2021年高考考点完全题数学(文)考点通关练习题 第二章 函数、导数及其应用 8 word版含答案
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这是一份2021年高考考点完全题数学(文)考点通关练习题 第二章 函数、导数及其应用 8 word版含答案,共11页。试卷主要包含了基础小题,高考小题,模拟小题等内容,欢迎下载使用。
考点测试8 二次函数与幂函数一、基础小题1.已知函数f(x)=x,若0<a<b<1,则下列各式正确的是( )A.f(a)<f(b)<f<fB.f<f<f(b)<f(a)C.f(a)<f(b)<f<fD.f<f(a)<f<f(b)答案 C解析 因为函数f(x)=x在(0,+∞)上是增函数,又0<a<b<<,故选C. 2.若f(x)是幂函数,且满足=3,则f=( )A.3 B.-3 C. D.-答案 C解析 设f(x)=xn,则==2n=3,∴f=n==,故选C.3.已知函数f(x)=ax2+bx+c,若a>b>c且a+b+c=0,则它的图象可能是( )答案 D解析 由a>b>c且a+b+c=0,得a>0,c<0,所以函数图象开口向上,排除A、C.又f(0)=c<0,所以排除B,故选D.4.函数f(x)=(m2-m-1)xm2-2m-3是幂函数,且在x∈(0,+∞)上是减函数,则实数m的值为( )A.2 B.3 C.4 D.5答案 A解析 由题意知m2-m-1=1,解得m=2或m=-1,当m=2时,m2-2m-3=-3,f(x)=x-3符合题意,当m=-1时,m2-2m-3=0,f(x)=x0不合题意.综上知m=2.5.已知f(x)=x2+bx+c且f(-1)=f(3),则( )A.f(-3)<c<f B.f<c<f(-3)C.f<f(-3)<c D.c<f<f(-3)答案 D解析 c=f(0),对称轴为x=1,f=f,又∵f(x)在(-∞,1)上单调递减,∴f(-3)>f>f(0),即f(-3)>f>c.6.若函数f(x)=x2-ax-a在上的最大值为1,则实数a等于( )A.-1 B.1 C.-2 D.2答案 B解析 本题可以利用分类讨论或者代入检验两种方法.解法一:(分类讨论)当对称轴x=≤1,即a≤2时,f(x)max=f(2)=4-3a=1,解得a=1符合题意;当a>2时,f(x)max=f(0)=-a=1,解得a=-1(舍去).综上所述,实数a=1,故选B.解法二:(代入法)当a=-1时,f(x)=x2+x+1在上的最大值为f(2)=7≠1,排除A;当a=1时,f(x)=x2-x-1在上的最大值为f(2)=1,B正确;当a=-2时,f(x)=x2+2x+2在上的最大值为f(2)=10≠1,排除C;当a=2时,f(x)=x2-2x-2在上的最大值为f(0)=f(2)=-2≠1,排除D,故选B.7.已知函数f(x)=ax2+(a-3)x+1在区间C. D.答案 D解析 当a=0时,f(x)=-3x+1,满足题意;当a>0时,函数f(x)在对称轴右侧单调递增,不满足题意;当a<0时,函数f(x)的图象的对称轴为x=-,∵函数f(x)在区间.8.已知函数f(x)=则“-2≤a≤0”是“f(x)在R上单调递增”的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件答案 B解析 当a=-1时,f(x)=作出图象可知,函数f(x)在R上不是单调递增函数,所以充分性不满足;反之,若函数f(x)在R上是单调递增函数,则当a=0时满足,当a≠0时,-≤1,a<0且-≥1,解得-≤a<0.即-≤a≤0,所以能够推出-2≤a≤0,故“-2≤a≤0”是“函数f(x)在R上单调递增”的必要不充分条件.9.已知函数f(x)=tx,g(x)=(2-t)x2-4x+1.若对于任意实数x,f(x)与g(x)中至少有一个为正数,则实数t的取值范围是( )A.(-∞,-2)∪(0,2] B.(-2,2]C.(-∞,-2) D.(0,+∞)答案 A解析 对于函数g(x)=(2-t)x2-4x+1,Δ=16-4(2-t)×1=8+4t.当t=0时,f(x)=0,Δ>0,g(x)有正有负,不符合题意,故排除B;当t=2时,f(x)=2x,g(x)=-4x+1,符合题意,故排除C;当t>2时,f(x)=tx,g(x)=(2-t)x2-4x+1,当x趋近于-∞时,f(x)与g(x)都为负值,不符合题意,故排除D,故选A.10.已知函数f(x)=x2+bx+1是R上的偶函数,则实数b=________,不等式f(x-1)<x的解集为________.答案 0 (1,2)解析 因为f(x)=x2+bx+1是R上的偶函数,所以b=0,则f(x)=x2+1,解不等式(x-1)2+1<x,即x2-3x+2<0,得1<x<2.11.已知函数f(x)=为奇函数,则a+b=________.答案 0解析 因为函数f(x)是奇函数,所以当x<0时,-x>0,所以f(x)=x2+x,f(-x)=ax2-bx,而f(-x)=-f(x),即-x2-x=ax2-bx,所以a=-1,b=1,故a+b=0.12.已知函数f(x)=不等式f(x+a)>f(2a-x)在上恒成立,则实数a的取值范围是________.答案 (-∞,-2)解析 函数y=x2-4x+3的图象的对称轴是x=2,该函数在(-∞,0]上单调递减,∴x2-4x+3≥3.同理可得函数y=-x2-2x+3在(0,+∞)上单调递减,∴-x2-2x+3<3,∴f(x)在R上单调递减,由f(x+a)>f(2a-x),得x+a<2a-x,即2x<a,∴2x<a在上恒成立,∴2(a+1)<a,解得a<-2,∴实数a的取值范围是(-∞,-2).二、高考小题答案 A解析 14.在同一直角坐标系中,函数f(x)=xa(x>0),g(x)=logax的图象可能是( )答案 D解析 因为a>0,所以f(x)=xa在(0,+∞)上为增函数,故A错.在B中,由f(x)的图象知a>1,由g(x)的图象知0<a<1,矛盾,故B错.在C中,由f(x)的图象知0<a<1,由g(x)的图象知a>1,矛盾,故C错.在D中,由f(x)的图象知0<a<1,由g(x)的图象知0<a<1,相符,故选D.15.加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率p与加工时间t(单位:分钟)满足函数关系p=at2+bt+c(a,b,c是常数),下图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为( )A.3.50分钟 B.3.75分钟C.4.00分钟 D.4.25分钟答案 B解析 由已知得解得∴p=-0.2t2+1.5t-2=-2+,∴当t==3.75时p最大,即最佳加工时间为3.75分钟.故选B.16.设函数f(x)=则使得f(x)≤2成立的x的取值范围是________.答案 (-∞,8]解析 f(x)≤2⇒或⇒或⇒x<1或1≤x≤8⇒x≤8,故填(-∞,8].17.若a,b是函数f(x)=x2-px+q(p>0,q>0)的两个不同的零点,且a,b,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p+q的值等于________.答案 9解析 依题意有a,b是方程x2-px+q=0的两根,则a+b=p,ab=q,由p>0,q>0可知a>0,b>0.由题意可知ab=(-2)2=4=q,a-2=2b或b-2=2a,将a-2=2b代入ab=4可解得a=4,b=1,此时a+b=5,将b-2=2a代入ab=4可解得a=1,b=4,此时a+b=5,则p=5,故p+q=9.三、模拟小题18.若函数f(x)=x2+a|x-2|在(0,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是( )A. B.C.(-∞,-4] D..19. 幂函数y=x-1,y=xm与y=xn在第一象限内的图象如图所示,则m与n的取值情况为( )A.-1<m<0<n<1B.-1<n<0<mC.-1<m<0<nD.-1<n<0<m<1答案 D解析 在第一象限作出幂函数y=x,y=x0的图象,在(0,1)内作直线x=x0与各图象有交点,如图,由“点低指数大”,知-1<n<0<m<1,故选D.20.已知函数f(x)=x2+x+c,若f(0)>0,f(p)<0,则必有( )A.f(p+1)>0 B.f(p+1)<0C.f(p+1)=0 D.f(p+1)的符号不能确定答案 A解析 函数f(x)=x2+x+c的对称轴为x=-,又因为f(0)>0,f(p)<0,故-1<p<0,p+1>0,所以f(p+1)>0.21.已知幂函数f(x)的图象经过点,P(x1,y1),Q(x2,y2)(x1<x2)是函数图象上的任意不同两点,给出以下结论:①x1f(x1)>x2f(x2);②x1f(x1)<x2f(x2);③>;④<.其中正确结论的序号是( )A.①② B.①③ C.②④ D.②③答案 D解析 设函数f(x)=xα,由点在函数图象上得α=,解得α=,故f(x)=x.故g(x)=xf(x)=x为(0,+∞)上的增函数,故①错误,②正确;而h(x)==x为(0,+∞)上的减函数,故③正确,④错误.22.若函数y=x2-3x-4的定义域为,值域为,则m的取值范围是( )A. B.C. D.答案 D解析 二次函数图象的对称轴为x=,且f=-,f(3)=f(0)=-4,由图得m∈. 23.已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的值域为若方程x2+ax+2b=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(1,2)内,则的取值范围是________.答案 解析 令f(x)=x2+ax+2b,∵方程x2+ax+2b=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(1,2)内,∴作出满足上述不等式组对应的点(a,b)所在的平面区域,得到△ABC及其内部,如图所示的阴影部分(不含边界),其中A(-3,1),B(-2,0),C(-1,0).设点E(a,b)为区域内的任意一点,则k=表示点E(a,b)与点D(1,2)连线的斜率.∵kAD==,kCD==1,结合图形知道:kAD<k<kCD,∴k的取值范围是.一、高考大题1.设函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R).(1)当b=+1时,求函数f(x)在上的最小值g(a)的表达式;(2)已知函数f(x)在上存在零点,0≤b-2a≤1.求b的取值范围.解 (1)当b=+1时,f(x)=2+1,故函数f(x)图象的对称轴为直线x=-.当a≤-2时,g(a)=f(1)=+a+2;当-2<a≤2时,g(a)=f=1;当a>2时,g(a)=f(-1)=-a+2.综上,g(a)=(2)设s,t为方程f(x)=0的解,且-1≤t≤1,则由于0≤b-2a≤1,因此≤s≤(-1≤t≤1).当0≤t≤1时,≤st≤,由于-≤≤0和-≤≤9-4,所以-≤b≤9-4.当-1≤t<0时,≤st≤,由于-2≤<0和-3≤<0,所以-3≤b<0.故b的取值范围是.二、模拟大题2.已知函数f(x)=ax2+bx+1(a,b为实数,a≠0,x∈R).(1)若函数f(x)的图象过点(-2,1),且方程f(x)=0有且只有一个根,求f(x)的表达式;(2)在(1)的条件下,当x∈时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求实数k的取值范围.解 (1)因为f(-2)=1,即4a-2b+1=1,所以b=2a.因为方程f(x)=0有且只有一个根,所以Δ=b2-4a=0,所以4a2-4a=0,所以a=1,所以b=2,所以f(x)=(x+1)2.(2)g(x)=f(x)-kx=x2+2x+1-kx=x2-(k-2)x+1=2+1-.由g(x)的图象知:要满足题意,则≥2或≤-1,即k≥6或k≤0,∴所求实数k的取值范围为(-∞,0]∪已知函数f(x)=x2-2ax+5(a>1).(1)若f(x)的定义域和值域是,求实数a的值;(2)若f(x)在(-∞,2]上是减函数,且对任意的x1,x2∈,总有|f(x1)-f(x2)|≤4,求实数a的取值范围.解 (1)因为f(x)=(x-a)2+5-a2(a>1),所以f(x)在上是减函数,又f(x)的定义域和值域均为,所以即解得a=2.(2)因为f(x)在(-∞,2]上是减函数,所以a≥2,又x=a∈,且(a+1)-a≤(a+1)-2=a-1,所以f(x)max=f(1)=6-2a,f(x)min=f(a)=5-a2,因为对任意的x1,x2∈,总有|f(x1)-f(x2)|≤4,所以f(x)max-f(x)min≤4,即(6-2a)-(5-a2)≤4,解得-1≤a≤3,又a≥2,所以2≤a≤3.综上,实数a的取值范围是.4.已知函数y=f(x),若存在x0,使得f(x0)=x0,则称x0是函数y=f(x)的一个不动点,设二次函数f(x)=ax2+(b+1)x+b-2(a≠0).(1)当a=2,b=1时,求函数f(x)的不动点;(2)若对于任意实数b,函数f(x)恒有两个不同的不动点,求实数a的取值范围;(3)在(2)的条件下,若函数y=f(x)的图象上A,B两点的横坐标是函数f(x)的不动点,且直线y=kx+是线段AB的垂直平分线,求实数b的取值范围.解 (1)当a=2,b=1时,f(x)=2x2+2x-1,由2x2+2x-1=x,得x1=-1,x2=.所以函数f(x)的不动点为x1=-1,x2=.(2)因为对于任意实数b,函数f(x)恒有两个不同的不动点,所以对于任意实数b,方程f(x)=x恒有两个不相等的实数根,即方程ax2+bx+b-2=0恒有两个不相等的实数根,所以Δx=b2-4a(b-2)>0,即对于任意实数b,b2-4ab+8a>0,所以Δb=(-4a)2-4×8a<0,解得0<a<2.(3)设A(x1,x1),B(x2,x2),由题意知函数f(x)的两个不同的不动点为x1,x2,则x1,x2是ax2+bx+b-2=0的两个不等实根,所以x1+x2=-,直线AB的斜率为1,线段AB的中点坐标为.因为直线y=kx+是线段AB的垂直平分线,所以k=-1,且在直线y=kx+上,则-=+,a∈(0,2),所以b=-=-≥-=-,当且仅当a=1时等号成立.又由b=-知b<0,所以实数b的取值范围是.
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