函数
对数、指数和幂函数
“y=log(m−1)x 在定义域内为增函数”是“f(x)=(m2−7m+13)x为幂函数”的( )
log(m−1)x 为增函数 ⇒m−1>1⇒m>2
同时,f(x) 为幂函数 ⇒m2−7m+13=1⇒(m−3)(m−4)=0⇒m=3 或 4
显然 m>2 ⇏m=3 或 4,m=3 或 4 ⇒m>2,故而为必要不充分条件
a=log0.25, b=0.23, c=(41)−0.2,则 a,b,c 的大小关系为( )
由指数函数与对数函数的单调性,我们有:
a=log0.25<log0.21=00<b=0.23<0.20=1c=(41)−0.2>(41)0=1
⇒a<b<c
函数 y=f(x+2) 是 R 上的偶函数,∀x1=x2∈[2,+∞),均有 x1−x2f(x1)−f(x2)>0,若 a=f(log564), b=f(3−0.1), c=f(62),则 a,b,c 的大小关系为( )
g(x)=f(x+2) 为偶函数 ⇒g(−x)=g(x)⇒f(x+2)=f(−x+2),故而:
f(3−0.1)=f(1−r)=f(3+r)
这里 r=1−3−0.1∈(0,1)
而 x1−x2f(x1)−f(x2)>0, ∀x1=x2∈[2,+∞)⇔f(x) 在 [2,+∞) 上 ↗,因此:
log564<2<3+r<62
⟹a<b<c
函数 f(x)=x2+2∣x−1∣+a, g(x)=log2(8−4x+a)(a∈R),若 ∀x1,x2∈(0,2), g(x1)−3<f(x2),则实数 a 的取值范围为:
此条件等价于 maxg(x)−3<minf(x)
定义域 ⇒8−4x+a>0⇒8−42+a>0⇒a<−21
同时显然 minf(x)=a+1,对数函数单调 ⇒原条件等价于:
maxg(x)−3<a+1⇒log2(8−4a)<a+4
令 t=8−4a,则 a=log4(8−t)⇒:
log2t<log4(8−t)+4⇒log4(8−tt2)<4⟹8−tt2<256⇒t< −128+962⟹−21>a>1+log2(32−4)
二次函数
已知不等式 x2+bx+c<0 的解集为 {x∣3<x<4} ,则 cx2+bx+1>0的解集为 ( )
x2+bx+c<0 的解集为 (3,4)⇒:
x2+bx+c=(x−3)(x−4)⇒{b=−7c=12⇒cx2+bx+1=12x2−7x+1=(3x−1)(4x−1)
⇒cx2+bx+1>0 解集为 (−∞,41)⋃(31,+∞)
另一方面,在 x2+bx+c<0 两边除以 x2 可得:
c(x1)2+b(x1)+1<0
故而不等式 cx2+bx+1<0 的解集为 (41, 31)
⇒cx2+bx+1>0的解集为 (−∞,41)⋃(31,+∞)
关于 x 的不等式 (a2−4)x2+(a+2)x−1≥0 为空集,则 a 的取值范围为:
当 a2=4 时,a=±2,若 a=2,则 4x−1≥0 为空集,显然错误;若 a=−2,则 −1≥0,显然解集为空
当 a2=4 时,不等式左侧为二次函数,解集为空 ⇒ :
a2−4<0 且 Δ<0⇒{a2−4<0(a+2)2+4(a2−4)<0⟹{(a+2)(a−2)<0(a+2)(5a−6)<0
故而 a 的取值范围为 [−2,56)
函数 f(x)=x2−5x+7,若对于任意的正整数 n,区间 [1,n+n5] 上存在 m+1 个实数 a0,a1,…,am s.t. f(a0)>f(a1)+⋯+f(am),则 m 的最大值为:
此条件等价于:
maxf(x)>m⋅minf(x), ∀x∈[1,n+n5], ∀n∈N∗
而 max 和 min 随着 x 的取值范围的增大而分别增大减小,故而为求 m 最大值,仅要考虑 n+n5 的最小值即可
由基本不等式,n+n5≥25,而:
f(x) 在 [1,25] 上 ↘, 在 [25, 25] 上 ↗⟹maxf(x)=f(25)=27−105, minf(x)=f(25)=43⟹m=⌊34(27−105)⌋=5
三角函数
α 为锐角,且 cos(α+6π)=33,则 tan(3π−α)=( )
α 为锐角 ⇒α+6π∈(0,π), cos(α+6π)>0⇒α+6π∈(0,2π),故而:
sin(α+6π)=36⇒tan(α+6π)=2
⇒tan(2π)=tan(α+6π+(3π−α))=∞
⇒1−tan(α+6π)tan(3π−α)=0
⇒tan(3π−α)=22
函数 f(x)=2sin(ωx+6π)+acosωx(a>0, ω>0) 对任意 x1,x2∈R 均有 f(x1)+f(x2)≤43,若 f(x) 在 [0,π] 上的值域为 [3,23],则实数 ω 的取值范围为( )
实际上,f(x1)+f(x2)≤43, ∀x1,x2∈R 等价于 maxf(x)≤23
f([0,π])=[3,23]⇒f(0)=1+a∈[3,23]⇒a≥2,同时:
f(x)=2sin(ωx+6π)+acosωx=3sinωx+(a+1)cosωx⟹maxf(x)=3+(a+1)2≤23⇒a≤2
⇒a=2, f(x)=3sinωx+3cosωx=23sin(ωx+3π)
随后 ω>0, f([0,π])=[3,23]⇒ :
[3π,2π]{ωx+3πx∈[0,π]}⊆[3π,32π]⟹ω∈[61,31]
ω>0, ∣φ∣<2π,函数 f(x)=sinωxcosφ+cosωxsinφ,g(x)=ωcos(ωx+φ),若 g(0)=63, f(0)<0,且函数 h(x)=f(x)−g(x) 的最大值为 323,则( )
首先可以得到:
f(x)=sinωxcosφ+cosωxsinφ=sin(ωx+φ)
⇒maxh(x)=max(sin(ωx+φ)−ωcos(ωx+φ))=1+ω2=323
⇒ω=31,故而 A 错误
f(0)=sinφ<0⇒φ∈(−2π,0), g(0)=31cosφ=231⇒φ=−3π⇒B 正确
由此可以得出:
h(x)=sin(ωx+φ)−ωcos(ωx+φ)=sin(31x−3π)−31cos(31x−3π)=32sin(31x−2π)=−32cos(31x)
故而 h(x)<0, x∈(0,2π)⇒C 正确,h(23π)=0⇒h(x) 关于点 (23π,0) 对称,D 正确
函数 f(x)=23sinωx+cos22ωx−21(ω>0,x∈R),则( )
首先可对 f(x) 进行整理:
f(x)=23sinωx+cos22ωx−21=23sinωx+2cosωx+1−21=sin(ωx+6π)
显然 A 错误,sin(2x+6π)=sin(2(x−12π))⇒B 错误
x=9π 为对称轴,ω∈(0,5) ⇒ :
9πω+6π=(21+k)π, ω∈(0,5)⇒ω=3+9k, ω∈(0,5)⇒ω=3⟹{ωx+6πx∈(94π,97π)}=(23π,25π)
⇒C正确
区间 (0,2π) 上没有零点 ⇒2πω+6π≤π⇒ω∈(0,125]⇒D 正确
图像交点问题
奇函数 f(x) 定义在 R 上,当 x∈[0,1] 时,f(x)=4x+2x−1,若 f(x)=−f(x+2) 恒成立,则 f(x)−x+1 的零点个数为( )
条件 f(x)=−f(x+2)⇒f(x)=f(x+4)⇒f(x) 为周期函数
f(x) 为奇函数,f(x)=4x+2x−1, x∈[0,1]⇒ :
f(x) 在 [−1,1] 上 ↗,f([−1,1])=[−5,5]f(x) 在 [1,3] 上 ↘,f([1,3])=[−5,5]
画图可知,f(x) 与 x−1 有五个交点
函数 f(x)={3∣log3x∣x2−10x+240<x≤3x>3,若方程 f(x)=m 有四个不同的实根 x1<x2<x3<x4,则 x1x2x3(x3−4)(x4−4) 的取值范围为:( )
画图可知 x1,x2∈(0,3], x3,x4∈(3,+∞),同时:
{3log3x1=−m3log3x2=m⟹3(log3x1+log3x2)=0⇒x1x2=1x3,x4 为 x2−10x+24−m=0 的二根 ⇒{x3+x4=10x3x4=24−m
⇒x1x2x3(x3−4)(x4−4)=x3−m
x1,x2∈(0,3],x3>3⇒m∈(0,3), x3−m>−1,同时当 m→0 时,x3→5,故而 B 正确
已知函数 f(x)={(x+1)2∣log4x∣x≤0x>0,若 f(x)=a 有四个不同的解 x1<x2<x3<x4,则 x4(x1+x2)+x3x43 的最小值
函数 f(x)={1−∣2x−3∣21f(2x)1≤x≤2x>2,则下列说法正确的是( )
函数图像实际为由随着 x 的增加,愈发扁平的三角拼接而成,其各顶点情况为:
Pk=(2k,0)Ak=(3⋅2k−1,2k)k=0,2,…
而图像为连接这些点的折线段,画图可知 A 正确
考虑方程 f(x)=21,显然此方程仅有三解,故而 B 错误
Ak=(3⋅2k−1,2k)⇒每个 Ak 均被函数 g(x)=2x3 所经过,对图像进行分析可知 f(x)≤2x3,故而 C 正确
区间 [2n−1,2n] 内的三角形,底为 2n−1,高为 2−(n−1),易得 S=21,故而 D 正确
不定函数
函数 f(x) 的定义域为 I=(−1,1),∀x,y∈I, f(x)−f(y)=f(1−xyx−y), f(21)=1,且 ∀x∈(0,1), f(x)>0,则下列选项中,正确的是( )
首先显然 0=f(x)−f(x)=f(0)⇒A 正确
∀x,y∈I s.t. x>y, 1−xyx−y>0⇒f(x)−f(y)=f(1−xyx−y)>0⇒D 正确
若 f(x) 为偶函数,则:
f(x)−f(−x)=f(1−x22x)=0
将 x=0.1 代入 ⇒f(0.990.2)=0,矛盾,故而 B 错误
若 f(x)+f(y)=f(1+xyx+y),则 f(x)+f(−x)=0⇒ :
f(x)−f(−x)=2f(x)=f(1−x22x)
但另一方面:
2f(x)=f(x)+f(x)=f(1+x22x)
矛盾,故而 C 错误