第2讲函数的概念、图象与性质1.已知函数f(x)=2x+1,x1,x2+ax,x≥1,若f[f(0)]=4a,则实数a=________.[解析]由题意知,f(0)=20+1=2,则f[f(0)]=f(2)=4+2a,即4+2a=4a,所以a=2.[答案]22.(2019·江苏省六市高三调研)函数f(x)=lg(5-x2)的定义域是________.[解析]由题意得lg(5-x2)≥0,5-x2>0,解得-2≤x≤2,所以所求函数的定义域为[-2,2].[答案][-2,2]3.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是________.[解析]因为f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,所以a-1+2a=0,所以a=13.又f(-x)=f(x),所以b=0,所以a+b=13.[答案]134.若f(x)对于任意实数x恒有2f(x)-f(-x)=3x+1,则f(x)=________.[解析]由题意知2f(x)-f(-x)=3x+1.①将①中x换为-x,则有2f(-x)-f(x)=-3x+1.②①×2+②得3f(x)=3x+3,即f(x)=x+1.[答案]x+15.(2019·江苏省高考名校联考信息(八))已知a∈R,函数f(x)=a-24x+1的图象经过点A12,13,则关于x的不等式f(x2+x)+f(x-8)0的解集为______.[解析]因为函数f(x)=a-24x+1的图象经过点A(12,13),所以f(12)=a-23=13,解得a=1,所以f(x)=1-24x+1=4x-14x+1,易知函数f(x)是R上的增函数.又f(-x)=-f(x),所以f(x)是R上的奇函数,所以关于x的不等式f(x2+x)+f(x-8)0可转化为f(x2+x)f(8-x),所以x2+x8-x,即x2+2x-80,解得-4x2.[答案]-4x26.(2019·江苏省名校高三入学摸底卷)已知定义在[0,+∞)上的函数f(x)满足f(x)=12f(x+2),且当x∈[0,2)时,f(x)=x2+1,则log2f(8)=______.[解析]由题意得f(x+2)=2f(x),所以f(8)=2f(6)=4f(4)=8f(2)=16f(0)=16,所以log2f(8)=log216=4.[答案]47.定义新运算⊕:当a≥b时,a⊕b=a;当ab时,a⊕b=b2,则函数f(x)=(1⊕x)x-(2⊕x),x∈[-2,2]的最大值等于________.[解析]由已知得当-2≤x≤1时,f(x)=x-2,当1x≤2时,f(x)=x3-2.因为f(x)=x-2,f(x)=x3-2在定义域内都为增函数.所以f(x)的最大值为f(2)=23-2=6.[答案]68.(2019·江苏省高考名校联考(一))已知函数f(x)=14x2-x+2,x>0,2,x≤0,则不等式f(-x2-1)≤f(-x2+5x)的解集为________.[解析]因为-x2-1≤-1<0,所以f(-x2-1)=2,当-x2+5x≤0时,f(-x2-1)=f(-x2+5x)=2,原不等式成立,此时,x≥5或x≤0;当-x2+5x>0时,则需f(-x2+5x)≥2,即14(-x2+5x)2-(-x2+5x)+2≥2,-x2+5x≥4,得1≤x≤4.故原不等式的解集为(-∞,0]∪[1,4]∪[5,+∞).[答案](-∞,0]∪[1,4]∪[5,+∞)9.(2019·江苏省高考名校联考(五))已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x2-mx(m∈R).若函数y=f(x)在区间(-2,1)上单调递减,则实数m的最小值为________.[解析]当x>0时,f(x)=x2-mx=x-m22-m24,所以当m≤0时,函数y=f(x)在区间(-2,1)上不可能单调递减,所以不满足条件;当m>0时,根据函数的图象可知,函数y=f(x)在-m2,m2上单调递减,所以-m2≤-2,m2≥1,即m≥4,所以实数m的最小值为4.[答案]410.如图,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点,点P沿着边BC,CD与DA运动,记∠BOP=x.将动点P到A,B两点距离之和表示为x的函数f(x),则y=f(x)的图象大致为________(填序号).[解析]当x∈[0,π4]时,f(x)=tanx+4+tan2x,图象不会是直线段,从而排除①,③.当x∈[π4,3π4]时,f(π4)=f(3π4)=1+5,f(π2)=22.因为22<1+5,所以f(π2)<f(π4)=f(3π4),从而排除④.[答案]②11.若函数f(x)=xax+b(a≠0),f(2)=1,又方程f(x)=x有唯一解,求f(x)的解析式.[解]由f(2)=1得22a+b=1,即2a+b=2;由f(x)=x得xax+b=x,变形得x1ax+b-1=0,解此方程得x=0或x=1-ba,又因方程有唯一解,故1-ba=0,解得b=1,代入2a+b=2得a=12,所以f(x)=2xx+2.12.已知函数f(x)=ax+b(a0,a≠1).(1)若f(x)的图象如图(1)所示,求a,b的值;(2)若f(x)的图象如图(2)所示,求a、b的取值范围;(3)在(1)中,若|f(x)|=m有且仅有一个实数解,求出m的范围.[解](1)f(x)的图象过点(2,0),(0,-2),所以a2+b=0,a0+b=-2,解得a=3,b=-3.(2)由题图(2)知,f(x)单调递减,所以0a1,又f(0)0,即a0+b0,所以b-1.(3)画出y=|f(x)|的草图,如图所示,知当m=0或m≥3时,|f(x)|=m有且仅有一个实数解.13.已知函数f(x)=ex-e-x(x∈R且e为自然对数的底数).(1)判断函数f(x)的奇偶性与单调性;(2)是否存在实数t,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R都成立?若存在,求出t;若不存在,请说明理由.[解](1)因为f(x)=ex-e-x,且y=ex是增函数,y=-e-x是增函数,所以f(x)是增函数.由于f(x)的定义域为R,且f(-x)=e-x-ex=-f(x),所以f(x)是奇函数.(2)由(1)知f(x)是增函数且是奇函数,所以f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R恒成立,f(x2-t2)≥f(t-x)对一切x∈R恒成立,x2-t2≥t-x对一切x∈R恒成立,t2+t≤x2+x对一切x∈R恒成立,t2+t≤(x2+x)min对一切x∈R恒成立,即t2+t≤-14,(2t+1)2≤0,所以t=-12.即存在实数t=-12,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R都成立.14.(2019·扬州模拟)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x).(1)求f(2016)的值;(2)求证:函数f(x)的图象关于直线x=2对称;(3)若f(x)在区间[0,2]上是增函数,试比较f(-25),f(11),f(80)的大小.[解](1)因为f(x-4)=-f(x),所以f(x)=-f(x-4)=-{-f[(x-4)-4]}=f(x-8),知函数f(x)的周期为T=8.所以f(2016)=f(252×8)=f(0).又f(x)为定义在R上的奇函数.所以f(0)=0,故f(2016)=0.(2)证明:因为f(x)=-f(x-4),所以f(x+2)=-f[(x+2)-4]=-f(x-2)=f(2-x),即f(2+x)=f(2-x)成立.故函数f(x)的图象关于直线x=2对称.(3)由(1)知f(x)是以8为周期的周期函数,所以f(-25)=f[(-3)×8-1]=f(-1),f(11)=f(8+3)=f(3)=-f(-1)=f(1),f(80)=f(10×8+0)=f(0).又f(x)在[0,2]上是增函数,且f(x)在R上为奇函数,所以f(x)在[-2,2]上为增函数,则有f(-1)f(0)f(1),即f(-25)f(80)f(11).