1、第二章第二节一、选择题1(文)下列函数中,在(0,1)上是减函数的是()Aylog0.5(1x)Byx0.5Cy0.51xDy(1x2)答案D解析u1x在(0,1)上为减函数,且u0,ylog0.5(1x)为增函数,y0.51x为增函数;又0.50,幂函数yx0.5在(0,1)上为增函数;二次函数y(1x2)开口向下,对称轴x0,故在(0,1)上为减函数(理)(2014东营模拟)下列函数在(0,)上是增函数的是()Ayln(x2)ByCyxx1Dy()|x|答案C解析当x1时,yln(x2)无意义;y在0,)上单调递减;y()|x|在0,)上单调递减,选C.2(2014山西运城模拟)已知函数f
2、(x)则“c1”是“函数f(x)在R上递增”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件答案A解析c1时,f(x)在R上单调递增;c2时,f(x)在R上也单调递增,故选A.3(文)(2013延安中学期中)设a20.3,b(),clog2,则a、b、c的大小关系是()AabcBbacCcbaDbca答案C解析clog2201,0b()()01,cbbcBbacCacbDcab答案C解析a5log23.4,b5log43.65log2,c()log20.35log2,由对数函数的单调性有log23.4log2log2,由指数函数单调性,有acb,故选C.4(2014安徽省
3、“江南十校”联考)函数ylog2(|x|1)的图象大致是()答案B解析首先判断定义域为R.又f(x)f(x),所以函数ylog2(|x|1)为偶函数,当x0时,ylog2(x1)由对数函数的图象特征知排除A、C,又x1时,y1,排除D,故选B.5(文)(2015大连市二十中期中)下列函数中,既是偶函数又在区间(,0)上单调递增的是()Af(x)Bf(x)x21Cf(x)x3Df(x)2x答案A解析yx3为奇函数,y2x为非奇非偶函数,yx21在(,0)上单调递减,y在(,0)上单调递增,故选A.(理)(2015焦作市期中)下列函数中是偶函数,且在(0,2)内单调递增的是()Ayx22xByco
4、sx1Cylg|x|2Dy2x答案C解析yx22x与y2x都是非奇非偶函数;ycosx1在0,上单调递减,故在(0,2)内单调递减;ylg|x|2在(0,)上单调递增,故在(0,2)内单调递增,选C.6当0x时,4xlogax,则a的取值范围是()A(0,)B(,1)C(1,)D(,2)答案B解析04x0,0a42logaa2,a,排除A,选B.二、填空题7(2015滕州一中月考)若函数f(x)|x|(x2)在区间(a,2a1)上单调递减,则实数a的取值范围是_答案(1,解析f(x)易知f(x)的单调递减区间为1,0,由题意知(a,2a1)1,0,10的x的集合为_答案x|0x,或1x0,得l
5、ogx或logx0,解得0x或1x3.所以满足条件的x的取值集合为x|0x,或1x0的m的取值范围为_答案(2,)解析因为f(x)3xsinx的定义域R关于原点对称,且满足f(x)f(x),所以函数f(x)为奇函数又因为f (x)3cosx0,所以函数f(x)在R上单调递增,则f(2m1)f(3m)0等价于f(2m1)f(3m),即f(2m1)f(m3),故2m1m3,解得m2.三、解答题10(2013唐山一中月考)已知函数f(x)alnxax3(aR)(1)若a1,求函数f(x)的单调区间并比较f(x)与f(1)的大小关系;(2)若函数yf(x)的图象在点(2,f(2)处的切线的倾斜角为45
6、,对于任意的t1,2,函数g(x)x3x2f (x)在区间(t,3)上总不是单调函数,求m的取值范围;(3)求证:0),由f (x)0得x1;由f (x)0得0x0),tan451,f (2)1,得a2,f(x)2lnx2x3,g(x)x3(2)x22x,g (x)3x2(m4)x2.g(x)在区间(t,3)上总不是单调函数,且g (0)2,由题意知:对于任意的t1,2,g(t)0恒成立,所以,mf(1),即lnxx10,0lnxx1对一切x(1,)成立n2,nN*,则有0lnnn1,0,(n2,nN*).一、选择题11(2014吉林长春调研)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)f(x)0
7、,且在(,0)上单调递增,如果x1x20且x1x20,则f(x1)f(x2)的值()A可能为0B恒大于0C恒小于0D可正可负答案C解析f(x)f(x)0,f(x)为奇函数,x1x20,x1x20,x1x20或x2x10,f(x)在(,0)上单调递增,f(x1)f(x2)或f(x2)f(x1)又f(x)为奇函数,f(x1)f(x2)f(a),则实数a的取值范围是()A(,0)(0,1)B(,1)(1,)C(1,0)(1,)D(,1)(0,1)答案C解析当a0时,f(a)f(a),log2alogalog2.a,得a1.当af(a),log(a)log2(a)a得1a0,故选C.13(文)(201
8、3温州第一次测试)已知函数f(x)在R上是单调函数,且满足对任意xR,都有ff(x)2x3,则f(3)的值是()A3B7C9D12答案C解析由题意知,对任意xR,都有ff(x)2x3,不妨令f(x)2xc,其中c是常数,则f(c)3,f(x)2xc.再令xc,则f(c)2cc3,即2cc30.易得y2c的图象与y3c的图象至多只有1个交点,c1,f(x)2x1,f(3)2319.(理)(2014浙江省名校联考)设f(x)在(0,)上是单调递增函数,当nN*时,f(n)N*,且ff(n)2n1,则()Af(1)3,f(2)4Bf(1)2,f(2)3Cf(2)4,f(4)5Df(2)3,f(3)4
9、答案B解析由ff(n)2n1,得ff(1)3,ff(2)5.当nN*时,f(n)N*,若f(1)3,则由ff(1)3得,f(3)3,与f(x)在(0,)上单调递增矛盾,故选项A错误;若f(2)4,则f(4)5,4f(3)5,与f(3)N*矛盾,故选项C错;若f(2)3,则由ff(2)5得f(3)5,故选项D错14(文)函数f(x)在(1,)上单调递增,则a的取值范围是()A(,1)B(1,)C(,3)D3,)答案D解析f(x)在(a2,)上是增函数,由条件知a21,且a10,a3.(理)(2015重庆南开中学月考)已知定义在实数集R上的函数f(x)满足:f(2x)f(x);f(x2)f(x2)
10、;当x1,x21,3时,f(2015)f(2016)Bf(2016)f(2015)f(2014)Cf(2016)f(2014)f(2015)Df(2016)f(2014)f(2015)答案C解析因为f(2x)f(x),所以该函数的对称轴为x1,由f(x2)f(x2),令tx2,代入得f(t4)f(t),所以该函数周期为4,因为当x1,x21,3时,f(3)f(2015)二、填空题15(2014福建厦门质检)函数f(x)()xlog2(x2)在区间1,1上的最大值为_答案3解析由于y()x在R上递减,ylog2(x2)在1,1上递增,所以f(x)在1,1上单调递减,故f(x)在1,1上的最大值为
11、f(1)3.16(文)(2015江西赣州市博雅文化学校月考)已知f(x)是定义在2,2上的函数,且对任意实数x1,x2(x1x2),恒有0,且f(x)的最大值为1,则不等式f(log2x)1的解为_答案0x4解析由条件知,f(x)在2,2上单调递增,且f(2)1,不等式f(log2x)1化为f(log2x)f(2),log2x2,0x0的解集是_答案(0,)(2,)解析由f(x)是偶函数,且在0,)上是增函数,可得f(x)在(,0)上是减函数,f(log4x)0f(log4x)f()log4x,解得0x2.三、解答题17已知f(x)axlnx,x(0,e,aR.(1)若a1,求f(x)的极小值
12、;(2)是否存在实数a,使f(x)的最小值为3.解析(1)f(x)xlnx,f (x)1,当0x1时,f (x)0,此时f(x)单调递减;当1x0,此时f(x)单调递增f(x)的极小值为f(1)1.(2)假设存在实数a,使f(x)axlnx,x(0,e有最小值3,f (x)a,当a0时,f(x)在(0,e上单调递减,f(x)minf(e)ae13,a(舍去),所以,此时f(x)最小值不为3;当01,即a1时,f(x)在区间1, )上先减后增,f(x)minf()22;若1,即0a1时,f(x)在区间 1,)上是增加的f(x)minf(1)a3.综上所述,f(x)min.(2)图象法设a,bR,
13、定义maxa,b,函数f(x)max|x1|,|x2|(xR),则f(x)的最小值是_答案解析令y1|x1|,y2|x2|,在同一坐标系中分别作出其图象,如图所示,根据条件知函数f(x)的图象为图中的射线PA,PB构成,由,解得y.即为函数f(x)的最小值(3)反函数法函数y的值域为_答案(1,1解析解法1:(反函数法)由y得x20,解得1y1.解法2:(分离常数法)y1.x211,02,10时,可化简函数解析式,利用基本不等式求解函数的最值,进而确定其取值范围;当x0时,可利用配方法求解其取值范围,最后把两个取值范围取并集,即得函数的值域解析当x0时,f(x)x2,由基本不等式可得x24(当
14、且仅当x,即x2时等号成立),所以f(x)x2422,即此时f(x)2,)当x0时,f(x)x22x(x1)21,因为当x1时,f(x)取得最大值1,所以此时f(x)(,1综上,f(x)的值域为(,12,),故选B.(6)导数法设f(x)x3x22ax.(1)若f(x)在(,)上存在单调递增区间,求a的取值范围(2)当0a0,得a所以,当a时,f(x)在(,)上存在单调递增区间即f(x)在(,)上存在单调递增区间时,a的取值范围是(,)(2)令f (x)0,得两根x1,x2.所以f(x)在(,x1),(x2,)上单调递减,在(x1,x2)上单调递增当0a2时,有x11x24,所以f(x)在1,
15、4上的最大值为f(x2),又f(4)f(1)6a0,即f(4)0时,恒有f(x)1.(1)求证:f(x)在R上是增函数;(2)若f(3)4,解不等式f(a2a5)2.分析(1)利用定义法,取x10利用f(mn)f(m)f(n)1将f(x2)f(x1)用f(x2x1)表示与0比较大小结论(2)利用f(mn)f(m)f(n)1及f(3)4,将2表示成函数值f(x0)得f(a2a5)f(x0)用单调性脱掉“f”求解解析(1)设x10.因为当x0时,f(x)1,所以f(x2x1)1.f(x2)f(x2x1)x1)f(x2x1)f(x1)1,所以f(x2)f(x1)f(x2x1)10f(x1)f(x2)
16、,所以f(x)在R上为增函数(2)因为m,nR,不妨设mn1,所以f(11)f(1)f(1)1f(2)2f(1)1,f(3)4f(21)4f(2)f(1)143f(1)24,所以f(1)2,所以f(a2a5)2f(1),因为f(x)在R上为增函数,所以a2a513a2,即原不等式的解集为a|3a2失误与防范失误点防范措施处不会根据条件f(mn)f(m)f(n)1,构造f(x2)f(x2x1)x1),进而将f(x2)f(x1)用f(x2x1)表示而失分在利用定义法证明抽象函数的单调性时,应根据所给抽象关系式的特点,对x1或x2进行适当变形,进而将f(x2)f(x1)与0比较大小处不能根据条件f(
17、mn)f(m)f(n)1及f(3)4,将所解不等式转化为f(a2a5)f(1),从而无法根据单调性脱掉“f”而失分求解含“f”的不等式问题,应先利用已知条件将不等式转化为f(x1)0,t1且x,f(t)lg,即f(x)lg(x1)(2)待定系数法若已知函数的结构形式,则可用此法设二次函数f(x)满足f(x2)f(x2)且图象在y轴上的截距为1,在x轴上截得的线段长为2,求f(x)的解析式解析二次函数f(x)满足f(x2)f(x2),f(x)的图象关于直线x2对称,故可设f(x)a(x2)2c,f(x)的图象在y轴上的截距为1,f(0)1,4ac1,又f(x)的图象在x轴上截得线段长为2,2与2
18、是方程a(x2)2c0的两根,2ac0由、解得,a,c1,f(x)(x2)21,即f(x)x22x1.(3)消元法已知f(x)满足某个等式,这个等式除f(x)是未知量外,还出现其他未知量,如f(x)、f等,必须根据已知等式再构造其他等式组成方程组,通过解方程组求出f(x)已知函数f(x)满足条件:f(x)2f(x)x,则f(x)_.答案x分析由于难以判断f(x)是何种类型的函数,故不可能先设出f(x)的表达式,但如果把条件中的x换成x,即得f(x)2f(x)x,把f(x)、f(x)作为一个整体量,实际上得到了这两个量的方程组解析用x代换条件方程中的x得f(x)2f(x)x,把它与原条件式联立2
19、得,f(x)x.(4)赋值法此类解法的依据是:如果一个函数关系式中的变量对某个范围内的一切值都成立,则对该范围内的某些特殊值必成立,结合题设条件的结构特点,给变量适当取值,从而使问题简单化、具体化,进而获解已知f(0)1,f(ab)f(a)b(2ab1),求f(x)解析令a0,则f(b)f(0)b(b1)1b(b1)b2b1再令bx得:f(x)x2x1.解法探究赋值法的关键环节是“赋值”,赋值的方法灵活多样,既要照顾到已知条件的运用和待求结论的产生,又要考虑所给关系式的结构特点如本题另解:令ba,则1f(0)f(a)a(2aa1)f(a)a(a1)f(a)a2a,f(a)a2a1,f(x)x2
20、x1.(5)转化法已知f(x)在某个区间上的表达式及f(x)具有某种性质(如奇偶性、对称性等),求f(x)在另一个区间上的表达式,常用转化法求解已知函数f(x)对任意实数x均有f(x)kf(x2),其中常数k为负数,且f(x)在区间0,2上有表达式f(x)x(x2)(1)求f(1),f(2.5)的值;(2)写出f(x)在3,3上的表达式,并讨论函数f(x)在3,3上的单调性解析(1)由f(1)kf(1),f(2.5)f()知需求f()和f(1),f(1)1,f()(2),f(1)k,f(2.5)(2)0x2时,f(x)x(x2),设2x0,则0x22,f(x)kf(x2)k(x2)x;设3x2,则1x20,f(x)kf(x2)k2(x4)(x2);设2x3,则0x21,f(x)kf(x2),f(x2)kf(x),f(x)f(x2)(x2)(x4)综上可知,f(x)k0,由二次函数的知识知:f(x)在3,2)上是增函数,在2,1)上是增函数,在1,0)上是减函数,在0,1)上是减函数,在1,2上是增函数,在(2,3上是增函数,又各区间都可以是闭区间,f(x)在3,1上是增函数,在1,1上是减函数,在1,3上是增函数