辽宁省葫芦岛一中2015-2016学年高一上学期期中数学试卷 Word版含解析
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这是一份辽宁省葫芦岛一中2015-2016学年高一上学期期中数学试卷 Word版含解析,共24页。试卷主要包含了选择题,填空题.,解答题等内容,欢迎下载使用。
2015-2016学年辽宁省葫芦岛一中高一(上)期中数学试卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确选项填涂在答题卡上)
1.已知A={x|0≤x≤4},B={y|0≤y≤2},从A到B的对应法则分别是:
(1); (2)f:x→y=x﹣2;
(3); (4)f:x→y=|x﹣2|.
其中能够成一 一映射的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.已知f(x﹣1)=2x﹣5,且f(a)=6,则a等于( )
A.﹣ B. C. D.﹣
3.下列函数中,在其定义域内既是奇函数,又是减函数的是( )
A. B. C.f(x)=2﹣x﹣2x D.
4.化简的结果是( )
A. B.x C.1 D.x2
5.对于幂函数,若0<x1<x2,则,大小关系是( )
A.> B.<
C. = D.无法确定
6.已知lga+lgb=0,函数f(x)=ax与函数g(x)=﹣logbx的图象可能是( )
7.已知a=21.2,b=()﹣0.8,c=2log52,则a,b,c的大小关系为( )
A.c<b<a B.c<a<b C.b<a<c D.b<c<a
8.设函数f(2x)的定义域是[2,4],则函数的定义域为( )
A.[1,2] B. C.[2,8] D.[8,32]
9.设函数f(x)满足对任意的m,n∈Z+都有f(m+n)=f(m)•f(n)且f(1)=2,则( )
A.2011 B.2010 C.4020 D.4022
10.若函数f(x)=,若f(a)>f(﹣a),则实数a的取值范围是( )
A.(﹣1,0)∪(0,1) B.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) C.(﹣1,0)∪(1,+∞) D.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)
11.已知x∈R,符号[x]表示不超过x的最大整数,若函数f(x)=(x>0),则给出以下四个结论正确的是( )
A.函数f(x)的值域为(0,1]
B.函数f(x)没有零点
C.函数f(x)是(0,+∞)上的减函数
D.函数g(x)=f(x)﹣a有且仅有3个零点时<a≤
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在答题卡中的横线上).
12.函数y=ax﹣1+1(a>0且a≠1)的图象必经过定点 .
13.化简25+lg5lg2+lg22﹣lg2的结果为 .
14.设函数f(x)=x2+(m﹣1)x+1在区间[0,2]上有两个零点,则实数m的取值范围是 .
15.下列各式:
(1);
(2)已知loga<1,则;
(3)函数y=2x的图象与函数y=﹣2﹣x的图象关于原点对称;
(4)函数f(x)=的定义域是R,则m的取值范围是0<m<4;
(5)函数y=ln(﹣x2+x)的递增区间为(﹣∞,].
正确的有 .(把你认为正确的序号全部写上)
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16.设集合A={x|﹣7≤2x﹣5≤9},S={x|k+1≤x≤2k﹣1},
(1)若S≠∅且S⊆A,求k的取值范围:
(2)当A∩S=∅时,求k的取值范围.
17.据气象中心观察和预测:发生于M第的沙尘暴一直向正南方向移动,其移动速度v(km/h)与时间t(h)的函数图象如图所示,过线段OC上一点T(t,0)作横轴的垂线l,梯形OABC在直线l左侧部分的面积即为时间t(h)内沙尘暴所经过的路程s(km)
(1)直接写出v(km/h)关于t(h)的函数关系式;
(2)当t=20h,求沙尘暴所经过的路程s(km);
(3)若N城位于M地的正南方向,且距M地650km,试判断这场沙尘暴是否会侵袭到N城,如果会,在沙尘暴发生后多长时间它将侵袭到N城?如果不会,请说明理由.
18.已知二次函数f(x)满足f(x+1)﹣f(x)=2x﹣1,且f(0)=3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若x∈[﹣1,1]时,f(x)≥2mx恒成立,求实数m的取值集合.
19.已知f(x)为偶函数,且x>0时,.
(1)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性,并证明;
(2)若f(x)在上的值域是,求a的值;
(3)求x∈(﹣∞,0)时函数f(x)的解析式.
20.定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足下面三个条件:
①对任意正数a,b,都有f(a)+f(b)=f(ab);
②当x>1时,f(x)<0;
③f(2)=﹣1
(I)求f(1)和的值;
(II)试用单调性定义证明:函数f(x)在(0,+∞)上是减函数;
(III)求满足f(log4x)>2的x的取值集合.
21.已知函数f(x)=log9(9x+1)+kx(k∈R)是偶函数.
(1)求k的值;
(2)若函数y=f(x)的图象与直线没有交点,求b的取值范围;
(3)设,若函数f(x)与h(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.
2015-2016学年辽宁省葫芦岛一中高一(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确选项填涂在答题卡上)
1.已知A={x|0≤x≤4},B={y|0≤y≤2},从A到B的对应法则分别是:
(1); (2)f:x→y=x﹣2;
(3); (4)f:x→y=|x﹣2|.
其中能够成一 一映射的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】映射.
【专题】综合题;转化思想;综合法;函数的性质及应用.
【分析】考察各个选项中的对应是否满足一一映射的定义,即当x在集合A中任意取一个值,在集合B中都有唯一确定的一个值与之对应,反之,当x在集合B中任意取一个值,在集合A中都有唯一确定的一个值与之对应,可得答案.
【解答】解:对于(1)中的对应,当x在集合A={x|0≤x≤4}中任意取一个值x,在集合B={y|0≤y≤2}中都有唯一确定的一个值与之对应,故是映射.
对于(3)中的对应,当x在集合A={x|0≤x≤4}中任意取一个值x,在集合B={y|0≤y≤2}中都有唯一确定的一个值与之对应,故是映射.
对于(4)中的对应,当x在集合A={x|0≤x≤4}中任意取一个值x,在集合B={y|0≤y≤2}中都有唯一确定的一个值|x﹣2|与之对应,故是映射.
其中,(4)中的对应由于集合A中的元素0和4,在集合B中都是元素2和它对应.故其不是一一映射,
而(2)中,因为集合A中的元素0,在集合B中没有元素和它对应.故它不是映射.
故选:B.
【点评】本题考查映射的定义,通过举反例来说明某个命题不正确,是一种简单有效的方法.
2.已知f(x﹣1)=2x﹣5,且f(a)=6,则a等于( )
A.﹣ B. C. D.﹣
【考点】函数解析式的求解及常用方法.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】根据题意,令2x﹣5=6,求出x的值,再计算对应a的值.
【解答】解:∵f(x﹣1)=2x﹣5,且f(a)=6,
∴令2x﹣5=6,
解得x=,
∴a=×﹣1=.
故选:B.
【点评】本题考查了函数的解析式以及利用函数的解析式求值的应用问题,是基础题目.
3.下列函数中,在其定义域内既是奇函数,又是减函数的是( )
A. B. C.f(x)=2﹣x﹣2x D.
【考点】函数奇偶性的判断;函数单调性的判断与证明.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用;导数的综合应用.
【分析】根据反比例函数在定义域内的单调性,奇函数定义域的特点,以及奇函数的定义,函数导数符号和函数单调性的关系即可判断每个选项的正误,从而找出正确选项.
【解答】解:A.反比例函数在定义域内没有单调性;
B.f(x)定义域为{x|x≤0},不关于原点对称,不是奇函数;
C.f(x)定义域为R,f(﹣x)=2x﹣2﹣x=﹣f(x);
∴该函数为奇函数;
f′(x)=﹣2﹣xln2﹣2xln2<0;
∴该函数在定义域内为减函数;
∴该选项正确;
D.f(﹣x)=f(x);
∴该函数不是奇函数.
故选C.
【点评】考查反比例函数在定义域内的单调性,奇函数定义域的特点,奇函数的定义,以及函数导数符号和函数单调性的关系.
4.化简的结果是( )
A. B.x C.1 D.x2
【考点】有理数指数幂的化简求值.
【专题】计算题;函数的性质及应用.
【分析】利用有理数指数幂的运算性质和运算法则,把等价转化为,由此能求出结果.
【解答】解:
=
=
=x0
=1.
故选C.
【点评】本题考查有理数指数幂的运算性质和运算法则,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.
5.对于幂函数,若0<x1<x2,则,大小关系是( )
A.> B.<
C. = D.无法确定
【考点】幂函数的图像.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】根据幂函数在(0,+∞)上是增函数,图象是上凸的,则当0<x1<x2时,应有>,由此可得结论.
【解答】解:∵幂函数在(0,+∞)上是增函数,图象是上凸的,
∴当0<x1<x2时,应有>.
故选:A.
【点评】本题主要考查幂函数的单调性,幂函数的图象特征,同时考查了分析问题的能力,属于中档题.
6.已知lga+lgb=0,函数f(x)=ax与函数g(x)=﹣logbx的图象可能是( )
【考点】对数函数的图像与性质;指数函数的图像与性质.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】由lga+lgb=0,则得到lgab=0,即ab=1,然后根据指数函数和对数函数的性质即可判断函数的图象.
【解答】解;解:∵lga+lgb=0,
∴lgab=0,即ab=1,b=
∵函数f(x)=ax与函数g(x)=﹣logbx
∴函数f(x)=ax与函数g(x)=logax,
a>1,f(x)与g(x)都是单调递增,
0<a<1,f(x)与g(x)都是单调递减,
∴f(x)与g(x)单调相同,
故选:C
【点评】本题主要考查指数函数和对数函数的图象的判断,利用对数的运算法则确定ab=1是解决本题的关键,根据函数单调性的对应关系解决本题即可.
7.已知a=21.2,b=()﹣0.8,c=2log52,则a,b,c的大小关系为( )
A.c<b<a B.c<a<b C.b<a<c D.b<c<a
【考点】不等式比较大小.
【专题】不等式的解法及应用.
【分析】由函数y=2x在R上是增函数可得a>b>20=1,再由c=2log52=log54<log55=1,从而得到a,b,c的大小关系
【解答】解:由于函数y=2x在R上是增函数,a=21.2,b=()﹣0.8 =20.8,1.2>0.8>0,
∴a>b>20=1.
再由c=2log52=log54<log55=1,
可得 a>b>c,
故选A.
【点评】本题主要考查指数函数、对数函数的单调性和特殊点,属于基础题.
8.设函数f(2x)的定义域是[2,4],则函数的定义域为( )
A.[1,2] B. C.[2,8] D.[8,32]
【考点】函数的定义域及其求法.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用.
【分析】先求出2x的范围即的范围,从而求出x的范围即可.
【解答】解:∵函数f(2x)的定义域是[2,4],
∴4≤2x≤16,
∴4≤≤16,
则函数的定义域为[8,32],
故选:D.
【点评】本题考查了求函数的定义域问题,考查指数函数的性质,是一道基础题.
9.设函数f(x)满足对任意的m,n∈Z+都有f(m+n)=f(m)•f(n)且f(1)=2,则( )
A.2011 B.2010 C.4020 D.4022
【考点】抽象函数及其应用.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】由已知可得=f(1)=2,代入要求的式子化简可得.
【解答】解:∵函数f(x)满足对任意的m,n∈Z+都有f(m+n)=f(m)•f(n)且f(1)=2,
∴f(m+1)=f(m)•f(1),变形可得=f(1)=2,
∴=2010f(1)=4020
故选:C
【点评】本题考查抽象函数,得出=f(1)=2是解决问题的关键,属基础题.
10.若函数f(x)=,若f(a)>f(﹣a),则实数a的取值范围是( )
A.(﹣1,0)∪(0,1) B.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) C.(﹣1,0)∪(1,+∞) D.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)
【考点】对数值大小的比较.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】由分段函数的表达式知,需要对a的正负进行分类讨论.
【解答】解:由题意.
故选C.
【点评】本题主要考查函数的对数的单调性、对数的基本运算及分类讨论思想,属于中等题.分类函数不等式一般通过分类讨论的方式求解,解对数不等式既要注意真数大于0,也要注意底数在(0,1)上时,不等号的方向不要写错.
11.已知x∈R,符号[x]表示不超过x的最大整数,若函数f(x)=(x>0),则给出以下四个结论正确的是( )
A.函数f(x)的值域为(0,1]
B.函数f(x)没有零点
C.函数f(x)是(0,+∞)上的减函数
D.函数g(x)=f(x)﹣a有且仅有3个零点时<a≤
【考点】命题的真假判断与应用.
【专题】新定义;分类讨论;定义法;函数的性质及应用.
【分析】当0<x<1时,[x]=0,f(x)=0,故A,B错误;
C中f(0.3)=0,f(1.3)>0,可排除C;
D中因为f(x)=﹣a,有且仅有3个零点,则方程=a在(0,+∞)上有且仅有3个实数根,且a≥0.
在[x]=1时,只能有一个f(x)=a,不同的[x]对应不同的a值,对式子变形可得<a≤1,只需讨论
[x]=3,则有<a≤1;若[x]=4,则有<a≤1.最后确定a的范围.
【解答】解:当0<x<1时,[x]=0,f(x)=0,故A,B错误;
C中f(0.3)=0,f(1.3)>0,故C错误;
D中因为f(x)=﹣a,有且仅有3个零点,
则方程=a在(0,+∞)上有且仅有3个实数根,且a≥0.
∵x>0,∴[x]≥0; 若[x]=0,则=0,不合题意;
若[x]≥1,因为[x]≤x<[x]+1,
∴<≤1,
∴<a≤1,
且随着[x]的增大而增大.
故不同的[x]对应不同的a值,
故有[x]=1,2,3.
若[x]=1,则有<a≤1;
若[x]=2,则有<a≤1;
若[x]=3,则有<a≤1;
若[x]=4,则有<a≤1.
要使有三个实数根,即[x]=1,2,3.
∴<a≤.
故选D.
【点评】考查了定义法和抽象函数,难点是对题意的理解和分类讨论.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在答题卡中的横线上).
12.函数y=ax﹣1+1(a>0且a≠1)的图象必经过定点 (1,2) .
【考点】指数函数的图像变换.
【分析】由指数函数的定义可知,当指数为0时,指数式的值为1,故令指数x﹣1=0,解得x=1,y=2,故得定点(1,2).
【解答】解:令x﹣1=0,解得x=1,
此时y=a0+1=2,故得(1,2)
此点与底数a的取值无关,
故函数y=ax﹣1+1(a>0且a≠1)的图象必经过定点(1,2)
故答案为 (1,2)
【点评】本题考点是指数型函数,考查指数型函数过定点的问题.解决此类题通常是令指数为0取得定点的坐标.属于指数函数性质考查题.
13.化简25+lg5lg2+lg22﹣lg2的结果为 25 .
【考点】对数的运算性质.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】利用对数的运算法则、lg2+lg5=1即可得出.
【解答】解:原式=+lg5lg2+lg22﹣lg2
=25+lg2(lg5+lg2)﹣lg2
=25.
【点评】本题考查了对数的运算法则、lg2+lg5=1,属于基础题.
14.设函数f(x)=x2+(m﹣1)x+1在区间[0,2]上有两个零点,则实数m的取值范围是 .
【考点】函数的零点与方程根的关系.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】当f(x)在[0,2]上有两个零点时,即方程x2+(m﹣1)x+1=0在区间[0,2]上有两个不相等的实根,由此构造关于m的不等式组,解不等式组可求出m的取值范围.
【解答】解:当f(x)在[0,2]上有两个零点时,
此时方程x2+(m﹣1)x+1=0在区间[0,2]上有两个不相等的实根,
则,
解得,
实数m的取值范围
故答案为:
【点评】本题考查二次函数与方程之间的关系,二次函数在给定区间上的零点问题,要注意函数图象与x轴相切的情况,属于中档题.
15.下列各式:
(1);
(2)已知loga<1,则;
(3)函数y=2x的图象与函数y=﹣2﹣x的图象关于原点对称;
(4)函数f(x)=的定义域是R,则m的取值范围是0<m<4;
(5)函数y=ln(﹣x2+x)的递增区间为(﹣∞,].
正确的有 (3) .(把你认为正确的序号全部写上)
【考点】命题的真假判断与应用.
【专题】分类讨论;定义法;函数的性质及应用.
【分析】(1)应先算括号内,再乘方,结果应为,
(2)已知loga<1,对底数a分类讨论:当a>1时,恒成立,当0<a<1时,已知loga<logaa,可得a<;
(3)函数y=2x的中,使x,y都取相反数可得:﹣y=2﹣x,即y=﹣2﹣x,
(4)函数f(x)=的定义域是R,故mx2+mx+1>0恒成立,需对二次项系数讨论:可得△<0,或m=0,
(5)函数y=ln(﹣x2+x)的定义域为(0,1),单调区间应在定义域内.
【解答】解:(1)应先算括号内,再乘方,结果应为,故错误;
(2)已知loga<1,当a>1时,恒成立,当0<a<1时,已知loga<logaa,可得a<,故错误;
(3)函数y=2x的中,使x,y都取相反数可得:﹣y=2﹣x,即y=﹣2﹣x,故正确;
(4)函数f(x)=的定义域是R,故mx2+mx+1>0恒成立,可得△<0,或m=0,故错误;
(5)函数y=ln(﹣x2+x)的定义域为(0,1)故错误;
故答案为(3).
【点评】考查了乘方的运算,对数函数参数的讨论问题,图象的对称问题,二次函数恒大于零问题.属于基础题型,应熟练掌握.
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16.设集合A={x|﹣7≤2x﹣5≤9},S={x|k+1≤x≤2k﹣1},
(1)若S≠∅且S⊆A,求k的取值范围:
(2)当A∩S=∅时,求k的取值范围.
【考点】集合的包含关系判断及应用;集合的表示法.
【专题】计算题;分类讨论;综合法;集合.
【分析】(1)若S≠∅且S⊆A,可得,即可求k的取值范围:
(2)当A∩S=∅时,分类讨论,即可求k的取值范围.
【解答】解:(1)A={x|﹣7≤2x﹣5≤9}={x|﹣1≤x≤7},
∵S≠∅且S⊆A,
∴,
∴2≤k≤4;
(2)S=∅,则2k﹣1<k+1,∴k<2;
S≠∅,则或,∴k>6.
综上所述,k<2或k>6.
【点评】本题考查集合的运算,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.
17.据气象中心观察和预测:发生于M第的沙尘暴一直向正南方向移动,其移动速度v(km/h)与时间t(h)的函数图象如图所示,过线段OC上一点T(t,0)作横轴的垂线l,梯形OABC在直线l左侧部分的面积即为时间t(h)内沙尘暴所经过的路程s(km)
(1)直接写出v(km/h)关于t(h)的函数关系式;
(2)当t=20h,求沙尘暴所经过的路程s(km);
(3)若N城位于M地的正南方向,且距M地650km,试判断这场沙尘暴是否会侵袭到N城,如果会,在沙尘暴发生后多长时间它将侵袭到N城?如果不会,请说明理由.
【考点】分段函数的应用.
【专题】应用题;函数的性质及应用.
【分析】(1)由题意可得v=;
(2)沙尘暴所经过的路程s可看成图中梯形的面积,从而求解;
(3)由题意可得,﹣t2+70t﹣550=650,从而求解.
【解答】解:(1)由图可得,
v=
(2)当t=20h,v=30,
S=×(10+20)×30=450,
即t=20h时,沙尘暴所经过的路程为450km;
(3)由(2)得,0≤t≤20时,S<650,
当20<t≤35时,
S=450+=﹣t2+70t﹣550,
令﹣t2+70t﹣550=650,
解得,t=30,
即在沙尘暴发生30h后间它将侵袭到N城.
【点评】本题考查了学生将实际问题转化为数学问题的能力,同时考查了分段函数的应用,属于中档题.
18.已知二次函数f(x)满足f(x+1)﹣f(x)=2x﹣1,且f(0)=3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若x∈[﹣1,1]时,f(x)≥2mx恒成立,求实数m的取值集合.
【考点】二次函数的性质.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),由f(0)=3,f(x+1)﹣f(x)=2ax+a+b=2x﹣1,可求a,b,c,进而可求函数f(x);
(2)由m∈[﹣1,1]时,不等式f(x)≥2mx恒成立,可得x2﹣2x+3﹣2mx≥0在x∈[﹣1,1]上恒成立,令g(m)=﹣2mx+(x2﹣2x+3),结合一次函数的性质可得,从而可求m的范围.
【解答】解:解:(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),…..1 分
∵f(0)=3,
∴c=3,….
又f(x+1)﹣f(x)=2ax+a+b=2x﹣1,
∴a=1,b=﹣2,….
故f(x)=x2﹣2x+3….
(2)因为m∈[﹣1,1]时,不等式f(x)≥2mx恒成立,
即x2﹣2x+3﹣2mx≥0在x∈[﹣1,1]上恒成立.
令g(m)=﹣2mx+(x2﹣2x+3),
则由得:m∈[﹣3,1],
故实数m的取值范围为:[﹣3,1]
【点评】本题主要考查了利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数的恒成立求解参数问题一般转化为求解函数的最值,及利用转化与化归思想把所求二次函数转化为关于m的一次函数进行求解
19.已知f(x)为偶函数,且x>0时,.
(1)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性,并证明;
(2)若f(x)在上的值域是,求a的值;
(3)求x∈(﹣∞,0)时函数f(x)的解析式.
【考点】奇偶性与单调性的综合;函数解析式的求解及常用方法.
【专题】综合题;函数的性质及应用.
【分析】(1)利用函数的单调性的定义进行判断和证明即可
(2)由(1)可知函数f(x)在区间[,2]上的单调性,结合单调性及已知函数的 值域可求a
(3)可设x∈(﹣∞,0),则﹣x∈(0,+∞),结合已知x>0时的函数解析式及函数为偶函数可求
【解答】(本小题满分14分)
解:(1)函数f(x)在(0,+∞)上是增函数..…
证明如下:
任取0<x1<x2
f(x1)﹣f(x2)=
==.…
∵0<x1<x2
∴x1﹣x2<0,x1x2>0,
∴f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
∴f(x)在(0,+∞)上为增函数..…
(2)由(1)知函数f(x)在区间[,2]上是增函数,值域为[],.…
∴f()=,f(2)=2,.…
即,解得a=..…
(3)设x∈(﹣∞,0),则﹣x∈(0,+∞),
∴f(﹣x)=.…
又因为f(x)为偶函数,所以f(x)=f(﹣x)==..…
【点评】本题综合考查了函数的单调性、函数的奇偶性及函数的值域等知识的综合应用,解题的关键是熟练掌握函数的基本知识
20.定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足下面三个条件:
①对任意正数a,b,都有f(a)+f(b)=f(ab);
②当x>1时,f(x)<0;
③f(2)=﹣1
(I)求f(1)和的值;
(II)试用单调性定义证明:函数f(x)在(0,+∞)上是减函数;
(III)求满足f(log4x)>2的x的取值集合.
【考点】抽象函数及其应用.
【专题】综合题;函数思想;定义法;函数的性质及应用;不等式的解法及应用.
【分析】(Ⅰ)令a=b=1,代入计算即可求得f(1)=0;令a=b=2,求得f(4)=﹣2,令a=4,b=,即可得到所求值;
(Ⅱ)运用单调性的定义证明,注意运用条件可得>1,即有f()<0;
(Ⅲ)f(log4x)>2即为f(log4x)>,由(Ⅱ)f(x)在(0,+∞)上是减函数,可得不等式组,解得即可得到所求集合.
【解答】解:(Ⅰ)令a=b=1,可得2f(1)=f(1),
解得f(1)=0;
令a=b=2,可得2f(2)=f(4)=﹣2,
令a=4,b=,可得f(4)+f()=f(1)=0,
即有f()=﹣f(4)=2;
(Ⅱ)证明:设x1,x2∈(0,+∞)且x1<x2,
可得>1,即有f()<0,
则f(x2)=f(x1•)=f(x1)+f()<f(x1),
∴f(x)在(0,+∞)上是减函数;
(Ⅲ)f(log4x)>2即为
f(log4x)>,
由(Ⅱ)f(x)在(0,+∞)上是减函数
所以,即为,
解得,
故不等式的解集为(1,).
【点评】本题考查抽象函数的运用,考查赋值法求函数值的方法和运用单调性的定义证明得到,同时考查解不等式,注意运用单调性和函数的定义域,属于中档题和易错题.
21.已知函数f(x)=log9(9x+1)+kx(k∈R)是偶函数.
(1)求k的值;
(2)若函数y=f(x)的图象与直线没有交点,求b的取值范围;
(3)设,若函数f(x)与h(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.
【考点】函数奇偶性的性质;函数与方程的综合运用.
【专题】计算题.
【分析】(1)因为f(x)为偶函数所以f(﹣x)=f(x)代入求得k的值即可;
(2)函数与直线没有交点即无解,即方程log9(9x+1)﹣x=b无解.令g(x)=log9(9x+1)﹣x,则函数y=g(x)的图象与直线y=b无交点.推出g(x)为减函数得到g(x)>0,所以让b≤0就无解.
(3)函数f(x)与h(x)的图象有且只有一个公共点,即联立两个函数解析式得到方程,方程只有一个解即可.
【解答】解:(1)因为y=f(x)为偶函数,所以∀x∈R,f(﹣x)=f(x),
即log9(9﹣x+1)﹣kx=log9(9x+1)+kx对于∀x∈R恒成立.
即恒成立
即(2k+1)x=0恒成立,
而x不恒为零,所以.
(2)由题意知方程即方程log9(9x+1)﹣x=b无解.
令g(x)=log9(9x+1)﹣x,则函数y=g(x)的图象与直线y=b无交点.
因为
任取x1、x2∈R,且x1<x2,则,从而.
于是,即g(x1)>g(x2),
所以g(x)在(﹣∞,+∞)是单调减函数.
因为,所以.所以b的取值范围是(﹣∞,0].
(3)由题意知方程有且只有一个实数根.
令3x=t>0,则关于t的方程(记为(*))有且只有一个正根.
若a=1,则,不合,舍去;
若a≠1,则方程(*)的两根异号或有两相等正根.
由或﹣3;但,不合,舍去;而;
方程(*)的两根异号⇔(a﹣1)•(﹣1)<0,即﹣a+1<0,解得:a>1.
综上所述,实数a的取值范围{﹣3}∪(1,+∞).
【点评】考查学生运用函数奇偶性的能力,以及函数与方程的综合运用能力.
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