二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
11.若函数y=13x x∈[-1,0],3x x∈0,1],则f(log3 )=________.
解析:∵-1=log3<log3 <log31=0,
∴f(log3 )=(13)log3 =3-log3 =3log32=2.
答案:2
12.化简: =________.
解析:原式=
=
=a a =a.[
答案:a
13.若函数y=2x+1,y=b,y=-2x-1三图像无公共点,结合图像求b的取值范围为________.
解析:如图.
当-1≤b≤1时,此三函数的图像无公共点.
答案:[-1,1]
14.已知f(x)=log3x的值域是[-1,1],那么它的反函数的值域为________.
解析:∵-1≤log3x≤1,
∴log313≤log3x≤log33,∴13≤x ≤3.
∴f(x)=log3x的定义域是[13,3],
∴f(x)=log3x的反函数的值域是[13,3].
答案:[13,3]
三、解答题(本大题共4个小题,共50分)
15.(12分)设函数y=2|x+1|-|x-1|.
(1)讨论y=f(x)的单调性, 作出其图像;
(2)求f(x)≥22的解集.
解:(1)y=22, x≥1,22x, -1≤x<1,2-2, x<-1.
当x≥1或x<-1时,y=f(x)是常数函数不具有单调性,
当-1≤x<1时,y=4x单调递增,
故y=f(x)的单调递增区间为[-1,1),其图像如图.
(2)当 x≥1时,y=4≥22成立,
当-1≤x<1时,由y=22x≥22=2×2 =2 ,
得2x≥32,x≥34,∴34≤x<1,
当x<-1时,y=2-2=14<22不成立,
综上,f(x)≥22的解集为[34,+∞).
16.(12分)设a>1,若对于任意的x∈[a,2a ],都有y∈[a,a2]满足方程logax+logay=3,求a的取值范围.
解:∵logax+logay=3,∴logaxy=3.
∴xy=a3.∴y=a3x.
∴函数y=a3x(a>1)为减函数,
又当x=a时,y=a2,当x=2a时,y=a32a=a22 ,
∴a22,a2[a,a2].∴a22≥a.
又a>1,∴a≥2.∴a的取值范围为a≥2.
17.(12分)若-3≤log12x≤-12,求f(x)=(log2x2)(log2x4)的最大值和最小 值.
解:f(x)=(log2x-1)(log2x-2)
=(log2x)2-3log2x+2=(log2x-32)2-14.
又∵-3≤log x≤-12,∴12≤log2x≤3.
∴当log2x=32时,f(x)min=f(22)=-14;
当log2x=3时,f(x)max=f(8)=2.
18.(14分)已知函数f(x)=2x-12x+1,
(1)证明函数f(x)是R上的增函数;
(2)求函数f(x)的值域;
(3)令g(x)=xfx,判定函数g(x)的奇偶性,并证明.
解:(1)证明:设x1,x2是R内任意两个值,且x10,y2-y1=f(x2)-f(x1)=2x2-12x2+1-2x1-12x1+1 =22x2-22x12x1+12x2+1=22x2-2x12x1+12x2+1,
当x1<x2时,2x1<2x2,∴2x2-2x1>0.
又2x1+1>0,2x2+1>0,∴y2-y1>0,
∴f(x)是R上的增函数;
(2)f(x)=2x+1-22x+1=1-22x+1,
∵2x+1>1,∴0<22x+1<2,
即-2<-22x+1<0,∴-1<1-22x+1<1.
∴f(x)的值域为(-1,1);
(3)由题意知g(x)=xfx=2x+12x-1x,
易知函数g(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
g(-x)=(-x)2-x+12-x-1=(-x)1+2x1-2x=x2x+12x-1=g(x),
∴函数g(x)为偶函数.