1、专题能力提升练(一)函数一、选择题(每小题5分)1下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是()Ay2 015exBysin2 015xCyx2 015 Dylogx解析:令f(x)x2 015,由f(x)(x)2 015x2 015f(x),得yx2 015为奇函数,又幂函数yx2 015为增函数,故yx2 015是减函数,故选C.答案:C2设a1.10.9,b0.91.1,clog1.10.9,则a,b,c的大小关系是()Aabc BcbaCbac Dac1,b0.91.1(0,1),clog1.10.90,故cb0时,f(x)x2x,则当x0时,函数f(x)的最大值为()A B.C
2、. D解析:通解:设x0,所以f(x)x2x,又函数f(x)为奇函数,所以f(x)f(x)x2x2,所以当x0时,f(x)x2x2,最小值为,因为函数f(x)为奇函数,所以当x0时,函数f(x)的最大值为.故选B.答案:B4函数f(x)lnxx2的大致图象是()解析:易知函数f(x)的定义域为(0,),f (x)x.当0x0;当x1时,f (x)0.所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减,所以f(x)maxf(1),故结合图象可知选B.答案:B5已知偶函数f(x)满足f(x1)f(x1),且在x0,1时,f(x)x,则关于x的方程f(x)x在x0,4上的解的个数是()A1 B
3、2C3 D4解析:由f(x1)f(x1),知f(x2)f(x),所以函数f(x)的一个周期为2,又函数f(x)为偶函数,所以f(x1)f(x1)f(1x),即函数f(x)关于直线x1对称,在同一坐标系内作出函数yf(x),yx的图象,由图象知在0,4内交点个数为4.选D.答案:D6设函数f(x)1xsinx在xx0处取得极值,则(1x)(1cos2x0)1的值为()A1 B0C2 D1解析:f (x0)sinx0x0cosx00x0cosx0sinx0,代入化简得(1x)(1cos2x0)1(1x)2cos2x012cos2x02sin2x01211.答案:D7已知l1,l2是曲线C:y的两条
4、互相平行的切线,则l1与l2的距离的最大值为()A. B2C2 D4解析:设第一象限的切点坐标为,根据曲线的对称性,曲线在第三象限的切点坐标为.此时两条切线方程分别为yx,yx,两直线之间的距离d2,当且仅当t1时等号成立答案:C8定义在R上的函数f(x)的导函数为f (x),已知f(x1)是偶函数,且(x1)f (x)0.若x12,则f(x1)与f(x2)的大小关系是()Af(x1)f(x2) D不确定解析:由(x1)f (x)1时,f (x)0,函数单调递减当x0,函数单调递增因为函数f(x1)是偶函数,所以f(x1)f(1x),f(x)f(2x),即函数f(x)图象的对称轴为x1.所以,
5、若1x1f(x2);若x12x11,此时有f(x2)f(x2)综上,必有f(x1)f(x2),选C.答案:C9已知函数f(x)x22cosx,若f (x)是f(x)的导函数,则函数f (x)在原点附近的图象大致是()解析:因为f (x)2x2sinx,f (x)22cosx0,所以函数f (x)在R上单调递增,故选A.答案:A10已知f(x)是定义在R上的函数,且函数f(x3)的图象关于直线x3对称,f(3)2 015,f(3)f(0),且在区间(0,)上,f (x)同号,则不等式f(x22x)f(0),所以函数f(x)在区间0,)上是单调递增的所以不等式f(x22x)2 015可化为f(|x
6、22x|)f(3),得|x22x|3,解得1x0,所以f(f(2)f(22)log2222.答案:212已知函数f(x)|log2x|,正实数m,n满足mn,且f(m)f(n),若f(x)在区间m2,n上的最大值为2,则nm_.解析:根据已知,结合函数f(x)|log2x|的图象知,0m1n,所以0m2m1.根据函数图象易知函数在xm2时取得最大值,所以f(m2)|log2m2|2,又0m0解得x1,令f (x)0,解得10在x(0,)上恒成立,所以函数g(x)在(0,)上是增函数,所以g(x)在区间2,e上的最大值g(x)maxg(e)lne1.答案:115已知函数f(x)axcosx,x,
7、若x1,x2,x1x2,0时,f(x)2ex(xa)23,f (x)2(exxa)因为yf(x)在x1处取得极值,所以f (1)0,即2(e1a)0,解得a1e,经验证满足题意,所以a1e.(2)由题意知yf(x)的图象上存在两点关于原点对称,即y2ex(xa)23(x0)图象上存在一点(x0,y0)(x00),使得(x0,y0)在yx23axa23(x0),则h(x).因为x0,所以当x1时,h(x)0;当0x1时,h(x)0.所以h(x)在(0,1)上为减函数,在(1,)上为增函数所以h(x)h(1)2e,且x时,h(x);x0时,h(x),即h(x)的值域为2e,)所以当a2e时,方程a
8、在(0,)上有解所以当a2e时,yf(x)的图象上存在两点关于原点对称17已知函数f(x)alnx(a0)(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若x|f(x)0b,c(其中b0)()当a0时,f (x)0时,令f (x)0,得x.当x变化时,f (x),f(x)的变化情况如下表:xf (x)0f(x)极小值所以f(x)的单调递减区间是,单调递增区间是.(2)由(1)知,当a0时,因为f(x)在上是减函数,在上是增函数,所以在使x|f(x)0b,c,必需f0,即alnae.当ae时,falna22alnaa2a(a2lna)令g(x)x2lnx(xe),则g(x)1(xe)当xe时,g(x)0,
9、所以g(x)在e,)上是增函数所以当ae时,g(a)a2lnag(e)e20.所以f0.因为1,f0,所以f(x)在上存在一个零点,不妨记为b,在上存在一个零点,不妨记为c.因为f(x)在上是减函数,在上是增函数,所以x|f(x)0b,c综上所述,a的取值范围是(e,)因为b,c,所以b,c(0,1)18已知函数f(x)ex1x.(1)若存在x0,使aex1x0成立,求a的取值范围;(2)当x0时,f(x)(t1)x恒成立,求t的取值范围解:(1)由题知aex1x,即a0时,f (x)0,x0时,f (x)0.f(1)f,f(x)在上的最大值为,故a的取值范围是a0,g(x)为增函数,g(0)
10、0,从而当x0,g(x)0,即f(x)(t1)x恒成立若t1,则当x(0,lnt)时,g(x)0,g(x)为减函数,而g(0)0,从而当x(0,lnt)时,g(x)0,即f(x)1不符合题意,综上可得t的取值范围为(,119已知函数f(x)xlnx,g(x)x3x23.(1)当a2时,求曲线yf(x)在x1处的切线方程;(2)如果存在x1,x20,2,使得g(x1)g(x2)M成立,求满足上述条件的最大整数M;(3)如果对任意的s,t,都有f(s)g(t)成立,求实数a的取值范围解:(1)当a2时,f(x)xlnx,f (x)lnx1,f(1)2,f (1)1,所以曲线yf(x)在x1处的切线
11、方程为yx3.(2)存在x1,x20,2,使得g(x1)g(x2)M成立,等价于g(x1)g(x2)maxM,考察函数g(x)x3x23,则g(x)3x22x3x,当x变化时,g (x),g(x)的变化情况如下表:x02g(x)00g(x)3单调递减极小值单调递增1由上表可知:g(x)ming,g(x)maxg(2)1,g(x1)g(x2)maxg(x)maxg(x)min,所以满足条件的最大整数M4.(3)对任意的s,t,都有f(s)g(t)成立,等价于:在区间上,函数f(x)的最小值不小于g(x)的最大值,当x时,f(x)xlnx1恒成立,等价于axx2lnx恒成立,记h(x)xx2lnx
12、,h(x)12xlnxx,h(1)0,记m(x)12xlnxx,m(x)32lnx,由于x,m(x)32lnx0,x(1,2时,h(x)0,即函数h(x)xx2lnx在区间上单调递增,在区间(1,2上单调递减,所以h(x)maxh(1)1,所以a1.20(2016郴州模拟)已知函数f(x).(1)求函数f(x)的定义域和值域;(2)若0x1x20时,在区间(0,1)上是减函数,0x1x2.21设函数f(x)alnxx2bx(a1),曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线斜率为0.(1)求b;(2)若存在x01,使得f(x0)0,f(x)在(1,)上单调递增所以,存在x01,使得f(x0)的充要条件为f(1),即1,解得1a1.()若a1,故当x时,f (x)0.f(x)在上单调递减,在上单调递增所以,存在x01,使得f(x0)的充要条件为f,所以不合题意()若a1,则f(1)1.综上,a的取值范围是(1,1)(1,)