(統(tǒng)考版)高考數(shù)學二輪復習 專題限時集訓7 函數(shù)的概念、圖象與性質 基本初等函數(shù)、函數(shù)與方程 導數(shù)的簡單應用(含解析)(理)-人教版高三數(shù)學試題
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1、專題限時集訓(七) 函數(shù)的概念、圖象與性質 基本初等函數(shù)、函數(shù)與方程 導數(shù)的簡單應用 1.(2016·全國卷Ⅱ)下列函數(shù)中,其定義域和值域分別與函數(shù)y=10lg x的定義域和值域相同的是( ) A.y=x B.y=lg x C.y=2x D.y= D [函數(shù)y=10lg x的定義域與值域均為(0,+∞). 函數(shù)y=x的定義域與值域均為(-∞,+∞). 函數(shù)y=lg x的定義域為(0,+∞),值域為(-∞,+∞). 函數(shù)y=2x的定義域為(-∞,+∞),值域為(0,+∞). 函數(shù)y=的定義域與值域均為(0,+∞).故選D.] 2.(2017·全國卷Ⅰ)函數(shù)f(x
2、)在(-∞,+∞)單調遞減,且為奇函數(shù).若f(1)=-1,則滿足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范圍是( ) A.[-2,2] B.[-1,1] C.[0,4] D.[1,3] D [∵f(x)為奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x). ∵f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1. 故由-1≤f(x-2)≤1,得f(1)≤f(x-2)≤f(-1). 又f(x)在(-∞,+∞)單調遞減,∴-1≤x-2≤1, ∴1≤x≤3. 故選D.] 3.(2020·全國卷Ⅰ)函數(shù)f(x)=x4-2x3的圖象在點(1,f(1))處的切線方程為( ) A.y=-2x-1 B.y=
3、-2x+1 C.y=2x-3 D.y=2x+1 B [法一:∵f(x)=x4-2x3,∴f′(x)=4x3-6x2, ∴f′(1)=-2,又f(1)=1-2=-1,∴所求的切線方程為y+1=-2(x-1),即y=-2x+1.故選B. 法二:∵f(x)=x4-2x3,∴f′(x)=4x3-6x2,f′(1)=-2,∴切線的斜率為-2,排除C,D.又f(1)=1-2=-1,∴切線過點(1,-1),排除A.故選B.] 4.(2019·全國卷Ⅰ)函數(shù)f(x)=在[-π,π]的圖象大致為( ) A B C D D [因為f(-x)=
4、=-=-f(x),所以f(x)為奇函數(shù),排除選項A. 令x=π,則f(x)==>0,排除選項B,C.故選D.] 5.(2019·全國卷Ⅱ)若a>b,則( ) A.ln(a-b)>0 B.3a<3b C.a3-b3>0 D.|a|>|b| C [取a=2,b=1,滿足a>b,但ln(a-b)=0,則A錯,排除A;由9=32>31=3,知B錯,排除B;取a=1,b=-2,滿足a>b,但|1|<|-2|,則D錯,排除D;因為冪函數(shù)y=x3是增函數(shù),a>b,所以a3>b3,即a3-b3>0,C正確.故選C.] 6.(2018·全國卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=g(x)=f(x)+x+a
5、.若g(x)存在2個零點,則a的取值范圍是( ) A.[-1,0) B.[0,+∞) C.[-1,+∞) D.[1,+∞) C [函數(shù)g(x)=f(x)+x+a存在2個零點,即關于x的方程f(x)=-x-a有2個不同的實根,即函數(shù)f(x)的圖象與直線y=-x-a有2個交點,作出直線y=-x-a與函數(shù)f(x)的圖象,如圖所示,由圖可知,-a≤1,解得a≥-1,故選C.] 7.(2017·全國卷Ⅱ)若x=-2是函數(shù)f(x)=(x2+ax-1)·ex-1的極值點,則f(x)的極小值為( ) A.-1 B.-2e-3 C.5e-3 D.1 A [函數(shù)f(x)=(x2+
6、ax-1)ex-1,
則f′(x)=(2x+a)ex-1+(x2+ax-1)·ex-1
=ex-1·[x2+(a+2)x+a-1].
由x=-2是函數(shù)f(x)的極值點得
f′(-2)=e-3·(4-2a-4+a-1)=(-a-1)·e-3=0,
所以a=-1.
所以f(x)=(x2-x-1)ex-1,f′(x)=ex-1·(x2+x-2).
由ex-1>0恒成立,得x=-2或x=1時,f′(x)=0,且x<-2時,f′(x)>0;
-2
7、 故選A.] 8.(2017·全國卷Ⅲ)已知函數(shù)f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)有唯一零點,則a=( ) A.- B. C. D.1 C [法一:(換元法)f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)=(x-1)2+a[ex-1+e-(x-1)]-1, 令t=x-1,則g(t)=f(t+1)=t2+a(et+e-t)-1. ∵g(-t)=(-t)2+a(e-t+et)-1=g(t), ∴函數(shù)g(t)為偶函數(shù). ∵f(x)有唯一零點,∴g(t)也有唯一零點. 又g(t)為偶函數(shù),由偶函數(shù)的性質知g(0)=0, ∴2a-1=0,解得a=. 故選
8、C. 法二:(等價轉化法)f(x)=0?a(ex-1+e-x+1)=-x2+2x. ex-1+e-x+1≥2=2, 當且僅當x=1時取“=”. -x2+2x=-(x-1)2+1≤1,當且僅當x=1時取“=”. 若a>0, 則a(ex-1+e-x+1)≥2a, 要使f(x)有唯一零點,則必有2a=1,即a=. 若a≤0,則f(x)的零點不唯一. 故選C.] 9.(2017·全國卷Ⅰ)設x,y,z為正數(shù),且2x=3y=5z,則( ) A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z D [令t=2x=3y=5z, ∵x,y
9、,z為正數(shù),∴t>1. 則x=log2t=,同理,y=,z=. ∴2x-3y=-= =>0, ∴2x>3y. 又∵2x-5z=-= =<0, ∴2x<5z, ∴3y<2x<5z. 故選D.] 10.(2019·全國卷Ⅲ)設f(x)是定義域為R的偶函數(shù),且在(0,+∞)單調遞減,則( ) A.f>f>f B.f>f>f C.f>f>f D.f>f>f C [因為f(x)是定義域為R的偶函數(shù), 所以f=f(-log34)=f(log34). 又因為log34>1>2>2>0,且函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調遞減,所以f(log34)<f(2-)<f(2-).故
10、選C.] 11.(2019·全國卷Ⅱ)設函數(shù)f(x)的定義域為R,滿足f(x+1)=2f(x),且當x∈(0,1]時,f(x)=x(x-1).若對任意x∈(-∞,m],都有f(x)≥-,則m的取值范圍是( ) A. B. C. D. B [∵f(x+1)=2f(x), ∴f(x)=2f(x-1). ∵x∈(0,1]時,f(x)=x(x-1)∈; ∴x∈(1,2]時,x-1∈(0,1], f(x)=2f(x-1)=2(x-1)(x-2)∈; ∴x∈(2,3]時,x-1∈(1,2], f(x)=2f(x-1)=4(x-2)(x-3)∈[-1,0], 如圖: 當
11、x∈(2,3]時,由4(x-2)(x-3)=-, 解得x1=,x2=, 若對任意x∈(-∞,m],都有f(x)≥-, 則m≤.則m的取值范圍是.故選B.] 12.(2019·全國卷Ⅱ)已知f(x)是奇函數(shù),且當x<0時,f(x)=-eax.若f(ln 2)=8,則a=________. -3 [由題意知f(x)是奇函數(shù),且當x<0時,f(x)=-eax,又因為ln 2∈(0,1),f(ln 2)=8,所以-e-aln 2=-8,兩邊取以e為底數(shù)的對數(shù),得-aln 2=3ln 2,所以-a=3,即a=-3.] 13.(2017·全國卷Ⅲ)設函數(shù)f(x)= ,則滿足f(x)+f(x-)
12、>1的x的取值范圍是________. [令g(x)=f(x)+f, 當x≤0時,g(x)=f(x)+f=2x+; 當0<x≤時, g(x)=f(x)+f=2x+x+; 當x>時, g(x)=f(x)+f=(+2)2x-1, 寫成分段函數(shù)的形式: g(x)=f(x)+f=, g(x)在區(qū)間(-∞,0],,內均單調遞增,且g=1,20+0+>1,(+2)×20-1>1, 可知x的取值范圍是.] 14.(2016·全國卷Ⅱ)若直線y=kx+b是曲線y=ln x+2的切線,也是曲線y=ln(x+1)的切線,則b=________. 1-ln 2 [求得(ln x+2)′=,
13、[ln(x+1)]′=. 設曲線y=ln x+2上的切點為(x1,y1),曲線y=ln(x+1)上的切點為(x2,y2), 則k==,所以x2+1=x1. 又y1=ln x1+2,y2=ln(x2+1)=ln x1, 所以k==2, 所以x1==,y1=ln+2=2-ln 2, 所以b=y(tǒng)1-kx1=2-ln 2-1=1-ln 2.] 15.(2018·全國卷Ⅰ)已知函數(shù)f=2sin x+sin 2x,則f的最小值是________. - [f′(x)=2cos x+2cos 2x=4cos2x+2cos x-2=4(cos x+1), 所以當cos x<時函數(shù)單調遞減,當c
14、os x>時函數(shù)單調遞增,從而得到函數(shù)的遞減區(qū)間為(k∈Z), 函數(shù)的遞增區(qū)間為(k∈Z), 所以當x=2kπ-,k∈Z時,函數(shù)f(x)取得最小值,此時sin x=-,sin 2x=-, 所以f(x)min=2×-=-.] 1.(2020·鄭州二模)設函數(shù)y=的定義域為A,函數(shù)y=ln(3-x)的定義域為B,則A∩B=( ) A.(-∞,3) B.(-8,-3) C.{3} D.[-3,3) D [由9-x2≥0,得-3≤x≤3,∴A=[-3,3],由3-x>0,得x<3,∴B=(-∞,3), ∴A∩B=[-3,3).故選D.] 2.(2020·福州一模)函數(shù)f
15、(x)=3x+x3-5的零點所在的區(qū)間為( ) A.(0,1) B. C. D. B [依題意,f(x)為增函數(shù),f(1)=3+1-5<0,f(2)=32+23-5>0, f=3+-5=3->0,所以f(x)的零點所在的區(qū)間為,故選B.] 3.(2020·洛陽二模)已知a=(),b=9,c=3log23,則( ) A.a
16、然對數(shù)的底數(shù)),則曲線y=f(x)在x=1處的切線方程是( ) A.y=-ex+e B.y=ex+e C.y=ex-e D.y=(2e-)x-2e+ C [∵f(x)為奇函數(shù),當x<0時,f(x)=e-x-ex2,∴當x>0時,f(x)=-ex+ex2,∴此時f′(x)=-ex+2ex, ∴f(x)在x=1處的切線斜率k=f′(1)=e,又f(1)=0, ∴f(x)在x=1處的切線方程為y=ex-e.故選C.] 5.(2020·天水模擬)設函數(shù)f(x)=+ln x,則( ) A.x=為f(x)的極大值點 B.x=為f(x)的極小值點 C.x=2為f(x)的極大值
17、點 D.x=2為f(x)的極小值點 D [因為f(x)=+ln x,所以f′(x)=-=, 當0<x<2時,f′(x)<0,當x>2時,f′(x)>0, 所以函數(shù)f(x)在(0,2)為減函數(shù),在(2,+∞)為增函數(shù), 即x=2為函數(shù)f(x)的極小值點,故選D.] 6.(2020·遵義模擬)若函數(shù)f(x)=x3-mx2+2x(m∈R)在x=1處有極值,則f(x)在區(qū)間[0,2]上的最大值為( ) A. B.2 C.1 D.3 B [由已知得f′(x)=3x2-2mx+2,∴f′(1)=3-2m+2=0,∴m=,經檢驗滿足題意. ∴f(x)=x3-x2+2x,f′(x
18、)=3x2-5x+2. 由f′(x)<0得<x<1;由f′(x)>0得x<或x>1. 所以函數(shù)f(x)在上遞增,在上遞減,在[1,2]上遞增. 則f(x)極大值=f=,f(2)=2, 由于f(2)>f(x)極大值,所以f(x)在區(qū)間[0,2]上的最大值為2,故選B.] 7.(2020·新鄉(xiāng)模擬)下列函數(shù)中,既是偶函數(shù)又有零點的是( ) A.y=x2+1 B.y=ex+e-x C.y=cos D.y=cos(π+x) D [y=1+x2顯然沒有零點,不符合題意; 由于y=ex+e-x>0恒成立,顯然沒有零點,不符合題意;y=cos=sin x為奇函數(shù),不符合題意;y=
19、cos(x+π)=-cos x為偶函數(shù),且當x=kπ+時,y=0,有零點,故選D.] 8.(2020·銀川模擬)若函數(shù)f(x)=-cosx+ax為增函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍為( ) A.[-1,+∞) B.[1,+∞) C.(-1,+∞) D.(1,+∞) B [由題意可得,f′(x)=sin x+a≥0恒成立, 故a≥-sin x恒成立,因為-1≤-sin x≤1,所以a≥1.故選B.] 9.(2020·金華模擬)已知函數(shù)f(x)= ,則下列結論中錯誤的是( ) A.f(-2)=4 B.若f(m)=9,則m=±3 C.f(x)是奇函數(shù) D.f(x)在R上
20、單調函數(shù) B [∵f(x)=, ∴f(-2)=4,故A正確; 若f(m)=9,則m2=9,則m=-3,故B錯誤; 由f(x)=可得f(-x)=, ∴-f(x)==f(-x),故C正確; 結合分段函數(shù)的性質及二次函數(shù)的性質可知f(x)在R上單調遞減,故D正確.故選B.] 10.(2020·福建二模)若函數(shù)f(x)=(sinx)ln(+x)是偶函數(shù),則實數(shù)a=( ) A.-1 B.0 C.1 D. C [根據題意,函數(shù)f(x)=(sin x)ln(+x)且f(x)為偶函數(shù), 則f(-x)=f(x),即sin(-x)ln(-x)=sin x·ln(+x), 變形可
21、得ln a=0,則a=1,故選C.] 11.(2020·西安模擬)函數(shù)f(x)=(x2-2|x|)e|x|的圖象大致為( ) A B C D B [根據題意,f(x)=(x2-2|x|)e|x|,則有f(-x)=(x2-2|x|)e|x|=f(x),即函數(shù)f(x)為偶函數(shù),排除C,又由f(1)=(1-2)e=-e,排除AD,故選B.] 12.(2020·昆明模擬)設函數(shù)f(x)=,若f(0)是函數(shù)f(x)的最小值,則實數(shù)a的取值范圍是( ) A.[-1,2] B.[-1,0] C.[1,2] D.[0,2] D [當a<0時,函數(shù)f(
22、x)的最小值為f(a),不滿足題意; 當a≥0時,要使f(0)是函數(shù)f(x)的最小值,只須min≥a2+2, 即4+a≥a2+2,解得-1≤a≤2,∴0≤a≤2. 綜上知,實數(shù)a的取值范圍是[0,2],故選D.] 13.(2020·濟南模擬)若函數(shù)f(x)=e|x|-mx2有且只有4個不同的零點.則實數(shù)m的取值范圍是( ) A. B. C. D. B [f(x)有且只有4個不同的零點等價于偶函數(shù)y=e|x|與偶函數(shù)y=mx2的圖象有且只有4個不同的交點,即ex=mx2有兩個不同的正根, 令h(x)=,則h′(x)=,x∈(0,2)時,h′(x)<0,x∈(2,+∞)時
23、,h′(x)>0, ∴函數(shù)h(x)在(0,2)上單調遞減,在(2,+∞)上單調遞增,此時h(x)min=h(2)=; 又∵當x→0時,h(x)→+∞,當x→+∞時,h(x)→+∞,∴m>,故選B.] 14.(2020·濟南模擬)1943年,我國病毒學家黃禎祥在美國發(fā)表了對病毒學研究有重大影響的論文“西方馬腦炎病毒在組織培養(yǎng)上滴定和中和作用的進一步研究”,這一研究成果,使病毒在試管內繁殖成為現(xiàn)實,從此擺脫了人工繁殖病毒靠動物、雞胚培養(yǎng)的原始落后的方法.若試管內某種病毒細胞的總數(shù)y和天數(shù)t的函數(shù)關系為:y=2t-1,且該種病毒細胞的個數(shù)超過108時會發(fā)生變異,則該種病毒細胞實驗最多進行的天數(shù)
24、為( )天(lg 2≈0.3010) A.25 B.26 C.27 D.28 C [∵y=2t-1,∴2t-1>108, 兩邊同時取常用對數(shù)得:lg 2t-1>lg 108, ∴(t-1)lg 2>8,∴t-1>,∴t>+1≈27.6, ∴該種病毒細胞實驗最多進行的天數(shù)為27天,故選C.] 15.(2020·常德模擬)設函數(shù)f(x)=e|x-1|-,則不等式f(x)>f(2x+1)的解集為( ) A.(-1,0) B.(-∞,-1) C. D.(-1,0)∪ D [根據題意,函數(shù)f(x)=e|x-1|-, 設g(x)=e|x|-,其定義域為{x|x≠
25、1}, 又由g(-x)=e|x|-=g(x),即函數(shù)g(x)為偶函數(shù), 當x∈(0,+∞)時,g(x)=ex-,有g′(x)=ex+,為增函數(shù), g(x)的圖象向右平移1個單位得到f(x)的圖象,所以函數(shù)f(x)關于x=1對稱,在(-∞,1)上單調遞減,在(1,+∞)上單調遞增. 由f(x)>f(2x+1),可得, 解得-1<x<且x≠0, 即x的取值范圍為(-1,0)∪,故選D.] 16.(2020·道里區(qū)校級模擬)已知函數(shù)f(x)=,若函數(shù)F(x)=f(x)-mx有4個零點,則實數(shù)m的取值范圍是( ) A. B. C. D. B [依題意,函數(shù)y=f(x)的圖
26、象與直線y=mx有4個交點, 當x∈[2,4)時,x-2∈[0,2),則f(x-2)=-(x-3)2+1,故此時f(x)=-(x-3)2+,取得最大值時對應的點為A;當x∈[4,6)時,x-2∈[2,4),則f(x-2)=-(x-5)2+,故此時f(x)=-(x-5)2+,取得最大值時對應的點為B;作函數(shù)圖象如下: 由圖象可知,直線OA與函數(shù)f(x)有兩個交點,且kOA=;直線OB與函數(shù)f(x)有兩個交點,且kOB=;又過點(0,0)作函數(shù)在[2,4)上的切線切于點C,作函數(shù)在[4,6)上的切線切于點D,則kOC=3-2,kOD=-. 由圖象可知,滿足條件的實數(shù)m的取值范圍為.故選B
27、] 17.(2020·濟南模擬)若關于x的不等式ln x-ax2>0的解集中有唯一的整數(shù)解,則實數(shù)a的取值范圍是( ) A. B. C.∪ D.∪ B [由題意可得,>a, 令f(x)=,x>0,則f′(x)=, 當0<x<時,f′(x)>0,函數(shù)單調遞增,當x>時,f′(x)<0,函數(shù)單調遞減, 故當x=時,函數(shù)取得最大值f()=, 因為ln x-ax2>0的解集中有唯一的整數(shù)解, 結合圖象可知,只能是x=2, 故≤a<,故選B. ] 18.(2020·福建二模)已知f′(x)是定義在R上的函數(shù)f(x)的導函數(shù),且f(1+x)=f(1-x)e2x,當x>1時,f
28、′(x)>f(x)恒成立,則下列判斷正確的是( )
A.e5f(-2)>f(3) B.f(-2)>e5f(3)
C.e5f(2)
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