解.④當(dāng),即時,對任意.所以此時不等式組無解.綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是.18.(23-24高一下·西藏拉薩·期末)定義在上的函數(shù)滿足對任意的,都有,且當(dāng)時,.(1)證明:函數(shù)是奇函數(shù);(2)證明:在上是增函數(shù);(3)若,對任意,恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析(3)【知識點(diǎn)】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、函數(shù)奇偶性的定義與判斷、函數(shù)不等式恒成立問題【分析】(1)令可得,再令,結(jié)合奇函數(shù)定義,即可證明;(2)設(shè)任意且,作差,結(jié)合條件賦值法可證明,再結(jié)合奇函數(shù)性質(zhì),即可得證;(3)可轉(zhuǎn)化為即,結(jié)合性質(zhì)所證明性質(zhì)求出,再主元變換解決關(guān)于的函數(shù)恒成立問題,列出不等式組求解即可.【詳解】(1)令,得,,,令,,,所以函數(shù)是奇函數(shù);(2)設(shè)任意且,由題意,,又由(1)是奇函數(shù),得,,,已知當(dāng)時,,從而有,故,即,在上單調(diào)遞增,根據(jù)奇函數(shù)的性質(zhì)可知在上也單調(diào)遞增,故在上是增函數(shù);(3)對任意恒成立,即,由(2)得,在上是增函數(shù),所以當(dāng)時,,又(1)可知,函數(shù)是奇函數(shù),則,即.所以對任意恒成立,設(shè),,要使恒成立,則,即,解得或,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.19.(23-24高二下·遼寧沈陽·期末)定義在上的函數(shù)滿足,,且時,.(1)求;(2)判斷在上的單調(diào)性并證明;(3)若,求的取值范圍.【答案】(1)(2)在0,+∞上單調(diào)遞增,證明見解析(3)【知識點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、求函數(shù)值【分析】(1)根據(jù)條件,通過賦值,即可求出結(jié)果;(2)根據(jù)條件,利用證明函數(shù)單調(diào)性的定義法,再結(jié)合條件,即可求出結(jié)果;(3)利用(2)中結(jié)果,根據(jù)條件得到,即可求出結(jié)果.【詳解】(1)因?yàn)椋?,得到,所以f1=0.(2)在0,+∞上單調(diào)遞增,證明如下,任取,且,則,又時,,且,所以,得到,所以在0,+∞上單調(diào)遞增.(3)因?yàn)?,由?)知,解得,又由,得到,所以的取值范圍為.20.(23-24高一上·江蘇鹽城·期末)已知函數(shù)(1)若a=2,當(dāng)時,求函數(shù)的值域;(2)若關(guān)于的方程在區(qū)間上有兩個不相等的實(shí)根,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識點(diǎn)】求二次函數(shù)的值域或最值、判斷指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性、根據(jù)二次函數(shù)零點(diǎn)的分布求參數(shù)的范圍【分析】(1)利用換元法,把問題轉(zhuǎn)化成二次函數(shù)在給定區(qū)間上的值域問題求解.(2)換元,轉(zhuǎn)化成二次函數(shù)零點(diǎn)分布問題求解.【詳解】(1)當(dāng)時,.設(shè),因?yàn)椋?則,.因?yàn)樵摵瘮?shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.且,,所以,所求函數(shù)的值域?yàn)椋海?)設(shè),因?yàn)?,所?問題轉(zhuǎn)化為:方程在1,4上有兩個不等實(shí)根.所以.所以,實(shí)數(shù)的取值范圍是:21.(23-24高一上·江蘇鹽城·期末)近來,哈爾濱花式寵愛南方游客成為新晉頂流,“南方小土豆”“廣西小砂糖橘”等對游客的愛稱也成為網(wǎng)絡(luò)熱梗.哈爾濱的旅游熱潮在一定程度上提升了該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力.當(dāng)?shù)啬郴﹫龅囊晃换┳o(hù)具售賣者,通過對每天銷售情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn):某品牌滑雪護(hù)具在過去的一個月內(nèi)(以天計),每件的銷售價格(單位:元)與時間(單位:天)的函數(shù)關(guān)系近似滿足(為常數(shù),且),日銷售量(單位:件)與時間(單位:天)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示10152025305060706050已知第10天的日銷售收入為元.(1)請你根據(jù)上表中的數(shù)據(jù),求出日銷售量與時間的函數(shù)解析式;(2)設(shè)該工藝品的日銷售收入為(單位:元),試求當(dāng)為何值時,達(dá)到最小值,并求出最小值.【答案】(1),;(2)當(dāng)時,取得最小值元.【知識點(diǎn)】利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、分段函數(shù)模型的應(yīng)用、分式型函數(shù)模型的應(yīng)用、基本不等式求和的最小值【分析】(1)利用表格提供數(shù)據(jù)求得,由此求得.(2)先求得的解析式,然后根據(jù)基本不等式和函數(shù)的單調(diào)性求得的最小值.【詳解】(1)由表格數(shù)據(jù)知,,,解得,所以,.(2)由(1)知,,由,解得,因此,,當(dāng)時,,當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立,當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,,而,所以當(dāng)時,取得最小值元.22.(22-23高一下·甘肅·期末)函數(shù),其中.(1)若,求的零點(diǎn);(2)若函數(shù)有兩個零點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)16(2)【知識點(diǎn)】求函數(shù)的零點(diǎn)、基本不等式求和的最小值【分析】(1)將代入,令,求得的值即可得出答案;(2)將兩個零點(diǎn)用表示,結(jié)合基本不等式即可得解.【詳解】(1)當(dāng)時,,令,可得,解得,即函數(shù)的零點(diǎn)為16;(2)顯然此時,令,可得或,則或,則,當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立,故的取值范圍為.23.(23-24高一上·四川成都·期中)在經(jīng)濟(jì)學(xué)中,函數(shù)的邊際函數(shù),某公司每月最多生產(chǎn)10臺光刻機(jī)的某種設(shè)備,生產(chǎn)x臺()這種設(shè)備的收入函數(shù)為(單位千萬元),其成本函數(shù)為(單位千萬元).(以下問題請注意定義域)(1)求收入函數(shù)的最小值;(2)求成本函數(shù)的邊際函數(shù)的最大值;(3)求生產(chǎn)x臺光刻機(jī)的這種設(shè)備的的利潤的最小值.【答案】(1)48(千萬元)(2)(3)7(千萬元)【知識點(diǎn)】利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、求二次函數(shù)的值域或最值、利用給定函數(shù)模型解決實(shí)際問題、基本不等式求和的最小值【分析】(1)利用基本不等式求函數(shù)的最小值即得;(2)求出邊際函數(shù)的解析式,然后利用函數(shù)的單調(diào)性求解最值;(3)求出利潤函數(shù)的解析式,換元后運(yùn)用二次函數(shù)的圖象性質(zhì)求解最值.【詳解】(1)∵,.∴,當(dāng)且僅當(dāng)即時等號成立.∴當(dāng)時,(千萬元);(2),,,由函數(shù)單調(diào)性知,在時單調(diào)遞增,故當(dāng)時,;(3)由,則,.記,則該函數(shù)在上遞減,在上遞增,且,故,于是當(dāng)時,取得最小值.由,解得或,故當(dāng)或時,(千萬元).24.(23-24高一上·遼寧沈陽·期末)已知函數(shù).若當(dāng)點(diǎn)在函數(shù)圖象上運(yùn)動時,對應(yīng)的點(diǎn)在函數(shù)圖象上運(yùn)動,則稱函數(shù)是函數(shù)的“伴隨”函數(shù).(1)解關(guān)于x的不等式;(2)若對任意的,的圖象總在其“伴隨”函數(shù)圖象的下方,求a的取值范圍;(3)設(shè)函數(shù),.當(dāng)時,求的最大值.【答案】(1)(2)(3)【知識點(diǎn)】對數(shù)型復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性、由基本不等式證明不等關(guān)系、由對數(shù)(型)的單調(diào)性求參數(shù)、對數(shù)不等式【分析】(1)由求解;(2)由題意得的相關(guān)函數(shù)為,根據(jù)題意得到時,恒成立求解;(3)易得,設(shè),利用復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性求解.【詳解】(1)依題意得,則,所以,所以原不等式的解集為(2)由題意得,所以,所以的“伴隨”函數(shù)為.依題意,對任意的,的圖象總在其“伴隨”函數(shù)圖象的下方,即當(dāng)時,恒成立①由,對任意的總成立,結(jié)合題設(shè)條件有,在此條件下,①等價于當(dāng)時,恒成立,即,即.設(shè),要使當(dāng)時,hx<0恒成立只需,即成立,解得,即,且,即a的取值范圍是.(3)由(2)可得當(dāng)時,在區(qū)間0,2上,,即設(shè),則,令,則所以,因?yàn)椋ó?dāng)且僅當(dāng)時,等號成立),可得,當(dāng)時,等號成立,滿足,則t的最大值為,所以的最大值是25.(23-24高一上·遼寧沈陽·期末)已知函數(shù)為冪函數(shù),且在上單調(diào)遞增.(1)求m的值,并寫出的解析式;(2)解關(guān)于x的不等式,其中.(3)已知,,且.求.【答案】(1),(2)答案見解析(3)【知識點(diǎn)】求冪函數(shù)的解析式、解含有參數(shù)的一元二次不等式、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、由對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式【分析】(1)根據(jù)冪函數(shù)的概念及性質(zhì)即可求解;(2)根據(jù)函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性即可求解;(3)根據(jù)奇函數(shù)的性質(zhì),結(jié)合指對運(yùn)算可得,構(gòu)造函數(shù),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性即可求解.【詳解】(1)因?yàn)闉閮绾瘮?shù),且在0,+∞上單調(diào)遞增,則,解得,所以;(2)函數(shù)為奇函數(shù)且在0,+∞上單調(diào)遞增,則在R上遞增,由,則,故,當(dāng)時,不等式解集為,當(dāng)時,不等式解集為,當(dāng)時,不等式解集為;(3)且,則,即,則考察函數(shù),由于函數(shù)均在1,+∞單調(diào)遞增,且值為正,故在在1,+∞單調(diào)遞增,故,則,,則.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:根據(jù)指對運(yùn)算由得,利用函數(shù)的單調(diào)性得.26.(23-24高一上·天津·期末)已知函數(shù)是奇函數(shù),且一個零點(diǎn)為1.(1)求,的值及解析式;(2)已知函數(shù)在單調(diào)遞減,在滿足,當(dāng)時,,若不等式恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(3)已知函數(shù)的一個零點(diǎn)為2,求函數(shù)的其余零點(diǎn).【答案】(1),,(2)(3)0,4.【知識點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)值、由奇偶性求函數(shù)解析式、根據(jù)零點(diǎn)求函數(shù)解析式中的參數(shù)、函數(shù)不等式恒成立問題【分析】(1)根據(jù)零點(diǎn)和奇函數(shù)的定義,聯(lián)立方程組,解得的值,得到解析式,驗(yàn)證的奇偶性,即可得解;(2)依題意利用偶函數(shù)和單調(diào)性可得滿足的條件,進(jìn)而可求解的取值范圍;(3)求出的解析式,依題意求出,進(jìn)而可得hx的其他零點(diǎn).【詳解】(1)因?yàn)楹瘮?shù)的一個零點(diǎn)是1,所以,是奇函數(shù),所以,所以,,解得,,定義域?yàn)?,都有,所以,是奇函數(shù),滿足題意,故,,(2)函數(shù)滿足,所以是偶函數(shù)且在單調(diào)遞減因?yàn)椴坏仁胶愠闪⑺裕裕?),因?yàn)楹瘮?shù)hx的一個零點(diǎn)為2,所以,解得.所以,令,得或,解得.所以函數(shù)的其余零點(diǎn)為0,4.27.(23-24高二下·山東聊城·期末)已知函數(shù)的定義域?yàn)?(1)求的取值范圍;(2)當(dāng)時,判斷的奇偶性,并解關(guān)于的不等式.【答案】(1)(2)【知識點(diǎn)】函數(shù)不等式恒成立問題、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、函數(shù)奇偶性的定義與判斷【分析】(1)由題意知恒成立,利用換元法將不等式轉(zhuǎn)化為一元二次函數(shù)恒成立問題進(jìn)行求解;(2)求出函數(shù)的定義域,根據(jù)即可判斷函數(shù)的奇偶性,換元法求出函數(shù)在上的單調(diào)性,再根據(jù)函數(shù)的奇偶性可得函數(shù)在定義域上的單調(diào)性,從而根據(jù)單調(diào)性判斷與的關(guān)系.【詳解】(1)因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)?,所以恒成立,令,則,所以在上恒成立,即當(dāng)時,恒成立,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,所以.(2)當(dāng)時,,易知的定義域?yàn)椋驗(yàn)?,所以為偶函?shù).當(dāng)時,,令,因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞增,且在定義域上為增函數(shù),所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,又因?yàn)楹瘮?shù)在定義域上為偶函數(shù),所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,因?yàn)?,所以,即,解?28.(23-24高二下·湖北孝感·期末)已知函數(shù).(1)若在上的最小值為,求的值;(2)若函數(shù)恰有3個零點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個數(shù)求參數(shù)范圍、指數(shù)函數(shù)圖像應(yīng)用【分析】(1)對a分類討論及利用基本不等式求解;(2)令,則方程化為,結(jié)合函數(shù)的圖象進(jìn)行求解.【詳解】(1)當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,所以不存在最小值;當(dāng)時,,所以,解得(舍去)或,故;(2)令,即,.令,則方程化為,畫出的圖象如圖所示,因?yàn)榍∮?個零點(diǎn),所以有兩個根,,且,記,則,解得,綜上,的取值范圍是.29.(23-24高二下·廣西北海·期末)已知函數(shù)(1)證明:的定義域與值域相同;(2)若恒成立,求m的取值范圍.【答案】(1)證明見解析(2)【知識點(diǎn)】求對數(shù)型復(fù)合函數(shù)的定義域、求對數(shù)型復(fù)合函數(shù)的值域、根據(jù)對數(shù)函數(shù)的最值求參數(shù)或范圍、函數(shù)不等式恒成立問題【分析】(1)由,求得的定義域,由在1,+∞上單調(diào)遞增,求得的值域,即可證得;(2)先求得當(dāng)時,再利用二次函數(shù)求得的最小值,則由可得m的取值范圍.【詳解】(1)由,得,所以的定義域?yàn)?,+∞,,因?yàn)樵?,+∞上單調(diào)遞增,所以,所以的值域?yàn)?,+∞,所以的定義域與值域相同.(2)由(1)知,在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時,,設(shè),當(dāng),即時,取得最小值,且最小值為,因?yàn)椋?,即m的取值范圍為.30.(23-24高二下·福建福州·期末)已知函數(shù).(1)我們知道要研究一個函數(shù)的性質(zhì),通常會從函數(shù)的定義域、值域(最值)、奇偶性(對稱性)、單調(diào)性(極值)、周期性、特殊的點(diǎn)與線(如漸近線)等方面著手.據(jù)此,請回答以下問題:(?。┰囂骄亢瘮?shù)的性質(zhì)并說明理由;(ⅱ)根據(jù)(?。┲薪Y(jié)論作出的草圖;(2)若,都有,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(?。┐鸢敢娊馕觯唬áⅲ┳鲌D見解析(2)【知識點(diǎn)】畫出具體函數(shù)圖象、函數(shù)奇偶性的定義與判斷、利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性【分析】(1)利用定義法來研究函數(shù)的各個性質(zhì),最后可作出草圖;(2)利用復(fù)合函數(shù)思想由內(nèi)到外研究函數(shù)值域,最后化歸到含參二次不等式恒成立,即可求解.【詳解】(1)①定義域:的定義域?yàn)镽.②值域:因?yàn)椋?,,所以,故的值域?yàn)椋燮媾夹裕海?,,所以為奇函?shù).④單調(diào)性:,且,則,所以,即,所以為增函數(shù).⑤當(dāng)時,,;當(dāng)時,,.所以直線為圖象的漸近線.綜合上述討論,可作出的草圖如下:
(2)當(dāng)時,,
由(1)知,為增函數(shù),所以,
由(1)知的值域?yàn)椋实娜≈捣秶鸀?/p>
所以,都有,等價于對于都成立,
記,則或
解得,綜上,的取值范圍是.31.(23-24高二下·重慶·期末)已知函數(shù)(1)當(dāng)時,證明:為奇函數(shù);(2)當(dāng)時,函數(shù)在上的值域?yàn)榍骯的取值范圍:(3)當(dāng)時,證明:為中心對稱函數(shù).【答案】(1)證明見解析(2)(3)證明見解析【知識點(diǎn)】指數(shù)冪的化簡、求值、判斷或證明函數(shù)的對稱性、函數(shù)奇偶性的定義與判斷、根據(jù)函數(shù)的最值求參數(shù)【分析】(1)利用函數(shù)奇偶性的定義證明;(2)先應(yīng)用單調(diào)性得出相等關(guān)系,在結(jié)合值域的求法得出參數(shù)范圍;(3)應(yīng)用函數(shù)對稱中心定義證明函數(shù)中心對稱.【詳解】(1)因?yàn)椋?,由,得函?shù)的定義域?yàn)?,又,所以函?shù)為定義域上的奇函數(shù).(2)當(dāng)時,,是單調(diào)增函數(shù),在上的值域?yàn)椋詣t是的兩個解,可得,設(shè),在和單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,其中,在上值域,在上值域且取該區(qū)間最大值,綜上,數(shù)形結(jié)合易得.(3)當(dāng)時,,.所以fx關(guān)于中心對稱.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:應(yīng)用函數(shù)對稱中心定義證明函數(shù)中心對稱,根據(jù)奇函數(shù)定義證明函數(shù)是奇函數(shù).32.(23-24高一下·河南·期末)已知函數(shù),(,,)的部分圖象如圖所示:(1)求的解析式;(2)求的單調(diào)遞增區(qū)間;(3)若函數(shù)在上至少有2個零點(diǎn),求的最小值.【答案】(1)(2),.(3)【知識點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個數(shù)求參數(shù)范圍、由圖象確定正(余)弦型函數(shù)解析式、求sinx型三角函數(shù)的單調(diào)性【分析】(1)根據(jù)正弦型函數(shù)的特點(diǎn),結(jié)合正弦型函數(shù)中各參數(shù)的意義進(jìn)行求解即可;(2)根據(jù)正弦型函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行求解即可;(3)由題意可知,函數(shù)在上至少有兩個零點(diǎn),由,可得,只需要滿足,計算求解即可.【詳解】(1)由圖象可知,解得,又由于,所以,由,得,又,所以,所以.(2)由(1)知,,令,,得,,所以的單調(diào)遞增區(qū)間為,.(3)函數(shù)在上至少有2個零點(diǎn),即函數(shù)在上至少有兩個零點(diǎn),因?yàn)闀r,,所以,解得,所以的最小值為.33.(23-24高一下·河北張家口·期末)已知函數(shù)的最小正周期.(1)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;(2)當(dāng)時,討論方程根的個數(shù).【答案】(1);(2)答案見解析.【知識點(diǎn)】求含cosx的函數(shù)的單調(diào)性、求cosx(型)函數(shù)的值域、三角恒等變換的化簡問題、求函數(shù)零點(diǎn)或方程根的個數(shù)【分析】(1)利用二倍角公式及輔助角公式化簡函數(shù),求出,進(jìn)而求出單調(diào)遞增區(qū)間.(2)探討函數(shù)在上的性質(zhì),分離參數(shù),利用數(shù)形結(jié)合法求出直線與函數(shù)在上的圖象交點(diǎn)情況即可.【詳解】(1)依題意,,由,,得,,由,解得,所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為.(2)當(dāng)時,,余弦函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,函數(shù)值從1減小到;在上單調(diào)遞增,函數(shù)值從增大到0,方程,因此方程的根即直線與函數(shù)在上的圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo),在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出直線與函數(shù)在上的圖象,觀察圖象知,當(dāng)或,即或時,直線與函數(shù)在上的圖象無交點(diǎn);當(dāng)或,即或時,直線與函數(shù)在上的圖象有1個交點(diǎn);當(dāng),即時,直線與函數(shù)在上的圖象有2個交點(diǎn),所以當(dāng)或時,方程根的個數(shù)為0;當(dāng)或時,方程根的個數(shù)為1;當(dāng)時,方程根的個數(shù)為2.34.(23-24高一上·天津·期末)已知函數(shù).(1)求函數(shù)的最小正周期及單調(diào)遞減區(qū)間;(2)求函數(shù)在上的最值;(3)若,求的值.【答案】(1),單調(diào)減區(qū)間為.(2),(3)【知識點(diǎn)】求含sinx(型)函數(shù)的值域和最值、輔助角公式、三角恒等變換的化簡問題、求sinx型三角函數(shù)的單調(diào)性【分析】(1)化簡函數(shù)為,結(jié)合三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),即可求解;(2)由(1)得出函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,結(jié)合,和的值,即可求解;(3)根據(jù)題意,求得,結(jié)合,即可求解.【詳解】(1)解:由函數(shù),所以的最小正周期為,令,可得,所以的單調(diào)減區(qū)間為.(2)解:由(1)知,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,因?yàn)?,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且,,,所以,.(3)解:由函數(shù),可得,因?yàn)?,所?35.(23-24高一上·安徽·期末)已知,角的頂點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合,始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,終邊經(jīng)過點(diǎn).(1)求(2)設(shè)函數(shù),求的最小正周期.【答案】(1)(2)π【知識點(diǎn)】已知正(余)弦求余(正)弦、求正弦(型)函數(shù)的最小正周期、用和、差角的余弦公式化簡、求值、用和、差角的正弦公式化簡、求值【分析】(1)根據(jù)題意求出和的值,再根據(jù)兩角和與差的正弦公式計算即可;(2)化簡,然后根據(jù)周期公式求出的最小正周期.【詳解】(1),,的終邊經(jīng)過點(diǎn),由三角函數(shù)的定義可知,.(2),又由(1)可知,所以,.所以的最小正周期為π.36.(24-25高一下·全國·期末)設(shè).(1)當(dāng)時,求的最大值和最小值;(2)已知,且當(dāng)時,求的值.【答案】(1)最大值為,最小值為(2)【知識點(diǎn)】求含sinx(型)函數(shù)的值域和最值、二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式、三角恒等變換的化簡問題【分析】(1)利用二倍角公式結(jié)合輔助角公式化簡三角函數(shù),再利用性質(zhì)求解最值即可.(2)利用二倍角公式結(jié)合三角恒等變換求解即可.【詳解】(1).當(dāng)時,,所以當(dāng),即時,取得最大值,為,當(dāng),即時,取得最小值,為.(2)因?yàn)?,所以,化簡可得,兩邊平方得,所以.又,所以,,.又,所以,,所以?7.(23-24高一下·廣東湛江·期末)已知函數(shù)fx=Asinωx+φ(,,
(1)求函數(shù)的解析式;(2)寫出函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;(3)將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的(縱坐標(biāo)不變),再將所得的函數(shù)圖象上所有點(diǎn)向左平移個單位,得到函數(shù)的圖象,求在區(qū)間上的值域.【答案】(1)(2)(3)【知識點(diǎn)】求含sinx(型)函數(shù)的值域和最值、由圖象確定正(余)弦型函數(shù)解析式、求圖象變化前(后)的解析式、求sinx型三角函數(shù)的單調(diào)性【分析】(1)由三角函數(shù)的圖象,利用五點(diǎn)法求得函數(shù)的解析式;(2)由(1)可得:,結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì),即可求解.(3)由三角函數(shù)的圖象變換,可得,結(jié)合正弦函數(shù)的有界性即可求解.【詳解】(1)由圖象可知:,最小正周期,且,可得,所以,由圖可求出最低點(diǎn)的坐標(biāo)為,可得,則,解得,且,可得,所以.(2)由(1)可得:,令,解得,所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為.(3)將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的(縱坐標(biāo)不變),得到;再將所得的函數(shù)圖象上所有點(diǎn)向左平移個單位,得到,因?yàn)椋瑒t,可得,即,所以在區(qū)間上的值域?yàn)?38.(23-24高一下·遼寧沈陽·期末)已知fx=2sinx+φφ∈(1)求的值:(2)若當(dāng)時方程fx+m=0有唯一實(shí)根,求的范圍.(3)已知gx=2sinx+φ2,若對任意【答案】(1)(2)m∈(3)a<43【知識點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個數(shù)求參數(shù)范圍、由正弦(型)函數(shù)的值域(最值)求參數(shù)、利用正弦函數(shù)的對稱性求參數(shù)、求sinx型三角函數(shù)的單調(diào)性【分析】(1)由已知條件可得的圖象關(guān)于直線對稱,則π6+φ=π2+k(2)令,則t∈π3,4π3,由的單調(diào)性,將問題轉(zhuǎn)化為與的圖象有一個交點(diǎn),結(jié)合圖象從而可求出的范圍;(3)由g(?x)=?2sin(x?π6),[f(x)]2=4?4sin2(x?π【詳解】(1)對任意x∈R都有f(π3?x)=f(x),則函數(shù)的圖象關(guān)于直線所以π6+φ=π2+kπ,k∈(2)f(x)=2sin(x+π3)在t∈π3,π所以方程fx等價于與的圖象有一個交點(diǎn),由圖象可知?3<?m≤3所以?3≤m<3所以的范圍是m∈?3
(3)由(1)知,g(x)=2sin(x+πf(x)=2sin(x+π當(dāng)x∈[π6,π]時,x?π顯然g(?x)=?2t,[f(x)]不等式ag(?x)?f依題意,?t∈[0,1],不等式a<顯然t+1∈[1,2],2≥22(t+1)?6t+1?4=43則a<43?4,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是a<439.(23-24高一下·貴州安順·期末)如圖,圓的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn),半徑為,動點(diǎn)從處開始在圓上按逆時針方向以的角速度作勻速圓周運(yùn)動,則秒之后,點(diǎn)的縱坐標(biāo)可以表示為.
(1)寫出和的值;(2)若函數(shù)在上恰有兩個零點(diǎn),求的取值范圍;(3)若函數(shù)的最小正周期為,求在上的值域.【答案】(1),;(2);(3).【知識點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個數(shù)求參數(shù)范圍、已知三角函數(shù)值求角、求含sinx(型)函數(shù)的值域和最值、輔助角公式【分析】(1)根據(jù)給定條件,求出A,進(jìn)而求出值.(2)利用正弦函數(shù)的性質(zhì),結(jié)合零點(diǎn)個數(shù)列出不等式求解即得.(3)求出函數(shù),利用三角恒等變換,結(jié)合正弦函數(shù)性質(zhì)求出值域.【詳解】(1)依題意,,由,得,即,而,所以.(2)由(1)知,,當(dāng)時,,由函數(shù)在上恰有兩個零點(diǎn),得,解得,所以的取值范圍是.(3)由(1)知,,即,,當(dāng)時,,則,所以的取值范圍是.40.(23-24高一下·內(nèi)蒙古赤峰·期末)如圖,已知是半徑為2,圓心角為的扇形,是扇形弧上的動點(diǎn),是扇形的內(nèi)接矩形.記.(1)用分別表示的長度:(2)當(dāng)為何值時,矩形的面積最大?并求出這個最大面積.【答案】(1),;(2)時,.【知識點(diǎn)】三角函數(shù)定義的其他應(yīng)用、求含sinx(型)函數(shù)的值域和最值、幾何中的三角函數(shù)模型、三角恒等變換的化簡問題【分析】(1)分別在中,根據(jù)三角函數(shù)定義可得;(2)根據(jù)(1)中結(jié)論表示出面積,利用三角恒等變換公式化簡,然后由正弦函數(shù)性質(zhì)可得.【詳解】(1)在直角三角形中,,,在直角三角形中,,所以,所以(2)設(shè)矩形的面積為,所以,因?yàn)?,所以所以?dāng),即時,41.(23-24高一下·安徽蚌埠·期末)已知函數(shù).(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)關(guān)于x的方程在區(qū)間有兩個不相等的實(shí)數(shù)根,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(3)不等式對恒成立,求實(shí)數(shù)x的取值范圍.【答案】(1)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,.(2)(3)【知識點(diǎn)】求含sinx(型)函數(shù)的值域和最值、三角恒等變換的化簡問題、一元二次不等式在實(shí)數(shù)集上恒成立問題、求sinx型三角函數(shù)的單調(diào)性【分析】(1)先化簡,再根據(jù)正弦函數(shù)的單調(diào)性求解;(2)根據(jù)函數(shù)兩個不相等的實(shí)數(shù)根,結(jié)合正弦單調(diào)性及值域求參;(3)把恒成立問題轉(zhuǎn)化為解三角不等式即可.【詳解】(1)令,解得,令,解得,故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,.(2)由(1)知函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,在區(qū)間單調(diào)遞減,又,,,結(jié)合圖象可知a的取值范圍是.(3)即不等式對恒成立,有,所以或解得,或故x的取值范圍是.42.(23-24高一下·遼寧錦州·期末)已知函數(shù),且.(1)求函數(shù)的解析式;(2)求函數(shù)的最小正周期和單調(diào)遞增區(qū)間;(3)若函數(shù)在區(qū)間上恰有3個零點(diǎn),求a的取值范圍和的值.【答案】(1)(2),(3)【知識點(diǎn)】求sinx型三角函數(shù)的單調(diào)性、三角恒等變換的化簡問題、由正(余)弦函數(shù)的性質(zhì)確定圖象(解析式)、根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個數(shù)求參數(shù)范圍【分析】(1)利用三角恒等變換化簡求得,由已知可得的圖像關(guān)于點(diǎn)對稱得出,即得函數(shù)解析式;(2)由公式可求得的最小正周期,利用正弦函數(shù)的單調(diào)性,列出不等式求解,即可得出單調(diào)遞增區(qū)間;(3)在區(qū)間上恰有3個零點(diǎn)轉(zhuǎn)化為與在的圖像上恰有3個交點(diǎn)求參數(shù)即可,再數(shù)形結(jié)合根據(jù)函數(shù)的對稱軸即可計算求值.【詳解】(1)由知,的圖像關(guān)于點(diǎn)對稱,所以,,得,.因?yàn)?,所以,即函?shù).(2)因?yàn)?,所以由,得,所以函?shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是,.(3),當(dāng)時,.函數(shù)在區(qū)間上恰有3個零點(diǎn),令,則在上有3個不相等的根.即與在的圖像上恰有3個交點(diǎn),作出與的圖像,如圖所示,由圖可知,,且,所以.故a的取值范圍為,的值為.43.(24-25高一上·浙江溫州·期中)對于給定的非空集合M,定義集合,,當(dāng)時,則稱具有“對稱性”,而,稱為的對稱集合.(1)試判斷集合,是否具有“對稱性”,如果有,求出其對稱集合;如果沒有,請說明理由(2)若集合,且集合具有"對稱性",求的最小值.(3)已知,且,記,若集合B具有“對稱性”,求m的最小值.【答案】(1)有,,;(2);(3).【知識點(diǎn)】根據(jù)集合的包含關(guān)系求參數(shù)、交集的概念及運(yùn)算、根據(jù)交集結(jié)果求集合或參數(shù)、集合新定義【分析】(1)利用集合的“對稱性”定義判斷集合的對稱性,有對稱性的,可求得對稱集合;(2)先根據(jù)集合的“對稱性”定義求出中的元素,比較元素大小,即得的范圍,繼而求得的最小值;(3)先根據(jù)集合的“對稱性”定義求出中的元素,比較元素大小,即得的范圍,繼而求得的最小值.【詳解】(1)對于集合,,,,所以具有“對稱”性質(zhì),且對稱集合為,;對于集合,,,,所以不具有對稱性.(2)因,故或,于是2、3、4、、、,0、1、、,因?yàn)?,所以,,又,.?),因?yàn)椋?,解得,又,故.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:本題考查學(xué)生的創(chuàng)新能力,理解新定義并運(yùn)用是解題關(guān)鍵,本題實(shí)質(zhì)就是根據(jù)新定義求出兩個集合和,然后由它們的交集是否為空集確定結(jié)論.44.(24-25高一上·安徽·期中)對于非空的有限整數(shù)集,定義,.(1)若集合,求和.(2)已知,為非空的有限整數(shù)集,且.(ⅰ)若,求集合;(ⅱ)證明:.【答案】(1);.(2)(ⅰ)或;(ⅱ)證明見解析.【知識點(diǎn)】集合新定義【分析】(1)根據(jù)題意,由集合新定義代入計算,即可得到結(jié)果;(2)(?。└鶕?jù)題意,由集合新定義可得,從而可得,即可得到結(jié)果;(ⅱ)結(jié)合新定義可得,則,然后分別考慮屬于時的情況,再考慮,時,由是有限集即可舍去,從而證明.【詳解】(1)由題意可得,.(2)(ⅰ)設(shè),則,因?yàn)椋?,所以,即,因此,因?yàn)?,所以,所以,由此可知中至少有和兩個元素,所以,故或.(ⅱ)設(shè),因?yàn)?,所以,又因?yàn)?,所以,即,若,則,故可以是;若,則,故可以是,;若,則,故可以是,;若,則,像這樣可以得到無限個中的元素,不符合是有限集;若,則,同樣不符合是有限集;同理可得,當(dāng)或時,也不符合是有限集;綜上,可以是,,,,,均滿足.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題主要考查了集合新定義問題,難度較大,解答本題的關(guān)鍵在于從新情境中獲取信息,搭建相關(guān)的集合知識網(wǎng)絡(luò),將其運(yùn)用到新情境中,從而求解.45.(24-25高一上·河北石家莊·階段練習(xí))設(shè)數(shù)集A由實(shí)數(shù)構(gòu)成,且滿足:若且,則.(1)若,試證明A中還有另外兩個元素;(2)集合A是否為只含有兩個元素的集合,并說明理由;(3)若A中元素個數(shù)不超過8個,所有元素的和為,且A中有一個元素的平方等于所有元素的積,求集合A.(提示:)【答案】(1)證明見解析;(2)不是,理由見解析;(3)【知識點(diǎn)】判斷元素與集合的關(guān)系、根據(jù)集合中元素的個數(shù)求參數(shù)、利用集合中元素的性質(zhì)求集合元素個數(shù)、集合新定義【分析】(1)根據(jù)集合的性質(zhì)代入3計算可得集合中還含有兩個元素;(2)根據(jù)集合中元素的互異性,易證明集合中至少含有三個元素;(3)利用(2)中的結(jié)論可知集合中的元素個數(shù)需為3的倍數(shù),再由元素個數(shù)不超過8個以及所有元素的積可確定A中的元素個數(shù)必為6個,再由所有元素的和為即可得出結(jié)論.【詳解】(1)證明:根據(jù)題意若,則,若,則,若,則,因此可得集合,即可知集合中除了含有3之外,還含有兩個元素.(2)由且,可得,由可得,由可得,且,易知方程均無解;所以;即可得集合中至少含有3個元素,所以集合A不可能為只含有兩個元素的集合.(3)由(2)可知,若,則,易知集合中的元素個數(shù)需為3的倍數(shù),若A中元素個數(shù)不超過8個,且A中有一個元素的平方等于所有元素的積,由可知集合A中不可能只有3個元素,則集合A中的元素個數(shù)必為6個;因此6個元素的積必為1,不妨取,解得或(舍);可知,又所有元素的和為,不妨設(shè),根據(jù)提供解析式可解得或或,所以.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵在于根據(jù)集合A中的元素性質(zhì),證明得出集合A中的元素個數(shù)必是3的倍數(shù),再由元素個數(shù)以及所有元素的和及其積的性質(zhì)計算即可得出集合A.46.(24-25高一上·江蘇南通·期中)已知二次函數(shù)滿足:有兩個實(shí)數(shù)根.(1)若,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)若,記在時的最小值為,求的表達(dá)式;(3)若與都是整數(shù)且,求的值.【答案】(1)或;(2);(3)時,,,時,,.【知識點(diǎn)】利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、求二次函數(shù)的值域或最值、一元二次不等式與二次函數(shù)、一元二次方程的關(guān)系【分析】(1)由判別式大于0可得;(2)由已知求得,先分,然后考察對稱軸與區(qū)間端點(diǎn)的遠(yuǎn)近,從而得最小值;(3)求出方程的解,然后根據(jù)解是整數(shù),得出或,代入求得.【詳解】(1)由已知有兩個不等實(shí)根,所以,解得或;(2)由,可知,又,故,顯然,所以,當(dāng)時,的圖象是開口向上的拋物線,當(dāng)時,,,當(dāng)時,,當(dāng)時,的圖象是開口向下的拋物線,時,,,時,,,所以;(3)由題意,,由得,又方程的解都是整數(shù),則或2,,即時,,,,即時,,.綜上,時,,,時,,.【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:二次函數(shù)在區(qū)間的最值,(1)時,,;(2),時,,;(3),時,,;(4)時,,,類似討論可得.47.(24-25高一上·陜西咸陽·期中)設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)?,如果,都有,滿足,那么函數(shù)的圖象稱為關(guān)于點(diǎn)的中心對稱圖形,點(diǎn)就是其對稱中心.如果,且,使得,滿足,那么函數(shù)的圖象稱為關(guān)于點(diǎn)的弱中心對稱圖形,點(diǎn)就是其弱對稱中心.(1)若函數(shù)的圖象是關(guān)于點(diǎn)的中心對稱圖形,求實(shí)數(shù)的值;(2)判斷函數(shù)的圖象是否為關(guān)于原點(diǎn)的弱中心對稱圖形,并說明理由;(3)若函數(shù)的圖象是弱中心對稱圖形,且弱對稱中心為,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)函數(shù)的圖象不是關(guān)于原點(diǎn)的弱中心對稱圖形,理由見解析(3)【知識點(diǎn)】判斷或證明函數(shù)的對稱性、函數(shù)對稱性的應(yīng)用、函數(shù)新定義【分析】(1)根據(jù)題意“中心對稱圖形”的定義分析判斷即可;(2)根據(jù)反證法,以及“弱對稱中心圖形”定義即可證明;(3)根據(jù)“弱對稱中心圖形”定義,代入解出表達(dá)式,討論取值范圍,再利用換元法即可求解.【詳解】(1)由,解得.當(dāng)時,,對于任意的,都有,所以函數(shù)的圖象是關(guān)于點(diǎn)的中心對稱圖形,故.(2)函數(shù)的圖象不是關(guān)于原點(diǎn)的弱中心對稱圖形.理由如下:假設(shè),使得,解得,與矛盾,所以函數(shù)的圖象不是關(guān)于原點(diǎn)的弱中心對稱圖形;(3)由題意可知,存在,且,使得,當(dāng)時,,則,所以,又知對勾函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,所以;當(dāng)時,,則不成立;當(dāng)時,,則,,令,則在上單調(diào)遞增,所以,所以.綜上可知,實(shí)數(shù)的取值范圍為.48.(24-25高一上·山東泰安·期中)定義在上的函數(shù),如果滿足:存在常數(shù),對任意,都有成立,則稱是上的有界函數(shù),其中稱為函數(shù)的上界.(1)已知函數(shù).①若函數(shù)為奇函數(shù),求實(shí)數(shù)的值;②若,函數(shù)在區(qū)間上是否存在上界,若存在,求出的取值范圍,若不存在請說明理由.(2)已知函數(shù),若函數(shù)在上是以4為上界的有界函數(shù),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)①;②存在,(2)【知識點(diǎn)】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、由奇偶性求參數(shù)、函數(shù)新定義【分析】(1)①由為奇函數(shù),得f?x=?fx,化簡變形后可求出的值;②先對變形,然后根據(jù)其單調(diào)性結(jié)合有界函數(shù)的定義分析判斷;(2)由在上恒成立,可得在上恒成立,則,然后構(gòu)造函數(shù)利用函數(shù)的單調(diào)性可求得結(jié)果.【詳解】(1)①由f?x=?f所以,化簡得,所以,即.②,∵,∴在上遞增,∴,∴,∴,∵,∴,所以,∴存在上界,的范圍是.(2)由題意可知在上恒成立,,即,∴在上恒成立,∴.設(shè),由,得.∵和在上遞減,∴在上單調(diào)遞減,任取,且,則,∵,且,∴,∴,∴在上是單調(diào)遞增,∴在上,.所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:關(guān)于新定義題的思路有:(1)找出新定義有幾個要素,找出要素分別代表什么意思;(2)由已知條件,看所求的是什么問題,進(jìn)行分析,轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)語言;(3)將已知條件代入新定義的要素中;(4)結(jié)合數(shù)學(xué)知識進(jìn)行解答.49.(24-25高一上·福建漳州·期中)我們知道,函數(shù)的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)成中心對稱圖形的充要條件是函數(shù)為奇函數(shù),有同學(xué)發(fā)現(xiàn)可以將其推廣為:函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)成中心對稱圖形的充要條件是函數(shù)為奇函數(shù).給定函數(shù).(1)寫出函數(shù)圖象的對稱中心(只寫出結(jié)論即可,不需證明);(2)當(dāng)時,①判斷函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,并用定義證明;②已知函數(shù)是奇函數(shù),且當(dāng)時,,若對任意,總存在,使得,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)①函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,證明見解析;②[0,1].【知識點(diǎn)】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、函數(shù)對稱性的應(yīng)用、函數(shù)不等式能成立(有解)問題【分析】(1)由函數(shù)成中心對稱的充要條件可得為奇函數(shù),可得對稱中心;(2)①根據(jù)單調(diào)性定義按照步驟即可證明函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增;②依題意并根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)得出兩函數(shù)的值域之間的包含關(guān)系,限定出最值之間的不等關(guān)系,解不等式即可求得結(jié)果.【詳解】(1)根據(jù)題意可知,函數(shù)是由函數(shù)向左平移個單位,向上平移1個單位得到的;所以為奇函數(shù),可得函數(shù)圖象的對稱中心是.(2)當(dāng)時,.①函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增;證明如下:,且,,因?yàn)?,所以,所以,所以,?所以在單調(diào)遞增,②因?yàn)槭瞧婧瘮?shù),所以關(guān)于點(diǎn)對稱,設(shè)在上的值域?yàn)樵谏系闹涤驗(yàn)锽.因?yàn)閷θ我?,總存在,使得,所以,由①可知在上單調(diào)遞增,又,所以,又,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,又關(guān)于點(diǎn)對稱,所以函數(shù)在也單調(diào)遞增,故在上單調(diào)遞增,又因?yàn)椋?,因?yàn)椋?,得,又,所以此時不存在.當(dāng)時,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,又的對稱中心為,所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,所以,要使,只需,且,解得,又所以,當(dāng)時,在單調(diào)遞減,所以在單調(diào)遞減,所以在單調(diào)遞減,所以,所以,所以,又,所以此時不存在,綜上:,即的范圍是.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵在于根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)得出兩函數(shù)的值域之間的包含關(guān)系,限定出最值之間的不等關(guān)系,解不等式即可求得結(jié)果.50.(24-25高一上·上海·期中)設(shè)是定義在上的函數(shù),若存在,使得在區(qū)間上是嚴(yán)格增函數(shù),且在區(qū)間上是嚴(yán)格減函數(shù),則稱為“含峰函數(shù)”,稱為峰點(diǎn),稱為含峰區(qū)間.(1)試判斷是否為上的“含峰函數(shù)”?若是,指出峰點(diǎn);若不是,請說明理由;(2)若(,、、)是定義在上峰點(diǎn)為的“含峰函數(shù)”,且值域?yàn)?,求的取值范圍?3)若是上的“含峰函數(shù)”,求的取值范圍.【答案】(1)是,峰點(diǎn)為(2)(3)【知識點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)值、利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、函數(shù)新定義【分析】(1)以一元二次函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行判斷即可解決;(2)先滿足單調(diào)性要求,再滿足值域的要求,逐步遞進(jìn)即可解決;(3)在按參數(shù)t分類討論時要注意不重不漏的原則,逐步求得t的取值范圍.【詳解】(1)函數(shù)的圖像是開口向下,對稱軸為的拋物線,則在區(qū)間0,2上是嚴(yán)格增函數(shù),在區(qū)間2,4上是嚴(yán)格減函數(shù),故y=fx是0,4上的“含峰函數(shù)”,峰點(diǎn)為.(2)記函數(shù),,,則在區(qū)間[m,2]上是嚴(yán)格增函數(shù),在區(qū)間上是嚴(yán)格減函數(shù),則,且有,得到,則,當(dāng)時,y=fx的最小值為,則,又,故,當(dāng)時,y=fx的最小值為,解得,綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是.(3)記,設(shè)任意,且,則當(dāng)時,由,且,可知,,則,即,則為上嚴(yán)格減函數(shù),不符合題目要求;當(dāng)時,由,且,可知,,則,即則為上嚴(yán)格增函數(shù),不符合題目要求;當(dāng)時,設(shè)任意,且,此時,,則,即,為上嚴(yán)格增函數(shù);設(shè)任意,且,此時,則,即,為上嚴(yán)格減函數(shù);故是上峰點(diǎn)為的“含峰函數(shù)”.綜上,t的取值范圍為.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:“新定義”主要是指即時定義新概念、新公式、新定理、新法則、新運(yùn)算五種,然后根據(jù)此新定義去解決問題,有時還需要用類比的方法去理解新的定義,這樣有助于對新定義的透徹理解.但是,透過現(xiàn)象看本質(zhì),它們考查的還是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識,所以說“新題”不一定是“難題”,掌握好三基,以不變應(yīng)萬變才是制勝法寶.51.(24-25高二上·浙江溫州·期中)定義:對函數(shù)和,,若對任意,且,均有,則稱“函數(shù)與具有類性質(zhì)”.(1)判斷與是否具有類性質(zhì),并說明理由;(2)已知,①若與具有類性質(zhì),求的取值范圍;②若與具有類性質(zhì),且,證明:對任意,.【答案】(1)與具有2類性質(zhì),理由見解析(2)①;②證明見解析【知識點(diǎn)】函數(shù)新定義【分析】(1)利用定義證明函數(shù)具有2類性質(zhì);(2)①根據(jù)1類性質(zhì)定義,將問題轉(zhuǎn)化成證明,,化簡為,由函數(shù)單調(diào)性及基本不等式可求出的范圍;②由題意,在上恒成立,結(jié)合單調(diào)性及即可證明.【詳解】(1)與具有2類性質(zhì),理由如下:要證明與具有2類性質(zhì),即驗(yàn)證不等式:,化簡,得:,兩側(cè)同時除以,得:,由于,所以,故不等式成立,所以函數(shù)與具有2類性質(zhì).(2)①與具有1類性質(zhì),故,化簡,得:,兩側(cè)同時除以,得:,解得:,因?yàn)榕c在上單調(diào)遞減,所以(時取等號,故無法取等)又,等號成立條件無法取得,故(時取等號,故無法取等)故.②因?yàn)榕c具有2類性質(zhì),所以對,,當(dāng)時,則,當(dāng)時,由于在單調(diào)遞增,不妨設(shè),因?yàn)椋?,綜上所述,,.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵是理解函數(shù)的類性質(zhì),將問題轉(zhuǎn)化成不等式證明.52.(24-25高一上·四川瀘州·期中)函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)成中心對稱圖形的充要條件是函數(shù)為奇函數(shù).已知函數(shù).(1)用定義證明函數(shù)在上是增函數(shù);(2)證明函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱;(3)已知函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱,且當(dāng)時,.若對任意,總存在,使得成立,求負(fù)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析(3)【知識點(diǎn)】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、判斷或證明函數(shù)的對稱性、根據(jù)指數(shù)函數(shù)的最值求參數(shù)【分析】(1)任取、且,作差,變形后判斷的符號,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性的定義可證得結(jié)論成立;(2)令,利用函數(shù)奇偶性的定義證明出函數(shù)hx為奇函數(shù)即可;(3)由題意可知函數(shù)的值域是值域的子集,由(2)易得的值域,分析函數(shù)在0,1上的單調(diào)性,并其值域,根據(jù)集合的包含關(guān)系可得出關(guān)于的不等式組,解之即可.【詳解】(1)因?yàn)?,任取、且,則,所以,,即,故函數(shù)在R上是增函數(shù).(2)令,該函數(shù)的定義域?yàn)镽,,故函數(shù)為奇函數(shù),所以,函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)12,1對稱.(3)由題意可知,函數(shù)在上的值域?yàn)楹瘮?shù)在上的值域的子集,因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞增,則,,所以,函數(shù)在上的值域?yàn)?,于是原問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)在上的值域包含,因?yàn)?,則,函數(shù)在0,1上單調(diào)遞增,則當(dāng)時,,,則,因?yàn)楹瘮?shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)0,2對稱,所以,,由題意可得,解得.所以,負(fù)實(shí)數(shù)的取值范圍是.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用定義證明函數(shù)單調(diào)性的方法:(1)取值:設(shè)、是所給區(qū)間上的任意兩個值,且;(2)作差變形:即作差,并通過因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判斷符號的方向變形;(3)定號:確定差的符號;(4)下結(jié)論:判斷,根據(jù)定義得出結(jié)論.即取值作差變形定號下結(jié)論.53.(24-25高一上·河南南陽·期中)已知函數(shù).(1)若,求在區(qū)間上的值域;(2)若方程有實(shí)根,求實(shí)數(shù)m的取值范圍;(3)設(shè)函數(shù),若對任意的,總存在,使得,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【知識點(diǎn)】求二次函數(shù)的值域或最值、判斷指數(shù)型復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性、一元二次方程根的分布問題、根據(jù)二次函數(shù)的最值或值域求參數(shù)【分析】(1)利用換元法令,,再結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解;(2)由(1)知利用換元法可得,,方程有實(shí)根即等價于即有實(shí)數(shù)根且大于零,從而可得,即可求解;(3)若對任意的,總存在,使得,可得,由復(fù)合函數(shù)知識可得函數(shù)在時單調(diào)遞減,時單調(diào)遞增,從而求出,則只需令在上恒成立即可,分離參數(shù)可求解.【詳解】(1)當(dāng)時,,令,因?yàn)?,所以,所以可得一個二次函數(shù),所以當(dāng),函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,有最小值,當(dāng)時,有最大值,所以.所以時,在區(qū)間上的值域?yàn)?(2)由(1)知當(dāng)令,,,則,即有實(shí)數(shù)根,此時實(shí)數(shù)根大于零,所以可得,解得:.所以方程有實(shí)根,實(shí)數(shù)m的取值范圍為.(3)由題意得,若對任意的,總存在,使得,可得,由函數(shù)可得當(dāng)時單調(diào)遞減,當(dāng)時單調(diào)遞增,函數(shù)為增函數(shù),所以由復(fù)合函數(shù)定義可得函數(shù)在時單調(diào)遞減,時單調(diào)遞增,所以當(dāng)時,有最小值,由(2)知當(dāng)令,,,所以在上恒成立,即在上恒成立,因?yàn)楹瘮?shù)在時均單調(diào)遞增,所以函數(shù)在時單調(diào)遞增,所以,所以,.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:(1)主要利用換元后轉(zhuǎn)化為一般的二次函數(shù)在具體區(qū)間求最值問題;(2)中轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)根的分布問題來求出相應(yīng)的不等式組,即可求解;(3)中由題可得,再結(jié)合指數(shù)型復(fù)合函數(shù)求出,從而可轉(zhuǎn)化為含參二次函數(shù)在定區(qū)間求解最值問題.54.(24-25高一上·河南·期中)已知函數(shù).(1)當(dāng)時,求的值域.(2)若在上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)的取值范圍.(3)若在函數(shù)的定義域內(nèi)存在,使得成立,則稱為局部對稱函數(shù),其中為的圖象的局部對稱點(diǎn).若是的圖象的局部對稱點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【知識點(diǎn)】利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、求指數(shù)型復(fù)合函數(shù)的值域、由指數(shù)(型)的單調(diào)性求參數(shù)、函數(shù)新定義【分析】(1)根據(jù)題意,由換元法結(jié)合二次函數(shù)值域,即可得到結(jié)果;(2)根據(jù)題意,分,,討論,結(jié)合條件,代入計算,即可得到結(jié)果;(3)根據(jù)題意,由局部對稱點(diǎn)的定義,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,代入計算,即可得到結(jié)果.【詳解】(1)當(dāng)時,,令,則,,所以的值域?yàn)椋唬?)令,,則,,因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,所以要使在上單調(diào)遞增,只需在上單調(diào)遞增,①當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,不符合題意;②當(dāng)時,的圖象開口向下,不符合題意;③當(dāng)時,則需,解得,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是;(3)由是的圖象的局部對稱點(diǎn),可得,,代入整理得,①令,則,,代入①式得,,當(dāng)時,函數(shù)和均單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞增,所以,所以,所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:形如二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)結(jié)合的問題,無論是單調(diào)性還是值域(最值),都可以考慮利用換元法,再結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)來進(jìn)行求解;研究含參數(shù)的二次函數(shù)的性質(zhì),關(guān)鍵點(diǎn)是對參數(shù)進(jìn)行分類討論,結(jié)合二次函數(shù)的開口方向、單調(diào)性、值域等知識可將問題解決.55.(24-25高一上·浙江溫州·期中)設(shè),對一般的函數(shù),定義集合所含元素個數(shù)為的“等值點(diǎn)數(shù)”,記為.現(xiàn)已知函數(shù),,常數(shù).(1)求的最大值;(2)對函數(shù),當(dāng)時,,求的取值范圍;(3)設(shè)函數(shù),若的最大值為3,求的取值范圍.【答案】(1)3(2)(3)【知識點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個數(shù)求參數(shù)范圍、求函數(shù)零點(diǎn)或方程根的個數(shù)【分析】(1)通過和兩類情況討論,借助一元二次方程根的分布即可求解;(2)參變分離結(jié)合對勾函數(shù)圖像即可求解;(3)通過,,,,五種情況討論即可.【詳解】(1)當(dāng)時,單調(diào)遞增,此時;當(dāng)時,,設(shè),則,在時,單調(diào)遞減,在時,單調(diào)遞增,故當(dāng)時,單調(diào)遞增,,當(dāng)時,單調(diào)遞減,,因此關(guān)于的根的分布如下:①當(dāng)時,恰有一個根;②當(dāng),恰有兩根,,;③當(dāng),恰有3個根,,,④當(dāng)時,恰有2個根;⑤當(dāng)時,恰有1個根.故當(dāng)時,取到最大值3.(2)即當(dāng)時,有1個解,參變分離得:,由函數(shù)的圖像,
可得:(3)設(shè),則,其中的根的分布同(1),接下來解方程注意,①當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,且,故,不符合題意;②當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,且,故,不符合題意;③當(dāng)時,,在上單調(diào)遞減,上單調(diào)遞增,,故,不符合題意;④當(dāng)時,在時單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,,此時取,則的三個根恰一一對應(yīng)的三個根,且沒有其他根,故此時,而對的其它取值,,故的最大值為3;⑤當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,,,故只需保證當(dāng)時,的三個根落在的值域中,即,解得:,符合題意;綜上所述,當(dāng)且僅當(dāng)時,的最大值為3.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:涉及函數(shù)新定義問題,理解新定義,找出數(shù)量關(guān)系,聯(lián)想與題意有關(guān)的數(shù)學(xué)知識和方法,再轉(zhuǎn)化、抽象為相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題求解.56.(24-25高一上·重慶·期中)固定項(xiàng)鏈的兩端,在重力的作用下項(xiàng)鏈所形成的曲線是懸鏈線.年,萊布尼茲等得出了“懸鏈線”的一般方程,最特別的懸鏈線是雙曲余弦函數(shù).類似的有雙曲正弦函數(shù),也可以定義雙曲正切函數(shù).已知函數(shù)和具有如下性質(zhì):①定義域?yàn)椋以谏鲜窃龊瘮?shù);②是奇函數(shù),是偶函數(shù);③.(常數(shù)是自然對數(shù)的底數(shù),)(1)求雙曲正弦函數(shù)和雙曲余弦函數(shù)的解析式;(2)試判斷在上的單調(diào)性,并用單調(diào)性的定義證明;(3)關(guān)于的不等式對任意恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1),(2)增函數(shù),證明見解析(3)【知識點(diǎn)】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、由奇偶性求函數(shù)解析式、指數(shù)函數(shù)最值與不等式的綜合問題、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式【分析】(1)由函數(shù)奇偶性的定義可得出,與聯(lián)立方程組,即可解出、的解析式;(2)判斷出函數(shù)在上為增函數(shù),然后任取、且,作差,因式分解后判斷的符號,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性的定義可證得結(jié)論成立;(3)分析函數(shù)的單調(diào)性與奇偶性,可將所求不等式變形為,令,可得出對任意的恒成立,令,其中,對實(shí)數(shù)的取值進(jìn)行分類討論,根據(jù)可求得實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】(1)因?yàn)楹瘮?shù)為上的奇函數(shù),為上的偶函數(shù),且,所以,即,解得,,因?yàn)楹瘮?shù),均為上的增函數(shù),故函數(shù)為上的增函數(shù),合乎題意.(2)函數(shù)在上為增函數(shù),證明如下:任取、且,則,,所以,,即,所以,函數(shù)在上為增函數(shù).(3)因?yàn)?,該函?shù)的定義域?yàn)椋?,故函?shù)為奇函數(shù),又因?yàn)椋驗(yàn)閮?nèi)層函數(shù)在上為增函數(shù),且,外層函數(shù)在上為增函數(shù),所以函數(shù)在上為增函數(shù),由,所以,即,即,因?yàn)楹瘮?shù)在上是增函數(shù),令,則函數(shù)在上是增函數(shù),當(dāng)時,,且,則,于是有,即對任意的恒成立,令,其中,當(dāng)時,即當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,解得,此時,;當(dāng)時,即當(dāng)時,只需,解得,此時,;當(dāng)時,即當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,則,解得,此時,.綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用定義證明函數(shù)單調(diào)性的方法:(1)取值:設(shè)、是所給區(qū)間上的任意兩個值,且;(2)作差變形:即作差,并通過因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判斷符號的方向變形;(3)定號:確定差的符號;(4)下結(jié)論:判斷,根據(jù)定義得出結(jié)論.即取值作差變形定號下結(jié)論.57.(24-25高一上·上海松江·期中)已知函數(shù)(1)當(dāng)時,解不等式:;(2)當(dāng)時,不等式在上恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(3)是否存在實(shí)數(shù),使得函數(shù)在上的最大值為,若存在,請求出的值;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(3)不存在,使得結(jié)論成立,理由見解析【知識點(diǎn)】根據(jù)對數(shù)函數(shù)的最值求參數(shù)或范圍、基本不等式求和的最小值、由對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、函數(shù)不等式恒成立問題【分析】(1)變形得到,利用對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性、定義域求解出不等式解集;(2)利用換元法,可化為在0,+∞上恒成立,參變分離,結(jié)合基本不等式求解;(3)先由定義域得到,研究在上的單調(diào)性,得到在上的最大值必在端點(diǎn)處產(chǎn)生,從而得到不等式組,無解,故不存在,使得結(jié)論成立.【詳解】(1)由已知得,即,因?yàn)槭窃龊瘮?shù),所以,解得,所以原不等式的解集為;(2)由題意令,因?yàn)?,所以,所以不等式在上恒成立,可化為?,+∞上恒成立,分離參數(shù)得,因?yàn)?,?dāng)且僅當(dāng)時取等號,則要使原式恒成立,只需即可,即實(shí)數(shù)的取值范圍為;(3)首先要使函數(shù)在上有意義,需,所以,易知函數(shù)在上的最大值必在端點(diǎn)處產(chǎn)生,故只需,或,由①得或4,由②得,故無解,舍去;由④得或,由③得,故無解,舍去;綜上可知,不存在a使結(jié)論成立.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:分離參數(shù)法基本步驟為:第一步:首先對待含參的不等式問題在能夠判斷出參數(shù)的系數(shù)正負(fù)的情況下,可以根據(jù)不等式的性質(zhì)將參數(shù)分離出來,得到一個一端是參數(shù),另一端是變量表達(dá)式的不等式,第二步:先求出含變量一邊的式子的最值,通常使用函數(shù)單調(diào)性或基本不等式進(jìn)行求解.第三步:由此推出參數(shù)的取值范圍即可得到結(jié)論.58.(24-25高一上·上海·期中)設(shè)常數(shù),,.(1)已知y=fx的圖象過點(diǎn)求實(shí)數(shù)的值;(2)當(dāng)時,對任意,都有恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(3)若方程有兩個實(shí)數(shù)根,,且,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【知識點(diǎn)】求對數(shù)函數(shù)的解析式、利用不等式求值或取值范圍、一元二次不等式在某區(qū)間上的恒成立問題【分析】(1)把點(diǎn)的坐標(biāo)代入解析式,求出值即可;(2)將,代入解析式,得,利用換元法結(jié)合二次函數(shù)的單調(diào)性求出函數(shù)的最小值,根據(jù)已知條件有,即可求解;(3)利用換底公式化方程為,利用換元法及韋達(dá)定理得,根據(jù)解出的范圍即可.【詳解】(1)因?yàn)閳D象過點(diǎn),所以,所以,解得.(2)當(dāng)時,,因?yàn)?,所以,令,則有,,函數(shù)的對稱軸為,所以,,所以,因?yàn)閷θ我猓加泻愠闪?,所以,所以,即?shí)數(shù)的取值范圍為:.(3)因?yàn)椋瑒t,化為,整理有:,因?yàn)椋?,所以原式可化為:,令,則有,,所以方程有兩個根,設(shè)為、,且,,所以,,,又因?yàn)?,所以,因?yàn)?,所以,所以,即,,,,,,又因?yàn)椋?【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵在于利用換底公式以及換元法得到:,然后利用解出的范圍.59.(24-25高一上·浙江·期中)當(dāng)一個函數(shù)有如下性質(zhì):若在區(qū)間上有意義且該區(qū)間為的單調(diào)區(qū)間,并且此時的值域?yàn)椋?dāng)時,我們就稱函數(shù)為區(qū)間上的“神奇函數(shù)”.請回答下列問題:(1)當(dāng)時,是否是區(qū)間上的“神奇函數(shù)”?若是,請證明;若不是,請說明原因;(2)當(dāng)函數(shù)為區(qū)間上的“神奇函數(shù)”,求的最小值和的最大值;(3)當(dāng)時,存在區(qū)間,使得函數(shù)為區(qū)間上的“神奇函數(shù)”,求的取值范圍.【答案】(1)是,理由見解析(2)的最小值為,的最大值為(3)【知識點(diǎn)】求已知指數(shù)型函數(shù)的最值、函數(shù)新定義【分析】(1)分析函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,并求出該函數(shù)的值域,結(jié)合“神奇函數(shù)”的定義判斷即可;(2)分、兩種情況討論,分析函數(shù)在區(qū)間的單調(diào)性,并求出其值域,根據(jù)“神奇函數(shù)”的定義可得出關(guān)于、所滿足的等式,進(jìn)而可求得結(jié)果;(3)分兩種情況討論,函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù)、減函數(shù),求出函數(shù)在區(qū)間上的最大值和最小值,結(jié)合“神奇函數(shù)”的定義可得出關(guān)于、的等式,即可求得實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】(1)因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上為增函數(shù),則,,所以,函數(shù)在區(qū)間上的值域?yàn)?,因?yàn)椋?,函?shù)是區(qū)間上的“神奇函數(shù)”.(2)因?yàn)楹瘮?shù)的增區(qū)間為,減區(qū)間為,因?yàn)楹瘮?shù)為區(qū)間上的“神奇函數(shù)”,則或,先考慮的最大值,則,當(dāng)時,函數(shù)在上為增函數(shù),則,,所以,函數(shù)在上的值域?yàn)?,根?jù)“神奇函數(shù)”的定義可得,即,因?yàn)?,所以,,因?yàn)椋瑒t,所以,的最大值為;接下來考慮的最小值,則,當(dāng)時,,則函數(shù)在上為減函數(shù),則,,所以,函數(shù)在上的值域?yàn)?,根?jù)“神奇函數(shù)”的定義可得,即,因?yàn)?,則,可得,所以,的最小值為.綜上所述,當(dāng)函數(shù)為區(qū)間上的“神奇函數(shù)”,的最小值為,的最大值為.(3)因?yàn)槎魏瘮?shù)的圖象開口向上,對稱軸為直線,因?yàn)榇嬖趨^(qū)間,使得函數(shù)為區(qū)間上的“神奇函數(shù)”,分以下兩種情況討論:當(dāng)時,即當(dāng)時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則,,根據(jù)“神奇函數(shù)”的定義可得,即,因?yàn)?,則,則,因?yàn)?,則;當(dāng)時,即當(dāng)時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則,,根據(jù)“神奇函數(shù)”的定義可得,即,則,可得,因?yàn)?,則,此時,.綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解本題第(3)問的關(guān)鍵就是對函數(shù)在區(qū)間的單調(diào)性進(jìn)行分類討論,結(jié)合“神奇函數(shù)”的定義構(gòu)建等式求解.60.(24-25高一上·湖南·期中)給定區(qū)間,若對任意的,恒有函數(shù)或恒有函數(shù),則稱為上的“函數(shù)”.(1)判斷是否為區(qū)間上的“函數(shù)”;(2)若是區(qū)間上的“函數(shù)”,求的取值范圍;(3)若的定義域?yàn)椋以谏蠁握{(diào)遞減,且圖象是連續(xù)不斷的曲線,求證:存在區(qū)間,使得是區(qū)間上的“函數(shù)”.【答案】(1)不是(2)(3)證明見解析【知識點(diǎn)】根據(jù)集合的包含關(guān)系求參數(shù)、根據(jù)交集結(jié)果求集合或參數(shù)、利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、函數(shù)新定義【分析】(1)求函數(shù)在區(qū)間的值域,根據(jù)區(qū)間與值域的關(guān)系判斷可得;(2)利用換元法將復(fù)合函數(shù)的值域轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)的值域,再根據(jù)定義得到包含關(guān)系或交集為空集,由此建立不等式求
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