内容正文:
一、单选题
1.(2025·上海模拟)函数y=x cos x+sin x的图象大致为( )
D 解析:因为y=x cos x+sin x的定义域为R,且-x cos (-x)+sin (-x)=-(x cos x+sin x),所以y=x cos x+sin x为奇函数,所以图象关于原点对称,故B错误;当x=π时,y=-π<0,故A错误;当x∈(0,)时,则cos x>0,sin x>0,可知y>0,故C错误.
2.为了得到函数y=2x-3-1的图象,只需把函数y=2x的图象( )
A.向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度
B.向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度
C.向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度
D.向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度
A 解析:将函数y=2x的图象向右平移3个单位长度得到y=2x-3的图象,再把y=2x-3的图象向下平移1个单位长度得到y=2x-3-1的图象.
3. (2025·哈尔滨模拟)已知某个函数的图象如图所示,则下列解析式中与此图象最为符合的是( )
A.f(x)=
B.f(x)=
C.f(x)=
D.f(x)=
A 解析:对于B选项,函数f(x)=有意义,则解得x≠0且x≠1且x≠2,故不满足,错误;对于C选项,要使函数f(x)=有意义,则|x|-1≠0,解得x≠±1,故不满足,错误;对于D选项,当x∈(0,1)时,f(x)=>0,故不满足,错误.故根据排除法得f(x)=与此图象最为符合.
4.已知函数f(x)=g(x)=f(-x),则函数g(x)的大致图象是( )
B 解析:因为g(x)=f(-x),所以 g(x)的图象与f(x)的图象关于y轴对称,由f(x)的解析式,作出f(x)的大致图象,如图所示,从而可得B选项符合题意.
5.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],当x∈[0,5]时,函数y=f(x)的图象如图所示,则使函数值y<0的x的取值集合为( )
A.(2,5) B.(-5,-2)∪(2,5)
C.(-2,0) D.(-2,0)∪(2,5)
D 解析:因为函数f(x)是奇函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图象关于坐标原点对称,由y=f(x)在x∈[0,5]上的图象,知它在[-5,0]上的图象,使函数值y<0的x的取值集合为(-2,0)∪(2,5).
6.已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)-f(2-x)=0,若函数y=|x2-2x-2|与f(x)图象的交点为(xi,yi)(i=1,2,…,n),n∈N*,则2i=( )
A.0 B.n C.2n D.4n
C 解析:作出函数y=|x2-2x-2|的图象,如图所示,
由图可知其图象关于直线x=1对称.又函数f(x)(x∈R)满足f(x)-f(2-x)=0,所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,所以函数f(x)与y=|x2-2x-2|图象的交点的横坐标关于直线x=1对称.不妨设x1与xn关于直线x=1对称,x2与xn-1关于直线x=1对称,…,则有x1+xn=2,x2+xn-1=2,…,所以i=x1+x2+…+xn,i=xn+xn-1+…+x1,所以2i=(x1+xn)+(x2+xn-1)+…+(xn+x1)=n(x1+xn)=2n.
二、多选题
7.对于函数f(x)=lg (|x-2|+1),下列说法正确的是( )
A.f(x+2)是偶函数
B.f(x+2)是奇函数
C.f(x)在区间(-∞,2)上单调递减,在区间(2,+∞)上单调递增
D.f(x)没有最小值
AC 解析:f(x+2)=lg (|x|+1)为偶函数,A正确,B错误.作出f(x)的图象如图所示,可知f(x)在(-∞,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增;
由图象可知,函数存在最小值0,C正确,D错误.
8.函数f(x)=的图象如图所示,则( )
A.a>0 B.b<0 C.c>0 D.abc<0
AB 解析:函数的定义域为{x|x≠-c},由图可知-c>0,则c<0;由图可知f(0)=<0,所以b<0,由f(x)=0,得ax+b=0,x=-;由图可知->0,得<0,所以a>0.综上可得,a>0,b<0,c<0.
三、填空题
9.已知f(x)为R上的增函数,且其部分图象如图所示,那么|f(x)|<1的解集是________.
答案:(0,3) 解析:因为f(x)为R上的增函数,且f(0)=-1,f(3)=1,不等式|f(x)|<1,即-1<f(x)<1,所以0<x<3,即|f(x)|<1的解集是(0,3).
10.将函数f(x)的图象先向左平移一个单位长度,再向上平移一个单位长度得到函数g(x)的图象,若g(x)为奇函数,则f(0)+f(2)=________.
答案:-2 解析:由函数f(x)的图象先向左平移一个单位长度,再向上平移一个单位长度得到函数g(x)的图象,可得g(x)=f(x+1)+1,故f(x)=g(x-1)-1,所以f(0)+f(2)=g(-1)-1+g(1)-1=-g(1)+g(1)-2=-2.
四、解答题
11.已知f(x)=是定义在R上的奇函数.
(1)请画出f(x)的大致图象并在图象上标注零点;
(2)已知a>1,若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数a的取值范围;
(3)若函数φ(x)=f(x)-ex,求φ(x)的零点个数.
解:(1)根据题意,列表如下,
x
-2
-1
0
1
2
f(x)
0
-1
0
1
0
f(x)的大致图象如图所示,其中零点为-2,0,2.
(2)由(1)的函数图象可知,要使f(x)在[-1,a-2]上单调递增,则-1<a-2≤1,即1<a≤3,故实数a的取值范围为(1,3].
(3)φ(x)=f(x)-ex的零点即为y=f(x)与y=ex图象交点的横坐标,
又y=ex在R上单调递增,值域为(0,+∞),
结合(1)的图象,易知y=f(x)与y=ex的图象在(-∞,0)有一个交点,即φ(x)只有一个零点.
12.(2024·潍坊二模)已知函数f(x)=则f(x)图象上关于原点对称的点有( )
A.1对 B.2对
C.3对 D.4对
C 解析:作出f(x)的图象,再作出函数y=()x,x≥0,关于原点对称的图象如图所示.
因为函数y=()x,x≥0,关于原点对称的图象与y=-|x2+2x|,x<0的图象有三个交点,故f(x)图象上关于原点对称的点有3对.
13.(多选)已知函数f(x)=,a>0且a≠1,则f(x)的大致图象可以是( )
ABD 解析:对于选项A,由函数的定义域知c<0,由图象关于y轴对称知b=1,不妨令c=-1,a=2,则f(x)=,其定义域为{x|x≠±1},且f(-x)==f(x),所以函数f(x)为偶函数,函数图象关于y轴对称,当-1<x<1时,f(x)<0,当x>1或x<-1时,f(x)>0,故A符合;对于选项B,由函数的定义域知c<0,由图象关于原点对称知b=-1,不妨令c=-1,a=2,则f(x)=,其定义域为{x|x≠±1},且f(-x)==-f(x),所以函数f(x)为奇函数,函数图象关于原点对称,当x>1或-1<x<0时,f(x)>0,当x<-1或0<x<1时,f(x)<0,故B符合;对于选项C,由图象知函数的定义域为R,故c>0,由图象关于y轴对称知b=1,此时当x>0时,f(x)>0,故C不符合;对于选项D,由函数的定义域知x≠0,所以c=0,由图象关于原点对称知b=-1,若0<a<1,则当x>0时,f(x)<0,当x<0时,f(x)>0,故此时选项D符合.
14.(多选)在平面直角坐标系中,如图放置的边长为2的正方形ABCD沿x轴滚动(无滑动滚动),点D恰好经过坐标原点,设顶点B(x,y)的轨迹方程是y=f(x),则对函数y=f(x)的判断正确的是( )
A.函数y=f(x)是奇函数
B.对任意x∈R,都有f(x+4)=f(x-4)
C.函数y=f(x)的值域为[0,2]
D.函数y=f(x)在区间[6,8]上单调递增
BCD 解析:由题意得,当-4≤x<-2时,点B的轨迹是以(-2,0)为圆心,2为半径的圆;当-2≤x<2时,点B的轨迹是以原点为圆心,2为半径的圆;当2≤x<4时,点B的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆,如图所示.
此后依次重复,所以函数f(x)是以8为周期的周期函数,由图象可知,函数f(x)为偶函数,故A错误;因为f(x)以8为周期,所以f(x+8)=f(x),即f(x+4)=f(x-4),故B正确;由图象可知,f(x)的值域为[0,2],故C正确;由图象可知,f(x)在[-2,0]上单调递增,因为f(x)以8为周期,所以f(x)在[6,8]上的图象和在[-2,0]上的图象相同,即单调递增,故D正确.
15.函数f(x)=x(|x|-2)在[m,n]上的最小值为-1,最大值是3,则n-m的最大值为________.
答案:4+ 解析:函数f(x)=x(|x|-2)=的图象如图,
当x≥0时,令x(x-2)=3,得x1=-1(舍),x2=3,当x<0时,令x(-x-2)=-1,得x3=-1-,x4=-1+(舍),结合图象可得(n-m)max=x2-x3=3-(-1-)=4+.
16.若关于x的不等式4ax-1<3x-4(a>0,且a≠1) 对于任意的x>2恒成立,求实数a的取值范围.
解:不等式4ax-1<3x-4等价于ax-1<x-1.令f(x)=ax-1,g(x)=x-1,当a>1时,在同一直角坐标系中作出两个函数的图象如图(1)所示,
由图知不满足条件;当0<a<1时,在同一直角坐标系中作出两个函数的图象如图(2)所示,当x≥2时,f(2)≤g(2),即a2-1≤×2-1,解得a≤,所以实数a的取值范围是(0,].
17.已知函数f(x)=|x|(x-a),a>0.
(1)作出函数f(x)的图象;
(2)写出函数f(x)的单调区间;
(3)当x∈[0,1]时,由图象写出f(x)的最小值.
解:(1)f(x)=其图象如图所示.
(2)由图可知,函数f(x)的单调递增区间是(-∞,0),(,+∞),单调递减区间是(0,).
(3)由图象知,当>1,即a>2时,f(x)min=f(1)=1-a;
当0<≤1,即0<a≤2时,f(x)min=f()=-.
综上,f(x)min=
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