高考数学二轮复习讲义(新高考版)专题1第2讲基本初等函数、函数与方程(学生版+解析)
展开考点一 基本初等函数的图象与性质
1.指数函数y=ax(a>0,a≠1)与对数函数y=lgax(a>0,a≠1)互为反函数,其图象关于y=x对称,它们的图象和性质分01两种情况,着重关注两函数图象的异同.
2.幂函数y=xα的图象和性质,主要掌握α=1,2,3,eq \f(1,2),-1五种情况.
【热点突破】
【典例】1 (1)已知f(x)=2x-1,g(x)=1-x2,规定:当|f(x)|≥g(x)时,h(x)=|f(x)|;当|f(x)|
B.有最大值1,无最小值
C.有最小值-1,无最大值
D.有最大值-1,无最小值
(2)已知函数f(x)=ex+2(x<0)与g(x)=ln(x+a)+2的图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1,e))) B.(-∞,e)
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,e),e)) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-e,\f(1,e)))
【拓展训练】1 (1)函数f(x)=ln(x2+2)-ex-1的大致图象可能是( )
(2)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=1-2-x,则不等式f(x)<-eq \f(1,2)的解集是( )
A.(-∞,-1) B.(-∞,-1]
C.(1,+∞) D.[1,+∞)
【要点提炼】
考点二 函数的零点
判断函数零点个数的方法:
(1)利用零点存在性定理判断法.
(2)代数法:求方程f(x)=0的实数根.
(3)几何法:对于不易求根的方程,将它与函数y=f(x)的图象联系起来,利用函数的性质找出零点或利用两个函数图象的交点求解.在利用函数性质时,可用求导的方法判断函数的单调性.
考向1 函数零点的判断
【典例】2 (1)(2020·长沙调研)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(xex,x≤0,,2-|x-1|,x>0,))若函数g(x)=f(x)-m有两个不同的零点x1,x2,则x1+x2等于( )
A.2 B.2或2+eq \f(1,e)
C.2或3 D.2或3或2+eq \f(1,e)
(2)设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R,都有f(x+2)=f(2-x),当x∈[-2,0]时,f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(2),2)))x-1,则关于x的方程f(x)-lg8(x+2)=0在区间(-2,6)上根的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【特点突破】
考向2 求参数的值或取值范围
【典例】3 (1)已知关于x的方程9-|x-2|-4·3-|x-2|-a=0有实数根,则实数a的取值范围是________.
(2)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+3,x>a,,x2+6x+3,x≤a,))若函数g(x)=f(x)-2x恰有2个不同的零点,则实数a的取值范围为____________________.
【拓展训练】2 (1)已知偶函数y=f(x)(x∈R)满足f(x)=x2-3x(x≥0),若函数g(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(lg2x,x>0,,-\f(1,x),x<0,))则y=f(x)-g(x)的零点个数为( )
A.1 B.3 C.2 D.4
(2)(多选)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+2a,x<0,,x2-ax,x≥0,))若关于x的方程f(f(x))=0有8个不同的实根,则a的值可能为( )
A.-6 B.8 C.9 D.12
专题训练
一、单项选择题
1.(2020·全国Ⅰ)设alg34=2,则4-a等于( )
A.eq \f(1,16) B.eq \f(1,9) C.eq \f(1,8) D.eq \f(1,6)
2.函数f(x)=ln x+2x-6的零点一定位于区间( )
A.(1,2) B.(2,3) C.(3,4) D.(4,5)
3.在同一直角坐标系中,函数f(x)=2-ax和g(x)=lga(x+2)(a>0且a≠1)的大致图象可能为( )
4.(2020·广东省揭阳三中模拟)已知a,b,c满足4a=6,b=,c3=eq \f(3,5),则( )
A.aC.c5.(2020·全国Ⅲ)Lgistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领城.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病典例数I(t)(t的单位:天)的Lgistic模型:I(t)=eq \f(K,1+e-0.23t-53),其中K为最大确诊病典例数.当I(t*)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t*约为(ln 19≈3)( )
A.60 B.63 C.66 D.69
6.(2020·泉州模拟)若函数y=lga(x2-ax+1)有最小值,则a的取值范围是( )
A.1C.07.(2020·太原质检)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ex,x>0,,-2x2+4x+1,x≤0))
(e为自然对数的底数),若函数g(x)=f(x)+kx恰好有两个零点,则实数k等于( )
A.-2e B.e C.-e D.2e
8.已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a,x=0,,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,e)))|x|+1,x≠0,))若关于x的方程2f2(x)-(2a+3)f(x)+3a=0有五个不同的解,则a的取值范围是( )
A.(1,2) B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),2))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(3,2))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(3,2)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),2))
二、多项选择题
9.(2020·临沂模拟)若10a=4,10b=25,则( )
A.a+b=2 B.b-a=1
C.ab>8lg22 D.b-a>lg 6
10.已知函数f(x)=lga(x+1),g(x)=lga(1-x),a>0,a≠1,则( )
A.函数f(x)+g(x)的定义域为(-1,1)
B.函数f(x)+g(x)的图象关于y轴对称
C.函数f(x)+g(x)在定义域上有最小值0
D.函数f(x)-g(x)在区间(0,1)上是减函数
11.(2020·淄博模拟)已知函数y=f(x)是R上的奇函数,对于任意x∈R,都有f(x+4)=f(x)+f(2)成立.当x∈[0,2)时,f(x)=2x-1.给出下列结论,其中正确的是( )
A.f(2)=0
B.点(4,0)是函数y=f(x)图象的一个对称中心
C.函数y=f(x)在区间[-6,-2]上单调递增
D.函数y=f(x)在区间[-6,6]上有3个零点
12.对于函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(sin πx,x∈[0,2],,\f(1,2)fx-2,x∈2,+∞,))则下列结论正确的是( )
A.任取x1,x2∈[2,+∞),都有|f(x1)-f(x2)|≤1
B.函数y=f(x)在[4,5]上单调递增
C.函数y=f(x)-ln(x-1)有3个零点
D.若关于x的方程f(x)=m(m<0)恰有3个不同的实根x1,x2,x3,则x1+x2+x3=eq \f(13,2)
三、填空题
13.(2019·全国Ⅱ)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=-eax.若f(ln 2)=8,则a=________.
14.已知函数f(x)=|lg x|,若f(a)=f(b)(a≠b),则函数g(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+2\r(2)x+5,x≤0,,\f(ax2+2b,x),x>0))的最小值为________.
15.定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\f(2x,x+1),x∈[0,1,,1-|x-3|,x∈[1,+∞,))则函数F(x)=f(x)-eq \f(1,π)的所有零点之和为________.
16.对于函数f(x)与g(x),若存在λ∈{x∈R|f(x)=0},μ∈{x∈R|g(x)=0},使得|λ-μ|≤1,则称函数f(x)与g(x)互为“零点密切函数”,现已知函数f(x)=ex-2+x-3与g(x)=x2-ax-x+4互为“零点密切函数”,则实数a的取值范围是________.
专题一 第2讲 基本初等函数、函数与方程
【要点提炼】
考点一 基本初等函数的图象与性质
1.指数函数y=ax(a>0,a≠1)与对数函数y=lgax(a>0,a≠1)互为反函数,其图象关于y=x对称,它们的图象和性质分01两种情况,着重关注两函数图象的异同.
2.幂函数y=xα的图象和性质,主要掌握α=1,2,3,eq \f(1,2),-1五种情况.
【热点突破】
【典例】1 (1)已知f(x)=2x-1,g(x)=1-x2,规定:当|f(x)|≥g(x)时,h(x)=|f(x)|;当|f(x)|
B.有最大值1,无最小值
C.有最小值-1,无最大值
D.有最大值-1,无最小值
【答案】 C
【解析】 画出y=|f(x)|=|2x-1|与y=g(x)=1-x2的图象,它们交于A,B两点.由“规定”,在A,B两侧,|f(x)|≥g(x),故h(x)=|f(x)|;在A,B之间,|f(x)|
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1,e))) B.(-∞,e)
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,e),e)) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-e,\f(1,e)))
【答案】 B
【解析】 由题意知,方程f(-x)-g(x)=0在(0,+∞)上有解,
即e-x+2-ln(x+a)-2=0在(0,+∞)上有解,
即函数y=e-x与y=ln(x+a)的图象在(0,+∞)上有交点.
函数y=ln(x+a)可以看作由y=ln x左右平移得到,
当a=0时,两函数有交点,
当a<0时,向右平移,两函数总有交点,
当a>0时,向左平移,由图可知,将函数y=ln x的图象向左平移到过点(0,1)时,两函数的图象在(0,+∞)上不再有交点,
把(0,1)代入y=ln(x+a),得1=ln a,即a=e,∴a
【拓展训练】1 (1)函数f(x)=ln(x2+2)-ex-1的大致图象可能是( )
【答案】 A
【解析】 当x→+∞时,f(x)→-∞,故排除D;函数f(x)的定义域为R,且在R上连续,故排除B;f(0)=ln 2-e-1,由于ln 2>ln eq \r(e)=eq \f(1,2),e-1
(2)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=1-2-x,则不等式f(x)<-eq \f(1,2)的解集是( )
A.(-∞,-1) B.(-∞,-1]
C.(1,+∞) D.[1,+∞)
【答案】 A
【解析】 当x>0时,f(x)=1-2-x>0.
又f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(x)<-eq \f(1,2)的解集和f(x)>eq \f(1,2)的解集关于原点对称,由1-2-x>eq \f(1,2)得2-x
【要点提炼】
考点二 函数的零点
判断函数零点个数的方法:
(1)利用零点存在性定理判断法.
(2)代数法:求方程f(x)=0的实数根.
(3)几何法:对于不易求根的方程,将它与函数y=f(x)的图象联系起来,利用函数的性质找出零点或利用两个函数图象的交点求解.在利用函数性质时,可用求导的方法判断函数的单调性.
考向1 函数零点的判断
【典例】2 (1)(2020·长沙调研)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(xex,x≤0,,2-|x-1|,x>0,))若函数g(x)=f(x)-m有两个不同的零点x1,x2,则x1+x2等于( )
A.2 B.2或2+eq \f(1,e)
C.2或3 D.2或3或2+eq \f(1,e)
【答案】 D
【解析】 当x≤0时,
f′(x)=(x+1)ex,
当x<-1时,f′(x)<0,
故f(x)在(-∞,-1)上单调递减,
当-1
故f(x)在(-1,0]上单调递增,
所以x≤0时,f(x)的最小值为f(-1)=-eq \f(1,e).
又当x≥1时,f(x)=3-x,当0
由图可知1
若m=-eq \f(1,e),则x1+x2=-1+3+eq \f(1,e)=2+eq \f(1,e).
(2)设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R,都有f(x+2)=f(2-x),当x∈[-2,0]时,f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(2),2)))x-1,则关于x的方程f(x)-lg8(x+2)=0在区间(-2,6)上根的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】 C
【解析】 对于任意的x∈R,都有f(2+x)=f(2-x),
∴f(x+4)=f[2+(x+2)]=f[2-(x+2)]=f(-x)=f(x),
∴函数f(x)是一个周期函数,且T=4.
又∵当x∈[-2,0]时,f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(2),2)))x-1,且函数f(x)是定义在R上的偶函数,
且f(6)=1,则函数y=f(x)与y=lg8(x+2)在区间(-2,6)上的图象如图所示,
根据图象可得y=f(x)与y=lg8(x+2)在区间(-2,6)上有3个不同的交点,即f(x)-lg8(x+2)=0在区间(-2,6)上有3个根.
【特点突破】
考向2 求参数的值或取值范围
【典例】3 (1)已知关于x的方程9-|x-2|-4·3-|x-2|-a=0有实数根,则实数a的取值范围是________.
【答案】 [-3,0)
【解析】 设t=3-|x-2|(0
又t2-4t=(t-2)2-4(0
∴实数a的取值范围是[-3,0).
(2)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+3,x>a,,x2+6x+3,x≤a,))若函数g(x)=f(x)-2x恰有2个不同的零点,则实数a的取值范围为____________________.
【答案】 [-3,-1)∪[3,+∞)
【解析】 由题意得g(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+3-2x,x>a,,x2+6x+3-2x,x≤a,))
即g(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(3-x,x>a,,x2+4x+3,x≤a,))
如图所示,
因为g(x)恰有两个不同的零点,
即g(x)的图象与x轴有两个交点.
若当x≤a时,g(x)=x2+4x+3有两个零点,
则令x2+4x+3=0,解得x=-3或x=-1,
则当x>a时,g(x)=3-x没有零点,所以a≥3.
若当x≤a时,g(x)=x2+4x+3有一个零点,
则当x>a时,g(x)=3-x必有一个零点,
即-3≤a<-1,
综上所述,a∈[-3,-1)∪[3,+∞).
【方法总结】 利用函数零点的情况求参数值(或取值范围)的三种方法
【拓展训练】2 (1)已知偶函数y=f(x)(x∈R)满足f(x)=x2-3x(x≥0),若函数g(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(lg2x,x>0,,-\f(1,x),x<0,))则y=f(x)-g(x)的零点个数为( )
A.1 B.3 C.2 D.4
【答案】 B
【解析】 作出函数f(x)与g(x)的图象如图,由图象可知两个函数有3个不同的交点,所以函数y=f(x)-g(x)有3个零点.
(2)(多选)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+2a,x<0,,x2-ax,x≥0,))若关于x的方程f(f(x))=0有8个不同的实根,则a的值可能为( )
A.-6 B.8 C.9 D.12
【答案】 CD
【解析】 当a≤0时,f(x)仅有一个零点x=0,故f(f(x))=0有8个不同的实根不可能成立.当a>0时,f(x)的图象如图所示,
当f(f(x))=0时,f1(x)=-2a,f2(x)=0,f3(x)=a.又f(f(x))=0有8个不同的实根,故f1(x)=
-2a有三个根,f2(x)=0有三个根,f3(x)=a有两个根,又x2-ax=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(a,2)))2-eq \f(a2,4),所以-2a>-eq \f(a2,4)且a<2a,解得a>8且a>0,综上可知,a>8.
专题训练
一、单项选择题
1.(2020·全国Ⅰ)设alg34=2,则4-a等于( )
A.eq \f(1,16) B.eq \f(1,9) C.eq \f(1,8) D.eq \f(1,6)
【答案】 B
【解析】 方法一 因为alg34=2,
所以lg34a=2,
所以4a=32=9,
所以4-a=eq \f(1,4a)=eq \f(1,9).
方法二 因为alg34=2,
所以a=eq \f(2,lg34)=2lg43=lg432=lg49,
所以4-a===9-1=eq \f(1,9).
2.函数f(x)=ln x+2x-6的零点一定位于区间( )
A.(1,2) B.(2,3) C.(3,4) D.(4,5)
【答案】 B
【解析】 函数f(x)=ln x+2x-6在其定义域上连续且单调,
f(2)=ln 2+2×2-6=ln 2-2<0,
f(3)=ln 3+2×3-6=ln 3>0,
故函数f(x)=ln x+2x-6的零点在区间(2,3)上.
3.在同一直角坐标系中,函数f(x)=2-ax和g(x)=lga(x+2)(a>0且a≠1)的大致图象可能为( )
【答案】 A
【解析】 由题意知,当a>0时,函数f(x)=2-ax为减函数.若01,则函数f(x)=2-ax的零点x0=eq \f(2,a)∈(0,2),且函数g(x)=lga(x+2)在(-2,+∞)上为增函数.故A正确.
4.(2020·广东省揭阳三中模拟)已知a,b,c满足4a=6,b=,c3=eq \f(3,5),则( )
A.aC.c【答案】 B
【解析】 4a=6>4,a>1,b==-2,c3=eq \f(3,5)<1,0
5.(2020·全国Ⅲ)Lgistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领城.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病典例数I(t)(t的单位:天)的Lgistic模型:I(t)=eq \f(K,1+e-0.23t-53),其中K为最大确诊病典例数.当I(t*)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t*约为(ln 19≈3)( )
A.60 B.63 C.66 D.69
【答案】 C
【解析】 因为I(t)=eq \f(K,1+e-0.23t-53),
所以当I(t*)=0.95K时,=0.95K,
即=0.95,
即1+=eq \f(1,0.95),
即=eq \f(1,0.95)-1,
∴=19,
∴0.23(t*-53)=ln 19,
∴t*=eq \f(ln 19,0.23)+53≈eq \f(3,0.23)+53≈66.
6.(2020·泉州模拟)若函数y=lga(x2-ax+1)有最小值,则a的取值范围是( )
A.1C.0【答案】 A
【解析】 令u(x)=x2-ax+1,函数y=lga(x2-ax+1)有最小值,∴a>1,且u(x)min>0,∴Δ=a2-4<0,
∴17.(2020·太原质检)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ex,x>0,,-2x2+4x+1,x≤0))
(e为自然对数的底数),若函数g(x)=f(x)+kx恰好有两个零点,则实数k等于( )
A.-2e B.e C.-e D.2e
【答案】 C
【解析】 g(x)=f(x)+kx=0,即f(x)=-kx,如图所示,画出函数y=f(x)和y=-kx的图象,
-2x2+4x+1=-kx,
即2x2-(4+k)x-1=0,
设方程的两根为x1,x2,
则Δ=(4+k)2+8>0,且x1x2=-eq \f(1,2),
故g(x)在x<0时有且仅有一个零点,
y=-kx与y=f(x)在x>0时相切.
当x>0时,设切点为(x0,-kx0),f(x)=ex,
f′(x)=ex,f′(x0)==-k,=-kx0,
解得x0=1,k=-e.
8.已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a,x=0,,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,e)))|x|+1,x≠0,))若关于x的方程2f2(x)-(2a+3)f(x)+3a=0有五个不同的解,则a的取值范围是( )
A.(1,2) B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),2))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(3,2))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(3,2)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),2))
【答案】 D
【解析】 作出f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,e)))|x|+1,x≠0的图象如图所示.
设t=f(x),则原方程化为2t2-(2a+3)t+3a=0,
解得t1=a,t2=eq \f(3,2).
由图象可知,若关于x的方程2f2(x)-(2a+3)f(x)+3a=0有五个不同的实数解,只有当直线y=a与函数y=f(x)的图象有三个不同的交点时才满足条件,
所以1又方程2t2-(2a+3)t+3a=0有两个不相等的实数根,
所以Δ=(2a+3)2-4×2×3a=(2a-3)2>0,
解得a≠eq \f(3,2),综上,得1二、多项选择题
9.(2020·临沂模拟)若10a=4,10b=25,则( )
A.a+b=2 B.b-a=1
C.ab>8lg22 D.b-a>lg 6
【答案】 ACD
【解析】 由10a=4,10b=25,得a=lg 4,b=lg 25,则a+b=lg 4+lg 25=lg 100=2,故A正确;b-a=lg 25-lg 4=lg eq \f(25,4)>lg 6且lg eq \f(25,4)<1,故B错误,D正确;ab=lg 4·lg 25=4lg 2·lg 5>
4lg 2·lg 4=8lg22,故C正确.
10.已知函数f(x)=lga(x+1),g(x)=lga(1-x),a>0,a≠1,则( )
A.函数f(x)+g(x)的定义域为(-1,1)
B.函数f(x)+g(x)的图象关于y轴对称
C.函数f(x)+g(x)在定义域上有最小值0
D.函数f(x)-g(x)在区间(0,1)上是减函数
【答案】 AB
【解析】 ∵f(x)=lga(x+1),g(x)=lga(1-x),a>0,a≠1,∴f(x)+g(x)=lga(x+1)+lga(1-x),由x+1>0且1-x>0得-1
11.(2020·淄博模拟)已知函数y=f(x)是R上的奇函数,对于任意x∈R,都有f(x+4)=f(x)+f(2)成立.当x∈[0,2)时,f(x)=2x-1.给出下列结论,其中正确的是( )
A.f(2)=0
B.点(4,0)是函数y=f(x)图象的一个对称中心
C.函数y=f(x)在区间[-6,-2]上单调递增
D.函数y=f(x)在区间[-6,6]上有3个零点
【答案】 AB
【解析】 对于A,因为f(x)为奇函数且对任意x∈R,都有f(x+4)=f(x)+f(2),令x=-2,则f(2)=f(-2)+f(2)=0,故A正确;对于B,由A知,f(2)=0,则f(x+4)=f(x),则4为f(x)的一个周期,因为f(x)的图象关于原点(0,0)成中心对称,则(4,0)是函数f(x)图象的一个对称中心,故B正确;对于C,因为f(-6)=0,f(-5)=f(-5+4)=f(-1)=-f(1)=-1,-6<-5,而f(-6)>f(-5),所以f(x)在区间[-6,-2]上不是单调递增的,故C错误;对于D,因为f(0)=0,f(2)=0,所以f(-2)=0,又4为f(x)的一个周期,所以f(4)=0,f(6)=0,f(-4)=0,
f(-6)=0,所以函数y=f(x)在区间[-6,6]上有7个零点,故D错误.
12.对于函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(sin πx,x∈[0,2],,\f(1,2)fx-2,x∈2,+∞,))则下列结论正确的是( )
A.任取x1,x2∈[2,+∞),都有|f(x1)-f(x2)|≤1
B.函数y=f(x)在[4,5]上单调递增
C.函数y=f(x)-ln(x-1)有3个零点
D.若关于x的方程f(x)=m(m<0)恰有3个不同的实根x1,x2,x3,则x1+x2+x3=eq \f(13,2)
【答案】 ACD
【解析】 f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(sin πx,x∈[0,2],,\f(1,2)fx-2,x∈2,+∞))的图象如图所示,
当x∈[2,+∞)时,f(x)的最大值为eq \f(1,2),最小值为-eq \f(1,2),∴任取x1,x2∈[2,+∞ ),都有|f(x1)-f(x2)|≤ 1恒成立,故A正确;函数y=f(x)在[4,5]上的单调性和在[0,1]上的单调性相同,则函数y=f(x)在[4,5]上不单调,故B错误;作出y=ln(x-1)的图象,结合图象,易知y=ln(x-1)的图象与f(x)的图象有3个交点,∴函数y=f(x)-ln(x-1)有3个零点,故C正确;若关于x的方程f(x)=m(m<0)恰有3个不同的实根x1,x2,x3,不妨设x1
13.(2019·全国Ⅱ)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=-eax.若f(ln 2)=8,则a=________.
【答案】 -3
【解析】 当x>0时,-x<0,f(-x)=-e-ax.因为函数f(x)为奇函数,所以当x>0时,f(x)=
-f(-x)=e-ax,所以f(ln 2)=e-aln 2=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))a=8,所以a=-3.
14.已知函数f(x)=|lg x|,若f(a)=f(b)(a≠b),则函数g(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+2\r(2)x+5,x≤0,,\f(ax2+2b,x),x>0))的最小值为________.
【答案】 2eq \r(2)
【解析】 因为|lg a|=|lg b|,所以不妨令a则有-lg a=lg b,所以ab=1,b=eq \f(1,a)(0所以g(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+\r(2)2+3,x≤0,,ax+\f(2,ax),x>0,))
当x≤0时,g(x)=(x+eq \r(2))2+3≥3,取等号时x=-eq \r(2);
当x>0时,g(x)=ax+eq \f(2,ax)≥2eq \r(ax·\f(2,ax))=2eq \r(2),
当且仅当x=eq \f(\r(2),a)时,等号成立,
综上可知,g(x)min=2eq \r(2).
15.定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\f(2x,x+1),x∈[0,1,,1-|x-3|,x∈[1,+∞,))则函数F(x)=f(x)-eq \f(1,π)的所有零点之和为________.
【答案】 eq \f(1,1-2π)
【解析】 由题意知,当x<0时,
f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\f(2x,1-x),x∈-1,0,,|x+3|-1,x∈-∞,-1],))作出函数f(x)的图象如图所示,
设函数y=f(x)的图象与y=eq \f(1,π)交点的横坐标从左到右依次为x1,x2,x3,x4,x5,由图象的对称性可知,x1+x2=-6,x4+x5=6,x1+x2+x4+x5=0,令-eq \f(2x,1-x)=eq \f(1,π),解得x3=eq \f(1,1-2π),所以函数F(x)=f(x)-eq \f(1,π)的所有零点之和为eq \f(1,1-2π).
16.对于函数f(x)与g(x),若存在λ∈{x∈R|f(x)=0},μ∈{x∈R|g(x)=0},使得|λ-μ|≤1,则称函数f(x)与g(x)互为“零点密切函数”,现已知函数f(x)=ex-2+x-3与g(x)=x2-ax-x+4互为“零点密切函数”,则实数a的取值范围是________.
【答案】 [3,4]
【解析】 由题意知,函数f(x)的零点为x=2,
设g(x)的零点为μ,满足|2-μ|≤1,
因为|2-μ|≤1,所以1≤μ≤3.
方法一 因为函数g(x)的图象开口向上,
所以要使g(x)的至少一个零点落在区间[1,3]上,
则需满足g(1)g(3)≤0,或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(g1>0,,g3>0,,Δ≥0,,1<\f(a+1,2)<3,))
解得eq \f(10,3)≤a≤4,或3≤a
方法二 因为g(μ)=μ2-aμ-μ+4=0,
a=eq \f(μ2-μ+4,μ)=μ+eq \f(4,μ)-1,
因为1≤μ≤3,所以3≤a≤4.
故实数a的取值范围为[3,4].
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