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人教版数学必修一初等函数难题

【考点训练】基本初等函数I-1一、选择题(共10小题)1.方程f(x)=x的根称为f(x)的不动点,若函数f(x)=有唯一不动点,且x1=2,x n+1=(n∈N+),则(x2014﹣1)=()A .2014 B.2013 C.1 D.2.(2012?泸州二模)设a,b为正实数,,(a﹣b)2=4(ab)3,则log a b=()A .1 B.﹣1 C.±1 D.3.(2014•天津二模)设a>b>0,a+b=1且x=()b,y=log a,z=a,则x,y,z的大小关系是()A .y<x<z B.z<y<x C.y<z<x D.x<y<z4.(2010?广州模拟)若2<x<3,,Q=log2x,,则P,Q,R的大小关系是()A .Q<P<R B.Q<R<P C.P<R<Q D.P<Q<R5.设a,b,x∈N*,a≤b,已知关于x的不等式lgb﹣lga<lgx<lgb+lga的解集X的元素个数为50个,当ab取最大可能值时,=()A .B.6 C.D.46.函数f(x)的定义域为D,满足:①f(x)在D内是单调函数;②存在[]?D,使得f(x)在[]上的值域为[a,b],那么就称函数y=f(x)为“优美函数”,若函数f(x)=log c(c x﹣t)(c>0,c≠1)是“优美函数”,则t的取值范围为()A .(0,1)B.(0,)C.(﹣∞,)D.(0,)7.(2012•湖北模拟)已知定义域为(O,+∞)的单调函数f(x),若对任意x∈(0,+∞),都有f[f(x)+]=3”,则方程f(x)=2+的解的个数是()A .3 B.2 C.1 D.O8.在下列图象中,二次函数y=ax2+bx+c与函数y=()x的图象可能是()A .B.C.D.9.已知函数f(x)=log a(x+1),g(x)=2log a(2x+t)(a>1),若x∈[0,1),t∈[4,6)时,F(x)=g(x)﹣f(x)有最小值是4,则a的最小值为()A .10 B.2 C.3 D.410.(2013?自贡一模)已知对数函数f(x)=log a x是增函数,则函数f(|x|+1)的图象大致是()A .B.C.D.二、解答题(共10小题)(选答题,不自动判卷)11.已知函数f(x)=,a>0,b>0,且a≠1,b≠1.(1)判断函数f(x)的单调性;(2)当a≠b时,利用(1)中的结论,证明不等式:.12.已知函数f(x)=2x +|x|.(1)解不等式:≤f(x)≤;(2)若关于x的方程f(2x)+af(x)+4=0在(0,+∞)上有解,求实数a的取值范围.13.设f(x)=()x﹣3x,解关于x的不等式f ()+f(x)≤0.14.已知α,β满足等式,试求α+β的值.15.如果函数f(x)=a x(a x﹣3a2﹣1)(a>0且a≠0)在区间[0,+∞)单调递增,那么实数a的取值范围是什么16.(2007?浦东新区二模)记函数f(x)=f1(x),f(f(x))=f2(x),它们定义域的交集为D,若对任意的x∈D,f2(x)=x,则称f(x)是集合M的元素.(1)判断函数f(x)=﹣x+1,g(x)=2x﹣1是否是M的元素;(2)设函数f(x)=log a(1﹣a x),求f(x)的反函数f﹣1(x),并判断f(x)是否是M的元素;(3)若f(x)≠x,写出f(x)∈M的条件,并写出两个不同于(1)、(2)中的函数.17.(2010?徐州一模)设P1(x1,y1)、P2(x2,y2)是函数图象上的两点,且,点P的横坐标为.(1)求证:P点的纵坐标为定值,并求出这个定值;(2)若,求S n;(3)记T n为数列的前n项和,若对一切n∈N*都成立,试求a的取值范围.①;②18.(2011?哈尔滨模拟)已知f(x)=ae﹣x+cosx﹣x(0<x<1)(1)若对任意的x∈(0,1),f(x)<0恒成立,求实数a的取值范围;(2)求证:.19.(2009?金山区一模)已知函数f(x)=log a在定义域D上是奇函数,(其中a>0且a≠1).(1)求出m的值,并求出定义域D;(2)判断f(x)在(1,+∞)上的单调性,并加以证明;(3)当x∈(r,a﹣2)时,f(x)的值的范围恰为(1,+∞),求a及r的值.20.(2004?宝山区一模)已知f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.(1)求k的值;(2)证明:对任意实数b,函数y=f(x)的图象与直线最多只有一个交点;(3)设,若函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.【考点训练】基本初等函数I-1参考答案与试题解析一、选择题(共10小题)1.方程f(x)=x的根称为f(x)的不动点,若函数f(x)=有唯一不动点,且x1=2,x n+1=(n∈N+),则(x2014﹣1)=()A .2014 B.2013 C.1 D.考点:对数的运算性质.专题:函数的性质及应用.分析:函数f(x)=有唯一不动点?有唯一实数根,化为ax2+(2a﹣1)x=0,由于a≠0,可得△=0,解得a=.f(x)=.由于x1=2,x n+1=,可得,再利用等比数列的通项公式与对数的运算性质即可得出.解答:解:函数f(x)=有唯一不动点,∴有唯一实数根,化为ax2+(2a ﹣1)x=0,∵a≠0,∴△=(2a﹣1)2﹣0=0,解得a=.∴f(x)=.∵且x1=2,x n+1=,∴x n+1==,∴,∴数列{x n﹣1}是等比数列,∴,∴.∴(x 2014﹣1)==2013.故选:B.点评:本题考查了新定义“不动点”、等比数列的通项公式与对数的运算性质,考查了等价转化能力,考查了推理能力与计算能力,属于难题.2.(2012?泸州二模)设a,b为正实数,,(a﹣b)2=4(ab)3,则log a b=()A .1 B.﹣1 C.±1 D.考点:对数的运算性质.专题:综合题.分析:由a,b为正实数,,知a+b,由(a﹣b)2=4(ab)3,知(a+b)2=4ab+(a﹣b)2=4ab+4(ab)3≥4=8(ab)2,故,所以a+b=2ab,由此能够求出log a b.解答:解:∵a,b为正实数,,,∵(a+b)2=4ab+(a﹣b)2=4ab+4(ab)3≥4=8(ab)2,∴,①故a+b=2ab,②由①中等号成立的条件知ab=1,与②联立,解得,或.∴log a b=﹣1.故选B.点评:本题考要对数性质的综合应用,综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答,注意均值不等式的灵活运用.3.(2014•天津二模)设a>b>0,a+b=1且x=()b,y=log a,z=a,则x,y,z的大小关系是()A .y<x<z B.z<y<x C.y<z<x D.x<y<z考点:对数值大小的比较.专题:函数的性质及分析:利用对数函数和指数函数的单调性即可得出.解答:解:∵a>b>0,a+b=1,∴,∴y=loga<z=a,即y<z.∵a>b>0,a+b=1,∴,,0<b<a<1.∴z=a=0,=1.∴x>z.∴y<z<x.故选:C.点评:本题考查了对数函数和指数函数的单调性,属于难题.4.(2010?广州模拟)若2<x<3,,Q=log2x,,则P,Q,R的大小关系是()A .Q<P<R B.Q<R<P C.P<R<Q D.P<Q<R考点:对数值大小的比较;指数函数的定义、解析式、定义域专题:计算题;综合题.分析:利用指数函数与对数函数及幂函数的性质可得到<P<,Q>1,R>,再构造函数x=22t,通过分析y=2t 和y=2t的图象与性质,得到结论.解答:解:P=在x∈(2,3)上单调递减,<P<;Q=log2x在x∈(2,3)上单调递增Q>1;R=在x∈(2,3)上单调递增,R>,显然需要比较的是Q,R的大小关系.令x=22t,这是一个单调递增函数,显然在x∈(2,3)上x与t 一一对应,则1<Q=log2x=2t,R=2t<,∴<t<log23<?log24=1,在坐标系中做出图象,两曲线分别相交在t=1和t=2 处,可见,在t<1范围内y=2t 小于y=2t,在1<t<2 范围内y=2t 大于y=2t,在t>2 范围内y=2t 小于y=2t,∵<t<1,∴2t<2t,即R>Q;∴当2<x<3时,R>Q>P.故选D.点评:本题考查对数值大小的比较,难点在于Q,R的大小比较,考查构造函数,通过指数函数与一次函数的图象与性质分析解决问题,考查学生综合分析与解决问题的能力,属于难题.5.设a,b,x∈N*,a≤b,已知关于x的不等式lgb﹣lga<lgx<lgb+lga的解集X的元素个数为50个,当ab取最大可能值时,=()A .B.6 C.D.4考点:对数的运算性质.专题:函数的性质及应用.分析:由不等式lgb﹣lga<lgx<lgb+lga可得,利用对数函数的单调性可得,由于a,b,x∈N*,关于x的不等式lgb﹣lga<lgx<lgb+lga的解集X的元素个数为50个,可得,化为.由于a≤b.可得ab≥51+1,再利用基本不等式即可得出.解答:解:由不等式lgb﹣lga<lgx<lgb+lga可得,∴,∵a,b,x∈N*,关于x的不等式lgb﹣lga<lgx<lgb+lga的解集X的元素个数为50个,∴52>,∵a,b,x∈N*,a≤b.∴(a=1时不成立),∴.令g(a)=,∵a≥2,可知g(a)单调递减.当a=2时,,取ab=68时,b=34.取ab=69,b不是整数,舍去.因此ab的最大值为68.∴当ab取最大可能值时,=6.故选:B.点评:本题考查了集合的意义、基本不等式的性质,考查了推理能力,属于难题.6.函数f(x)的定义域为D,满足:①f(x)在D内是单调函数;②存在[]?D,使得f(x)在[]上的值域为[a,b],那么就称函数y=f(x)为“优美函数”,若函数f(x)=log c(c x﹣t)(c>0,c≠1)是“优美函数”,则t的取值范围为()A .(0,1)B.(0,)C.(﹣∞,)D.(0,)考点:对数函数的图像与性质.专题:函数的性质及应用.分析:根据复合函数的单调性,先判断函数f(x)的单调性,然后根据条件建立方程组,转化为一元二次方程根的存在问题即可得到结论.解答:解:若c>1,则函数y=c x﹣t为增函数,y=log c x,为增函数,∴函数f(x)=log c(c x﹣t)为增函数,若0<c<1,则函数y=c x﹣t为减函数,y=log c x,为减函数,∴函数f(x)=log c(c x﹣t)为增函数,综上:函数f(x)=log c(c x﹣t)为增函数,若函数f(x)=log c(c x﹣t)(c>0,c≠1)是“优美函数”,则,即,即,是方程x2﹣x+t=0上的两个不同的正根,则,解得0<t<,故选:D点评:本题主要考查与指数函数和对数函数有关的信息题,判断函数的单调性是解决本题的关键,综合性较强,有一定的难度.7.(2012•湖北模拟)已知定义域为(O,+∞)的单调函数f(x),若对任意x∈(0,+∞),都有f[f(x)+]=3”,则方程f(x)=2+的解的个数是()A .3 B.2 C.1 D.O考点:对数的运算性质;函数单调性的判断与证明.专题:综合题.分析:由题设知必存在唯一的正实数a,满足,f(a)=3,,故3+,,,左增,右减,有唯一解a=2,故,由此能够导出方程f(x)=2+的解的个数是2.解答:解:∵定义域为(O,+∞)的单调函数f(x),满足f[f(x)+]=3,f(x)=2+,∴必存在唯一的正实数a,满足,f(a)=3,①∴,②由①②得:3+,,,左增,右减,有唯一解a=2,故,f(x)=2﹣,由2﹣=2+,得,∴,令,则t2=2t,此方程只有两个正根t=2,或t=4,∴x=4,或x=16.故方程f(x)=2+的解的个数是2.故选B.点评:本题考查对数的运算性质的综合运用,综合性强,难度大.解题时要认真审题,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.8.在下列图象中,二次函数y=ax2+bx+c与函数y=()x的图象可能是()A .B.C.D.考点:指数函数的图像与性质;二次函数的图象.专题:计算题.分析:二次函数y=ax2+bx+c与函数y=()x的图象,分别判断a,b,c的符号及关系,由此寻找正确答案.解答:解:A中,由二次函数y=ax2+bx+c的图象知,a>0,b>0,c=0,.此时,y=()x即y=()x为减函数,故A成立;B中,由二次函数y=ax2+bx+c的图象知,a>0,b<0,c=0.此时,<0,函数y=()x无意义,故B不成立;C中,由二次函数y=ax2+bx+c的图象知,a<0,b<0,c=0,.此时,y=()x即y=()x为增函数,故C不成立;D中,由二次函数y=ax2+bx+c的图象知,a>0,b<0,c=0.此时,<0,函数y=()x无意义,故D不成立;故选A.点评:本题考查指数函数和二次函数的图象和性质,解题时结合图象要能准确地判断系数的取值.9.已知函数f(x)=log a(x+1),g(x)=2log a(2x+t)(a>1),若x∈[0,1),t∈[4,6)时,F(x)=g(x)﹣f(x)有最小值是4,则a的最小值为()A .10 B.2 C.3 D.4考点:对数的运算性质;函数的最值及其几何意义;对数函数的值域与最值.专题:计算题.分析:把f(x)和g(x)代入到F(x),然后利用对数的运算性质化简,转化为关于a的不等式,再运用基本不等式即可.解答:解:∵f(x)=log a(x+1),g(x)=2log a(2x+t)(a>1),x∈[0,1),t∈[4,6)时,F(x)=g(x)﹣f(x)有最小值是4,∴F(x)=g(x)﹣f(x)=,x∈[0,1),t∈[4,6)∵a>1,∴令h(x)===4(x+1)+4(t﹣2)+∵0≤x<1,4≤t<6,∴h(x)=4(x+1)++4(t﹣2)在[0,1)上单调递增,∴h(x)min=h(0)=4+(t﹣2)2+4(t﹣2)=[(t﹣2)+2]2=t2,∴F(x)min=log a t2=4,∴a4=t2;∵4≤t<6,∴a4=t2≥16,∴a≥2.故选B.点评:此题考查对数的运算性质,要求学生灵活运用对数运算的性质,熟练运用化归思想解决恒成立问题,易错点转化为a4≤在于h(x)=4(x+1)++4(t﹣2),该先把最小值解出,再令它等于4,转化为在t∈[4,6)上有解,属于难题.10.(2013?自贡一模)已知对数函数f(x)=log a x是增函数,则函数f(|x|+1)的图象大致是()A .B.C.D.考点:对数函数的图像与性质;函数的图象与图象变化.专题:数形结合.分析:先导出再由函数f(x)=log a x是增函数知,a>1.再由对数函数的图象进行判断.解答:解:由函数f(x)=log a x是增函数知,a>1.故选B.点评:本小题主要考查了对数函数的图象与性质,以及分析问题和解决问题的能力.这类试题经常出现,要高度重视.二、解答题(共10小题)(选答题,不自动判卷)11.已知函数f(x)=,a>0,b>0,且a≠1,b≠1.(1)判断函数f(x)的单调性;(2)当a≠b时,利用(1)中的结论,证明不等式:.考点:指数函数综合题.专题:函数的性质及应用.分析:(1)分子分母同时除以b x,然后根据指数函数和分式函数的单调性之间的关系,即可判断函数f(x)的单调性;(2)当a≠b时,利用(1)中的结论,将不等式中的式子转化为对应的函数值,利用函数的单调性即可证明不等式:.解答:解:(1)f(x)===,若a=b,则f(x)=a,此时函数为常数函数,不单调.若a>b,则b﹣a<0,,则为增函数,∴根据符合函数单调性之间的关系可知f(x)为增函数.若a<b,则b﹣a>0,,则为减函数,∴根据符合函数单调性之间的关系可知f(x)为增函数.综上当a≠b时,函数f(x)的单调递增.(2)∵f(x)=,∴f(0)=,f(1)=,f(﹣1)=,f()=,∵当a≠b时,函数f(x)的单调递增.且﹣1,∴f(﹣1)<f()<f(0)<f(1),即成立.点评:本题主要考查函数单调性的判断和应用,要求熟练掌握系,将不等式中的式子转化为对应的函数值是解决本题的关键.12.已知函数f(x)=2x+|x|.(1)解不等式:≤f(x)≤;(2)若关于x的方程f(2x)+af(x)+4=0在(0,+∞)上有解,求实数a的取值范围.考点:指数函数综合题.专题:函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:(1)将函数表示为分段函数形式,然后根据分段函数即可解不等式:≤f(x)≤;(2)利用换元法将方程转化为关于t的方程形式,然后利用基本不等式即可得到结论.解答:解:(1)当x≤0时,f(x)=2x+|x|=2?2x=2x+1≤2,当x>0时,f(x)=2x+()x.∴由不等式≤f(x)≤≤2x+1,即2≤2x+1,∴x+1,即﹣≤x≤0,当x>0等价为2x+()x≤,设t=2x,则t>1,∴,即4t2﹣17t+4≤0,解得,此时1<t≤4,此时1<2x≤4,解得0<x≤2.综上不等式的解为﹣≤x≤2,即不等式的解集为{x|﹣≤x≤2}.(2)∵当x>0时,f(x)=2x+()x.∴f(2x)+af(x)+4=0在(0,+∞)上等价为:,即,①设t=,则当x>0时,t>2,此时方程①等价为t2+at+2=0,即,∵当t>2时,g(t)=单调递增,∴g(t)>g(2)=3,∴﹣g(t)=﹣()<﹣3,∴要使有解,则a<﹣3,即实数a的取值范围是a<﹣3.点评:本题主要考查不等式的解法以及基本不等式的应用,将函数表示为分段函数形式,利用换元法是解决本题的关键,综合性较强,难度较大.13.设f(x)=()x﹣3x,解关于x的不等式f()+f(x)≤0.考点:指数函数综合专题:函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:根据指数函数的性质判断函数f(x)的单调性和奇偶性,利用函数的奇偶性和单调性将不等式进行转换,然后根据不等式的解法讨论a的取值即可得到结论.解答:解:根据函数单调性的性质可知f(x)=()x﹣3x为减函数,且f(x)=()x﹣3x=3﹣x﹣3x,则f(﹣x)=3x﹣3﹣x=﹣(3﹣x﹣3x)=﹣f(x),∴f(x)是奇函数,则不等式f()+f(x)≤0等价为f()≤﹣f(x)=f(﹣x),∴≥﹣x.即+x==≥0.若a=1,则不等式=1≥0恒成立,此时不等式的解集为{x|x≠1}.若a>1,则由不等式≥0得x≥a或x<1,即不等式此时的解集为{x|x≥a或x<1},若a<1,则由不等式≥0得x≤a或x>1,即不等式此时的解集为{x|x≤a或x>1},综上:若a=1,不等式的解集为{x|x≠1}.若a>1,不等式此时的解集为{x|x≥a或x<1},若a<1,不等式此时的解集为{x|x≤a或x>1}.点评:本题主要考查不等式的解法,利用函数的单调性和奇偶性将条件进行转化是解决本题的关键,本题综合考查函数的性质,综合性较强,有一定的难14.已知α,β满足等式,试求α+β的值.考点:根式与分数指数幂的互化及其化简运算.专题:计算题;函数的性质及应用.分析:由α,β所满足的等式联想构造函数f(x)=x3﹣3x2+5x﹣3,由g(t)=f(t+1)=(t+1)3﹣3(t+1)2+5(t+1)﹣3=t3+2t是奇函数,令p+1=α,q+1=β得到f(α)=﹣2,f(β)=2.从而有g(p)=﹣g(q),即p+q=0,而p=α﹣1,q=β﹣1.由此可求得α+β的值.解答:解:由,设f(x)=x3﹣3x2+5x﹣3,∴g(t)=f(t+1)=(t+1)3﹣3(t+1)2+5(t+1)﹣3=t3+2t是奇函数.令p+1=α,q+1=β,f(α)=g(p)=p3+2p=﹣2,f(β)=g(q)=q3+2q=2.∴g(p)=﹣g(q)而p=α﹣1,q=β﹣1.即:α﹣1+β﹣1=0.得到:∴α+β=2.点评:本题考查了函数的性质及其应用,考查了学生的灵活思维能力,解答此题的关键在于构造函数f(x)=x3﹣3x2+5x﹣3,是压轴题.15.如果函数f(x)=a x(a x﹣3a2﹣1)(a>0且a≠0)在区间[0,+∞)单调递增,那么实数a的取值范围是什么考点:指数函数综合题.专题:函数的性质及应用.分析:利用换元法将函数转化为一元二次函数形式,利用符合函数单调性之间的关系即可得到结论.解答:解:设t=a x,当x≥0时,则函数f(x)=a x(a x﹣3a2﹣1)(a>0且a≠0)等价为:y=g(t)=t(t﹣3a2﹣1)=t2﹣(3a2+1)t,对称轴t=若a>1,则当x≥0时,t≥1,此时函数t=a x单调递增,要使函数f(x)在区间[0,+∞)则g(t)在[1,+∞)单调递增,即对称轴t=≤1,即3a2≤1,即0<a<,此时不成立,若0<a<1,则当x≥0时,则0<t≤1,此时函数t=a x单调递减,要使函数f(x)在区间[0,+∞)单调递增,则g(t)在0<t≤1单调递减,即对称轴t=≥1,即3a2≥1,即≤a<1,即实数a的取值范围是≤a<1.点评:本题主要考查符合函数单调性的应用,根据同增异减的原则是解决本题的根据,本题还使用了换元法,注意对a要进行分类讨论.16.(2007?浦东新区二模)记函数f(x)=f1(x),f(f(x))=f2(x),它们定义域的交集为D,若对任意的x∈D,f2(x)=x,则称f(x)是集合M的元素.(1)判断函数f(x)=﹣x+1,g(x)=2x﹣1是否是M的元素;(2)设函数f(x)=log a(1﹣a x),求f(x)的反函数f﹣1(x),并判断f(x)是否是M的元素;(3)若f(x)≠x,写出f(x)∈M的条件,并写出两个不同于(1)、(2)中的函数.考点:对数函数图象应用;元素与集合关系的判断;反函数.专题:综合题.分析:(1)依题意,可求得f(f(x))=x,g(g(x))=4x﹣3,从而可作出判断;(2)由y=,a>1时可求得其反函数为y=(x<0),0<a<1时,反函数为y=(x>0),可求得f(f(x))=x,从而可判断f(x)是否是M的元素;(3)f(x)≠x,f(x)∈M的条件是:f(x)存在反函数f﹣1(x),且f﹣1(x)=f(x),举例即可.解答:解:(1)∵对任意x∈R,f(f(x))=﹣(﹣x+1)+1=x,∴f(x)=﹣x+1∈M﹣﹣(2分)∵g(g(x))=2(2x﹣1)﹣1=4x﹣3不恒等于x,∴g(x)?M﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)(2)设y=,①a>1时,由0<1﹣a x<1解得:x<0,y<0;由y=,解得其反函数为y=,(x<0)﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)②0<a<1时,由0<1﹣a x<1解得:x>0,y>0解得函数y=的反函数为y=,(x>0)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)∵f(f(x))===x∴f(x)=∈M﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(11分)(3)f(x)≠x,f(x)∈M的条件是:f(x)存在反函数f﹣1(x),且f﹣1(x)=f(x)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(13分)函数f(x)可以是:f(x)=(ab≠0,ac≠﹣b2);f(x)=(k≠0);f(x)=(a>0,x∈[0,]);f(x)=(a>0,a≠1);f(x)=sin (arccosx),(x∈[0,1]或x∈[﹣1,0]),f (x)=cos (arcsinx);f(x)=arcsin (cosx),(x∈[0,]或x∈[,π]),f(sinx).以“;”划分为不同类型的函数,评分标准如下:给出函数是以上函数中两个不同类型的函数得(3分).属于以上同一类型的两个函数得(1分);写出的是与(1)、(2)中函数同类型的不得分;函数定义域或条件错误扣(1分).点评:本题考查对数函数图象与性质的综合应用,考查反函数,考查抽象思维与综合分析与应用的能力,属于难题.17.(2010?徐州一模)设P1(x1,y1)、P2(x2,y2)是函数图象上的两点,且,点P的横坐标为.(1)求证:P点的纵坐标为定值,并求出这个定值;(2)若,求S n;(3)记T n为数列的前n项和,若对一切n∈N*都成立,试求a的取值范围.①;②考点:指数函数综合题;数列的应和.专题:计算题;证明题.分析:(1)由得到P是P1P2的中点?x1+x2=1?y1+y2=1得到y p即可;(2)由(1)知x1+x2=1,f(x1)+f(x2)=y1+y2=1,而能写成,两者相加可得S n;(3)先表示T n的同项公式,求出之和,根据利用基本不等式求出a的取值范围即可.解答:解:(1)∵,∴P是P1P2的中点?x1+x2=1==1∴(2)由(1)知x1+x2=1,f(x1)+f(x2)=y1+y2=1,,,相加得=2f(1)+1+1+…+1=n+3﹣2(n﹣1个1)∴(3)∵,当且仅当n=4时,取“=”∴,因此,点评:考查学生运用数列及数列求和的能力,理解掌握指数函数性质的能力,以及会用基本不等式证明的能力.18.(2011?哈尔滨模拟)已知f(x)=ae﹣x+cosx﹣x(0<x<1)(1)若对任意的x∈(0,1),f(x)<0恒成立,求实数a的取值范围;(2)求证:.考点:对数函数图象与性质的综合应用.专题:综合题.分析:(1)由f(x)<0,得a<(x﹣cosx)?e x,记g(x)=(x﹣cosx)?e x,求出g(x)的导数,利用导数判断g(x)在(0,1)的单调性,再由函数的单调性进行求解.(2)构造函数h(x)=(0<x<1),且h(0)=0,求出h(x)的导数,再由导数判断h(x)在(0,1)上的单调性,再借助函数的单调性进行求解.解答:解:(1)由f(x)<0,得a<(x﹣cosx)?e x,记g(x)=(x﹣cosx)?e x,则g′(x)=(1+sinx)•e x+(x﹣cosx)•e x=(1+sinx﹣cosx+x)•e x,∵0<x<1,∴sinx>0,1﹣cosx>0,e x>0,∴g(x)在(0,1)上为增函数.∴﹣1<g(x)<(1﹣cos1)•e,故a≤﹣1.(2)构造函数h(x)=(0<x<1),且h(0)=0,则h′(x)=﹣e﹣x+cosx﹣x,由(1)知:当a=﹣1时,f(x)=﹣e﹣x+cosx﹣x<0(0<x<1),∴h(x)在(0,1)单调递减,∴h(x)<h(0)=0,即.点评:本题考查对数函数的性质和应用,解题时要注意导数的应用,掌握构造法在解题中的合理运用.19.(2009•金山区一模)已知函数f(x)=log a在定义域D上是奇函数,(其中a>0且a≠1).(1)求出m的值,并求出定义域D;(2)判断f(x)在(1,+∞)上的单调性,并加以证明;(3)当x∈(r,a﹣2)时,f(x)的值的范围恰为(1,+∞),求a及r的值.考点:对数函数图象与性质的综合应用;函数单调性的判断与偶性的性质.专题:证明题;综合题;转化思想.分析:(1)由函数f(x)是奇函数,可得出f(﹣x)=﹣f(x),由此方程恒成立,可得出参数m的方程,解出参数的值,再由对数的真数大于0得出x的不等式,解出函数的定义域即可;(2)由于本题中参数a的取值范围未定,故应对它的取值范围分类讨论,判断函数的单调性再进行证明;(3)由题设x∈(r,a﹣2)时,f(x)的值的范围恰为(1,+∞),可根据函数的单调性确定出两个参数a及r的方程,解方程得出两个参数的值.解答:解:(1)因为f(x)是奇函数,所以f(﹣x)=﹣f(x),所以log a=log a,…(2分)即1﹣m2x2=1﹣都成立,…(3分)所以m2=1,m=±1,…(4分)由于>0,所以m=﹣1…(5分)所以f(x)=log a,D=(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)…(6分)(2)当a>1时,f(x)=log a,任取x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,…(7分)则f(x1)﹣f(x2)=log a﹣log a=log a(+1)﹣log a(+1)…(9分)由于x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,所以+1>+1,得f(x1)>f(x2),…(10分)x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,f(x1)﹣f(x2)=…=…,得出f (x1)>f(x2)即可.即f(x)在(1,+∞)上单调递减…(11分)同理可得,当0<a<1时,f (x)在(1,+∞)上单调递增…(13分)(3)因为x∈(r,a﹣2),定义域D=(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),1°当r≥1时,则1≤r<a﹣2,即a >3,…(14分)所以f(x)在(r,a﹣2)上为减函数,值域恰为(1,+∞),所以f(a﹣2)=1,…(15分)即log a=l og a=1,即=a,…(16分)所以a=2+且r=1 …(18分)2°当r<1时,则(r,a﹣2)⊈(﹣∞,﹣1),所以0<a<1因为f(x)在(r,a﹣2)上为增函数,所以f(r)=1,a﹣2=﹣1,解得a=1与a>0(舍)…(20分)点评:本题考察对数函数性质的综合运用,解答本题关键是熟练掌握对数的性质,函数单调性的证明方法,单调性的运用等结论,本题中第三小问是难点,第二问证明较繁琐,是本题的重点.本题考察了打理证明的能力,等价转化的能力以及转化的思想20.(2004•宝山区一模)已知f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.(1)求k的值;(2)证明:对任意实数b,函数y=f(x)的图象与直线最多只有一个交点;(3)设,若函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.考点:对数函数图象与性质的综合应用;偶函数.专题:计算题;证明题.分析:(1)根据偶函数可知f(x)=f(﹣x),取x=﹣1代入即可求出k的值;(2)由(1)中结论,可以得到函数的解析式,构造函数y=log4(4x+1)﹣x,分析出函数的单调性及值域,根据函方法,我们易确定b取不同值时,函数零点个数,进而得到答案.(3)函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,则方程f(x)=g(x)有且只有一个实根,化简可得有且只有一个实根,令t=2x>0,则转化才方程有且只有一个正根,讨论a=1,以及△=0与一个正根和一个负根,三种情形,即可求出实数a的取值范围.解答:解:(1)∵f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.∴f(﹣x)=f(x)即log4(4﹣x+1)﹣kx=log4(4x+1)+kx即log4(4x+1)﹣(k+1)x=log4(4x+1)+kx即2k+1=0∴k=证明:(2)由(1)得f(x)=log4(4x+1)x﹣x由于y=log4(4x+1)﹣x为减函数,且恒为正故当b>0时,y=log4(4x+1)﹣x﹣b有唯一的零点,此时函数y=f(x)的图象与直线有一个交点,当b≤0时,y=log4(4x+1)﹣x﹣b没有零点,此时函数y=f(x)的图象与直线没有交点故对任意实数b,函数y=f(x)的图象与直线最多只有一个交点;(3)函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点即方程有且只有一个实根化简得:方程有且只有一个实根令t=2x>0,则方程有且只有一个正根,不合题意;②或﹣3若,不合题意;若③若一个正根和一个负根,则,即a>1时,满足题意.所以实数a的取值范围为{a|a>1或a=﹣3}点评:本题主要考查了偶函数的性质,以及对数函数图象与性质的综合应用,同时考查了分类讨论的思想,由于综合考查了多个函数的难点,属于难题.。

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