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函数性质综合应用专题

函数及其性质专题A 组题1. 已知函数()133xx f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()f x ( )A. 是奇函数,且在R 上是增函数B. 是偶函数,且在R 上是增函数C. 是奇函数,且在R 上是减函数D. 是偶函数,且在R 上是减函数 【答案】A【解析】()()113333xx x x f x f x --⎛⎫⎛⎫-=-=-=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以该函数是奇函数,并且3x y =是增函数, 13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭是减函数,根据增函数−减函数=增函数,可知该函数是增函数,故选A.2.函数33()11f x x x =++-,则下列坐标表示的点一定在函数f (x )图象上的是( )A .(,())a f a --B .(,())a f a -C .(,())a f a -D .(,())a f a --- 【解析】可验证函数()f x 满足()()f x f x -=,()f x 是偶函数,故选B . 3.已知函数21,0()cos ,0x x f x x x ⎧+>=⎨⎩≤,则下列结论正确的是( )A .()f x 是偶函数B .()f x 是增函数C .()f x 是周期函数D .()f x 的值域为[)1,-+∞【解析】当0x ≤时,()cos [1,1]f x x =∈-,当0x >时,),1(1)(2+∞∈+=x x f ,故选.D 4.如果奇函数()f x 在区间[3,7]上是增函数且最大值为5,那么()f x 在区间[7,3]--上是( )A .增函数且最小值是-5B .增函数且最大值是-5C .减函数且最大值是-5D .减函数且最小值是-5【解析】奇函数图像关于原点对称,故由题()f x 在[7,3]--上递增,故在[7,3]--上, min ()(7)(7)5f x f f =-=-=-,故选.A5.若函数()f x 是R 上周期为5的奇函数,且满足(1)1,(2)2f f ==,则(3)(4)f f -=( ) A.1- B.1 C. 2- D. 2【解析】因为函数()f x 是R 上周期为5的奇函数,所以(3)(4)(2)(1)(1)f(2) 1.f f f f f -=---=-=-故选.A 6.函数f (x )=lg|sin x |是( )A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为2π的奇函数C .最小正周期为π的偶函数D .最小正周期为2π的偶函数【解析】当,x k k Z π≠∈时,()()f x f x -=且()lg |sin()|lg |sin |()f x x x f x ππ+=+==,故选.C7. 已知函数f (x )恒满足()(2)f x f x =-,且当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,设a =f 1()2- ,b =f (2),c =f (e),则a ,b ,c 的大小关系( )A .c >a >bB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c【解析】()(2)f x f x =-()f x ⇒图象关于直线1x =对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立说明()f x 在(1,)+∞上单减,故51()()()(2)22f e f f f <=-<,故选.D8. 设函数()10{ 20x x x f x x +≤=>,,,,则满足()112f x f x ⎛⎫+-> ⎪⎝⎭的x 的取值范围是__________。

【答案】(-14, ∞+ ) 【解析】由题意得: 当12x >时, 12221x x-+>恒成立,即12x >;当102x <≤时, 12112x x +-+> 恒成立,即102x <≤;当0x ≤时, 1111124x x x ++-+>⇒>-,即104x -<≤.综上,x 的取值范围是1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.9.若函数2()(36)logaf x ax a x =-+-在),2[+∞上是增函数,则实数a 的取值范围是 .【解析】设236u x ax a =-+-,因为外函数log a y u =是单调函数,故内函数236u x ax a =-+-在[2,)+∞上单增,应有122(2)20a a u a >⎧⎪⎪≤⎨⎪=->⎪⎩,解得24a <≤.空填24a <≤.10.设函数))((R x x f ∈满足x x f x f sin )()(+=+π,当π≤≤x 0时,0)(=x f ,则=)623(πf . 【解析】由题(2)()sin()()sin sin()()f x f x x f x x x f x ππππ+=+++=+++=,故 =)623(πf 23(4)6f ππ-511()()sin()0.66622f f πππ=-=--=+=11.二次函数()y f x =的图象与函数21y x =-的图象关于点(1,0)成中心对称. (1)求函数()f x 的解析式;(2)是否存在实数,m n ,满足()f x 定义域为[,]m n 时,值域亦为[,]m n ,若存在,求出,m n 的值;若不存在, 说明理由.【解析】(1)设(,())A x f x ,则点A 关于点(1,0)的对称点(2,())x f x --在函数21y x =-图象上, 故2()(2)1f x x -=--,得2()43f x x x =-+-.(2)2()(2)11f x x =--+≤,假设存在满足条件的,m n ,则1n ≤,则()f x 在[,]m n 上单调递增,所以22()43()43f m m m m f n n n n m n ⎧=-+-=⎪=-+-=⎨⎪<⎩,解知,m n 不存在.B 组题1.(2016海南中学考前模拟)已知函数()f x 关于直线2x =-对称,且周期为2,当[3,2]x ∈--时,2()(2)f x x =+,则5()2f =( )A .0B .14C .116 D .1 【解析】由题意可得5135()()()()2222f f f f ==-=-251(2)24=-+=,故选B.2.【2016山东滨州二模】若函数x xe aex f -=-)(为奇函数,则()11f x e e-<-的解集为( )A .(),0-∞B .(),2-∞C .()2,+∞D .()0,+∞【解析】由于函数()f x 为R 上奇函数,所以()001f a =⇒=,所以()1xx f x e e =-,由于x e 为增函数,而1xe 为减函数,所以()1x xf x e e =-是减函数,又因为()11f e e -=-,由()11f x e e-<-可得()()11f x f -<-,从而110x x ->-⇒>,故选.D3.设()f x 是奇函数,且在(0,)+∞内是增函数,又(3)0f -=,则()0x f x ⋅<的解集是( )A .{}|303x x x -<<>或B .{}|303x x x <-<<或C .{}|33x x x <->或D .{}|3003x x x -<<<<或【解析】()f x 是奇函数,(3)(3)0f f =--=,且()f x 在(,0)-∞上单增,对于不等式()0xf x <, 当(0,3)x ∈时,()0f x <,满足;当(3,)x ∈+∞时,()0f x >,不满足.当.(3,0)x ∈-时,()0f x >,满足;当(,3)x ∈-∞-时,()0f x <,不满足.故选.D 4. 已知()f x 是定义在R 上的以3为周期的偶函数,若(1)1f <,23(5)1a f a -=+,则实数a 的取值范围为( ) A .(-1,4) B .(-2,0) C .(-1,0) D .(-1,2) 【解析】因为()f x 是定义在R 上的以3为周期的偶函数,23(5)(1)(1)11a f f f a -=-==<+,解得选项.A 5.已知函数)(x f 定义域为R ,且不恒为零,若函数)1(+x f 的图象关于)0,1(对称,函数)3(+x f 的图象关于直线1=x 对称,则下列式子中错误的是( )A.)()(x f x f =-B.)6()2(+=-x f x fC.0)2()2(=--++-x f x fD.0)3()3(=-++x f x f 【解析】)1(+x f 的图象关于)0,1(对称()f x ⇒关于(2,0)对称()(4)f x f x ⇒=--;)3(+x f 的图象关于直线1=x 对称()f x ⇒图象关于直线4x =对称⇒()(8)f x f x =-所以(8)(4)f x f x -=--()f x ⇒的周期8T =,且()f x 的所有对称轴为:4,x n n Z =∈,所有对称中心为(42,0)()n n Z +∈,故选.D6.【2016辽宁抚顺一中四模】已知函数)(x f 满足)1()(xf x f =,且当]1,1[π∈x 时,x x f ln )(=,若当],1[ππ∈x 时,函数ax x f x g -=)()(与x 轴有交点,则实数a 的取值范围是( )A .ln [,0]ππ-B .[ln ,0]ππ-C .1ln (,]e ππ-D .1(,]2e π-- 【解析】由对数的性质,及)1()(xf x f =知当],1[π∈x 时,x x f ln )(-=.11()ln ln f πππ==-,ln ln 1OA πk πππ-==-,方程ax x f x g -=)()(与x 轴有交点,则0)(=-ax x f 有解,即函数],1[),(ππ∈=x x f y 的图象与直线ax y =有交点,作出函数],1[),(ππ∈=x x f y 的图象与直线ax y =,如图,由图象知]0,ln [ππ-∈a .7.已知函数)9lg()1(x x f -=-,则=)(x f .1t =,2(1)x t =+,因为09x ≤<,所以[1,2)t ∈-2()lg[9(1)]f t t =-+2lg(28)t t =--+,故此空填2()lg(28),[1,2)f x x x x =--+∈- 8.()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,2()2f x x x =+,若2(2)()f a f a ->,则实数a 的取值范围是.【解析】由题示意图象,可知()f x 恒增,故22a a ->,解得21a -<<.9.设函数1()2ln1xf x x -=++,若()4f a =,则()f a -= . 【解析】设1()ln 1xg x x -=+,111()ln ln()()11x x g x g x x x-+--===--+,故()2()2()2[()2]0.f a g a g a f a -=+-=-=--=故填0.10.设2()(,)f x x bx c b c R =++∈,若2x ≥时,()0f x ≥,且()f x 在(2,3]上的最大值为1. (1)求(3)f 的值;(2)若2()f x x bx c =++不存在零点,求b 的取值范围,并求22b c +的最大值;(3)若2()f x x bx c =++存在零点,求b 值.【解析】(1)2()f x x bx c =++在(2,3]上的最大值为1(3)1f ⇒=, 且(2)24(3)39f b c f b c =++≤=++,故5b ≥-.(2)(3)1c 3b 8f =⇒=--,又2()f x x bx c =++不存在零点,则22412320b c b b ∆=-=++< 解得84b -<<-,又由(1)知5b ≥-,所以b 的取值范围为[5,4)--则222104864b c b b +=++,由[5,4)b ∈--,当5b =-时,22b c +的最大值为74. (3)若2()f x x bx c =++存在零点,则22412320b c b b ∆=-=++≥,8b ≤-或4b ≥- 又因为5b ≥-,所以4b ≥-,则()f x 对称轴22bx =-≤,又因为2x ≥时,()0f x ≥,所以 (2)2440f b c b =++=--≥,得4b ≤-,所以 4.b =-C 组题1.设函数()f x x x a =-,若对[)12,3,x x ∀∈+∞, 12x x ≠,不等式()()12120f x f x x x ->-恒成立,则实数a 的取值范围是( )A. (],3-∞-B.[)3,0-C.(],3-∞D.(]0,3【解析】由题意分析可知条件等价于()f x 在[)3,+∞上单调递增,又()f x x x a =-,∴当0a ≤时,结论显然成立,当0a >时,则,,,)(22⎪⎩⎪⎨⎧<+-≥-=ax ax x a x ax x x f ,()f x 在,2a ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递增,在,2a a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在(),a +∞上单调递增,∴03a <≤,综上,实数a 的取值范围是(],3-∞.2.已知集合{}1,2,3M =,{}1,2,3,4N =,定义映射:f M N →,则从中任取一个映射满足由点()()()()()()1,1,2,2,C 3,3A f B f f 构成ABC ∆且AB BC =的概率为( )A.332B.532 C.316D.14【解析】映射:f M N →满足由点()()()()()()1,1,2,2,3,3A f B f C f 构成ABC ∆,又因为若()11f =时,()1,1A 可构成44214⨯-=个三角形,()12f =时,()1,2A 可构成44214⨯-=个三角形,若()13f =时, ()1,1A 可构成44214⨯-=个三角形,若()14f =时,()1,1A 可构成44214⨯-=个三角形,共计56个,其中等腰三角形12个,映射:f M N →共有44464⨯⨯=个,构成ABC ∆且AB BC =的概率123=6416,3.函数2sin 6241x x x y π⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-的图象大致为( )【解析】()2sin 62cos 624141x xx x x x y f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭===--,()()()2cos 62cos 64114x x x x x x f x f x ----===---是奇函数,排除A ,又在区间0,12π⎛⎫⎪⎝⎭上,()0f x >,排除B ,当x →∞时,()0f x →,排除C ,故选.D 4.已知函数22()2(2)f x a x a x=-++,22()2(2)8g x x a x a =-+--+,设1()max{(),()}H x f x g x =,2()min{(),()}H x f x g x =,(max{,}p q 、min{,}p q 分别表示,p q 中的较大者及 较小者,记1min 2max (),()H x A H x B ==,则A B -=( )A.2216a a --B.2216a a +- C.-16 D.16【解析】令()()f x g x =得,2x a =±,则()f x 与()g x 图象交于(2,124)a a --,(2,44)a a +--, 示意图象可知:44A a =--,124B a =-,所以16.A B -=-故选.C5.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,()f x =12(|x -a 2|+|x -2a 2|-3a 2).若x ∀∈R ,()1f x -≤()f x ,则实数a 的取值范围为( )A .11[,]66- B.[ C .11[,]33- D.[ 【解析】画出()f x 图象,由x ∀∈R ,()1f x -≤()f x ,即()f x 图象向右平移1个单位后的图象总在()f x 图象下方, 故261a ≤,故选.B6.定义在R 上的函数()f x 对任意()1212x x x x ≠、都有()()12120f x f x x x -<-,且函数()1y f x =-的图像关于()1,0成中心对称,若s ,t 满足不等式()()2222f s s f t t -≤--.则当41≤≤s 时,2t ss t-+的取值范围是( ) A .13,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭ B .13,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦ C .15,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭ D .15,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦【解析】由()1y f x =-的图像相当于()f x 的图像向右平移了一个单位;又由()1y f x =-的图像关于()1,0中心对称,知()f x 的图像关于()0,0中心对称,即()f x 为奇函数,得()()2222f s s f t t -≤--,从而2222t t s s -≤-,化简得()()20t s t s -+-≤,又14s ≤≤,故2s t s -≤≤,从而211t s s -≤≤,而211,12s ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,故1,12t s ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,又2215,21tt s s t s t s--⎡⎤=∈--⎢⎥+⎣⎦+,故选.D7.【2016四川绵阳三诊】已知函数⎩⎨⎧<-+≥--=,0,||,0|,|)(x a a x x a x a x f 其中常数0>a ,给出下列结论:①)(x f 是R 上的奇函数;②当4a ≥时,()()2f x a f x -≥对任意x R ∈恒成立; ③()f x 的图象关于x a =和x a =-对称;④若对()()12,2,,1x x ∀∈-∞-∃∈-∞-,使得()()121f x f x =,则1,12a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. 其中正确的结论是 .(请填上你认为所有正确结论的序号)【解析】因为⎩⎨⎧<-+≥--=,0,||,0|,|)(x a a x x a x a x f 所以⎪⎩⎪⎨⎧-≤--<<-≥-=.,2,,,,2)(a x x a a x a x a x x a x f 其图象如下图所示,由于图象关于原点对称,故①正确;因为4≥a 时,a a 42≥,故可得)(2a x f y -=的图象是由)(x f y =向右平移2a 个单位,故②正确;观察图可知③错误;对于④当2-≤-a ,即2≥a 时,),[)(),,[)(21+∞-∈+∞-∈a x f a x f ,故当)(1x f 从负方向接近于0时,)(2x f 不满足题意,当12-<-<-a ,即21<<a 时,),()(),,22()(21+∞-∈+∞-∈a x f a x f ,同上可知不满足题意,当1->-a ,即1<a 时,),22()(1+∞-∈a x f ,),21()(2+∞-∈a x f ,要使得和+∞→)(1x f 时相对应时,需满足021≤-a ,即21≥a ,故④错误.故此空填①②.8.函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<+-=)1()1(4)13()(log x x x a x a x f a在定义域R 上不是单调函数,则实数a 的取值范围是.【解析】0,1a a >≠,若()f x 在R 上单调,(1)()f x 为增,则1310710a a a >⎧⎪->⎨⎪-≤⎩,无解;(2)()f x 为减,则01310071a a a <<⎧⎪-<⎨⎪≤-⎩,解得1173a ≤<,由题11(0,)[,1)(1,)73a ∈+∞9.已知()1212,x x x x <是方程()24410,x kx k R --=∈的两个不等实根,函数()221x kf x x -=+的定义域为[]12,x x ,()()()max min g k f x f x =-,若对任意k R ∈,恒有()g k ≤a 的取值范围是 .【解析】()1212,x x x x <是方程()24410,x kx k R --=∈的两个不等实根,结合图像可知,当[]12,x x x ∈时,24410x kx --≤,所以2'22222()0(1)x kx f x x -++=>+在[]12,x x 恒成立,故函数()f x 在定义域内是增函数,所以()()()()()21max min =g k f x f x f x f x =--2122212211x k x kx x --=-++①,又因为()1212,x x x x <是方程()24410,x kx k R --=∈的两个不等实根,则12121,4x x k x x +==-,代入①化简得:2516)4016(1)(222+++=kk k k g ,由对任意的(),k R g k ∈≤成立,得:222164015116251625k a k k +≥=+++,结合20k ≥,得38155a ≥+=,故实数a 的取值范围是8,5⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.10. 0a >,函数()2x af x x a-=+,记()f x 在区间[0,4]上的最大值为()g a ,求()g a 的表达式.【解析】0a >时,,02()2,2a xx a x a x af x x ax a x ax a-⎧≤≤⎪-⎪+==⎨-+⎪>⎪+⎩(1)若4a ≥,(),[0,4]2a x f x x x a -=∈+,()f x 单调递减,则1()(0)2g a f ==; (2)若04a <<,,02(),42a xx a x af x x a a x x a-⎧≤≤⎪⎪+=⎨-⎪<≤⎪+⎩,可判断()f x 在[0,)a 上递减,在(,4]a 上递增,则()max{(0),(4)}g a f f =(选大),141(0)(4)2422a a f f a a ---=-=++,所以1,142()4,0a142ag aaa⎧≤<⎪⎪=⎨-⎪<<⎪+⎩综上所述:1,12()4,0142ag aaaa⎧≥⎪⎪=⎨-⎪<<⎪+⎩.。

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