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專題02高一上期末真題精選(壓軸58題18類壓軸專練)壓軸01:集合及其運(yùn)算中的新定義題壓軸02:一元二次不等式中的恒成立問題壓軸03:一元二次不等式中的能成立問題壓軸04:二次函數(shù)的最值問題(動(dòng)軸定范圍)壓軸05:二次函數(shù)的最值問題(定軸動(dòng)范圍)壓軸06:根據(jù)函數(shù)單調(diào)性與奇偶性解不等式(小題)壓軸07:根據(jù)函數(shù)單調(diào)性與奇偶性解不等式(大題,含指數(shù),對(duì)數(shù)型復(fù)合函數(shù),三角函數(shù))壓軸08:根據(jù)函數(shù)單調(diào)性與奇偶性解不等式(抽象函數(shù))壓軸09:雙變量函數(shù)值相等問題壓軸10:雙變量函數(shù)值不等問題壓軸11:指數(shù)(對(duì)數(shù))型復(fù)合函數(shù)中的零點(diǎn)問題壓軸12:指數(shù)(對(duì)數(shù))型復(fù)合函數(shù)中的恒成立問題壓軸13:指數(shù)(對(duì)數(shù))型復(fù)合函數(shù)中的能成立問題壓軸14:指數(shù)(對(duì)數(shù))型復(fù)合函數(shù)中的恒成立問題壓軸15:三角函數(shù)中的零點(diǎn)問題壓軸16:三角函數(shù)中的恒成立問題壓軸17:三角函數(shù)中的存在性問題壓軸18:三角函數(shù)中的新定義問題壓軸01集合及其運(yùn)算中的新定義題(共5小題)1.(22-23高一上·北京昌平·期末)已知集合都是的子集,中都至少含有兩個(gè)元素,且滿足:①對(duì)于任意,若,則;②對(duì)于任意,若,則.若中含有4個(gè)元素,則中含有元素的個(gè)數(shù)是(
)A.5 B.6 C.7 D.8【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】并集的概念及運(yùn)算、利用集合中元素的性質(zhì)求集合元素個(gè)數(shù)、集合新定義【分析】令且,,根據(jù)已知條件確定可能元素,進(jìn)而寫出且時(shí)的可能元素,討論、,結(jié)合確定的關(guān)系,即可得集合A、B并求出并集中元素個(gè)數(shù).【詳解】令且,,如下表行列分別表示,集合可能元素如下:----------則,若,不妨令,下表行列分別表示,---------------------由,而,且,顯然中元素超過4個(gè),不合題設(shè);若,則,下表行列分別表示,---------------由,而,且,要使中元素不超過4個(gè),只需,此時(shí),顯然,即,則,即且,故,所以,即,而,故,共7個(gè)元素.故選:C【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:令且,,結(jié)合已知寫出可能元素,由且時(shí)的可能元素且研究的關(guān)系.2.(多選)(23-24高一上·山東濟(jì)南·期末)通常我們把一個(gè)以集合作為元素的集合稱為族.若以集合的子集為元素的族,滿足下列三個(gè)條件:(1)和在中;(2)中的有限個(gè)元素取交后得到的集合在中;(3)中的任意多個(gè)元素取并后得到的集合在中,則稱族為集合上的一個(gè)拓?fù)?已知全集為的非空真子集,且,則(
)A.族為集合上的一個(gè)拓?fù)銪.族為集合上的一個(gè)拓?fù)銫.族為集合上的一個(gè)拓?fù)銬.若族為集合上的一個(gè)拓?fù)?,將的每個(gè)元素的補(bǔ)集放在一起構(gòu)成族,則也是集合上的一個(gè)拓?fù)洹敬鸢浮緼BD【知識(shí)點(diǎn)】集合的應(yīng)用、補(bǔ)集的概念及運(yùn)算、集合新定義、交并補(bǔ)混合運(yùn)算【分析】對(duì)于ABC,直接由拓?fù)涞亩x驗(yàn)證即可;對(duì)于D,不妨設(shè)族為集合上的一個(gè)拓?fù)?,根?jù)補(bǔ)集的性質(zhì)可證也是一個(gè)拓?fù)?【詳解】對(duì)于A,首先滿足條件(1),其次,中的有限個(gè)元素取交后得到的集合為或,都在中,滿足條件(2),再次,中的任意多個(gè)元素取并后得到的集合為或,都在中,滿足條件(3),故A正確;對(duì)于B,首先滿足條件(1),其次,中的有限個(gè)元素取交后得到的集合為或或,都在中,滿足條件(2),再次,中的任意多個(gè)元素取并后得到的集合為或或,都在中,滿足條件(3),故B正確;對(duì)于C,不妨設(shè),則,不在中,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,由題意不妨設(shè)族為集合上的一個(gè)拓?fù)?,由條件(2)可知中的有限個(gè)元素取交后得到的集合都在,且由條件(3)可知中的任意多個(gè)元素取并后得到的集合都在,則,下證:也是集合上的一個(gè)拓?fù)?首先滿足條件(1),其次,設(shè),則,而,故,故,同理可證,故中的有限個(gè)元素取交后得到的集合都在中,任意多個(gè)元素取并后得到的集合都在中,滿足條件(3),故D正確.故選:ABD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:判斷D選項(xiàng)的關(guān)鍵是首先得到利用補(bǔ)集的性質(zhì)處理,由此即可順利得解.3.(23-24高二下·山西臨汾·期末)對(duì)于一個(gè)由整數(shù)組成的集合,中所有元素之和稱為的“小和數(shù)”,的所有非空子集的“小和數(shù)”之和稱為的“大和數(shù)”.已知集合,則的“小和數(shù)”為,的“大和數(shù)”為.【答案】【知識(shí)點(diǎn)】集合新定義、判斷集合的子集(真子集)的個(gè)數(shù)【分析】根據(jù)題意,求出集合中所有元素之和即為“小和數(shù)”;將集合的個(gè)子集,分為與,其中,,且無重復(fù),則與的“小和數(shù)”之和為的“小和數(shù)”,即可求解.【詳解】根據(jù)題意,的“小和數(shù)”為,集合共有11個(gè)元素,則一共有個(gè)子集,對(duì)于任意一個(gè)子集,總能找到一個(gè)子集,使得,,且無重復(fù),則與的“小和數(shù)”之和為的“小和數(shù)”,這樣的子集對(duì)共有個(gè),其中當(dāng)時(shí),,則子集對(duì)有,則的“大和數(shù)”為.故答案為:;4.(24-25高一上·山東德州·期中)把一個(gè)集合分成若干個(gè)非空子集,,,,如果滿足:①,②,那么這些子集的全體稱為集合的一個(gè)劃分,記為.若集合,則集合的一個(gè)劃分為;利用余數(shù)構(gòu)造集合的劃分是解決子集中元素整除問題的常用手段.設(shè)為集合的子集,并且中任意兩個(gè)元素之和不能被3整除,則中元素個(gè)數(shù)的最大值為.【答案】,,(作答時(shí),寫出一個(gè)即可)676【知識(shí)點(diǎn)】集合新定義【分析】根據(jù)“劃分”的定義直接求集合的一個(gè)劃分即可;利用集合中元素被3除的余數(shù)構(gòu)造集合的劃分,進(jìn)而根據(jù)題意得中元素個(gè)數(shù)的最大值?!驹斀狻扛鶕?jù)題意,若集合,則集合的劃分有:,,(作答時(shí),寫出一個(gè)即可);對(duì)于集合,所有被3除余數(shù)為1的元素組成的集合為,元素個(gè)數(shù)為675;所有被3除余數(shù)為2的元素組成的集合為,元素個(gè)數(shù)為675;所有能被3整除的元素組成的集合為,元素個(gè)數(shù)為674;由題意,,且中任意兩個(gè)元素之和不能被3整除,又因?yàn)?,集合中任意一個(gè)元素與集合中任意一個(gè)元素之和能被3整除,所以集合中的元素和集合中的元素不能都屬于集合,因?yàn)榧现腥我庖粋€(gè)元素與集合或與集合中任意一個(gè)元素之和都不能被3整除,且集合中任意兩個(gè)元素之和都能被3整除,所以當(dāng)集合中元素個(gè)數(shù)最多時(shí),集合,其中;或者,其中;故集合中元素個(gè)數(shù)的最大值為676.故答案為:,,(作答時(shí),寫出一個(gè)即可);676.5.(22-23高一上·北京東城·期末)對(duì)于非空數(shù)集A,若其最大元素為M,最小元素為m,則稱集合A的幅值為,若集合A中只有一個(gè)元素,則.(1)若,求;(2)若,,求的最大值,并寫出取最大值時(shí)的一組;(3)若集合的非空真子集兩兩元素個(gè)數(shù)均不相同,且,求n的最大值.【答案】(1)(2)的最大值為,(3)n的最大值為11【知識(shí)點(diǎn)】根據(jù)交集結(jié)果求集合或參數(shù)、判斷元素與集合的關(guān)系、集合新定義、根據(jù)元素與集合的關(guān)系求參數(shù)【分析】(1)根據(jù)新定義即可求出;(2)由,且要使得取到最大,則只需中元素不同且7,8,9分布在3個(gè)集合中,4,5,6,分布在3個(gè)集合中,1,2,3分布在3個(gè)集合中這樣差值才會(huì)最大,總體才會(huì)有最大值.(3)要n的值最大,則集合的幅值最小,且是集合的兩兩元素個(gè)數(shù)均不相同的非空真子集,故對(duì)集合中元素分析列出方程解出即可.【詳解】(1)由集合知,,所以.(2)因?yàn)?,,由此可知集合中各?個(gè)元素,且完全不相同,根據(jù)定義要讓取到最大值,則只需中元素不同且7,8,9分布在3個(gè)集合中,4,5,6,分布在3個(gè)集合中,1,2,3分布在3個(gè)集合中這樣差值才會(huì)最大,總體才會(huì)有最大值,所以的最大值為,所以有一組滿足題意,(3)要n的值最大,則集合的幅值要盡量最小,故幅值最小從0開始,接下來為,因?yàn)槭羌系膬蓛稍貍€(gè)數(shù)均不相同的非空真子集,不妨設(shè)是集合中只有一個(gè)元素的非空真子集,此時(shí),例如,則是集合中有兩個(gè)元素的非空真子集,且,例如,同理是集合中有三個(gè)元素的非空真子集,且,例如,是集合中有個(gè)元素的非空真子集,且,例如,所以,解得或(舍去),所以n的最大值為11.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:新定義題型的特點(diǎn)是:通過給出一個(gè)新概念,或約定一種新運(yùn)算,或給出幾個(gè)新模型來創(chuàng)設(shè)全新的問題情景,要求考生在閱讀理解的基礎(chǔ)上,依據(jù)題目提供的信息,聯(lián)系所學(xué)的知識(shí)和方法,實(shí)現(xiàn)信息的遷移,達(dá)到靈活解題的目的:遇到新定義問題,應(yīng)耐心讀題,分析新定義的特點(diǎn),弄清新定義的性質(zhì),按新定義的要求,“照章辦事”,逐條分析、驗(yàn)證、運(yùn)算,使問題得以解決.壓軸02一元二次不等式中的恒成立問題(共4小題)1.(23-24高一上·陜西西安·期末)已知關(guān)于的不等式恒成立,則的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】一元二次不等式在實(shí)數(shù)集上恒成立問題【分析】分討論,當(dāng)時(shí)利用判別式求解即可.【詳解】由不等式可得,當(dāng)時(shí),原不等式為,恒成立,符合題意;當(dāng)時(shí),由恒成立,可得,解得,綜上,則的取值范圍是.故選:C2.(22-23高三上·河南·期末)已知,,若時(shí),關(guān)于的不等式恒成立,則的最小值為(
)A.2 B. C. D.【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】一元二次不等式在某區(qū)間上的恒成立問題、基本不等式求和的最小值【分析】根據(jù)題意設(shè),,由一次函數(shù)以及不等式分析得時(shí),,變形后代入,然后利用基本不等式求解.【詳解】設(shè)(),(),因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;由不等式恒成立,得:或,即當(dāng)時(shí),恒成立,當(dāng)時(shí),恒成立,所以當(dāng)時(shí),,則,即,則當(dāng)時(shí),,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,所以的最小值為.故選:B.3.(23-24高二下·黑龍江綏化·期末)已知函數(shù).(1)若對(duì)于任意,不等式恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(2)當(dāng)時(shí),解關(guān)于x的不等式.【答案】(1);(2)答案見解析【知識(shí)點(diǎn)】解含有參數(shù)的一元二次不等式、一元二次不等式在實(shí)數(shù)集上恒成立問題【分析】(1)討論或兩種情況,由不等式恒成立,求參數(shù)的取值范圍;(2)首先不等式整理為,討論對(duì)應(yīng)方程的兩根大小關(guān)系,解不等式.【詳解】(1)即為,所以不等式對(duì)于任意x∈R恒成立,當(dāng)時(shí),得,顯然符合題意;當(dāng)時(shí),得,解得.綜上,實(shí)數(shù)a的取值范圍是.(2)不等式即為,即.又,不等式可化為,若,即時(shí),得或,即解集為或;若,即時(shí),得,即解集為;若,即時(shí),得或,即解集為或.綜上可知,當(dāng)時(shí),解集為或;當(dāng)時(shí),解集為;當(dāng)時(shí),解集為或.4.(23-24高一上·陜西漢中·期末)已知函數(shù)(1)若不等式的解集為,求的值;(2)若對(duì)任意的恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識(shí)點(diǎn)】由一元二次不等式的解確定參數(shù)、一元二次不等式在某區(qū)間上的恒成立問題、基本不等式求和的最小值【分析】(1)根據(jù)一元二次不等式的解、根與系數(shù)關(guān)系求得.(2)利用分離常數(shù)法,結(jié)合基本不等式求得的取值范圍.【詳解】(1)原不等式可化為,因?yàn)樵摬坏仁降慕饧癁椋芍膬筛鶠楹?,則,即,解得;所以.(2)若對(duì)任意的恒成立,則對(duì)任意的x∈2,4,恒成立,即對(duì)任意的x∈2,4,恒成立,所以,又因?yàn)?,,?dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),所以,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.壓軸03一元二次不等式中的能成立問題(共3小題)1.(23-24高二上·河南焦作·期末)若存在,使得不等式成立,則實(shí)數(shù)k的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】一元二次不等式在某區(qū)間上有解問題、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)、利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題【分析】根據(jù)題意和一元二次不等式能成立可得對(duì)于,成立,令,利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)性,即可求出.【詳解】存在,不等式成立,則,能成立,即對(duì)于,成立,令,,則,令,所以當(dāng),單調(diào)遞增,當(dāng),單調(diào)遞減,又,所以f(x)>?3,所以.故選:C2.(23-24高一下·四川·期末)若存在實(shí)數(shù),使得對(duì)于任意的,不等式恒成立,則的最大值為.【答案】【知識(shí)點(diǎn)】解正弦不等式、一元二次不等式在某區(qū)間上有解問題、三角恒等變換的化簡(jiǎn)問題【分析】先以為變量,結(jié)合一元二次不等式的存在性問題可得,解不等式結(jié)合題意可得,即可得的最大值.【詳解】因?yàn)?,即,若存在?shí)數(shù)使得上式成立,則,且,即,可得,則,解得,由題意可知:,所以的最大值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:雙變量問題的解題關(guān)鍵是一次只研究其中一個(gè)變量,本題先以為變量,轉(zhuǎn)化為存在性問題分析求解.3.(23-24高一上·四川內(nèi)江·期末)已知二次函數(shù)的最小值為,且是其一個(gè)零點(diǎn),都有.(1)求的解析式;(2)求在區(qū)間上的最小值;(3)若關(guān)于x的不等式在區(qū)間上有解,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【知識(shí)點(diǎn)】求二次函數(shù)的解析式、一元二次不等式在某區(qū)間上有解問題、求二次函數(shù)的值域或最值、根據(jù)零點(diǎn)求函數(shù)解析式中的參數(shù)【分析】(1)根據(jù)二次函數(shù)對(duì)稱性和最小值設(shè)頂點(diǎn)式,代入零點(diǎn)即可得到解析式;(2)分和討論即可;(3)通過分離參數(shù)法和基本不等式即可求出的范圍.【詳解】(1)因?yàn)閷?duì)都有,所以的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,又因?yàn)槎魏瘮?shù)的最小值為,所以可設(shè)二次函數(shù)的解析式為,又因?yàn)槭瞧湟粋€(gè)零點(diǎn),所以,解得,所以的解析式為.(2)由(1)可知,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,.(3)因?yàn)殛P(guān)于的不等式在區(qū)間上有解,即不等式在上有解,所以,記,因?yàn)?,?dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,所以的最小值為4,所以,即,故存在實(shí)數(shù)符合題意,所求實(shí)數(shù)的取值范圍為.壓軸04二次函數(shù)的最值問題(動(dòng)軸定范圍)(共3小題)1.(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(shí)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(duì)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)?,所以,解得,所?(2),當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,.綜上,.2.(23-24高一上·廣東深圳·期末)已知函數(shù)的定義域?yàn)?(1)求;(2)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的最大值.【答案】(1)(2)【知識(shí)點(diǎn)】具體函數(shù)的定義域、求二次函數(shù)的值域或最值、求對(duì)數(shù)型復(fù)合函數(shù)的值域【分析】(1)由題意可得,解出不等式組即可;(2)利用換元法令,則函數(shù)等價(jià)于,,分為和兩種情形,根據(jù)二次函數(shù)的單調(diào)性得其最大值.【詳解】(1)由題意知,解得,故.(2),令,,可得,,其對(duì)稱軸為直線,當(dāng),即時(shí),.當(dāng),即時(shí),綜上可知,3.(23-24高一上·廣東梅州·期末)已知二次函數(shù).(1)若,求在上的值域;(2)求在上的最小值.【答案】(1)0,4(2)【知識(shí)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【分析】(1)先確定單調(diào)性,再根據(jù)單調(diào)性求值域;(2)分,,討論,確定單調(diào)性即可得最小值.【詳解】(1)若,則,對(duì)稱軸為,所以函數(shù)在?1,1上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又,所以在上的值域?yàn)?,4;(2)二次函數(shù),對(duì)稱軸為,當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞增,,當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞減,,綜上:.壓軸05二次函數(shù)的最值問題(定軸動(dòng)范圍)(共2小題)1.(23-24高一上·江蘇鎮(zhèn)江·期末)已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),當(dāng)時(shí),.(1)求的解析式;(2)當(dāng)時(shí),求的最小值.【答案】(1)(2)【知識(shí)點(diǎn)】由奇偶性求函數(shù)解析式、求二次函數(shù)的值域或最值、由奇偶性求參數(shù)【分析】(1)由奇函數(shù)的性質(zhì)可得出,求出的值,可得出函數(shù)在時(shí)的解析式,利用奇函數(shù)的定義求出函數(shù)在時(shí)的解析式,由此可得出函數(shù)的解析式;(2)作出函數(shù)的圖象,對(duì)實(shí)數(shù)的取值進(jìn)行分類討論,分析函數(shù)在上的單調(diào)性,即可得出函數(shù)在上的最小值.【詳解】(1)解:由于是定義在上的奇函數(shù),且當(dāng)時(shí),.則,解得,即當(dāng)時(shí),;則當(dāng)時(shí),,,故.(2)解:作出函數(shù)的大致圖象如圖所示:當(dāng),即時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,則;當(dāng),函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,此時(shí),;當(dāng)時(shí),即當(dāng),函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,,則,則,則;當(dāng),即時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,,則,則,則;當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,此時(shí),.綜上所述,.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:“定軸動(dòng)區(qū)間”型二次函數(shù)最值的方法:(1)根據(jù)對(duì)稱軸與區(qū)間的位置關(guān)系進(jìn)行分類討論;(2)根據(jù)二次函數(shù)的單調(diào)性,分別討論參數(shù)在不同取值下的最值,必要時(shí)需要結(jié)合區(qū)間端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的函數(shù)值進(jìn)行分析;(3)將分類討論的結(jié)果整合得到最終結(jié)果.5.(23-24高一上·云南昆明·期末)已知二次函數(shù)滿足且.(Ⅰ)求的解析式;(Ⅱ)求在上最小值的表達(dá)式.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【知識(shí)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】(Ⅰ)由,可設(shè)函數(shù)式為,代入求得,得函數(shù)解析式;(Ⅱ)由對(duì)稱軸是,即函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,按,,分類,分別求得最小值,得分段函數(shù).【詳解】(Ⅰ)因?yàn)?,所以令二次函?shù)為:又因?yàn)椋?,∴,,∴.(Ⅱ)因?yàn)閷?duì)稱軸為:,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,若在當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),綜上可得.【點(diǎn)睛】本題考查求二次函數(shù)解析式,方法是待定系數(shù)法,考查求二次函數(shù)在給定區(qū)間上的最值,必須按對(duì)稱軸與區(qū)間的關(guān)系分類求解.壓軸06根據(jù)函數(shù)單調(diào)性與奇偶性解不等式(小題)(共5小題)1.(23-24高一下·云南楚雄·期末)已知函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn),則關(guān)于的不等式的解集為(
)A. B. C. D.【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】求解析式中的參數(shù)值、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、由函數(shù)奇偶性解不等式【分析】代入點(diǎn)坐標(biāo)求得的值,分別判斷函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性,將恒等變換為,最后利用函數(shù)單調(diào)性即可求解.【詳解】由題意知,解得,所以,即,易得在R上單調(diào)遞增.因?yàn)?,所以為奇函?shù).又,故等價(jià)于,則,解得.故選:B.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性在求解抽象不等式中的應(yīng)用,屬于難題.解題關(guān)鍵在于對(duì)抽象不等式的處理,其一,要利用函數(shù)解析式將化成f4x,其二,利用奇偶性處理負(fù)號(hào),其三,根據(jù)單調(diào)性去掉函數(shù)符號(hào).2.(23-24高一上·廣西賀州·期末)若定義在上的奇函數(shù),對(duì)任意,都有,且,則不等式的解集為(
)A. B.C. D.【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、函數(shù)奇偶性的應(yīng)用、定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性【分析】根據(jù)題意,設(shè),,分析的奇偶性和單調(diào)性,由此分情況解不等式可得答案.【詳解】根據(jù)題意,設(shè),,是定義在,,上的奇函數(shù),即,故,函數(shù)為偶函數(shù),由題意當(dāng)時(shí),有,函數(shù)在上為減函數(shù),又由為偶函數(shù),則在上為增函數(shù),又由,則,同時(shí),或,必有或,即的取值范圍為.故選:B.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)的單調(diào)性與奇偶性解不等式,關(guān)鍵是構(gòu)造函數(shù)明確其奇偶性,并分情況解不等式.3.(23-24高一上·湖南邵陽·期末)已知函數(shù).若,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】由函數(shù)奇偶性解不等式、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、對(duì)數(shù)型復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性【分析】構(gòu)造函數(shù),根據(jù)的單調(diào)性和奇偶性解不等式來求得的取值范圍.【詳解】由于,所以的定義域?yàn)椋?,,,所以是奇函?shù),由于在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞增,由得,即,所以,解得,所以的取值范圍是.故選:C【點(diǎn)睛】判斷函數(shù)的奇偶性時(shí),首先要判斷函數(shù)的定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,然后再根據(jù)或來確定函數(shù)的奇偶性.求解含有函數(shù)符號(hào)的不等式時(shí),可以考慮利用函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性等知識(shí)去掉函數(shù)符號(hào),由此來對(duì)問題進(jìn)行求解.4.(23-24高二上·湖南邵陽·期末)已知是定義在R上的偶函數(shù),若、且時(shí),恒成立,且,則滿足的實(shí)數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、由函數(shù)奇偶性解不等式【分析】利用構(gòu)造函數(shù)法,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性來求得的取值范圍.【詳解】設(shè),則,,令,則,所以,函數(shù)在上為增函數(shù),對(duì)任意的,,所以,函數(shù)為上的偶函數(shù),且,由可得,即,即,所以,,即,解得.故選:A【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:形如的已知條件,往往是給出函數(shù)的單調(diào)性,可以利用函數(shù)單調(diào)性的定義來進(jìn)行求解.利用函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性來求解不等式,可將不等式轉(zhuǎn)化為函數(shù)不等式的形式,然后結(jié)合單調(diào)性、奇偶性去掉函數(shù)符號(hào),再解不等式來求得答案.5.(23-24高一上·浙江杭州·期末)已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)的圖像是一條連續(xù)不斷的曲線,且滿足.若當(dāng)時(shí),總有,則滿足的實(shí)數(shù)的取值范圍為(
)A. B.C. D.【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】由函數(shù)奇偶性解不等式、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、定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性【分析】令,根據(jù)條件可得函數(shù)在上遞增,再根據(jù),得到在上是偶函數(shù),從而將,轉(zhuǎn)化為求解.【詳解】令,因?yàn)?,?dāng)時(shí),總有,即,即,當(dāng)時(shí),總有,所以在上遞增,又因?yàn)?,所以,,所以在上是偶函?shù),又因?yàn)?,所以,即,所以,即,解得,所以?shí)數(shù)的取值范圍為.故選:A.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題令是關(guān)鍵,利用在上遞增,結(jié)合在上是偶函數(shù),將問題轉(zhuǎn)化為求解.壓軸07根據(jù)函數(shù)單調(diào)性與奇偶性解不等式(大題,含指數(shù),對(duì)數(shù)型復(fù)合函數(shù),三角函數(shù))(共3小題)1.(22-23高一上·內(nèi)蒙古呼和浩特·期末)已知函數(shù)是奇函數(shù).(1)求a的值,判斷的單調(diào)性并說明理由;(2)若對(duì)任意的,不等式成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.【答案】(1),是R上的遞增函數(shù),證明見解析;(2)【知識(shí)點(diǎn)】由函數(shù)奇偶性解不等式、由奇偶性求參數(shù)、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【分析】(1)由函數(shù)為奇函數(shù),,求a的值,得到的解析式,用定義法證明函數(shù)的單調(diào)性;(2)根據(jù)函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性,不等式轉(zhuǎn)化為在上恒成立,利用參數(shù)分離法結(jié)合基本不等式可求出實(shí)數(shù)m的取值范圍.【詳解】(1)函數(shù),定義域是R,依題意有,得,即,此時(shí)滿足題意.,由此可判斷出是R上的遞增函數(shù).以下用定義證明:,且,則,,即,故是R上的遞增函數(shù).(2)是奇函數(shù)且在R上的單調(diào)遞增,不等式,可得,得,即,對(duì)任意的,恒成立,即在上恒成立,時(shí),,,,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,∴,實(shí)數(shù)m的取值范圍為.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:此類函數(shù)不等式對(duì)于求值或范圍的問題,一般先利用函數(shù)的奇偶性和區(qū)間上的單調(diào)性,脫去函數(shù)的符號(hào)“f”,轉(zhuǎn)化為解一般不等式的問題.2.(23-24高一上·陜西西安·期末)已知函數(shù)且.(1)判斷的奇偶性并給出證明;(2)若對(duì)于任意的,恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)定義域?yàn)?,奇函?shù),證明見解析;(2)【知識(shí)點(diǎn)】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、由對(duì)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)先求出的定義域,再由奇函數(shù)定義證明即可;(2)利用奇函數(shù)和分類討論單調(diào)性,先將條件轉(zhuǎn)化為不等式組恒成立問題,再轉(zhuǎn)化為分離參數(shù)轉(zhuǎn)化為最值問題求解a的范圍即可.【詳解】(1)要使有意義,需滿足,解得,故定義域?yàn)?判斷是奇函數(shù).證明:定義域?yàn)?,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱;又,所以為奇函數(shù);(2)由,得.由(1)知為奇函數(shù),則,所以,因?yàn)椋?,則在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可知,在上單調(diào)遞減,則要使恒成立,即恒成立,即要使①,②,③均恒成立.由,不等式①②顯然恒成立,由,且當(dāng)時(shí),,故不等式③也恒成立,故當(dāng)時(shí),即對(duì)于任意的,恒成立.當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,則在上單調(diào)遞增,則恒成立,由,即①,②,③均恒成立當(dāng)時(shí),要使①恒成立,則,則;不等式②顯然恒成立;要使不等式③恒成立得,,由解得;故當(dāng)時(shí),要使①②③均恒成立,則綜上所述,實(shí)數(shù)a的取值范圍為.【點(diǎn)睛】易錯(cuò)點(diǎn)睛:求解或轉(zhuǎn)化抽象(或復(fù)合)同構(gòu)型函數(shù)不等式時(shí),常利用函數(shù)單調(diào)性轉(zhuǎn)化為常規(guī)不等式,但首先要使不等式各部分有意義,不能忽視函數(shù)定義域的研究.3.(22-23高一上·江蘇常州·期末)已知函數(shù),是定義在R上的奇函數(shù),且當(dāng)時(shí),,且對(duì)任意,都有.(1)求使得成立的x的取值集合;(2)求證:為周期為4的周期函數(shù),并直接寫出在區(qū)間上的解析式;(3)若不等式對(duì)任意恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)(2)證明見詳解,(3)【知識(shí)點(diǎn)】函數(shù)不等式恒成立問題、由對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、正切函數(shù)圖象的應(yīng)用、函數(shù)基本性質(zhì)的綜合應(yīng)用【分析】(1)根據(jù)題意結(jié)合對(duì)數(shù)函數(shù)、正切函數(shù)運(yùn)算求解;(2)根據(jù)題意結(jié)合周期的定義分析證明,再根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)求解析式;(3)先利用換元令,結(jié)合二次函數(shù)求得,再根據(jù)的性質(zhì)求的最大值,再利用基本不等式求得,結(jié)合恒成立問題分類討論分析求解.【詳解】(1)由題意可得:,則,解得,則,故使得成立的x的取值集合.(2)∵,即,則,∴為周期為4的周期函數(shù),又∵是定義在R上的奇函數(shù),則,即,當(dāng)時(shí),則,故;又∵是定義在R上的奇函數(shù),則有:當(dāng)時(shí),則,故;當(dāng)時(shí),則,故;綜上所述:當(dāng)時(shí),則.(3)對(duì)于,令,則的對(duì)稱軸為,故當(dāng)時(shí),取到最大值,故當(dāng)時(shí),取到最小值,故,由(2)可知:在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,故當(dāng)時(shí),則的最大值為,又∵為周期為4的周期函數(shù),則當(dāng)時(shí),則的最大值為,∴的最大值為,則對(duì)任意恒成立,又∵,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,則有:當(dāng)時(shí),則,不合題意,舍去;當(dāng)時(shí),則,解得,綜上所述:實(shí)數(shù)a的取值范圍為.【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:(1)對(duì),則;(2)對(duì),則;(1)對(duì),則;(1)對(duì),則.壓軸08根據(jù)函數(shù)單調(diào)性與奇偶性解不等式(抽象函數(shù))(共3小題)1.(23-24高一上·河北保定·期末)已知函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,且.(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)求不等式的解集.【答案】(1)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;(2).【知識(shí)點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、函數(shù)基本性質(zhì)的綜合應(yīng)用【分析】(1)已知函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱得出的奇偶性,再由函數(shù)單調(diào)性的定義得出的單調(diào)區(qū)間.(2)由變形,構(gòu)造新函數(shù),由函數(shù)的性質(zhì)確定新函數(shù)的性質(zhì),再由單調(diào)性及奇偶性即可求得解集.【詳解】(1)令,則的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,所以是偶函數(shù).令,則,不妨假設(shè),則.所以,即,所以在上單調(diào)遞增,又是偶函數(shù),所以在上單調(diào)遞減.故的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.(2)由(1)可得,則,不妨假設(shè),則.所以,得.令函數(shù),則,所以在上單調(diào)遞增,又,所以是偶函數(shù),所以在上單調(diào)遞減.由,得得,所以,兩邊平方可得,即.故不等式的解集為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:這道題第(2)問的關(guān)鍵地方是構(gòu)造,并得到的單調(diào)性和奇偶性,結(jié)合題意的不等式即可得到求解2.(23-24高一·江蘇南通·期末)定義在上的函數(shù),對(duì)任意的,都有成立,且當(dāng)時(shí),.(1)求的值;(2)證明:在上為增函數(shù);(3)當(dāng)時(shí),解不等式.【答案】(1)0(2)證明見解析(3)【知識(shí)點(diǎn)】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式【分析】(1)直接令,即可求出的值(2)利用已知,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性的定義進(jìn)行證明即可(3)根據(jù),可得,然后利用函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行求解即可.【詳解】(1)令,則;所以.(2)設(shè),則,所以,,即,所以在上為增函數(shù);(3),,,在上為增函數(shù),解得:,所以不等式的解集為.3.(23-24高一上·重慶北碚·期末)函數(shù)滿足對(duì)一切有,且;當(dāng)時(shí),有.(1)求的值;(2)判斷并證明在R上的單調(diào)性;(3)解不等式【答案】(1)(2)在R上的單調(diào)遞減,證明過程見解析(3).【知識(shí)點(diǎn)】求函數(shù)值、定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、解不含參數(shù)的一元二次不等式、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式【分析】(1)賦值法求出和,進(jìn)而賦值求出;(2)先求出時(shí),,進(jìn)而得到時(shí),,再利用定義法證明出函數(shù)的單調(diào)性;(3)變形得到,求出,結(jié)合(2)中函數(shù)的單調(diào)性求出,從而求出答案.【詳解】(1)中,令,則,因?yàn)椋?,令得,,解得,令得,,即,解得;?)設(shè),則,所以,所以時(shí),,又因?yàn)闀r(shí),有,且,所以時(shí),,在R上的單調(diào)遞減,證明過程如下:設(shè),且,則,則,因?yàn)闀r(shí),,所以,故,故在R上的單調(diào)遞減;(3)由題意得,因?yàn)?,所以,即,解得,中,令得,,故,故,由?)可知,在R上的單調(diào)遞減,故,解得或,所以原不等式的解集為.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:求解抽象函數(shù)的函數(shù)值或函數(shù)奇偶性,單調(diào)性,往往利用賦值法,結(jié)合題目中的條件進(jìn)行求解.壓軸09雙變量函數(shù)值相等問題(共3小題)1.(23-24高一上·河南許昌·期末)已知函數(shù)為奇函數(shù).(1)求的值;(2)若在上恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(3)設(shè),若,使得成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【知識(shí)點(diǎn)】函數(shù)不等式恒成立問題、由奇偶性求參數(shù)、求cosx(型)函數(shù)的值域、求指數(shù)型復(fù)合函數(shù)的值域【分析】(1)根據(jù)奇函數(shù)的性質(zhì)列式求解即可;(2)分離參數(shù)得在上恒成立,令,則,構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)單調(diào)性求解最值即可;(3)把問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值域?yàn)楹瘮?shù)值域的子集,利用函數(shù)單調(diào)性求解其值域,結(jié)合余弦函數(shù)性質(zhì),分類討論求解函數(shù)的值域,列不等式組求解即可.【詳解】(1)因?yàn)楹瘮?shù)為奇函數(shù),所以,即,所以,所以,解得.(2)由(1)知,則,所以,故在上恒成立,令,則,且,所以,令,則函數(shù)在上為減函數(shù),所以,所以.(3)若,使得成立,則函數(shù)的值域?yàn)楹瘮?shù)值域的子集,,則函數(shù)在上為減函數(shù),所以.因?yàn)?,所以,所以,?dāng)時(shí),,則,所以,所以;當(dāng)時(shí),,則,所以,所以;當(dāng)時(shí),,顯然成立.綜上可知.【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:一般地,已知函數(shù),,(1)若,,總有成立,故;(2)若,,有成立,故;(3)若,,有成立,故;(4)若,,有,則的值域是值域的子集.2.(23-24高一上·湖北武漢·期末)已知函數(shù)fx,gx分別是定義在上的奇函數(shù)和偶函數(shù),且(1)求函數(shù)fx(2)設(shè),對(duì),使得,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1),(2)【知識(shí)點(diǎn)】求二次函數(shù)的值域或最值、由奇偶性求函數(shù)解析式、利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、根據(jù)集合的包含關(guān)系求參數(shù)【分析】(1)方程組法去求解與的解析式即可解決;(2)對(duì),使得,即為函數(shù)的值域?yàn)?1,1為函數(shù)hx的值域的子集,討論解之.【詳解】(1)由題意
①,所以
,函數(shù),分別是定義在上的偶函數(shù)與奇函數(shù),所以所以
②,由①②解得,;(2),由,則,所以的值域?yàn)?1,1,,
,設(shè),根據(jù)知為增函數(shù),若,則,則,若,則在上單調(diào)遞增,則,即,因?yàn)閷?duì),使得,則,所以,解得,所以;若,則,即,則,解得,所以,綜上所述,若對(duì),使得,則.【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:本題考查不等式的恒成立問題,可按如下規(guī)則轉(zhuǎn)化:一般地,已知函數(shù),(1)若,,總有成立,故;(2)若,,有成立,故;(3)若,,有成立,故;(4)若,,有,則的值域是值域的子集.3.(23-24高一上·四川瀘州·期末)“函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱”的充要條件是“對(duì)于函數(shù)定義域內(nèi)的任意x,都有”,已知函數(shù).(1)證明:函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱;(2)若函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,且當(dāng)時(shí),.若對(duì)任意,總存在,使得成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)證明見解析(2)【知識(shí)點(diǎn)】判斷或證明函數(shù)的對(duì)稱性、求已知指數(shù)型函數(shù)的最值、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)根據(jù)題意證明即可;(2)由題意可得:在上的值域是在上的值域的子集,根據(jù)題意二次函數(shù)分類討論函數(shù)在0,1內(nèi)單調(diào)性,結(jié)合對(duì)稱性以及包含關(guān)系分析求解.【詳解】(1)由題意可知:,且的定義域?yàn)?,關(guān)于對(duì)稱,因?yàn)?,所以函?shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱.(2)設(shè)在上的值域?yàn)?,在上的值域?yàn)?,由題意可知:,由(1)可知,因?yàn)?,則,可得,所以,即,又因?yàn)榈膱D象開口向上,對(duì)稱軸為,則有:若,即時(shí),可知在0,1內(nèi)單調(diào)遞增,可得,且函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)0,2對(duì)稱,則,可知在?1,0的,可知在的最大值為,最小值為,可得,且,滿足,即符合題意;若,即時(shí),可知在內(nèi)單調(diào)遞減,在內(nèi)單調(diào)遞增,可得,且函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)0,2對(duì)稱,則,可知在?1,0的,可知在的最大值為,最小值為,可得或,解得,且或,解得;若,即時(shí),可知在內(nèi)單調(diào)遞減,在內(nèi)單調(diào)遞增,可得,且函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)0,2對(duì)稱,則,可知在?1,0的,可知在的最大值為,最小值為,即,則,解得;若,即時(shí),可知在0,1內(nèi)單調(diào)遞減,可得,且函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)0,2對(duì)稱,則,可知在?1,0的,可知在的最大值為,最小值為,所以,且,滿足,即符合題意;綜上所述:實(shí)數(shù)a的取值范圍.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:1.根據(jù)二次函數(shù)的對(duì)稱性分類討論函數(shù)在0,1內(nèi)單調(diào)性,進(jìn)而判斷函數(shù)在0,1內(nèi)最值;2.根據(jù)對(duì)稱性判斷在內(nèi)的最值.壓軸10雙變量函數(shù)值不等問題(共4小題)1.(23-24高一上·甘肅蘭州·期末)已知函數(shù),設(shè)函數(shù).若對(duì)任意都有成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】或【知識(shí)點(diǎn)】函數(shù)不等式能成立(有解)問題、對(duì)數(shù)函數(shù)最值與不等式的綜合問題、利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域【分析】首先由題意轉(zhuǎn)化為,討論兩個(gè)函數(shù)的單調(diào)性,求函數(shù)的最值,即可求解.【詳解】,若對(duì)任意都有成立,則,,當(dāng)時(shí),,設(shè),,當(dāng),,,則,即,則,即,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,即,所以的值域?yàn)?,即在區(qū)間的最大值為2,,當(dāng)時(shí),hx在單調(diào)遞增,hx的最小值為,當(dāng)時(shí),函數(shù)hx的圖象如下圖,函數(shù)hx在上單調(diào)遞增,hx的最小值為,
當(dāng)時(shí),hx的圖象如下圖,
當(dāng)時(shí),函數(shù)hx在上單調(diào)遞增,hx的最小值為,當(dāng)時(shí),函數(shù)hx的最小值為,所以,當(dāng)時(shí),hx的最小值為,,即,解得:或,即;當(dāng)時(shí),函數(shù)hx的最小值為,,即,解得:或,即;綜上可知,或故答案為:或【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是求函數(shù)hx的最小值,需討論,結(jié)合函數(shù)的圖象,判斷單調(diào)性,求函數(shù)的最值.2.(23-24高一上·安徽宿州·期末)已知函數(shù).(1)若為偶函數(shù),求函數(shù)的定義域;(2)若過點(diǎn),設(shè),若對(duì)任意的,,都有,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識(shí)點(diǎn)】函數(shù)不等式恒成立問題、求含sinx(型)的二次式的最值、求含sinx(型)函數(shù)的值域和最值、求含sinx(型)函數(shù)的定義域【分析】(1)先得出的值,然后解出的解,即為函數(shù)的定義域;(2)先求出的最小值,然后分類討論求出hx的最大值,進(jìn)而得出的取值范圍.【詳解】(1)因?yàn)闉榕己瘮?shù),所以,即,因?yàn)椋?,解得:,,所以,,所以的定義域?yàn)?(2)因?yàn)檫^點(diǎn),所以,因?yàn)?,所以,所以,因?yàn)椋?,所以,又因?yàn)閷?duì)任意的,,都有成立,所以,,,因?yàn)?,所以,設(shè),則有圖象開口向下,對(duì)稱軸為的拋物線,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,所以,所以,解得,所以;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,所以,所以,解得,故;當(dāng)時(shí),,故,解得,所以,綜上所述:實(shí)數(shù)a的取值范圍為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題第二問的關(guān)鍵是根據(jù)題意得,再利用換元法和二次函數(shù)的性質(zhì)對(duì)進(jìn)行分類討論即可.3.(23-24高一上·安徽阜陽·期末)函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)成中心對(duì)稱的充要條件是函數(shù)y=f(x)為奇函數(shù),可以將其推廣為:函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)成中心對(duì)稱的充要條件是函數(shù)為關(guān)于的奇函數(shù),給定函數(shù),關(guān)于中心對(duì)稱.(1)求的值(2)已知函數(shù),若對(duì)任意的,總存在,使得,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識(shí)點(diǎn)】函數(shù)不等式恒成立問題、由奇偶性求參數(shù)、判斷指數(shù)型復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性、利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域【分析】(1)根據(jù)恒成立,即可得解;(2)由題意得,,又,,抓住對(duì)稱軸和區(qū)間的位置關(guān)系討論,從而可得出答案.【詳解】(1)因?yàn)榈膱D象存在對(duì)稱中心則的圖象關(guān)于原點(diǎn)成中心對(duì)稱,因?yàn)榈亩x域?yàn)镽,所以恒成立,即恒成立,解得.(2)因?yàn)樵趨^(qū)間上單調(diào)遞減,值域?yàn)?,即最大值為,又,,,所以,,又,,?dāng),即時(shí),在區(qū)間單調(diào)遞減,所以,解得,舍去;當(dāng),即,在單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,所以,解得,所以;當(dāng),即,在單調(diào)遞增,所以,解得(舍),綜上所述:【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題第二問,關(guān)鍵是理解題意先將問題轉(zhuǎn)化為,然后利用的對(duì)稱軸與區(qū)間的關(guān)系分三種情況討論,求出的最大值得解.4.(23-24高一上·河北邯鄲·期末)已知不等式的解集為,函數(shù)(,且),(,且).(1)求不等式的解集;(2)若對(duì)于任意的,均存在,滿足,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)或;(2)【知識(shí)點(diǎn)】函數(shù)不等式能成立(有解)問題、函數(shù)不等式恒成立問題、由一元二次不等式的解確定參數(shù)【分析】(1)根據(jù)一元二次不等式與方程的關(guān)系及一元二次不等式的解法,求出解集;(2)由函數(shù)恒成立問題和存在性問題,得到,利用換元轉(zhuǎn)化進(jìn)行分類討論求解的范圍.【詳解】(1)不等式的解集為,即是的兩個(gè)根,故,,∴,即為,解得或,∴不等式的解集為或.(2)由題意可知,,,令,則,,對(duì)稱軸方程為,①若,即時(shí),當(dāng)時(shí),,即,此時(shí)在上單調(diào)遞減,,由,得;②若,即時(shí),當(dāng)時(shí),,即,此時(shí)在上單調(diào)遞增,,由,得;③若,即時(shí),當(dāng)時(shí),,即,此時(shí)在上單調(diào)遞增,,由,得,綜合①②③可知,即實(shí)數(shù)的取值范圍是.壓軸11指數(shù)(對(duì)數(shù))型復(fù)合函數(shù)中的零點(diǎn)問題(共3小題)1.(23-24高二下·黑龍江綏化·期末)已知函數(shù),.(1)若,求的值;(2)令,且在區(qū)間上有零點(diǎn),求實(shí)數(shù)n的取值范圍.【答案】(1)(2).【知識(shí)點(diǎn)】利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、指數(shù)冪的化簡(jiǎn)、求值、對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)的應(yīng)用、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)【分析】(1)由已知可得的解析式,根據(jù)指數(shù)函數(shù)的運(yùn)算即可求證,利用倒序相加即可求值;(2)由已知可得,設(shè),問題等價(jià)為在上有零點(diǎn),參變分離得在上有解,通過換元由單調(diào)性求取值范圍即可.【詳解】(1),,,則,設(shè),則,兩式相加得,則,故.(2),設(shè),當(dāng),則,則函數(shù)等價(jià)為,.函數(shù)在區(qū)間上有零點(diǎn),等價(jià)為在上有零點(diǎn),即在上有解,即在上有解,即,設(shè),則,有,在上恒成立,則在上遞增,則當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,即實(shí)數(shù)n的取值范圍是.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:1.求的值,由的解析式,通過合理配對(duì),使得某兩項(xiàng)相加為定值;2.函數(shù)零點(diǎn)問題,轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)方程有實(shí)數(shù)根,通過參變分離,構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)求值域.2.(23-24高一上·湖北·期末)已知函數(shù),函數(shù)與互為反函數(shù).(1)若函數(shù)的值域?yàn)?,求?shí)數(shù)的取值范圍;(2)求證:函數(shù)僅有1個(gè)零點(diǎn),且.【答案】(1);(2)證明見解析【知識(shí)點(diǎn)】根據(jù)值域求參數(shù)的值或者范圍、求反函數(shù)、零點(diǎn)存在性定理的應(yīng)用、求函數(shù)零點(diǎn)或方程根的個(gè)數(shù)【分析】(1)由反函數(shù)定義可得,從而結(jié)合的值域?yàn)镽,討論m的取值,結(jié)合解不等式,求得答案;(2)利用零點(diǎn)存在定理,并結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可證明函數(shù)僅有1個(gè)零點(diǎn),從而得到,進(jìn)而將要證明的不等式等價(jià)轉(zhuǎn)化為,由此構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性證明結(jié)論.【詳解】(1)因?yàn)楹瘮?shù)y=gx與互為反函數(shù),所以.因?yàn)榈闹涤驗(yàn)镽,所以能取遍0,+∞內(nèi)的所有值,當(dāng)時(shí),能取遍0,+∞內(nèi)的所有值,符合題意;當(dāng)時(shí),則只需,解得,綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍為0,1;(2)由(1)可得,定義域?yàn)?,因?yàn)椋?,()由零點(diǎn)存在定理有,存在零點(diǎn),使得,又因?yàn)棣誼在上單調(diào)遞增,所以φx僅有1個(gè)零點(diǎn),且.等價(jià)于,令,顯然函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,因?yàn)?,所以,因?yàn)?,所以,則.所以,故,得證.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵點(diǎn)在于函數(shù)不等式的證明,解答時(shí)要結(jié)合函數(shù)存在零點(diǎn),得到關(guān)于零點(diǎn)的等式,進(jìn)而結(jié)合該等式化簡(jiǎn),從而構(gòu)造函數(shù),結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,證明結(jié)論.3.(23-24高一上·福建龍巖·期末)已知函數(shù),.(1)若函數(shù),,求的最值;(2)設(shè)函數(shù),在區(qū)間上連續(xù)不斷,證明:函數(shù)有且只有一個(gè)零點(diǎn),且.【答案】(1),,(2)證明見解析【知識(shí)點(diǎn)】利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)的應(yīng)用、零點(diǎn)存在性定理的應(yīng)用、函數(shù)不等式恒成立問題【分析】(1)確定的值域,換元令,將化為,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性,即可求得答案;(2)分和討論,時(shí),結(jié)合函數(shù)單調(diào)性以及零點(diǎn)存在定理證明即可;時(shí),說明函數(shù)值恒為正,即無零點(diǎn),綜合可得結(jié)論;利用零點(diǎn)得出,即可化簡(jiǎn)為,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性即可證明不等式.【詳解】(1)由題意知,故,令,在在上單調(diào)遞增,故,則,該函數(shù)在上單調(diào)遞增,故,.(2)函數(shù),在區(qū)間上連續(xù)不斷,當(dāng)時(shí),與在上都單調(diào)遞增,故在區(qū)間上單調(diào)遞增,而,,即,故存在唯一的,使得,即函數(shù)在上有且只有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,則,而,故,故此時(shí)在上無零點(diǎn),綜上可知函數(shù)有且只有一個(gè)零點(diǎn);因?yàn)椋?,所以,,因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減,故,即故.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:已知函數(shù)有零點(diǎn)(方程有根)求參數(shù)值(取值范圍)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域問題加以解決;(3)數(shù)形結(jié)合法:先對(duì)解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.壓軸12指數(shù)(對(duì)數(shù))型復(fù)合函數(shù)中的恒成立問題(共3小題)1.(23-24高一上·福建·期末)已知函數(shù)在上為奇函數(shù),.(1)求實(shí)數(shù)m的值;(2)存在,使成立.(i)求t的取值范圍;(ii)若恒成立,求n的取值范圍.【答案】(1)(2)(i)(ii)【知識(shí)點(diǎn)】指數(shù)函數(shù)最值與不等式的綜合問題、對(duì)數(shù)型復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性、由奇偶性求參數(shù)、求含sinx(型)的二次式的最值【分析】(1)由奇函數(shù)定義列出恒等式即可求解.(2)(i)由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性得在R上單調(diào)遞減,結(jié)合奇函數(shù)性質(zhì)得,由此即可求解;(ii)將原不等式轉(zhuǎn)換為恒成立,通過換元法即可求解.【詳解】(1)由題意函數(shù)在R上為奇函數(shù),所以,因?yàn)?,所以解得,?jīng)檢驗(yàn)符合題意.(2)(i)由(1)得在R上為奇函數(shù),顯然在0,+∞上單調(diào)遞增,在0,+∞上單調(diào)遞減,所以由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可知在0,+∞上單調(diào)遞減,從而在R上單調(diào)遞減,所以,即,因?yàn)閤∈R,所以,所以;(ii)由(2)(i)得,所以,若恒成立,則恒成立,所以當(dāng),即時(shí),,所以n的取值范圍為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第二問(i)的關(guān)鍵是先得函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合奇函數(shù)性質(zhì)可得關(guān)于的函數(shù)方程,由此即可順利得解.2.(23-24高一上·江西上饒·期末)已知,.(1)求函數(shù)在區(qū)間上的最小值.(2)對(duì)于任意,都有成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)2(2)【知識(shí)點(diǎn)】求指數(shù)型復(fù)合函數(shù)的值域、求已知指數(shù)型函數(shù)的最值、指數(shù)函數(shù)最值與不等式的綜合問題、由對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式【分析】(1)由指數(shù)函數(shù)值域以及基本不等式即可求解.(2)由題意將原問題轉(zhuǎn)換為恒成立,首先由初步得出的一個(gè)范圍,進(jìn)一步利用對(duì)數(shù)函數(shù)單調(diào)性,得到對(duì)于任意恒成立,由此即可進(jìn)一步求解.【詳解】(1)由題意當(dāng)時(shí),,所以,等號(hào)成立當(dāng)且僅當(dāng),即,所以函數(shù)在區(qū)間上的最小值2.(2)對(duì)于任意,都有成立,則只需,由(1)可知,所以只需恒成立,首先有,即,由得,所以,進(jìn)一步可以化為,所以恒成立,即,即對(duì)于任意恒成立,因?yàn)?,所以?duì)于任意恒成立,即對(duì)于任意恒成立,所以,綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:對(duì)于第(2)問中雙變量求解參數(shù)取值范圍問題,由于雙變量是針對(duì)不同函數(shù)而言,因此可以對(duì)不同函數(shù)分別求最值進(jìn)行單獨(dú)處理,不需要得出之間的關(guān)系式.3.(23-24高一上·福建三明·期末)已知函數(shù),.(1)若的最小值為,求實(shí)數(shù)的值;(2)當(dāng)時(shí),若,,都有成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識(shí)點(diǎn)】求指數(shù)型復(fù)合函數(shù)的值域、指數(shù)函數(shù)最值與不等式的綜合問題、求含sinx(型)的二次式的最值、函數(shù)不等式恒成立問題【分析】(1)由題意通過換元法,轉(zhuǎn)換為定區(qū)間動(dòng)軸的二次函數(shù)最值問題,對(duì)對(duì)稱軸位置分類討論即可求解.(2)由題意首先將原問題轉(zhuǎn)換為在恒成立,進(jìn)一步在恒成立.通過換元法求得即可.【詳解】(1)函數(shù),令,,所以,,①當(dāng),即時(shí),,解得,②當(dāng),即時(shí),(舍去).綜上所述,實(shí)數(shù)的值為.(2)當(dāng)時(shí),對(duì),,都有成立,則.由(1)可知時(shí),,所以.則在恒成立,即在恒成立,則在恒成立.令,,則,因?yàn)樵趩握{(diào)遞增,所以,所以,所以,綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:第一問的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)換為二次函數(shù)最值求參數(shù),第二問的關(guān)鍵是分離參數(shù)與換元法有機(jī)結(jié)合,由此即可順利得解.壓軸13指數(shù)(對(duì)數(shù))型復(fù)合函數(shù)中的能成立問題(共3小題)1.(23-24高一上·吉林·期末)已知定義在R上的函數(shù),且為偶函數(shù).(1)解不等式;(2)設(shè)函數(shù),命題,使成立.是否存在實(shí)數(shù),使命題為真命題?如果存在,求出實(shí)數(shù)的取值范圍;如果不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)或(2)存在,【知識(shí)點(diǎn)】由奇偶性求參數(shù)、由對(duì)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、函數(shù)不等式能成立(有解)問題【分析】(1)根據(jù)函數(shù)奇偶性的概念結(jié)合對(duì)數(shù)運(yùn)算求得的值,即可得函數(shù)的解析式,再根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)解不等式,即可得解集;(2)由基本不等式求得的最小值,由命題為真命題,轉(zhuǎn)化為,即確定函數(shù)的最小值,設(shè),轉(zhuǎn)化為求二次函數(shù)在區(qū)間上的最小值,利用其單調(diào)性分類討論求解即可得實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】(1)因?yàn)闉榕己瘮?shù),且定義域?yàn)?,所以,即,整理得,即得,所以.因?yàn)椋吹?,即.所以,上不等式等價(jià)于,所以或.所以或,所以原不等式的解集為或;(2)因?yàn)?,所以,?dāng)且僅當(dāng),即時(shí),取得最小值為.若命題為真命題,則需.而,設(shè),因?yàn)?,所以,則,因?yàn)榈膶?duì)稱軸為,所以當(dāng),即時(shí),最小值為,所以時(shí)滿足題意.當(dāng),即時(shí),最小值為,解得,顯然無解.當(dāng),即時(shí),最小值為,解得,又,所以.綜合可知,時(shí),命題為真命題,即得實(shí)數(shù)的取值范圍是.2.(22-23高一上·遼寧葫蘆島·期末)設(shè)函數(shù)(a,b為常數(shù)且),且的最小值為0,當(dāng)時(shí),,且為R上的奇函數(shù).(1)求函數(shù)的解析式;(2),有成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識(shí)點(diǎn)】由奇偶性求函數(shù)解析式、對(duì)數(shù)函數(shù)最值與不等式的綜合問題、函數(shù)不等式能成立(有解)問題【分析】(1)由結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)得出,進(jìn)而由奇偶性得出函數(shù)的解析式;(2)可化為,即,再由對(duì)勾函數(shù)的單調(diào)性討論即可.【詳解】(1)因?yàn)榍业淖钚≈禐?,所以,解得即.當(dāng)時(shí),,即.故(2)因?yàn)?,所?所以可化為.即.令,構(gòu)造函數(shù),由對(duì)勾函數(shù)的單調(diào)性可知該函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,.即的最小值為.當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,此時(shí),不合題意;當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,此時(shí),不合題意;當(dāng)時(shí),令,構(gòu)造函數(shù),①若,由對(duì)勾函數(shù)的單調(diào)性可知,該函數(shù)在上單調(diào)遞增,即,,解得,不合題意;②若,由對(duì)勾函數(shù)的單調(diào)性可知,該函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(i)當(dāng),即時(shí),,由,解得,不合題意;(ii)當(dāng),即時(shí),,由,解得,即,滿足題意;③若,該函數(shù)在上單調(diào)遞減,即,由,解得,即滿足題意;綜上,【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解決問題二時(shí),關(guān)鍵在于利用對(duì)勾函數(shù)的單調(diào)性得出,同時(shí)也將不等式的能成立問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題進(jìn)行解決.3.(22-23高一上·陜西渭南·期末)已知函數(shù).(1)用定義法證明在上單調(diào)遞增;(2)求不等式的解集;(3)若,對(duì)使不等式成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)證明見解析(2)或(3)【知識(shí)點(diǎn)】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、求對(duì)數(shù)型復(fù)合函數(shù)的值域、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、由函數(shù)奇偶性解不等式【分析】(1)利用定義法證明函數(shù)的單調(diào)性;(2)利用奇偶性和單調(diào)性解不等式;(3)令,利用復(fù)合函數(shù)法求出,轉(zhuǎn)化為恒成立,即,,利用分離參數(shù)法和換元法轉(zhuǎn)化為恒成立.令,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出的最大值,進(jìn)而求出的取值范圍.【詳解】(1)設(shè),則,,,,,,,,故在上單調(diào)遞增.(2)由于,所以是偶函數(shù),且在上單調(diào)遞增,,兩邊同時(shí)平方可得,解得或所以原不等式的解集為或.(3)由于,使得成立,令,可知,由于單調(diào)遞增,,t在上單調(diào)遞增,則由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性知函數(shù)在上單調(diào)遞增,,故,即,所以,令,則,當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,則,則,令,所以當(dāng)時(shí),取得最大值,則,即的取值范圍為.【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:本題考查不等式的恒成立與有解問題,可按如下規(guī)則轉(zhuǎn)化:一般地,已知函數(shù),(1)相等關(guān)系記的值域?yàn)锳,的值域?yàn)锽,①若,,有成立,則有;②若,,有成立,則有;③若,,有成立,故;(2)不等關(guān)系①若,,總有成立,故;②若,,有成立,故;③若,,有成立,故;④若,,有成立,故.壓軸14指數(shù)(對(duì)數(shù))型復(fù)合函數(shù)中的新定義問題(共3小題)1.(23-24高二下·遼寧沈陽·期末)函數(shù)的定義域?yàn)?,若存在正?shí)數(shù),對(duì)任意的,總有,則稱函數(shù)具有性質(zhì).(1)判斷下列函數(shù)是否具有性質(zhì),并說明理由.①;②.(2)已知,為給定的正實(shí)數(shù),若函數(shù)具有性質(zhì),求的取值范圍.(用含字母的式子表示)【答案】(1)①具有性質(zhì),理由見解析;②不具有性質(zhì),理由見解析(2)【知識(shí)點(diǎn)】函數(shù)新定義、對(duì)數(shù)的運(yùn)算【分析】(1)根據(jù)性質(zhì)的定義對(duì)函數(shù)與函數(shù)進(jìn)行判斷,從而確定正確答案.(2)性質(zhì)的定義列不等式,結(jié)合對(duì)數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)的知識(shí)求解的取值范圍.【詳解】(1)①對(duì)任意,,所以具有性質(zhì).②對(duì)任意,得,取,則,所以不具有性質(zhì).(2)由于,函數(shù)的定義域?yàn)镽,.若函數(shù)具有性質(zhì),則對(duì)于任意實(shí)數(shù),有,即,即.由于函數(shù)在0,+∞上遞增,得,即.當(dāng)時(shí),得,對(duì)任意實(shí)數(shù)恒成立;當(dāng)時(shí),易得,由,得,得,得,由題意得對(duì)任意實(shí)數(shù)恒成立,所以解得.當(dāng)時(shí),易得,由,得,得,得.由題意得對(duì)任意實(shí)數(shù)恒成立,所以解得.綜上所述,的取值范圍為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:(1)的關(guān)鍵是對(duì)于性質(zhì)的定義的理解和應(yīng)用;(2)的關(guān)鍵是通過性質(zhì)的定義列不等式,然后對(duì)參數(shù)分類討論求解.2.(23-24高一上·云南大理·期末)布勞威爾不動(dòng)點(diǎn)定理是拓?fù)鋵W(xué)里一個(gè)非常重要的不動(dòng)點(diǎn)定理,它得名于荷蘭數(shù)學(xué)家魯伊茲·布勞威爾,簡(jiǎn)單地講就是對(duì)于滿足一定條件的連續(xù)函數(shù),存在點(diǎn),使得,那么我們稱該函數(shù)為“不動(dòng)點(diǎn)”函數(shù),而稱為該函數(shù)的一個(gè)不動(dòng)點(diǎn).現(xiàn)新定義:若滿足,則稱為的次不動(dòng)點(diǎn).(1)求函數(shù)的次不動(dòng)點(diǎn);(2)若函數(shù)在上僅有一個(gè)不動(dòng)點(diǎn)和一個(gè)次不動(dòng)點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)和(2)【知識(shí)點(diǎn)】求指數(shù)型復(fù)合函數(shù)的值域、函數(shù)與方程的綜合應(yīng)用、函數(shù)新定義【分析】(1)根據(jù)函數(shù)的次不動(dòng)點(diǎn)定義建立方程,求解即得;(2)因函數(shù)各有一個(gè)不動(dòng)點(diǎn)和一個(gè)次不動(dòng)點(diǎn),故相當(dāng)于對(duì)應(yīng)的兩個(gè)方程各有一個(gè)解,將兩個(gè)方程利用參變分離法轉(zhuǎn)化成求解對(duì)應(yīng)函數(shù)的值域問題,最后求交即得.【詳解】(1)設(shè)函數(shù)的次不動(dòng)點(diǎn)為,則,即,將等式兩邊平方整理得:或,均符合題意,故函數(shù)的次不動(dòng)點(diǎn)為和.(2)設(shè)函數(shù)在上的不動(dòng)點(diǎn)和次不動(dòng)點(diǎn)分別為和.則由可得:,即:,化簡(jiǎn)得:,,因在時(shí)為增函數(shù),故,即;再由可得:,即:,化簡(jiǎn)得:,,因在時(shí)為增函數(shù),故,即.綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查的是函數(shù)新定義問題.解題關(guān)鍵在于設(shè)出不動(dòng)點(diǎn)(或次不動(dòng)點(diǎn))后,對(duì)于方程有解的問題最便捷的方法就是運(yùn)用參變分離法,把求參數(shù)取值范圍的問題轉(zhuǎn)化為求對(duì)應(yīng)函數(shù)在給定區(qū)間上的值域問題.3.(22-23高二下·山東青島·期末)定義一種新的運(yùn)算“”:,都有.(1)對(duì)于任意實(shí)數(shù)a,b,c,試判斷與的大小關(guān)系;(2)若關(guān)于x的不等式的解集中的整數(shù)恰有3個(gè),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(3)已知函數(shù),,若對(duì)任意的,總存在,使得,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.【答案】(1)(2)或(3)且【知識(shí)點(diǎn)】對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)的應(yīng)用、根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍、由一元二次不等式的解確定參數(shù)、函數(shù)新定義【分析】(1)根據(jù)題意,由函數(shù)新定義運(yùn)算即可得解;(2)由函數(shù)新定義運(yùn)算即可得解,再利用函數(shù)零點(diǎn)的概念解不等式即可;(3)用換元法可判斷出,先由的值域?yàn)?,可得出的值域?yàn)?,再由可解得?shí)數(shù)m的取值范圍.【詳解】(1),,(2)原不等式可化為:,即,為滿足題意,必有,即或①令,由于,,結(jié)合①可得:,的一個(gè)零點(diǎn)在區(qū)間,另一個(gè)零點(diǎn)在區(qū)間,從而,即②由①②可得:或(3),設(shè),令,,則,,,的值域?yàn)?,的值域?yàn)楦鶕?jù)題意可知:,解之得:且【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:理解函數(shù)新定義,用對(duì)數(shù)運(yùn)算知識(shí)得出函數(shù)解析式是關(guān)鍵,從而用函數(shù)的性質(zhì)、不等式的性質(zhì)以及零點(diǎn)的概念解之.壓軸15三角函數(shù)中的零點(diǎn)問題(共2小題)1.(23-24高一下·廣東廣州·期末)已知函數(shù)的定義域?yàn)?,且,?1)若,求A與;(2)證明:函數(shù)是偶函數(shù);(3)證明函數(shù)是周期函數(shù);(4)若的周期為T,在上是減函數(shù),記的正的零點(diǎn)從小到大依次為,,,,證明在區(qū)間上有4048個(gè)零點(diǎn),且.【答案】(1),(2)證明見解析(3)證明見解析(4)證明見解析【知識(shí)點(diǎn)】函數(shù)奇偶性的定義與判斷、求函數(shù)零點(diǎn)或方程根的個(gè)數(shù)、函數(shù)的周期性的定義與求解、由正(余)弦函數(shù)的性質(zhì)確定圖象(解析式)【分析】(1)根據(jù)函數(shù)值計(jì)算求出余弦函數(shù)的參數(shù)值;(2)應(yīng)用偶函數(shù)定義證明;(3)應(yīng)用周期定義證明;(4)賦值法得出零點(diǎn)結(jié)合對(duì)稱性及周期性即可證明函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)及恒等式.【詳解】(1)因?yàn)椋?/p>
①令,可得,,
因?yàn)?,所以,由,得?/p>
由,得,解得.因?yàn)?,所以?/p>
所以,則
,所以.
解法二:因?yàn)椋裕?/p>
.因?yàn)?,所以,解得,或.?dāng)時(shí),f1=0,與已知矛盾,所以,由,且,得
所以.(2)由(1)得,,
①中,令可得,,即,所以函數(shù)為偶函數(shù);(3)令得,,
即有,從而可知,,
故,即.
所以函數(shù)是一個(gè)周期為的周期函數(shù).(4)由(1)得,,在中,令,可得,因?yàn)?,所以,所以,又因?yàn)樵谏鲜菧p函數(shù),所以在上有且僅有一個(gè)零點(diǎn).中,令,得.所以在區(qū)間上有且僅有一個(gè)零點(diǎn).
又因?yàn)槭桥己瘮?shù),所以在上有且僅有一個(gè)零點(diǎn),即在一個(gè)周期內(nèi)有且僅有2個(gè)零點(diǎn).,所以在內(nèi)的零點(diǎn)為和.
,,.因此,對(duì)任意,在上有且僅有兩個(gè)零點(diǎn):,.
在上有4048個(gè)零點(diǎn):,,,,,,,其中,.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:賦值法得出零點(diǎn)結(jié)合對(duì)稱性及周期性即可證明函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)及恒等式.2.(23-24高一上·上?!て谀┮阎瘮?shù).(1)某同學(xué)打算用“五點(diǎn)法”畫出函數(shù)再某一周期內(nèi)的圖象,列表如下:x00100000請(qǐng)?zhí)顚懮媳淼目崭裉?,并寫出函?shù)的解析式;(2)若函數(shù),將圖象上各點(diǎn)的縱坐標(biāo)不變、橫坐標(biāo)擴(kuò)大到原來的2倍,再向右平移個(gè)單位,得到函數(shù)的圖象,若在上恰有奇數(shù)個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)a與零點(diǎn)的個(gè)數(shù).【答案】(1)表格見解析,(2)?2,3037【知識(shí)點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍、由正(余)弦函數(shù)的性質(zhì)確定圖象(解析式)、利用正弦函數(shù)的對(duì)稱性求參數(shù)、求圖象變化前(后)的解析式【分析】(1)根據(jù)數(shù)據(jù)確定參數(shù)的值,即可得函數(shù)解析式,即可完善表格;(2)根據(jù)三角函數(shù)圖象的變換求出的表達(dá)式,即可求得的表達(dá)式,結(jié)合方程的解的情況,分類討論,確定其解,結(jié)合題意以及正弦函數(shù)的周期性,即可求得答案.【詳解】(1)由表中數(shù)據(jù)可得,,解得,故,故令;令,此時(shí),則表格如下:x00100000(2)由題意函數(shù),將圖象上各點(diǎn)的縱坐標(biāo)不變、橫坐標(biāo)擴(kuò)大到原來的2倍,再向右平移個(gè)單位,得到函數(shù)的圖象,則,故,周期為,當(dāng)時(shí),令,考慮方程的解的情況,,即在R上必有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,設(shè)為,在上恰有奇數(shù)個(gè)零點(diǎn),則或,若,則,在共有4個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,在共有0個(gè)或2個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則在上有個(gè)根或個(gè)根,此時(shí)與題意不符合;若,則在共有2個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,在共有0個(gè)或2個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則在上有個(gè)根或個(gè)根,此時(shí)與題意不符合;同理,也不符合題意;故或,若,代入,則;此時(shí)的根為,方程在共有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,在上,有2個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,此時(shí)無解,故在上有個(gè)根,不符合題意;若,代入,則;此時(shí)的根為,方程在共有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,在上,此時(shí)無解,有1個(gè)實(shí)數(shù)根,故在上有個(gè)根,符合題意,綜上,,零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為3037.【點(diǎn)睛】難點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查了三角函數(shù)性質(zhì)的綜合應(yīng)用,綜合性強(qiáng),難點(diǎn)在于(3)中函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的確定,解答時(shí)要分類討論,結(jié)合正弦函數(shù)的周期性以及正弦函數(shù)的零點(diǎn)進(jìn)行解答.壓軸16三角函數(shù)中的恒成立問題(共3小題)1.(23-24高一上·山西長(zhǎng)治·期末)函數(shù)的部分圖象如圖所示,該圖象與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn)為最高點(diǎn),的面積為.(1)求函數(shù)的解析式;(2)若對(duì)任意的,都有,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識(shí)點(diǎn)】由正弦(型)函數(shù)的值域(最值)求參數(shù)、由圖象確定正(余)弦型函數(shù)解析式【分析】(1)根據(jù)三角形的面積求得,進(jìn)而求得,利用點(diǎn)求得,從而求得的解析式.(2)先求得在區(qū)間的取值范圍,根據(jù)絕對(duì)值不等式的解法化簡(jiǎn)不等式,根據(jù)恒成立問題以及對(duì)數(shù)不等式等知識(shí)求得正確答案.【詳解】(1)由題意可知:的面積,可得,所以周期,則,由,得,又,于是,所以;(2)由,則,得,即.由,得,即在上恒成立,亦即,因?yàn)?,所以,解得,即?shí)數(shù)的取值范圍是.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用函數(shù)圖象與性質(zhì)求得三角函數(shù)的解析式,其中往往是通過周期,用來進(jìn)行求解,往往通過函數(shù)圖象上一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)來進(jìn)行求解.求解不等式恒成立問題可轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值來進(jìn)行求解.2.(23-24高一上·重慶·期末)已知函數(shù),.(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的對(duì)稱中心;(2)若為奇函數(shù),不等式在上恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍;(3)若過點(diǎn),設(shè),若對(duì)任意的,,都有,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【答案】(1);(2);(3).【知識(shí)點(diǎn)】由正弦(型)函數(shù)的值域(最值)求參數(shù)、函數(shù)不等式恒成立問題、求正弦(型)函數(shù)的對(duì)稱軸及對(duì)稱中心、求含cosx的二次式的最值【分析】(1)由題設(shè)列求x即可得對(duì)稱中心;(2)由已知得,問題化為在上恒成立,結(jié)合正弦型函數(shù)性質(zhì)求參數(shù)范圍;(3)由已知得,將問題化為,根據(jù)三角函數(shù)及二次函數(shù)性質(zhì)研究最值,進(jìn)而求參數(shù)范圍.【詳解】(1)由題設(shè),令,可得,所以函數(shù)的對(duì)稱中心為.(2)由題設(shè),,又,則,故,由,又,則,故,所以,當(dāng),只需,可得;當(dāng),只需,可得;當(dāng),則,,此時(shí)滿足題設(shè);綜上,.(3)由題設(shè),又,則,對(duì)任意的,有,即,所以,則,有,故,,又,則,當(dāng)時(shí),;此時(shí),即;當(dāng)時(shí),;此時(shí),即;當(dāng)時(shí),;此時(shí),即;綜上,.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第二問,問題化為在上
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