
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江苏省盐城市阜宁县2020-2021学年高一上学期期末数学试卷 (解析版)
展开2020-2021学年江苏省盐城市阜宁县高一(上)期末数学试卷
一、单项选择题(共8小题).
1.函数f(x)=sin2x的最小正周期是( )
A. B.π C.2π D.4π
2.设集合U={0,1,3,5,6,8},A={1,5,8},B={2},则(∁UA)∪B=( )
A.{0,2,3,6} B.{0,3,6} C.{1,2,5,8} D.∅
3.命题“∀x∈R,2x>2x+1”的否定为( )
A.∀x∈R,2x<2x+1 B.∀x∈R,2x≤2x+1
C.∃x∈R,2x>2x+1 D.∃x∈R,2x≤2x+1
4.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2﹣x,则f(1)=( )
A.﹣3 B.﹣1 C.1 D.3
5.sin(﹣)=( )
A.﹣ B.﹣ C. D.
6.我国著名数学家华罗庚先生曾说:数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休.在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式来琢磨函数的特征,如函数y=的图象大致为( )
A. B.
C. D.
7.已知x>0,y>0,x+2y=1,则的最小值是( )
A.2 B.3+2 C.6 D.8
8.中国的5G技术领先世界,5G技术的数学原理之一便是著名的香农公式:.它表示在受噪声干扰的信道中,最大信息传递速度C取决于信道带宽W、信道内信号的平均功率S、信道内部的高斯噪声功率N的大小.其中叫做信噪比,当信噪比较大时,公式中真数中的1可以忽略不计.按照香农公式,若不改变带宽W,而将信噪比从100提升至900,则C大约增加了( )(lg2≈0.3010,lg3≈0.4771)
A.28% B.38% C.48% D.68%
二、多项选择题(共4小题).
9.已知不等式ax2+bx+c>0的解集为,则下列结论正确的是( )
A.a<0 B.c<0 C.a﹣b+c>0 D.a+b+c>0
10.下列说法正确的是( )
A.已知方程ex=8﹣x的解在(k,k+1)(k∈Z)内,则k=1
B.函数f(x)=x2﹣2x﹣3的零点是(﹣1,0),(3,0)
C.函数y=3x,y=log3x的图象关于y=x对称
D.用二分法求方程3x+3x﹣8=0在x∈(1,2)内的近似解的过程中得到f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根落在区间(1.25,1.5)上
11.已知幂函数f(x)=xa的图象经过点(4,2),则下列命题正确的有( )
A.该函数在定义域上是偶函数
B.对定义域上任意实数x1,x2,且x1≠x2,都有[f(x1)﹣f(x2)](x1﹣x2)>0
C.对定义域上任意实数x1,x2,且x1≠x2,都有
D.对定义域上任意实数x1,x2,都有f(x1•x2)=f(x1)+f(x2)
12.函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.若把f(x)的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到的函数在上是增函数
C.若把函数f(x)的图象向左平移个单位,则所得函数是奇函数
D.,若恒成立,则a的范围为
三、填空题(共4小题).
13.函数f(x)=+lg(1+2x)的定义域为 .
14.若命题P:∀x∈R,x2+2x+a﹣1≥0是真命题,则实数a的取值范围是 .
15.已知函数,对任意x∈R恒有,则函数f(x)在上单调增区间 .
16.若函数(a>0且a≠1),满足对任意的x1,x2,当x1<x2≤a时,f(x1)﹣f(x2)>0,则实数a的取值范围为 .
四、解答题(共6小题).
17.已知,且α是第二象限角.
(1)求cosα,tanα的值;
(2)求的值.
18.在①A={x|x2﹣2x﹣3<0},②A={x|<1},③A={x|y=}这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并回答下列问题.
设全集U=R,____,B=[a﹣1,a+6].
(1)当a=1时,求A∩B,(∁UA)∪B;
(2)若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
19.已知二次函数f(x)=x2﹣2ax+2,x∈[0,4].
(1)当a=1时,求f(x)的最值;
(2)若不等式f(x)≥2a+1对任意x∈[0,4]恒成立,求实数a的取值范围.
20.海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮,一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间和水深关系表:
时刻
2:00
5:00
8:00
11:00
14:00
17:00
20:00
23:00
水深/米
7.0
5.0
3.0
5.0
7.0
5.0
3.0
5.0
经长期观测,这个港口的水深与时间的关系,可近似用函数f(t)=Asin(ωt+φ)+B来描述.
(1)根据以上数据,求出函数f(t)=Asin(ωt+φ)+B的表达式;
(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4.0米,安全条例规定至少要有2米的安全间隙(船底与洋底的距离),该船在一天内(0:00~24:00)何时能进入港口然后离开港口?每次在港口能停留多久?
21.已知f(x)+g(x)=log2(2﹣x),其中f(x)为奇函数,g(x)为偶函数.
(1)求f(x)与g(x)的解析式;
(2)判断函数f(x)在其定义域上的单调性;
(3)解关于t不等式f(t﹣1)+f(2t+1)﹣3t>0.
22.已知函数,其中m∈R.
(1)当函数f(x)为偶函数时,求m的值;
(2)若m=0,函数﹣1,x∈[﹣2,0],是否存在实数k,使得g(x)的最小值为0?若存在,求出k的值,若不存在,说明理由;
(3)设函数h(x)=,g(x)=,若对每一个不小于3的实数x1,都有小于3的实数x2,使得g(x1)=g(x2)成立,求实数m的取值范围.
参考答案
一、单项选择题(共8小题).
1.函数f(x)=sin2x的最小正周期是( )
A. B.π C.2π D.4π
【分析】利用y=Asin(ωx+φ)+b的最小正周期为,的出结论.
解:函数f(x)=sin2x的最小正周期为T===π,
故选:B.
2.设集合U={0,1,3,5,6,8},A={1,5,8},B={2},则(∁UA)∪B=( )
A.{0,2,3,6} B.{0,3,6} C.{1,2,5,8} D.∅
【分析】根据集合的基本运算即可得到结论.
解:∵U={0,1,3,5,6,8},A={1,5,8},B={2},
∴(∁UA)∪B={0,3,6}∪{2}={1,0,2,3,6},
故选:A.
3.命题“∀x∈R,2x>2x+1”的否定为( )
A.∀x∈R,2x<2x+1 B.∀x∈R,2x≤2x+1
C.∃x∈R,2x>2x+1 D.∃x∈R,2x≤2x+1
【分析】直接利用全称命题的否定是特称命题写出结果即可.
解:因为全称命题的否定是特称命题,所以,命题“∀x∈R,2x>2x+1”的否定为:∃x∈R,2x≤2x+1.
故选:D.
4.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2﹣x,则f(1)=( )
A.﹣3 B.﹣1 C.1 D.3
【分析】要计算f(1)的值,根据f(x)是定义在R上的奇函数,我们可以先计算f(﹣1)的值,再利用奇函数的性质进行求解,当x≤0时,f(x)=2x2﹣x,代入即可得到答案.
解:∵当x≤0时,f(x)=2x2﹣x,
∴f(﹣1)=2(﹣1)2﹣(﹣1)=3,
又∵f(x)是定义在R上的奇函数
∴f(1)=﹣f(﹣1)=﹣3
故选:A.
5.sin(﹣)=( )
A.﹣ B.﹣ C. D.
【分析】利用诱导公式化简即可求值得解.
解:sin(﹣)=﹣sin=﹣sin=﹣.
故选:B.
6.我国著名数学家华罗庚先生曾说:数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休.在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式来琢磨函数的特征,如函数y=的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【分析】先利用奇偶性,f(﹣x)=﹣f(x),可知是奇函数,排除C,D,利用特殊值x=1,即可判断出图象.
解:函数f(x)=,
则f(﹣x)=﹣f(x),可知是奇函数,排除C,D,
当x=1时,可得f(1)=2>0,图象在x轴的上方,排除B,
故选:A.
7.已知x>0,y>0,x+2y=1,则的最小值是( )
A.2 B.3+2 C.6 D.8
【分析】利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.
解:因为x>0,y>0,且x+2y=1,
则+=(+)(x+2y)=3+,
当且仅当且x+2y=1即y==,x=时取等号,
故选:B.
8.中国的5G技术领先世界,5G技术的数学原理之一便是著名的香农公式:.它表示在受噪声干扰的信道中,最大信息传递速度C取决于信道带宽W、信道内信号的平均功率S、信道内部的高斯噪声功率N的大小.其中叫做信噪比,当信噪比较大时,公式中真数中的1可以忽略不计.按照香农公式,若不改变带宽W,而将信噪比从100提升至900,则C大约增加了( )(lg2≈0.3010,lg3≈0.4771)
A.28% B.38% C.48% D.68%
【分析】由题意可得C的增加值为,再由对数的运算性质求解.
解:将信噪比从100提升至900时,
C大约增加了
=≈=
≈0.4771≈48%.
故选:C.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
9.已知不等式ax2+bx+c>0的解集为,则下列结论正确的是( )
A.a<0 B.c<0 C.a﹣b+c>0 D.a+b+c>0
【分析】根据一元二次不等式与对应的二次函数和方程的关系,对选项中的命题判断正误即可.
解:因为不等式ax2+bx+c>0的解集为(﹣,2),
所以相应的二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象开口向下,即a<0,所以A正确.
由2和﹣是方程ax2+bx+c=0的两个根,则有 =﹣1<0,﹣=>0;
又a<0,所以b>0,c>0,所以B错误.
由二次函数的图象可知f(1)=a+b+c>0,f(﹣1)=a﹣b+c<0,所以D正确、C错误.
故选:AD.
10.下列说法正确的是( )
A.已知方程ex=8﹣x的解在(k,k+1)(k∈Z)内,则k=1
B.函数f(x)=x2﹣2x﹣3的零点是(﹣1,0),(3,0)
C.函数y=3x,y=log3x的图象关于y=x对称
D.用二分法求方程3x+3x﹣8=0在x∈(1,2)内的近似解的过程中得到f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根落在区间(1.25,1.5)上
【分析】将方程的根转化为函数的零点,由函数的零点存在性定理求出k的值,即可判断选项A;函数的零点即为方程的根,从而判断选项B;由反函数图象关于y=x对称,即可判断选项C;由零点存在性定理即可判断选项D.
解:对于A,令f(x)=ex+x﹣8,则方程ex=8﹣x的解是函数f(x)的零点,
因为f(x)=ex+x﹣8是R上的增函数,且f(1)=e+1﹣8=e﹣7<0,f(2)=e2+2﹣8=e2﹣6>0,
所以由函数的零点的存在性定理可得,函数的零点在区间(1,2)上,
所以k=1,故A正确;
对于B,令f(x)=x2﹣2x﹣3=0,解得x=﹣1或x=3,
所以函数f(x)=x2﹣2x﹣3的零点是﹣1和3,故B错误;
对于C,函数y=3x,y=log3x互为反函数,又反函数图象关于y=x对称,故C正确;
因为f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,由零点存在性定理,可得方程的根落在区间(1.25,1.5)上,故D正确.
故选:ACD.
11.已知幂函数f(x)=xa的图象经过点(4,2),则下列命题正确的有( )
A.该函数在定义域上是偶函数
B.对定义域上任意实数x1,x2,且x1≠x2,都有[f(x1)﹣f(x2)](x1﹣x2)>0
C.对定义域上任意实数x1,x2,且x1≠x2,都有
D.对定义域上任意实数x1,x2,都有f(x1•x2)=f(x1)+f(x2)
【分析】求出函数f(x)=,可求得定义域不关于原点对称,从而可判断选项A;由函数f(x)=为增函数,即可判断选项B;由函数f(x)=为凸函数即可判断选项C;计算f(x1•x2)与f(x1)+f(x2),即可判断选项D.
解:因为幂函数f(x)=xa的图象经过点(4,2),
所以4a=2,所以a=,
所以f(x)=,定义域为[0,+∞),f(x)为非奇非偶函数,故A错误;
由幂函数的性质可知f(x)=在[0,+∞)上为增函数,
所以对任意实数x1,x2∈[0,+∞),不妨设0≤x1<x2,则f(x1)<f(x2),
所以x1﹣x2<0,f(x1)﹣f(x2)<0,所以[f(x1)﹣f(x2)](x1﹣x2)>0,故B正确;
因为函数f(x)=是凸函数(或根据图象),所以对定义域上任意的x1,x2,都有成立,故C正确.
f(x1•x2)=,f(x1)+f(x2)=+,
所以f(x1•x2)与f(x1)+f(x2)不一定相等,故D错误.
故选:BC.
12.函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.若把f(x)的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到的函数在上是增函数
C.若把函数f(x)的图象向左平移个单位,则所得函数是奇函数
D.,若恒成立,则a的范围为
【分析】由函数图象可求其周期,利用周期公式可求ω的值,由f(2π)=2,可得φ=2kπ﹣(k∈Z),结合范围|φ|<π,可求φ=﹣,可得函数解析式,进而根据正弦函数的图象和性质以及函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律即可求解.
解:如图所示:T=﹣2π=,
∴T=6π,
∴ω==,
∵f(2π)=2,
∴f(2π)=2sin(+φ)=2,即sin(+φ)=1,
∴+φ=2kπ+(k∈Z),
∴φ=2kπ﹣,(k∈Z),
∵|φ|<π,
∴φ=﹣,
∴f(x)=2sin(x﹣),故A错误;
把y=f(x)的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到的函数y=2sin(x﹣),
∵x∈,
∴﹣≤x﹣≤,
∴y=2sin(x﹣)在上单调递增,故B正确;
把y=f(x)的图象向左平移个单位,则所得函数y=2sin[(x﹣+)]=2sin,是奇函数,故C正确;
由f(3x)+a≥f()可得a≥f()﹣f(3x),∀x∈[﹣,]恒成立,令g(x)=f()﹣f(3x),∀x∈[﹣,],则g(x)=﹣2sin(x﹣),
∵﹣≤x≤,
∴﹣≤x﹣≤,
∴﹣1≤g(x)≤+2,
∴a≥+2,
∴则a的范围为,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.函数f(x)=+lg(1+2x)的定义域为 [1,+∞) .
【分析】直接利用函数定义域的定义,即使得解析式有意义的自变量的取值集合,列出不等式组求解即可.
解:因为函数f(x)=+lg(1+2x),
所以,解得x≥1,
故函数的定义域为[1,+∞).
故答案为:[1,+∞).
14.若命题P:∀x∈R,x2+2x+a﹣1≥0是真命题,则实数a的取值范围是 (3,+∞) .
【分析】将命题为真命题转化为不等式恒成立,利用判别式小于等于0求解即可.
解:因为命题P:∀x∈R,x2+2x+a﹣1≥0是真命题,
所以x2+2x+a﹣1≥0对∀x∈R恒成立,
则有,解得a≥3,
故实数a的取值范围是(3,+∞).
故答案为:(3,+∞).
15.已知函数,对任意x∈R恒有,则函数f(x)在上单调增区间 [0,] .
【分析】根据条件求出周期,结合最值求出φ,结合函数的单调性进行求解即可解.
解:∵,
∴=,即T=π,
又=π,得ω=2,
则f(x)=sin(2x+φ),
∵对任意x∈R恒有,
∴当x=时,函数取得最大值,
即2×+φ=2kπ+,k∈Z,
得φ=2kπ+﹣=2kπ﹣,
∵﹣<φ<0,
∴当k=0时,φ=﹣,
则f(x)=sin(2x﹣),
当0≤x<时,
0≤2x<π,﹣≤2x﹣<,
要使函数为增函数,
则﹣≤2x﹣≤,
得0≤2x≤,即0≤x≤,
即函数f(x)的单调递增区间为[0,],
故答案为:[0,].
16.若函数(a>0且a≠1),满足对任意的x1,x2,当x1<x2≤a时,f(x1)﹣f(x2)>0,则实数a的取值范围为 . .
【分析】令g(x)=x2﹣2ax+3=(x﹣a)2﹣a2+3,利用二次函数的性质得到g(x)的单调性,再利用复合函数的单调性可得f(x)在(﹣∞,a)上单调递减,再将x2﹣2ax+3>0恒成立,转化为二次函数求最值,求解即可.
解:令g(x)=x2﹣2ax+3=(x﹣a)2﹣a2+3,
所以g(x)在(﹣∞,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,
因为对任意的x1,x2,当x1<x2≤a时,f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以f(x)在(﹣∞,a)上单调递减,则a>1,
由x2﹣2ax+3>0恒成立可得,g(x)min>0,
又,
所以﹣a2+3>0,解得,
所以,
所以实数a的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知,且α是第二象限角.
(1)求cosα,tanα的值;
(2)求的值.
【分析】(1)根据α所在的象限,根据同角三角函数的基本关系,即可求解cosα,tanα的值;
(2)利用诱导公式,同角三角函数基本关系式化简即可求解.
解:(1)∵α为第二象限角,,
∴cosα=﹣=﹣=﹣,tanα==﹣.
(2)==cosα=﹣.
18.在①A={x|x2﹣2x﹣3<0},②A={x|<1},③A={x|y=}这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并回答下列问题.
设全集U=R,____,B=[a﹣1,a+6].
(1)当a=1时,求A∩B,(∁UA)∪B;
(2)若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【分析】(1)直接利用集合交集、并集、补集的定义求解即可;
(2)利用充分条件和必要条件的定义将问题转化为集合的真子集关系,列出不等式组,求解即可.
解:若选①:
A={x|x2﹣2x﹣3<0}={x|(x+1)(x﹣3)<0}={x|﹣1<x<3},
(1)当a=1时,B=[0,7],
所以A∩B={x|0≤x<3},
(∁UA)∪B={x|x≤﹣1或x≥0};
(2)若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,
则有{x|﹣1<x<3}⫋[a﹣1,a+6],
则有(不能同时取等号),解得﹣3≤a≤0,
故实数a的取值范围为﹣3≤a≤0.
若选②:
A={x|<1}={x|}={x|(x﹣3)(x+1)<0}={x|﹣1<x<3},
(1)当a=1时,B=[0,7],
所以A∩B={x|0≤x<3},
(∁UA)∪B={x|x≤﹣1或x≥0};
(2)若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,
则有{x|﹣1<x<3}⫋[a﹣1,a+6],
则有(不能同时取等号),解得﹣3≤a≤0,
故实数a的取值范围为﹣3≤a≤0.
若选③:
A={x|y=}={x|}={x|(x+1)(x﹣3)<0}={x|﹣1<x<3},
(1)当a=1时,B=[0,7],
所以A∩B={x|0≤x<3},
(∁UA)∪B={x|x≤﹣1或x≥0};
(2)若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,
则有{x|﹣1<x<3}⫋[a﹣1,a+6],
则有(不能同时取等号),解得﹣3≤a≤0,
故实数a的取值范围为﹣3≤a≤0.
19.已知二次函数f(x)=x2﹣2ax+2,x∈[0,4].
(1)当a=1时,求f(x)的最值;
(2)若不等式f(x)≥2a+1对任意x∈[0,4]恒成立,求实数a的取值范围.
【分析】(1)由二次函数的性质即可求得最值;
(2)将不等式恒成立问题转化为f(x)min≥2a+1,对a分类讨论,即可求得a的取值范围.
解:(1)当a=1时,f(x)=x2﹣2x+2,x∈[0,4],
开口向上,对称轴为x=1,
所以当x=1时,f(x)取得最小值为f(1)=1,
当x=4时,f(x)取得最大值为f(4)=10.
(2)若不等式f(x)≥2a+1对任意x∈[0,4]恒成立,
则f(x)min≥2a+1,
当a≤0时,f(x)min=f(0)=2,可得2≥2a+1,解得a≤0,
当0<a<4时,f(x)min=f(a)=﹣a2+2,可得﹣a2+2≥2a+1,解得0<a<﹣1+,
当a≥4时,f(x)min=f(4)=18﹣8a,可得18﹣8a≥2a+1,无解.
综上,可得实数a的取值范围是(﹣∞,﹣1+).
20.海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮,一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间和水深关系表:
时刻
2:00
5:00
8:00
11:00
14:00
17:00
20:00
23:00
水深/米
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经长期观测,这个港口的水深与时间的关系,可近似用函数f(t)=Asin(ωt+φ)+B来描述.
(1)根据以上数据,求出函数f(t)=Asin(ωt+φ)+B的表达式;
(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4.0米,安全条例规定至少要有2米的安全间隙(船底与洋底的距离),该船在一天内(0:00~24:00)何时能进入港口然后离开港口?每次在港口能停留多久?
【分析】(1)利用已知的数据求出A和B,再利用周期求出ω,由此能求出函数f(x)的解析式;
(2)利用货船需要的安全水深,构建不等式,然后求解三角不等式,再考虑t的取值范围求解即可.
解:(1)由表格可知,f(t)max=7,f(t)min=3,
所以=2,=5,
又周期为12,所以,
故,
当t=2时,有,解得,
又因为,所以,
故+5;
(2)货船需要的安全水深为4+2=6米,
所以当f(t)≥6时就可以进港,
令,可得,
则有,
解得12k≤t≤4+12k,k∈Z,
又t∈[0,24),
故k=0时,t∈[0,4],
当k=1时,t∈[12,16],
故货船可以在0时进港,早晨4时出港;或在中午12时进港,下午16时出港,每次可以在港口停留4个小时左右.
21.已知f(x)+g(x)=log2(2﹣x),其中f(x)为奇函数,g(x)为偶函数.
(1)求f(x)与g(x)的解析式;
(2)判断函数f(x)在其定义域上的单调性;
(3)解关于t不等式f(t﹣1)+f(2t+1)﹣3t>0.
【分析】(1)运用函数的奇偶性的定义,将x换为﹣x,联立方程,解方程可得所求解析式;
(2)可由复合函数的单调性,求得f(x)的单调性;
(3)令h(x)=f(x)﹣x,x∈(﹣2,2),判断h(x)的奇偶性与单调性,将不等式转化为,解之即可求得结论.
解:(1)由于函数f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,
可得f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),
因为f(x)+g(x)=log2(2﹣x),所以f(﹣x)+g(﹣x)=log2(2+x),
即﹣f(x)+g(x)=log2(2+x),
解得f(x)=log2,g(x)=log2(4﹣x2).
(2)f(x)=log2的定义域为(﹣2,2),
且f(x)=log2=log2(﹣1),
由复合函数的单调性可知f(x)在(﹣2,2)上单调递减.
(3)令h(x)=f(x)﹣x,x∈(﹣2,2),
由h(﹣x)=f(﹣x)+x=﹣f(x)+x=﹣h(x),
可得h(x)为偶函数,且在(﹣2,2)上单调递减,
因为f(t﹣1)+f(2t+1)﹣3t>0,
所以f(t﹣1)﹣(t﹣1)+f(2t+1)﹣(2t+1)>0,
即h(t﹣1)+h(2t+1)>0,即h(t﹣1)>﹣h(2t+1)=h(﹣2t﹣1),
所以,解得﹣1<t<0,
即不等式的解集为(﹣1,0).
22.已知函数,其中m∈R.
(1)当函数f(x)为偶函数时,求m的值;
(2)若m=0,函数﹣1,x∈[﹣2,0],是否存在实数k,使得g(x)的最小值为0?若存在,求出k的值,若不存在,说明理由;
(3)设函数h(x)=,g(x)=,若对每一个不小于3的实数x1,都有小于3的实数x2,使得g(x1)=g(x2)成立,求实数m的取值范围.
【分析】(1)根据函数f(x)为偶函数,得到关于m的方程,然后求出m的值;
(2)将m=0代入g(x)中,然后令,得到g(x)=t2+kt﹣1,再分,k≤﹣2和三种情况,求出使得g(x)的最小值为0的k值;
(3)由对每一个不小于3的实数x1,都有小于3的实数x2,使得g(x1)=g(x2),可知h(x)(x≥3)的值域包含于9f(x)(x<3)的值域,然后分m≤0,0<m<3和m≥3三种情况求出m的取值范围.
解:(1)∵函数f(x)为偶函数,∴f(﹣1)=f(1),∴,∴m=0;
(2)若m=0,函数==3x+,
令,,则g(x)=t2+kt﹣1,
∴①当﹣,即时,,解出,符合题意;
②当,即k≤﹣2时,g(x)min=g(1)=1+k﹣1=0,解出k=0,不符合题意;
③当,即时,,无解,
∴存在实数,使得g(x)的最小值为0.
(3)∵对每一个不小于3的实数x1,都有小于3的实数x2,使得g(x1)=g(x2),
∴h(x)(x≥3)的值域包含于9f(x)(x<3)的值域;
①当m≤0时,,而,∴不符合题意;
②当0<m<3时,,当且仅当x=3等号成立,
以h(x)的值域为,而,
则,∴,解得m≤162,∴0<m<3;
③当m≥3时,,当且仅当x=3等号成立,
∴h(x)的值域为,而,
∴,∵函数为减函数,K(6)=0,
∴当,得到3≤m<6,
综上所述0<m<6,
∴实数m的取值范围为(0,6).
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