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函数图像和方程

来源:小侦探旅游网
一、选择题 1.函数y=ln

1

的图象为( ) |2x-3|

答案 A

333

解析 易知2x-3≠0,即x≠,排除C、D项.当x>时,函数为减函数,当x<时,函数为增函数,222所以选A.

2.下列函数的图像中,经过平移或翻折后不能与函数y=log2x的图象重合的函数是( ) A.y=2x 4x

C.y=

2答案 C

3.若函数f(x)在(4,+∞)上为减函数,且对任意的x∈R,有f(4+x)=f(4-x),则( ) A.f(2)>f(3) C.f(3)>f(5) 答案 D

解析 依题意,由f(x+4)=f(4-x)知,f(x)的对称轴为x=4,所以f(2)=f(6),f(3)=f(5),由于f(x)在(4,+∞)上是减函数,所以f(3)=f(5)>f(6),选D.

4.(2009·安徽)设aB.f(2)>f(5) D.f(3)>f(6) 1

B.y=logx

21

D.y=log2+1

x

答案 C

解析 由解析式可知,当x>b时,y>0;当x≤b时,y≤0,故选C.

5.已知下图①的图象对应的函数为y=f(x),则图②的图象对应的函数在下列给出的四式中,只可能是( )

A.y=f(|x|) C.y=f(-|x|) 答案 C

B.y=|f(x)| D.y=-f(|x|)

1

6.(2010·江南十校联考)函数f(x)=的图象是( )

1+|x|

答案 C

1+xx≥01

解析 本题通过函数图象考查函数的性质.f(x)==

1+|x|1

1-xx<0

1

1

.当x≥0时,x增大,减

1+x

1

小,所以f(x)当x≥0时为减函数;当x<0时,x增大,增大,所以f(x)当x<0时为增函数.本题也可以

1-x11

根据f(-x)===f(x)得f(x)为偶函数,图象关于y轴对称,选C.

1+|-x|1+|x|

7.已知函数f(x)的定义域为[a,b],函数y=f(x)的图象如下图所示,则函数f(|x|)的图象大致是( )

答案 B

8.若对任意x∈R,不等式|x|≥ax恒成立,则实数a的取值范围是( ) A.a<-1 C.|a|<1 答案 B

9.f(x)定义域为R,对任意x∈R,满足f(x)=f(4-x)且当x∈[ 2,+∞)时,f(x)为减函数,则( ) A.f(0)解析 ∵f(x)=f(4-x),∴f(x+2)=f(2-x).

B.f(1)∴f(x)的图像关于直线x=2对称 又x∈[2,+∞)时,f(x)为减函数 ∴x∈(-∞,2]时,f(x)为增函数 而f(5)=f(-1),∴f(5)1-

10.若函数y=()|1x|+m的图像与x轴有公共点,则m的取值范围是________.

2答案 -1≤m<0

1-

解析 首先作出y=()|1x|的图像(如右图所示),

2

1-

欲使y=()|1x|+m的图像与x轴有交点,则-1≤m<0.

2

11.若直线y=x+m和曲线y=1-x2有两个不同的交点,则m的取值范围是________. 答案 1≤m<2

解析 曲线y=1-x2表示x2+y2=1的上半圆(包括端点),如右图.

要使y=x+m与曲线y=1-x2有两个不同的交点,则直线只能在l1与l2之间变动,故此1≤m<2. 12.设函数f(x)、g(x)的定义域分别为F、G,且FG.若对任意的x∈F,都有g(x)=f(x),则称g(x)1

为f(x)在G上的一个“延拓函数”.已知函数f(x)=()x(x≤0),若g(x)为f(x)在R上的一个延拓函数,且

2g(x)是偶函数,则函数g(x)的解析式为________.

答案 g(x)=2|x|

1

解析 画出函数f(x)=()x(x≤0)的图象关于y轴对称的这部分图象,即可得到偶函数g(x)的图象,由

2图可知:函数g(x)的解析式为g(x)=2|x|

三、解答题

x

13.作图:(1)y=a|x1|,(2)y=log|a

-1|

,(3)y=|loga(x-1)|(a>1).

答案

解析 (1)的变换是:y=ax→y=a|x|→y=a|x1|,而不是:y=ax→y=ax1→y=a|x1|,这需要理解好y=

f(x)→y=f(|x|)的交换.(2)题同(1),(3)与(2)是不同的变换,注意区别.

14.已知函数f(x)=|x2-4x+3|

(1)求函数f(x)的单调区间,并指出其增减性;

(2)若关于x的方程f(x)-a=x至少有三个不相等的实数根,求实数a的取值范围.

2

x-2-1,x∈-∞,1]∪[3,+∞

解析 f(x)=作出图象如图所示. 2

-x-2+1,x∈1,3

(1)递增区间为[1,2],[3,+∞), 递减区间为(-∞,1],[2,3].

(2)原方程变形为|x2-4x+3|=x+a,于是,设y=x+a,在同一坐标系下再作出y=x+a的图象.如图. 则当直线y=x+a过点(1,0)时a=-1;

y=x+a

当直线y=x+a与抛物线y=-x+4x-3相切时,由⇒x2-3x+a+3=0. 2

y=-x+4x-3

2

由Δ=9-4(3+a)=0. 3

得a=-.

4

3

由图象知当a∈[-1,-]时方程至少有三个不等实根

4

1.函数f(x)=

+a的零点为1,则实数a的值为( )

A.-2 答案:B

B.-

C.

D.2

解析:由已知得f(1)=0,即+a=0,解得a=-.故选B.

2.已知函数f(x)的图像是连续不断的,有如下对应值表:

x 1 2 3 4 5 6 7 f(x) 23 9 -7 11 -5 -12 -26

那么函数f(x)在区间[1,6]上的零点至少有( ) A.5个 答案:C

解析:由题意知f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,故函数f(x)在区间(2,3),(3,4),(4,5)上各至少有1个零点,故在[1,6]上至少有3个零点.

3.(2015浙江温州十校联考)设f(x)=ln x+x-2,则函数f(x)的零点所在的区间为( ) A.(0,1) 答案:B

解析:(方法一)∵f(1)=ln 1+1-2=-1<0,f(2)=ln 2>0,

B.(1,2)

C.(2,3)

D.(3,4)

B.4个

C.3个

D.2个

∴f(1)·f(2)<0.

∵函数f(x)=ln x+x-2的图像是连续的,且f(x)在(0,+∞)上递增, ∴函数f(x)的零点所在的区间是(1,2).

(方法二)函数f(x)的零点所在的区间转化为函数g(x)=ln x,h(x)=-x+2图像交点的横坐标所在的范围,如图所示,

可知f(x)的零点所在的区间为(1,2). 4.函数f(x)=ex+3x,则方程A.0 答案:B

解析:由已知得f'(x)=

+3>0,所以f(x)在R上单调递增,又f(-1)=e-1-3<0,f(1)=e+3>0,因此,f(x)的零点个数是B.1

+3x=0实数解的个数是( )

C.2

D.3

1,故方程ex+3x=0有一个实数解. 5.(2015山东莱芜一模)已知函数f(x)=

则函数f(x)的零点为( )

A.,0 B.-2,0 C.

D.0

答案:D

解析:当x≤1时,由f(x)=2x-1=0,解得x=0;当x>1时,由f(x)=1+log2x=0,解得x=,又因为x>1,所以此时方程无解.综上,函数f(x)的零点只有0.

6.(2015河北质检)若f(x)是奇函数,且x0是y=f(x)+ex的一个零点,则-x0一定是下列哪个函数的零点( ) A.y=f(-x)ex-1 C.y=exf(x)-1 答案:C

解析:由已知可得f(x0)=-,则

f(x0)=-1,

f(-x0)=1,故-x0一定是y=exf(x)-1的零点.

B.y=f(x)e-x+1 D.y=exf(x)+1

7.(2015皖西七校联考)已知函数f(x)=e|x|+|x|,若关于x的方程f(x)=k有两个不同的实根,则实数k的取值范围是( ) A.(0,1)

B.(1,+∞)

C.(-1,0) D.(-∞,-1) 答案:B

解析:方程f(x)=k化为方程e|x|=k-|x|,令y=e|x|,y=k-|x|,如图,y=k-|x|表示斜率为1或-1的折线,折线与曲线y=e|x|恰好有一个公共点时,有k=1,若关于x的方程f(x)=k有两个不同的实根,则实数k的取值范围是(1,+∞).故选B.

8.偶函数f(x)满足f(x-1)=f(x+1),且在x∈[0,1]时,f(x)=x,则关于x的方程f(x)= A.1 答案:D

解析:由f(x-1)=f(x+1),可知T=2.

B.2

C.3

D.4

在x∈[0,4]上解的个数是

( )

∵x∈[0,1]时,f(x)=x,又∵f(x)是偶函数, ∴可得图像如图所示.

∴f(x)=在x∈[0,4]上解的个数是4.故选D.

9.(2015南宁模拟)已知函数f(x)=ln x+3x-8的零点x0∈[a,b],且b-a=1,a,b∈N+,则a+b= . 答案:5

解析:∵f(2)=ln 2+6-8=ln 2-2<0,

f(3)=ln 3+9-8=ln 3+1>0,

且函数f(x)=ln x+3x-8在(0,+∞)上为增函数,

∴x0∈[2,3],即a=2,b=3. ∴a+b=5.

10.(2015北京西城质检)设函数f(x)=则实数k的取值范围是 . 答案:-2 (0,1]

则f[f(-1)]= ;若函数g(x)=f(x)-k存在两个零点,

解析:f[f(-1)]=f

=log2=-2;

令g(x)=0,得f(x)=k,等价于y=f(x)的图像和直线y=k有两个不同的交点,在平面直角坐标系中画出y=f(x)的图像,如图所示,要使得两个函数图像有2个不同交点,需0解析:由题意知,f'(x)=-1,在区间(1,+∞)上f(x)<0,

则f(x)在(1,+∞)上是减函数,

因为f(3)=ln 3-1>0,f(4)=ln 4-2<0,所以该函数的零点在区间(3,4)内,所以k=3. 12.已知函数f(x)=A.k≤2

B.-1(k∈R),若函数y=|f(x)|+k有三个零点,则实数k的取值范围是( )

C.-2≤k<-1 D.k≤-2

答案:D

解析:由y=|f(x)|+k=0得|f(x)|=-k≥0,所以k≤0,作出函数y=|f(x)|的图像,

要使y=-k与函数y=|f(x)|有三个交点,则有-k≥2,即k≤-2,选D.

13.(2015广州测试)已知e是自然对数的底数,函数f(x)=ex+x-2的零点为a,函数g(x)=ln x+x-2的零点为b,则下列不等式中成立的是( ) A.f(a)B.f(a)C.f(1)解析:由题意,知f'(x)=ex+1>0恒成立,所以函数f(x)在R上是递增的,而f(0)=e0+0-2=-1<0,f(1)=e1+1-2=e-1>0,所以函数f(x)的零点a∈(0,1);

由题意,知g'(x)=+1>0,所以函数g(x)在(0,+∞)上是递增的,又g(1)=ln 1+1-2=-1<0,g(2)=ln 2+2-2=ln 2>0,所以函数g(x)的零点b∈(1,2).

综上,可得0则函数

解析:∵f(x+1)=-f(x),

∴f(x+2)=f(x),

又x∈[-1,1]时,f(x)=x2,∴f(x)的图像如图所示,在同一坐标系中作出函数g(x)的图像,可见y=f(x)(-5≤x≤5)与y=2x(x≤1)有5个交点,y=f(x)(-5≤x≤5)与y=log3(x-1)(x>1)的图像有3个交点,

∴共有8个交点.

15.已知函数f(x)=4x+m·2x+1有且仅有一个零点,求m的取值范围,并求出该零点. 解:∵f(x)=4x+m·2x+1有且仅有一个零点,

即方程(2x)2+m·2x+1=0仅有一个实根. 设2x=t(t>0),则t2+mt+1=0. 当Δ=0,即m2-4=0时,m=±2.

当m=-2时,t=1;当m=2时,t=-1(不合题意,舍去), 所以2x=1,x=0符合题意. 当Δ>0,即m>2或m<-2时, t2+mt+1=0有两正根或两负根, 即f(x)有两个零点或没有零点. 故这种情况不符合题意.

综上可知,当m=-2时,f(x)有唯一零点,该零点为x=0.

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