2025年高考数学一轮复习-2.9-函数与方程-专项训练【含答案】
展开1.已知a=lg6eq \r(3,7),b=lg7eq \r(3,6),c=60.1,则( )
A.b
A.直线x=-e对称 B.点(-e,0)对称
C.直线x=-2对称 D.点(-2,0)对称
3.已知x0是函数f(x)=eq \r(x)+lg2(x+1)-4的零点,则(x0-1)(x0-2)(x0-3)(x0-4)的值( )
A.为正数 B.为负数
C.等于0 D.无法确定正负
4.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,满足f(x+2)=f(-x),且当x∈[0,1]时,f(x)=lg2(x+1),则函数y=f(x)-x3的零点个数是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
5.若正实数a,b,c满足a+2-a=2,b+3b=3,c+lg4c=4,则正实数a,b,c之间的大小关系为( )
A.b<a<c B.a<b<c
C.a<c<b D.b<c<a
6.教室通风的目的是通过空气的流动,排出室内的污浊空气和致病微生物,降低室内二氧化碳和致病微生物的浓度,同时送进室外的新鲜空气.按照某地标准,室内空气中二氧化碳日平均最高容许浓度为0.1%.经测定,刚下课时,某教室空气中含有0.2%的二氧化碳,若开窗通风后教室内二氧化碳的浓度为y%,且y随时间t(单位:分钟)的变化规律可以用函数y=0.05+λe-eq \f(t,10)(λ∈R)描述,则该教室内的二氧化碳浓度达到当地标准至少需要的时间为( )
(参考数据:ln 2≈0.7,ln 3≈1.1)
A.7分钟 B.9分钟
C.14分钟 D.11分钟
7.已知当x∈(0,+∞)时,函数f(x)=kex的图象与函数g(x)=eq \f(2x,2x+1)的图象有且只有两个交点,则实数k的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(\r(e),2e))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,e)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,e),+∞)) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(e),e),+∞))
8.(多选)在同一直角坐标系中,函数y=ax与y=lga(x-2)的图象可能是( )
9.(多选)已知函数f(x)=eq \f(2x-1,2x+1),则下列说法正确的是( )
A.f(x)为奇函数B.f(x)为减函数
C.f(x)有且只有一个零点D.f(x)的值域为[-1,1)
10.(多选)已知函数f(x)=
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(ex-1,x≥m,,-x2-4x-4,x<m))(m∈R,e为自然对数的底数),则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)至多有2个零点
B.函数f(x)至少有1个零点
C.当m<-3时,对∀x1≠x2,总有eq \f(f(x1)-f(x2),x2-x1)<0成立
D.当m=0时,方程f[f(x)]=0有3个不同实数根
11.已知3x=eq \f(3,2),y·lg33=1,则x+y=________.
12.函数f(x)的图象在区间(0,2)上连续不断,能说明“若f(x)在区间(0,2)上存在零点,则f(0)·f(2)<0”为假命题的一个函数f(x)的解析式可以为f(x)=________.
二、创新拓展练
13.(多选)已知奇函数f(x)的定义域为R,且在(0,+∞)上单调递减,若feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=f(-2)=1,则下列命题中正确的是( )
A.f(x)有两个零点 B.f(-1)>-1
C.f(-3)<1 D.feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))>f(2)
14.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))\s\up12(x),x≤0,,|lg2x|,x>0,))方程f2(x)+2f(x)-m=0(m>0)有4个不同的实数根,从小到大依次是x1,x2,x3,x4,则下列说法正确的是( )
A.x1<-3 B.x1+x2<-2
C.x3x4=2 D.m可以取到8
15.已知函数f(x)=eq \r(4-x2)+k(x-4)有2个不同的零点,则k的取值范围是________.
16.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(|lg2x|,0<x<2,,-x+3,x≥2,))若x1,x2,x3均不相等,且f(x1)=f(x2)=f(x3),则x1·x2·x3的取值范围是________.
参考答案与解析
一、基本技能练
1.答案 B
解析 因为a=lg6eq \r(3,7)=eq \f(1,3)lg67>eq \f(1,3)lg66=eq \f(1,3),lg6eq \r(3,7)
所以b2.答案 D
解析 由题意f(-2e-x)=e-x-2e+4-e-(-2e-x)=e-x-2e+4-e2e+x,
它与f(x)之间没有恒等关系,相加也不为0,A,B均错;
而f(-4-x)=e-4-x+4-e-(-4-x)=e-x-e4+x=-f(x),
所以f(x)的图象关于点(-2,0)对称.故选D.
3.答案 B
解析 由题可知f(x)在[0,+∞)上单调递增(增函数+增函数=增函数),且f(3)=eq \r(3)+lg24-4<0,
f(4)=2+lg25-4>0,则x0∈(3,4),
所以(x0-1)>0,(x0-2)>0,(x0-3)>0,(x0-4)<0,
所以(x0-1)(x0-2)(x0-3)(x0-4)<0.
4.答案 B
解析 由f(x+2)=f(-x)可得f(x)关于x=1对称,
由函数f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(x)=-f(x+2)=-[-f(x+2+2)]=f(x+4),
所以f(x)的周期为4,
函数y=f(x)-x3的零点,即y=f(x)-x3=0的解,
即函数y=f(x)和y=x3的图象交点,
根据f(x)的性质可得如图所示的图象,结合y=x3的图象,
由图象可得共有3个交点,即共有3个零点,
故选B.
5.答案 A
解析 ∵y=2-x与y=2-x的图象在(0,+∞)只有一个交点,
∴x+2-x-2=0在(0,+∞)只有一个根,设为a.
令f(x)=x+2-x-2,
∵f(2)=2+2-2-2=eq \f(1,4)>0,f(1)=1+2-1-2=-eq \f(1,2)<0,f(1)f(2)<0,
∴1<a<2.
同理可得eq \f(1,2)∴b<a<c.故选A.
6.答案 D
解析 由题意知,当t=0时,y=0.2,
即0.05+λe0=0.2,解得λ=0.15,
∴y=0.05+0.15e-eq \f(t,10),
令0.05+0.15e-eq \f(t,10)≤0.1,解得e-eq \f(t,10)≤eq \f(1,3),
∴-eq \f(t,10)≤-ln 3,∴t≥10ln 3≈11,故选D.
7.答案 A
解析 由题设,当x∈(0,+∞)时,k=eq \f(2x,ex(2x+1)),
令h(x)=eq \f(2x,ex(2x+1)),
则h′(x)=-eq \f(2(2x-1)(x+1),ex(2x+1)2),
所以当0<x<eq \f(1,2)时,h′(x)>0,则h(x)单调递增,
当x>eq \f(1,2)时,h′(x)<0,则h(x)单调递减.
又h(x)>0,且h(x)≤heq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=eq \f(\r(e),2e),
所以当0<k<eq \f(\r(e),2e)时,y=k与h(x)的图象有两个交点.故选A.
8.答案 BD
解析 当a>1时,y=ax在(-∞,+∞)单调递增且其图象恒过点(0,1),
y=lga(x-2)在(2,+∞)单调递增且其图象恒过点(3,0),则选项B符合要求;
当0<a<1时,y=ax在(-∞,+∞)单调递减且其图象恒过点(0,1),
y=lga(x-2)在(2,+∞)单调递减且其图象恒过点(3,0),
则选项D符合要求;
综上所述,选项B,D符合要求.
9.答案 AC
解析 由题意得f(-x)=eq \f(2-x-1,2-x+1)=eq \f(1-2x,1+2x)=-f(x),
故f(x)为奇函数,
又∵f(x)=eq \f(2x-1,2x+1)=1-eq \f(2,2x+1),
∴f(x)在R上单调递增,
∵2x>0,∴2x+1>1,
∴0<eq \f(2,2x+1)<2,
∴-2<-eq \f(2,2x+1)<0,
∴-1<f(x)<1,即函数值域为(-1,1),
令f(x)=eq \f(2x-1,2x+1)=0,即2x=1,解得x=0,
故函数有且只有一个零点0.
综上可知,AC正确,BD错误.故选AC.
10.答案 ABC
解析 作出函数y=ex-1和y=-x2-4x-4的图象如图所示,当m>0时,函数f(x)只有1个零点;
当-2<m≤0时,函数f(x)有2个零点;
当m≤-2时,函数f(x)只有1个零点,故选项A,B正确;
当m<-3时,函数f(x)为单调递增函数,故选项C正确;
当m=0时,令t=f(x),则f(t)=0,t1=-2,t2=0,当f(x)=t1=-2时,该方程有两个解;
当f(x)=t2=0时,该方程有两个解,
所以方程f[f(x)]=0有4个不同实数根,故选项D错误.综上,故选ABC.
11.答案 2-lg32
解析 因为3x=eq \f(3,2),y·lg33=1,
所以x=lg3eq \f(3,2)=1-lg32,y=1,
∴x+y=2-lg32.
12.答案 (x-1)2(答案不唯一)
解析 函数f(x)的图象在区间(0,2)上连续不断,且“若f(x)在区间(0,2)上存在零点,则f(0)·f(2)<0”为假命题,
可知函数f(x)满足在(0,2)上存在零点,且f(0)·f(2)≥0,
所以满足题意的函数解析式可以为f(x)=(x-1)2.
二、创新拓展练
13.答案 BD
解析 根据题意可得函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,在(-∞,0)上为减函数且f(0)=0.
由feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=f(-2)=1可得feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))=f(2)=-1.
对于A,由f(x)在(0,+∞)上为减函数,且feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=1,f(2)=-1,
所以存在x0∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),2)),f(x0)=0,
所以f(x)在(0,+∞)上有一个零点,
同理f(x)在(-∞,0)上有一个零点,
又因为f(0)=0,所以f(x)有三个零点,故A错误;
对于B,因为函数f(x)在(-∞,0)上为减函数,
所以f(-1)>feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))=-1,故B正确;
对于C,因为函数f(x)在(-∞,0)上为减函数,
所以f(-3)>f(-2)=1,故C错误;
对于D,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=1,f(2)=-1,所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))>f(2),故D正确.故选BD.
14.答案 B
解析 根据函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))\s\up12(x),x≤0,,|lg2x|,x>0,))画出函数的大致图象如图所示.
已知方程f2(x)+2f(x)-m=0有4个不同的实数根,
令t=f(x),则t2+2t-m=0.
因为m>0,所以Δ=4+4m>0,方程t2+2t-m=0有两个不同实根分别为t1,t2,
因为t1+t2=-2,t1t2=-m<0,
所以t1,t2一正一负,不妨设t1<0<t2.
要使已知中关于x的复杂方程有4个不等实根,
则关于x的2个简单方程f(x)=t1与f(x)=t2总共有4个不等实数根,
由f(x)的图象可知,f(x)=t1只有一个解x1,
则f(x)=t2有三个解x2,x3,x4.
所以t2∈(0,1],因为t1+t2=-2,
所以m=-t1t2=t2(t2+2)∈(0,3],D错误;
由t1+t2=-2,t2∈(0,1]得t1∈[-3,-2),
则-3≤2-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x1)<-2,解得-lg25≤x1<-2,A错误;
由图可知,-1<x2≤0,所以x1+x2<-2,B正确;
因为x3,x4是f(x)=t2的两个解,
所以有lg2x4=-lg2x3,
所以x3x4=1,C错误.故选B.
15.答案 eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(\r(3),3)))
解析 因为函数f(x)=eq \r(4-x2)+k(x-4)有2个不同的零点,
所以关于x的方程eq \r(4-x2)=-k(x-4)在区间[-2,2]内有两个不等的实根,
即曲线y=eq \r(4-x2)(圆x2+y2=4的上半部分)与经过定点P(4,0)的直线y=-k(x-4)有两个不同的交点,如图.
过P(4,0)作圆x2+y2=4的切线PA,则点O到切线PA的距离d=eq \f(|-4k|,\r(k2+1))=2,
解得k=eq \f(\r(3),3)(舍去)或k=-eq \f(\r(3),3),
所以-eq \f(\r(3),3)<-k≤0,
得0≤k
16.答案 (2,3)
解析 不妨设x1<x2<x3,由图可得,
|lg2x1|=|lg2x2|=-x3+3∈(0,1),
所以lg2x1=-lg2x2,即x1x2=1,
由f(x1)=f(x2)=f(x3)得,x3∈(2,3),
所以x1x2x3的取值范围是(2,3).
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