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特训05 期末历年解答压轴题(江苏最新精编)
一、解答题
1.(2022·江苏省灌云高级中学高一期末)已知奇函数和偶函数满足.
(1)求和的解析式;
(2)存在,,使得成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用奇偶性得到方程组,求解和的解析式;(2)在第一问的基础上,问题转化为在上有解,分类讨论,结合对勾函数单调性求解出的最值,进而求出实数a的取值范围.
(1)
因为奇函数和偶函数满足①,所以②;联立①②得:,;
(2)
变形为,因为,所以,所以,
当时,在上有解,符合要求;
令,由对勾函数可知,当时,在上单调递减,在上单调递增,,要想上有解,只需,解得:,所以;
若且,在上单调递增,要想上有解,只需,解得:,所以;综上:实数a的取值范围为.
2.(2022·江苏·连云港市赣马高级中学高一期末)已知函数
(1)求证:;
(2)若函数有两个不同零点,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)构造函数,求导,证明即可;(2)设,
设,设的两根为,不妨设,由,,得,解得,同理,令即可解决.
【解析】(1)要证,即证
令,
,
令,得,
当时,,单增,
当时,,单减,
故,
即得证.
(2)由题知
所以,,则,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增.
又,,,
由题意的两个根为,
不妨设,且
设,
设的两根为,
不妨设,
由知,
故,
又,即,
又由于在上单减,故,
同理可得,
令,解得,,,
即得证.
3.(2022·江苏·南京师大附中高一期末)设函数的定义域为,对任意实数,有,且
(1)求证:;
(2)若时,,求证:在上单调递减.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)首先可得,然后分别令、可证明;
(2)令可得,然后结合条件和单调性的定义可证明.
(1)
令,可得,
由,解得,
令可得,
化简得,
令可得
所以,
综上,;
(2)
因为,所以时,
又因为,所以时,时,
任取,
令可得,
因为,
所以
所以上式可化为,所以函数在上单调递减.
4.(2022·江苏泰州·高一期末)若存在实数、使得,则称函数为、的“函数”.
(1)若.为、的“函数”,其中为奇函数,为偶函数,求、的解析式;
(2)设函数,,是否存在实数、使得为、的“函数”,且同时满足:①是偶函数;②的值域为.若存在,请求出、的值;若不存在,请说明理由.(注:为自然数.)
【答案】(1),;
(2)存在;,.
【分析】(1)由已知条件可得出关于、的等式组,由此可解得函数、的解析式;
(2)由偶函数的定义可得出,由函数的值域结合基本不等式以及对数函数的单调性可求得的值,进而可求得的值,即可得解.
(1)
解:因为为、的“函数”,
所以①,所以.
因为为奇函数,为偶函数,所以,.
所以②.
联立①②解得,.
(2)
解:假设存在实数、,使得为,的“函数”.
则.
①因为是偶函数,所以.
即,即,
因为,整理得.
因为对恒成立,所.
②,
因为,当且仅当,即时取等号.
所以,
由于的值域为,所以,且.
又因为,所以,.
综上,存在,满足要求.
5.(2022·江苏苏州·高一期末)已知函数,其中实数a>0且a≠1.
(1)若关于x的函数在上存在零点,求a的取值范围;
(2)求所有的正整数m的值,使得存在a∈(0,1),对任意x∈[m,7],均有不等式成立.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)求出g(x)的解析式,令g(x)=0,则ax2+x=1,得到,利用换元法求解函数的值域,得到a的取值范围;
(2)不等式转化为:1﹣a>x|ax﹣1|,即a﹣1<ax2﹣x<1﹣a,对任意x∈[m,7]成立,推出恒成立,利用函数的最值转化求解m的范围,然后可得答案.
(1)
,
令g(x)=0,则ax2+x=1,
由题意,,使得ax2+x=1,所以,
令,所以a=t2﹣t,在上单调递增,所以.
所以a的取值范围为
(2)
当a∈(0,1)时,在(0,+∞)上单调递增,
而∈(0,1),x∈[m,7],,
所以,
所以,
即a﹣1<ax2﹣x<1﹣a,对任意x∈[m,7]成立,
x=7时,a﹣1<49a﹣7<1﹣a,所以,
所以函数y=ax2﹣x的对称轴方程为,
所以时,恒成立,
当m≤3时,,
则﹣1>4a2﹣4a,所以(2a﹣1)2<0,不可能,舍去;
当4≤m≤6时,,
所以a(1﹣m2)<1﹣m,即a(1+m)>1,
即a>,而,所以,又
所有m的正整数的取值为6.
6.(2022·江苏盐城·高一期末)悬链线(Catenary)指的是一种曲线,指两端固定的一条(粗细与质量分布)均匀,柔软(不能伸长)的链条,在重力的作用下所具有的曲线形状,适当选择坐标系后,悬链线的方程是一个双曲余弦函数,其解析式为,