第1章第3节一、选择题1.(文)函数f(x)=x-3x+a-2在(-1,+∞)上单调递增,则a的取值范围是()A.(-∞,1)B.(1,+∞)C.(-∞,3)D.(3,+∞)[答案]D[解析]f(x)在(-a+2,+∞)上是增函数,由条件知-a+2-1,且-a-10,∴a3.(理)(2010·山东济宁)若函数f(x)=x2+2x+alnx在(0,1)上单调递减,则实数a的取值范围是()A.a≥0B.a≤0C.a≥-4D.a≤-4[答案]D[解析]∵函数f(x)=x2+2x+alnx在(0,1)上单调递减,∴当x∈(0,1)时,f′(x)=2x+2+ax=2x2+2x+ax≤0,∴g(x)=2x2+2x+a≤0在x∈(0,1)时恒成立,∴g(0)≤0,g(1)≤0,即a≤-4.2.(2010·鞍山一中模拟)已知偶函数y=f(x)对任意实数x都有f(x+1)=-f(x),且在[0,1]上单调递减,则()A.f72f73f75B.f75f72f73C.f73f72f75D.f75f73f72[答案]B[解析]由条件知f(x+2)=-f(x+1)=f(x),∴f(x)是周期为2的周期函数,∵f(x)为偶函数,∴f72=f72-4=f-12=f12,f73=f73-2=f13,f75=f75-2=f-35=f35,∵f(x)在[0,1]上单调递减,∴f13f12f35,∴f73f72f75.3.(2010·南昌市模拟)已知函数y=2sin(ωx+θ)为偶函数(0θπ),其图象与直线y=2某两个交点的横坐标分别为x1、x2,若|x2-x1|的最小值为π,则该函数在区间()上是增函数.()A.-π2,-π4B.-π4,π4C.0,π2D.π4,3π4[答案]A[解析]∵y=2sin(ωx+θ)为偶函数,0θπ,∴θ=π2,∴y=2cosωx,由条件知,此函数的周期为π,∴ω=2,∴y=2cos2x,由2kπ-π≤2x≤2kπ,(k∈Z)得,kπ-π2≤x≤kπ,令k=0知,函数在-π2,0上是增函数,故A正确.4.如果函数y=a-x(a0,且a≠1)是减函数,那么函数f(x)=loga1x+1的图象大致是()[答案]C[解析]解法一:由函数y=a-x(a0,且a≠1)是减函数知a1,∴01a1,f(x)=loga1x+1=-loga(x+1)=log1a(x+1).函数f(x)的图象可以看作由函数y=log1ax的图象向左平移1个单位长度得到,又y=log1ax是减函数,∴f(x)为减函数,故选C.解法二:由于f(0)=0,故排除A、B;由y=a-x,即y=1ax是减函数知a1,∴x0时,f(x)0,排除D,选C.5.若f(x)=x3-6ax的单调递减区间是(-2,2),则a的取值范围是()A.(-∞,0]B.[-2,2]C.{2}D.[2,+∞)[答案]C[解析]f′(x)=3x2-6a,若a≤0,则f′(x)≥0,∴f(x)单调增,排除A;若a0,则由f′(x)=0得x=±2a,当x-2a和x2a时,f′(x)0,f(x)单调增,当-2ax2a时,f(x)单调减,∴f(x)的单调减区间为(-2a,2a),从而2a=2,∴a=2.[点评]f(x)的单调递减区间是(-2,2)和f(x)在(-2,2)上单调递减是不同的,应加以区分.本例亦可用x=±2是方程f′(x)=3x2-6a=0的两根解得a=2.6.(2010·南充市)已知函数f(x)图象的两条对称轴x=0和x=1,且在x∈[-1,0]上f(x)单调递增,设a=f(3),b=f(2),c=f(2),则a、b、c的大小关系是()A.abcB.acbC.bcaD.cba[答案]D[解析]∵f(x)在[-1,0]上单调增,f(x)的图象关于直线x=0对称,∴f(x)在[0,1]上单调减;又f(x)的图象关于直线x=1对称,∴f(x)在[1,2]上单调增,在[2,3]上单调减.由对称性f(3)=f(-1)=f(1)f(2)f(2),即abc.7.(2010·济南市模拟)设y1=0.413,y2=0.513,y3=0.514,则()A.y3y2y1B.y1y2y3C.y2y3y1D.y1y3y2[答案]B[解析]∵y=0.5x为减函数,∴0.5130.514,∵y=x13在第一象限内是增函数,∴0.4130.513,∴y1y2y3,故选B.8.(2010·江西于都)已知函数f(x)=ax3+bx+c,其导数f′(x)的图象如图所示,则()A.函数f(x)的有极小值a+b+cB.函数f(x)的有极小值cC.函数f(x)的有最大值a+b+cD.函数f(x)的有最大值c[答案]B[解析]导函数f′(x)在(-∞,0),(0,2),(2,+∞)上的符号依次为负、正、负,∴f(x)在(-∞,0]和[2,+∞)上单调递减,在[0,2]上单调增,∴f(x)的极小值为f(0)=c,极大值为f(2)=8a+2b+c,故选B.9.(2010·北京崇文区)已知f(x)是定义在R上的偶函数,并满足f(x+2)=-1fx,当1≤x≤2时,f(x)=x-2,则f(6.5)=()A.4.5B.-4.5C.0.5D.-0.5[答案]D[解析]∵f(x+2)=-1fx,∴f(x+4)=f[(x+2)+2]=-1fx+2=f(x),∴f(x)周期为4,∴f(6.5)=f(6.5-8)=f(-1.5)=f(1.5)=1.5-2=-0.5.10.(文)(2010·辽宁锦州)已知函数f(x)是定义在区间[-a,a](a0)上的奇函数,且存在最大值与最小值.若g(x)=f(x)+2,则g(x)的最大值与最小值之和为()A.0B.2C.4D.不能确定[答案]C[解析]∵f(x)是定义在[-a,a]上的奇函数,∴f(x)的最大值与最小值之和为0,又g(x)=f(x)+2是将f(x)的图象向上平移2个单位得到的,故g(x)的最大值与最小值比f(x)的最大值与最小值都大2,故其和为4.(理)函数y=xsinx,x∈(-π,0)∪(0,π)的图象可能是下列图象中的()[答案]C[解析]∵y=xsinx是偶函数,排除A,当x=2时,y=2sin22,排除D,当x=π6时,y=π6sinπ6=π31,排除B,故选C.二、填空题11.f(x)=xlnx的单调递增区间是________.[答案]1e,+∞[解析]f′(x)=lnx+1,令f′(x)0得x1e,∴f(x)在1e,+∞上单调递增.12.(2010·深圳中学)已知函数y=f(x)是偶函数,y=g(x)是奇函数,它们的定义域都是[-π,π],且它们在x∈[0,π]上的图象如图所示,则不等式fxgx0的解集是________.[答案]-π3,0∪π3,π[解析]依据偶函数的图象关于y轴对称,奇函数的图象关于原点对称,先补全f(x)、g(x)的图象,∵fxgx0,∴fx0gx0,或fx0gx0,观察两函数的图象,其中一个在x轴上方,一个在x轴下方的,即满足要求,∴-π3x0或π3xπ.13.(2010·山东枣庄模拟)若f(x)=lg2x1+x+a(a∈R)是奇函数,则a=________.[答案]-1[解析]∵f(x)=lg2x1+x+a是奇函数,∴f(-x)+f(x)=0恒成立,即lg2x1+x+a+lg-2x1-x+a=lg2x1+x+a2xx-1+a=0.∴2x1+x+a2xx-1+a=1,∴(a2+4a+3)x2-(a2-1)=0,∵上式对定义内的任意x都成立,∴a2+4a+3=0a2-1=0,∴a=-1.[点评]①可以先将真数通分,再利用f(-x)=-f(x)恒成立求解,运算过程稍简单些.②如果利用奇函数定义域的特点考虑,则问题变得比较简单.f(x)=lga+2x+a1+x为奇函数,显然x=-1不在f(x)的定义域内,故x=1也不在f(x)的定义域内,令x=-aa+2=1,得a=-1.故平时解题中要多思少算,培养观察、分析、捕捉信息的能力.14.(2010·辽宁省模拟)已知函数f(x)=ex+x-1x0-13x3+2xx≥0,则下列说法①f(x)在[2,+∞)上是减函数;②f(x)的最大值是2;③方程f(x)=0有2个实数根;④f(x)≤432在R上恒成立.正确的命题是________(写出所有正确命题的序号).[答案]①③④[解析]∵x0时,f(x)=ex+x-1,∴f′(x)=ex+10,∴f(x)在(-∞,0)上为增函数,∴f(x)f(0)=0.当x≥0时,f(x)=-13x3+2x,∴f′(x)=-x2+2,当0≤x≤2时,f′(x)≥0,f(x)单调增,当x2时,f′(x)0,f(x)单调减,∴x=2时,f(x)取极大值f(2)=423,∴①④正确,②错误;由f(x)=0得,-13x3+2x=0x≥0,∴x=0或x=6,∴方程f(x)=0有两个实数根,故填①③④.三、解答题15.(2010·北京市东城区)已知函数f(x)=loga(x+1)-loga(1-x),a0且a≠1.(1)求f(x)的定义域;(2)判断f(x)的奇偶性并予以证明;(3)当a1时,求使f(x)0的x的取值范围.[解析](1)要使f(x)=loga(x+1)-loga(1-x)有意义,则x+101-x0,解得-1x1.故所求定义域为{x|-1x1}.(2)由(1)知f(x)的定义域为{x|-1x1},且f(-x)=loga(-x+1)-loga(1+x)=-[loga(x+1)-loga(1-x)]=-f(x),故f(x)为奇函数.(3)因为当a1时,f(x)在定义域{x|-1x1}内是增函数,所以f(x)0⇔x+11-x1.解得0x1.所以使f(x)0的x的取值范围是{x|0x1}.16.已知函数f(x)对任意的a、b∈R都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,且当x0时,f(x)1.(1)求证:f(x)是R上的增函数;(2)若f(4)=5,解不等式f(3m2-m-2)3.[解析](1)证明:任取x1、x2∈R且x1x2,∴x2-x10.∴f(x2-x1)1.∴f(x2)=f[x1+(x2-x1)]=f(x1)+f(x2-x1)-1f(x1),∴f(x)是R上的增函数.(2)解:f(4)=f(2)+f(2)-1=5,∴f(2)=3.∴f(3m2-m-2)3化为f(3m2-m-2)f(2).又由(1)的结论知f(x)是R上的增函数,∴3m2-m-22,∴-1m43.17.(文)设函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为实数,且a≠0),F(x)=fxx0-fxx0.(1)若f(-1)=0,曲线y=f(x)通过点(0,2a+3),且在点(-1,f(-1))处的切线垂直于y轴,求F(x)的表达式;(2)在(1)的条件下,当x∈[-1,1]时,g(x)=kx-f(x)是单调函数,求实数k的取值范围;(3)设mn0,m+n0,a0,且f(x)为偶函数,证明F(m)+F(n)0.[解析](1)因为f(x)=ax2+bx+c,所以f′(x)=2ax+b.又曲线y=f(x)在点(-1,f(-1))处的切线垂直于y轴,故f′(-1)=0,即-2a+b=0,因此b=2a.①