1、第2讲基本初等函数、函数与方程做高考真题明命题趋向做真题高考怎么考 题型一指数与指数函数1(2019高考全国卷)已知alog20.2,b20.2,c0.20.3,则()AabcBacbCcab Dbca解析:选B因为alog20.21,c0.20.3(0,1),所以acb.故选B2(2016高考全国卷)已知a2,b4,c25,则()Abac BabcCbca Dcab解析:选A因为a216,b416,c25,且幂函数yx在R上单调递增,指数函数y16x在R上单调递增,所以bac.3(一题多解)(2019高考全国卷)已知f(x)是奇函数,且当x0可得x0时,f(x)f(x)ea(x)eax,则f
2、(ln 2)ealn 28,所以aln 2ln 83ln 2,所以a3.法二:由f(x)是奇函数可知f(x)f(x),所以f(ln 2)f(ealn )8,所以aln ln 83ln 2,所以a3.答案:3题型二对数与对数函数(一题多解)(2016高考全国卷)若ab1,0c1,则()Aacbc BabcbacCalogbcblogac Dlogaclogbc解析:选C法一:由ab1,0cbc,A错;因为0c1,所以1c1ac1,又ab0,所以abbc1abac1,即abcbac,B错;易知ylogcx是减函数,所以0logcblogca,D错;由logbclogaclogac0,又ab10,所
3、以alogbcblogac0,所以alogbcblogac,故C正确法二:依题意,不妨取a4,b2,c.易验证A、B、D均是错误的,只有C正确题型三函数的零点问题1(2017高考全国卷)已知函数f(x)x22xa(ex1ex1)有唯一零点,则a()A BC D1解析:选C由f(x)x22xa(ex1ex1),得f(2x)(2x)22(2x)ae2x1e(2x)1x24x442xa(e1xex1)x22xa(ex1ex1),所以f(2x)f(x),即x1为f(x)图象的对称轴由题意,f(x)有唯一零点,所以f(x)的零点只能为x1,即f(1)1221a(e11e11)0,解得a.故选C2(201
4、8高考全国卷)已知函数f(x),g(x)f(x)xa.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是()A1,0) B0,)C1,) D1,)解析:选C函数g(x)f(x)xa存在2个零点,即关于x的方程f(x)xa有2个不同的实根,即函数f(x)的图象与直线yxa有2个交点,作出直线yxa与函数f(x)的图象,如图所示,由图可知,a1,解得a1,故选C3(2018高考全国卷)函数f(x)cos在0,的零点个数为_解析:由题意知,cos0,所以3xk,kZ,所以x,kZ,当k0时,x;当k1时,x;当k2时,x,均满足题意,所以函数f(x)在0,的零点个数为3.答案:3明考情备考如何学 1基本初等函
5、数作为高考的命题热点,多考查利用函数的性质比较大小,一般出现在第511题的位置,有时难度较大2函数的应用问题多体现在函数零点与方程根的综合问题上,近几年全国卷考查较少,但也要引起重视,题目可能较难研考点考向破重点难点考点1 基本初等函数的图象与性质典型例题 (1)(2019高考北京卷)下列函数中,在区间(0,)上单调递增的是()AyxB y2xCylogx Dy(2)(2019高考天津卷)已知alog27,blog38,c0.30.2,则a,b,c的大小关系为()Acba Babc Cbca Dca0,且a1)的图象可能是( )【解析】(1)对于幂函数yx,当0时,yx在(0,)上单调递增,当
6、0,且a1),当0a1时,yax在(,)上单调递增,而选项B中的函数y2x可转化为y,因此函数y2x在(0,)上单调递减,故选项B不符合题意;对于对数函数ylogax(a0,且a1),当0a1时,ylogax在(0,)上单调递增,因此选项C中的函数ylogx在(0,)上单调递减,故选项C不符合题意,故选A(2)因为alog27log242,blog381,c0.30.21,所以cba.故选A(3)通解:若0a1,则y是减函数,而yloga是增函数且其图象过点,结合选项可知,没有符合的图象故选D优解:分别取a和a2,在同一坐标系内画出相应函数的图象(图略),通过对比可知选D【答案】(1)A(2)
7、A(3)D规律方法基本初等函数的图象与性质的应用技巧(1)对数函数与指数函数的单调性都取决于其底数的取值,当底数a的值不确定时,要注意分a1和0a1时,两函数在定义域内都为增函数;当0a0和bc BbacCbca Dcab解析:选Dalog3,cloglog35,由对数函数ylog3x在(0,)上单调递增,可得log35log3log33,所以ca1.借助指数函数y的图象易知b(0,1),故cab,选D3(2019开封模拟)设x1,x2,x3均为实数,且ex1ln(x11),ex2lg x2,ex3ln x3,则()Ax3x2x1 Bx2x1x3Cx3x1x2 Dx1x3x2解析:选D根据题意
8、可知,实数x1,x2,x3分别是函数yex与yln(x1)、ylg x、yln x图象交点的横坐标在同一直角坐标系中作出函数yex、yln(x1)、ylg x、yln x的图象如图所示,由图知,x1x31,0b1,0b1,f(x)axxb,所以f(1)1b0,所以f(1)f(0)0,得函数f(x)的单调递增区间为(2,0,由f(x)0,得函数f(x)的单调递减区间为(,2),且易知x1时,f(x)0恒成立,即证exa(x1)当x,令f(x),则f(x)0,则f(x)单调递减,即有f(x)0成立,a可以是任意实数;当x1时,a,令f(x),则f(x),当x(1,2)时,f(x)0,f(x)单调递
9、增,所以当x2时,f(x)取得极小值,也是最小值e2,即有ae2.综上,实数a的取值范围是(e2,0,故选A【答案】(1)D(2)A规律方法利用函数零点的情况求参数值或取值范围的方法(1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解(2)分离参数后转化为求函数的值域(最值)问题求解(3)转化为两熟悉的函数图象的位置关系问题,从而构建不等式求解 对点训练1(2019长春市质量监测(一)已知函数f(x)与g(x)1sin x,则函数F(x)f(x)g(x)在区间2,6上所有零点的和为()A4 B8C12 D16解析:选D令F(x)f(x)g(x)0,得f(x)g(x),在同一平面直角坐标系中分别画出函数f
10、(x)1与g(x)1sin x的图象,如图所示,又f(x),g(x)的图象都关于点(2,1)对称,结合图象可知f(x)与g(x)的图象在2,6上共有8个交点,交点的横坐标即F(x)f(x)g(x)的零点,且这些交点关于直线x2成对出现,由对称性可得所有零点之和为42216,故选D2已知函数f(x)kx(e为自然对数的底数)有且只有一个零点,则实数k的取值范围是_解析:由题意,知x0,函数f(x)有且只有一个零点等价于方程kx0只有一个根,即方程k只有一个根,设g(x),则函数g(x)的图象与直线yk只有一个交点因为g(x),所以函数g(x)在(,0)上为增函数,在(0,2)上为减函数,在(2,
11、)上为增函数,g(x)的极小值g(2),且x0时,g(x),x时,g(x)0,x时,g(x),则g(x)的图象如图所示,由图易知0k200,两边同时取对数,得n1,又3.8,则n4.8,即a5开始超过200,所以2022年投入的研发资金开始超过200万元,故选B2某食品的保鲜时间y(单位:h)与储存温度x(单位:)满足的函数关系式为yekxb(e2.718为自然对数的底数,k,b为常数)若该食品在0 的保鲜时间是192 h,在22 的保鲜时间是48 h,则该食品在33 的保鲜时间是_ h.解析:由已知,得eb192,e22kb48,两式相除得e22k,所以e11k,所以e33kb(e11k)3
12、eb19224,即该食品在33 的保鲜时间是24 h.答案:24练典型习题提数学素养一、选择题1已知函数f(x)(m2m5)xm是幂函数,且在x(0,)时为增函数,则实数m的值是()A2B4C3 D2或3解析:选Cf(x)(m2m5)xm是幂函数m2m51m2或m3.又在x(0,)上是增函数,所以m3.2函数yax21(a0,且a1)的图象恒过的点是()A(0,0) B(0,1)C(2,0) D(2,1)解析:选C令x20,得x2,所以当x2时,ya010,所以yax21(a0,且a1)的图象恒过点(2,0)3若alog,be,clog3cos ,则()Abca BbacCabc Dcab解析
13、:选B因为0log0,所以0ae01,所以b1.因为0cos 1,所以log3cos log310,所以cac,选B4已知函数f(x)lg是奇函数,且在x0处有意义,则该函数为()A(,)上的减函数B(,)上的增函数C(1,1)上的减函数D(1,1)上的增函数解析:选D由题意知,f(0)lg(2a)0,所以a1,所以f(x)lglg ,令0,则1x0且a1)的值域为y|00且a1)的值域为y|0y1,则0a1,故loga|x|是偶函数且在(0,)上单调递减,由此可知yloga|x|的图象大致为A620世纪30年代,为了防范地震带来的灾害,里克特(CF.Richter)制定了一种表明地震能量大小
14、的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大,这就是我们常说的里氏震级M,其计算公式为Mlg Alg A0,其中A是被测地震的最大振幅,A0是“标准地震”的振幅已知5级地震给人的震感已经比较明显,则7级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的()A10倍 B20倍C50倍 D100倍解析:选D根据题意有lg Alg A0lg 10Mlg (A010M)所以AA010M,则100.故选D7若函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线yex关于y轴对称,则f(x)的解析式为()Af(x)ex1 Bf(x)ex1Cf(x)ex1 Df(x)ex1解
15、析:选D与yex的图象关于y轴对称的图象对应的函数为yex.依题意,f(x)的图象向右平移1个单位长度,得yex的图象,所以f(x)的图象是由yex的图象向左平移1个单位长度得到的,所以f(x)e(x1)ex1.8已知f(x)|ln(x1)|,若f(a)f(b)(a0 Bab1C2ab0 D2ab1解析:选A作出函数f(x)|ln(x1)|的图象如图所示,由f(a)f(b)(ab),得ln(a1)ln(b1),即abab0,所以0abab0,又易知1a0.所以ab40,所以ab0.故选A9已知函数f(x)若不相等的实数x1,x2,x3满足f(x1)f(x2)f(x3),则x1x2x3的取值范围
16、是()A(4,6 B(4,6)C(,6 D(,6)解析:选B作出函数f(x)的图象如图所示由题意可知f(x1)f(x2)f(x3)设x1x2x3,由图象可知x2,x3关于直线x3对称,所以x2x36.当x0时,f(x)的最小值为f(3)3,当x0时,由3x33得x2,所以2x10时,f(x)ln xx1,则函数g(x)f(x)ex(e为自然对数的底数)的零点个数是()A0 B1C2 D3解析:选C当x0时,f(x)ln xx1,f(x)1,所以x(0,1)时f(x)0,此时f(x)单调递增;x(1,)时,f(x)0时,f(x)maxf(1)ln 1110.根据函数f(x)是定义在R上的奇函数作
17、出函数yf(x)与yex的大致图象如图所示,观察到函数yf(x)与yex的图象有两个交点,所以函数g(x)f(x)ex(e为自然对数的底数)有2个零点11(2019重庆市学业质量调研)已知函数f(x)2xlog3 ,若不等式f3成立,则实数m的取值范围是()A(1,) B(,1)C D解析:选D由0得x(2,2),又y2x在(2,2)上单调递增,ylog3 log3 log3在(2,2)上单调递增,所以函数f(x)为增函数,又f(1)3,所以不等式f3成立等价于不等式ff(1)成立,所以解得m1,故选D12已知函数f(x)sin xsin 3x,x0,2,则f(x)的所有零点之和等于()A5
18、B6C7 D8解析:选Cf(x)sin xsin 3xsin(2xx)sin(2xx)2cos 2xsin x,令f(x)0, 可得cos 2x0或sin x0,因为x0,2,所以2x0,4,由cos 2x0可得2x或2x或2x或2x,所以x或x或x或x,由sin x0可得x0或x或x2,因为027,所以f(x)的所有零点之和等于7,故选C二、填空题13已知函数f(x)则ff(log2 )_解析:由题可得flog2,因为log2 0,所以f26,故ff8.答案:814已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且在区间0,)上单调递增,若f(1),则x的取值范围是_解析:因为函数f(x)是定义在R上
19、的奇函数,所以f(ln x)ff(ln x)f(ln x)f(ln x)f(ln x)2f(ln x),所以f(1)等价于|f(ln x)|f(1),又f(x)在区间0,)上单调递增,所以1ln x1,解得xe.答案:15已知函数f(x)log3 a在区间(1,2)内有零点,则实数a的取值范围是_解析:因为函数f(x)log3a在区间(1,2)内有零点,且f(x)在(1,2)内单调,所以f(1)f(2)0,即(1a)(log32a)0,解得log32a0,得1xe,由g(x)e,所以函数g(x)在1,e)上单调递增,在(e,)上单调递减,所以g(x)在1,)上有最大值,且g(x)maxg(e)0,又g(1)0,g(e3)0,所以在1,)上g(x)f(x)有2个不同的零点,则由题意知当x0时,g(x)在(,1)上有最小值,且g(x)ming(0)a0,此时函数g(x)有零点,不满足题意;当a0时,g(x)0,此时函数g(x)无零点,满足题意;当a0时,g(x)在(,1)上有最大值,且g(x)maxg(0)a,由g(x)max0,得a0.综上可知,实数a的取值范围是.答案: