《2011年高考數(shù)學(xué) 第二章 第六節(jié)反函數(shù)訓(xùn)練》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2011年高考數(shù)學(xué) 第二章 第六節(jié)反函數(shù)訓(xùn)練(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、同步檢測(cè)訓(xùn)練
一、選擇題
1.(2008·全國(guó)Ⅰ)若函數(shù)y=f(x-1)的圖象與函數(shù)y=ln+1的圖象關(guān)于直線y=x對(duì)稱,則f(x)=( )
A.e2x-1 B.e2x
C.e2x+1 D.e2x+2
答案:B
解析:∵函數(shù)y=ln+1的反函數(shù)為y=e2(x-1),即f(x-1)=e2(x-1),∴f(x)=e2x,故選B.
2.(2008·北京)“函數(shù)f(x)(x∈R)存在反函數(shù)”是“函數(shù)f(x)在R上為增函數(shù)”的( )
A.充分而不必要條件
B.必要而不充分條件
C.充分必要條件
D.既不充分也不必要條件
答案:B
解析:若函數(shù)f(x)在
2、R上為增函數(shù),則x與y一一對(duì)應(yīng),故存在反函數(shù),∴必要性成立;若函數(shù)f(x)存在反函數(shù),則x與y一一對(duì)應(yīng),函數(shù)f(x)在R上也可能是減函數(shù),
∴充分性不成立,故選B.
3.函數(shù)y=的反函數(shù)是( )
A.y= B.y=
C.y= D.y=
答案:C
解析:本題考查求分段函數(shù)的反函數(shù).
y=,當(dāng)x≥0,x=,∴y=.
當(dāng)x<0,x=-,∴y=-.
∴y= 故選C.
4.(2009·鄭州一測(cè))定義在R上的函數(shù)f(x)的反函數(shù)為f-1(x),且對(duì)于任意x∈R,都有f(-x)+f(x)=3,則f-1(x-1)+f-1(4-x)=( )
A.0 B.-2
C.2
3、 D.2x-4
答案:A
解析:由f(-x)+f(x)=3可知函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,)對(duì)稱,因此其反函數(shù)y=f-1(x)的圖象必關(guān)于點(diǎn)(,0)對(duì)稱,即有f-1(x)+f-1(3-x)=0,故f-1(x-1)+f-1[3-(x-1)]=0,即f-1(x-1)+f-1(4-x)=0,選A.
5.已知函數(shù)f(x)=的反函數(shù)f-1(x)的圖象的對(duì)稱中心是,則函數(shù)h(x)=loga(x2-2x)的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A.(1,+∞) B.(-∞,1)
C.(-∞,0) D.(2,+∞)
答案:C
解析:由已知得f(x)=-1-知,其對(duì)稱中心是點(diǎn)(a+1,-1),因此
4、,其反函數(shù)f-1(x)的對(duì)稱中心是點(diǎn)(-1,a+1),結(jié)合題意得a+1=,a=.因此函數(shù)h(x)的單調(diào)遞增區(qū)間由確定,由此解得x<0,即函數(shù)h(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(-∞,0).故選C.
6.設(shè)函數(shù)f(x)=的反函數(shù)為f-1(x),且f-1=a,則f(a+7)等于( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
答案:A
解析:當(dāng)x>4時(shí),f(x)=-log3(x+1)<-log35<0;當(dāng)x≤4時(shí),00,2a-4==2-3,a=1,f(a+7)=f(8)=-log39=-2.故選A.
7.已知函數(shù)f(x)=的反函數(shù)為f-
5、1(x),若函數(shù)y=g(x)的圖象與函數(shù)y=f-1(x+1)的圖象關(guān)于直線y=x對(duì)稱,且g(3)=,則實(shí)數(shù)a的值為( )
A.2 B.1
C.-1 D.
答案:A
解析:由題意得f-1(x)=,
∴f-1(x+1)=,又∵g(3)=,∴y=中的x=,y=3,代入解得a=2,故選A.
8.(2009·湖北八校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=(ex+ex-2)(x<1)(其中e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù))的反函數(shù)為f-1(x),則有( )
A.f-1()f-1()
C.f-1()f-1(2)
答案:A
解析:∵函數(shù)
6、f(x)=(ex+ex-2)=ex是一個(gè)單調(diào)遞增函數(shù),∴f-1(x)在(0,+∞)上也是單調(diào)遞增函數(shù).
又∵x<1,∴f(x)=ex0,∴>,∴<<2.
∴在x<1時(shí),函數(shù)f(x)=(ex+ex-2)的值域?yàn)?0,),其中<<2,故選A.
二、填空題
9.(2009·成都模擬)設(shè)函數(shù)f(x)=e2(x-1),y=f-1(x)為y=f(x)的反函數(shù),若函數(shù)g(x)=則g[g(-1)]=__________.
答案:1
7、解析:依題意得g(-1)=-1+2=1,g[g(-1)]=g(1)=f-1(1).設(shè)f-1(1)=t,則有f(t)=1,即e2(t-1)=1,t=1,所以g[g(-1)]=1.
10.已知y=f(x)在定義域(0,+∞)內(nèi)存在反函數(shù),且f(x-1)=x2-2x+1,則f-1(7)=__________.
答案:
解析:設(shè)x-1=t,則x=1+t,所以f(t)=(t+1)2-2(t+1)+1=t2,即f(x)=x2(x>0),設(shè)f-1(7)=a,則f(a)=a2=7,故a=.
11.(2009·湖北五市聯(lián)考)函數(shù)f(x)=的反函數(shù)為f-1(x),則f-1(18)=________.
答
8、案:4
解析:設(shè)f-1(18)=m,∴f(m)=18,∴x2+2=18,得x=±4,又x≥0,∴x=4.
三、解答題
12.求下列函數(shù)的反函數(shù)
(1)y=(x<-1);
(2)y=-(x≥1);
(3)y=x|x|+2x.
解:(1)y==2+,在x<-1時(shí)為減函數(shù),
存在反函數(shù),原函數(shù)值域?yàn)閧y|-
9、∴x=-1+(y≥0).
當(dāng)x<0時(shí),y=-x2+2x,即1-y=(x-1)2.
∴x=
∴所求反函數(shù)為
y=
13.已知函數(shù)f(x)=a+bx-1(b>0,b≠1)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(1,3),函數(shù)y=f-1(x+a)的圖象經(jīng)過點(diǎn)B(4,2),試求f-1(x)的表達(dá)式.
解:由f(x)=a+bx-1(b>0,b≠1)得,
x-1=logb(y-a).
∵bx-1>0,則a+bx-1>a,
∴y>a,∴f-1(x)=1+logb(x-a)(x>a),
∴f-1(x+a)=1+logbx(x>0).
∵點(diǎn)A在f(x)的圖象上,點(diǎn)B在f-1(x+a)的圖象上,
∴解得
∴f-
10、1(x)的表達(dá)式為f-1(x)=log4(x-2)+1(x>2).
14.已知定義在R上的函數(shù)f(x)的反函數(shù)為f-1(x),且函數(shù)f(x+1)的反函數(shù)恰為y=f-1(x+1).若f(1)=3999,求f(2010)的值.
解:∵y=f-1(x+1),
∴f(y)=f[f-1(x+1)].
∴x=f(y)-1.
∴y=f-1(x+1)的反函數(shù)為y=f(x)-1.
∵f(x+1)的反函數(shù)為y=f-1(x+1).
∴f(x+1)=f(x)-1.
∴{f(n)}是以3999為首項(xiàng),-1為公差的等差數(shù)列,
∴f(2010)=3999-(2010-1)=1990.
15.已知函數(shù)f(
11、x)=(m∈R,e=2.71828…是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).
(1)求函數(shù)f(x)的極值;
(2)當(dāng)x>0時(shí),設(shè)f(x)的反函數(shù)為f-1(x),對(duì)0
0,f(x)=ex-1在(0,+∞)上單調(diào)遞增,且f(x)=ex-1>0;
當(dāng)x≤0時(shí),f(x)=x3+mx2,此時(shí)f′(x)=x2+2mx=x(x+2m).
①若m=0,f′(x)=x2≥0,則f(x)=x3,在(-∞,0]上單調(diào)遞增,且f(x)=x3≤0.
又f(0)=0,可知函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞增,無極值.
②若m<0,令f′(x
12、)=x(x+2m)>0
?x<0或x>-2m(舍去).
函數(shù)f(x)=x3+mx2在(-∞,0]上單調(diào)遞增,
同理,函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞增,無極值.
③若m>0,令f′(x)=x(x+2m)>0?x>0或x<-2m.
函數(shù)f(x)=x3+mx2在(-∞,-2m]上單調(diào)遞增,在(-2m,0]上單調(diào)遞減.
此時(shí)函數(shù)f(x)在x=-2m處取得極大值:f(-2m)=m3+4m3=m3>0;
又f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,故在x=0處取得極小值:f(0)=0.
綜上可知,當(dāng)m>0時(shí),f(x)的極大值為m3,極小值為0;當(dāng)m≤0時(shí),f(x)無極值.
(2)當(dāng)x>0時(shí),設(shè)y=f(
13、x)=ex-1?y+1=ex?x=ln(y+1).
∴f-1(x)=ln(x+1)(x>0).
(ⅰ)比較f(q-p)與f-1(q-p)的大小.
記g(x)=f(x)-f-1(x)=ex-ln(x+1)-1(x>0).
∵g′(x)=ex-在(0,+∞)上是單調(diào)遞增函數(shù),
∴g′(x)>g′(0)=e0-=0恒成立.
∴函數(shù)g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.
∴g(x)>g(0)=e0-ln(0+1)-1=0.
當(dāng)0
0,
∴g(q-p)=eq-p-ln(q-p+1)-1>0.
∴eq-p-1>ln(q-p+1),即f(q-p)>f-1(q-p).①
(ⅱ)比較f-1(q-p)與f-1(q)-f-1(p)的大?。?
ln(q-p+1)-[ln(q+1)-ln(p+1)]
=ln(q-p+1)-ln(q+1)+ln(p+1)
=ln
=ln
=ln
=ln
=ln[+1].
∵0
1,故ln[+1]>0.
∴l(xiāng)n(q-p+1)>ln(q+1)-ln(p+1),
即f-1(q-p)>f-1(q)-f-1(p).②
∴由①②可知,當(dāng)0
f-1(q-p)>f-1(q)-f-1(p).
5