第三章函数复习题3
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第三章:函数的概念与性质重点题型复习题型一函数的概念辨析【例1】下列关于函数与区间的说法正确的是()A.函数定义域必不是空集,但值域可以是空集B.函数定义域和值域确定后,其对应法则也就确定了C.数集都能用区间表示D.函数中一个函数值可以有多个自变量值与之对应【答案】D【解析】对于A,函数的定义域和值域均为非空数集,A错误;对于B,若函数的定义域和值域均为R,对应法则可以是y x=,也可以是2=,B错误;y x对于C,自然数集无法用区间表示,C错误;对于D,由函数定义可知,一个函数值可以有多个自变量值与之对应,D正确.【变式1-1】下列对应关系或关系式中是从A 到B 的函数的是( ) A .A ⊆R ,B ⊆R ,221x y +=B .{}1,0,1A =-,{}1,2B =,:1f x y x →=+C .A =R ,B =R ,1:2→=-f x y x D .A =Z ,B =Z ,:21→=-f x y x 【答案】B【解析】对于A ,221x y +=可化为21y x =±-显然对任意x A ∈(1x =±除外),y 值不唯一,故不符合函数的定义; 对于B ,符合函数的定义;对于C ,当2x =时,对应关系无意义,故不符合函数的定义; 对于D ,当x 为非正整数时,对应关系无意义,故不符合函数的定义. 故选:B【变式1-2】已知集合{0,1,2}A =,{1,1,3}B =-,下列对应关系中,从A 到B 的函数为( )A .f :x y x →=B .f :2x y x →=C .f :2x y x →=D .f :21x y x →=-【答案】D【解析】对A :当0,1,2x =时,对应的y x =为0,1,2,所以选项A 不能构成函数;对B :当0,1,2x =时,对应的2y x 为0,1,4,所以选项B 不能构成函数;对C :当0,1,2x =时,对应的2y x =为0,2,4,所以选项C 不能构成函数; 对D :当0,1,2x =时,对应的21y x =-为1-,1,3,所以选项D 能构成函数;故选:D.【变式1-3】如图所示,下列对应法则,其中是函数的个数为( )A .3B .4C .5D .6 【答案】A【解析】①②③这三个图所示的对应法则都符合函数的定义,即A 中每一个元素在对应法则下,在B 中都有唯一的元素与之对应, 对于④⑤,A 的每一个元素在B 中有2个元素与之对应,∴不是A 到B 的函数,对于⑥,A 中的元素3a 、4a 在B 中没有元素与之对应,∴不是A 到B 的函数,综上可知, 是函数的个数为3.故选:A.【变式1-4】下列关系中是函数关系的是( )A .等边三角形的边长和周长关系B .电脑的销售额和利润的关系C .玉米的产量和施肥量的关系D .日光灯的产量和单位生产成本关系 【答案】A【解析】根据函数关系的定义可得,选项A 中,当等边三角形的边长取一定的值时,周长有唯一且确定的值与其对应,所以等边三角形的边长和周长符合函数关系;其他选项中,两个量之间没有明确的对应关系,所以不是函数关系故选:A【变式1-5】若函数()y f x =的定义域M ={x |22x -≤≤},值域为N ={y |02y ≤≤},则函数()y f x =的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】A 中定义域是{x |-2≤x ≤0},不是M ={x |-2≤x ≤2},故错误;C 中图象不表示函数关系,因为存在一个x 对应两个y ,不满足函数定义;D 中值域不是N ={y |0≤y ≤2}.只有B 中的定义域和值域满足题意,且表示函数关系,符合题意.故选:B.题型二 判断是否为同一个函数【例2】下列各组函数中,表示同一函数的是( )A .()()21,11x f x g x x x -==+- B .()()22,f x x g x x ==C .()()2,f x x g x x =D .()()211,1f x x x g x x +--【答案】C【解析】A. 函数()211x f x x -=-的定义域为{}|1x x ≠,()1g x x =+的定义域为R ,故不是同一函数;B. ()2f x x R ,()2g x x =的定义域为[0,)+∞,故不是同一函数;C. ()()2,f x x g x x x=的定义域都是R ,且解析式相同,故是同一函数;D. ()11f x x x +-{}|1x x ≥,()21g x x =-{|1x x ≥或1}x ≤-,故不是同一函数,故选:C【变式2-1】下列各组函数中,表示同一函数的是( )A .()0f x x =,()xg x x = B .()211x f x x -=-,()1g x x =+C .()11f x x x -+()21g x x =-D .()f x x =,()2g x x =【答案】A【解析】A 中,()0f x x =,()xg x x= 定义域都为{|0}x x ≠ ,对应关系以及值域相同,故为同一函数;B 中,()211x f x x -=-,定义域为{|1}x x ≠,()1g x x =+定义域为R ,故不是同一函数;C 中,()11f x x x =-+定义域为{|1}x x ≥,()21g x x -{|1x x ≥或1}x ≤- ,故不是同一函数;D 中,()f x x =,定义域为R ,()2g x x =定义域为{|0}x x ≥,故不是同一函数;故选:A【变式2-2】下列各组函数是同一函数的是( )A .2()f x x =与2()(1)g x x =+B .3()f x x -与()g x x =-C .()xf x x =与01()g x x=D .()33f x x x =+-2()9g x x =-【答案】C【解析】对于A ,()2f x x =,()()21g x x =+,对应关系不同,即不是同一函数,故A 不正确;对于B ,3()f x x x x -=--(,0]-∞,()g x x =-(,0]-∞, 定义域相同,对应关系不同,函数不是同一函数,故B 不正确; 对于C ,()1xf x x==,定义域为()(),00,∞-+∞,01()1g x x ==,定义域为()(),00,∞-+∞,定义域、对应关系相同,故为同一函数,故C 正确;对于D ,()33f x x x =+-[)3,+∞,2()9g x x =-(][),33,∞∞--⋃+,定义域不同,函数不是同一函数,故D 不正确;故选:C【变式2-3】下列各组函数是同一函数的是( )A .321x x y x +=+与y x = B .2x y x =与y x =C .||x y x=与1y = D .()21y x =-1y x =-【答案】A【解析】对于A ,321x xy x x +==+的定义域为R ,y x =的定义域为R ,则两个函数的定义域和对应关系都相同,是同一函数;对于B ,2x y x x==的定义域为{}0x x ≠,y x =的定义域为R ,则两个函数的定义域不同,不是同一函数; 对于C ,||x y x=的定义域为{}0x x ≠,1y =的定义域为R ,则两个函数的定义域不同,不是同一函数;对于D ,()211y x x =-=-和1y x =-的对应关系不同,故不是同一函数.故选:A.题型三 求函数的定义域【例3】函数()1321f x x x =--的定义域为( ) A .2{|3x x >且1}x ≠ B .2{|3x x <或1}x >C .2{|1}3x x ≤≤ D .2{|3x x ≥且1}x ≠ 【答案】D 【解析】由题得3202,103x x x -≥⎧∴≥⎨-≠⎩且1x ≠.所以函数的定义域为2{|3x x ≥且1}x ≠故选:D【变式3-1】函数()20213y x x=--的定义域为( )A .1,2∞⎛⎫- ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ C .11,,322⎛⎫⎛⎫-∞⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .11,,322⎛⎫⎛⎤-∞⋃ ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦【答案】C【解析】要使函数()20213y x x=--有意义, 则有30210x x ->⎧⎨-≠⎩,解得3x <且12x ≠,所以其定义域为11,,322⎛⎫⎛⎫-∞⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:C.【变式3-2】已知函数(+1)f x 的定义域为[1,2],则(23)f x -+的定义域为( ) A .[1,2] B .1[0,]2 C .[1,1]- D .1[,1]2【答案】B【解析】因为函数(+1)f x 的定义域为[1,2],所以12x ≤≤,则2+13x ≤≤, 所以22+33x ≤-≤,解得102x ≤≤, 所以(23)f x -+的定义域为1[0,]2,故选:B【变式3-3】已知函数()y f x =的定义域为[2,3]-,则函数(21)1f x y x +=+的定义域为( )A .3[,1]2- B .3[,1)(1,1]2--⋃- C .[3,7]- D .[3,1)(1,7]--⋃- 【答案】B【解析】由题意得:2213x -≤+≤,解得:312x -≤≤,由10x +≠,解得:1x ≠-,故函数的定义域是(]3,11,12⎡⎫---⎪⎢⎣⎭,故选:B .【变式3-4】函数f (x )221mx x --+R ,则实数m 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(﹣∞,﹣1] C .[1,+∞) D .(﹣∞,﹣1) 【答案】B【解析】f (x )的定义域是R ,则2210mx x --+≥恒成立,即2+210mx x -≤恒成立,则0Δ0m ⎧⎨≤⎩<,解得1m ≤-,所以实数m 的取值范围为(],1-∞-.故选:B.【变式3-5】若函数2()1f x ax ax =++R ,则实数a 的取值范围是__________. 【答案】[0,4)【解析】()f x 的定义域是R ,则210ax ax ++>恒成立,0a =时,2110ax ax ++=>恒成立, 0a ≠时,则2Δ40a a a >⎧⎨=-<⎩,解得04a <<, 综上,04a ≤<. 故答案为:[0,4).题型四 求函数的解析式【例4】已知函数()f x 是一次函数,且()45f f x x -=⎡⎤⎣⎦恒成立,则()2f =( ) A .1 B .3 C .7 D .9 【答案】D【解析】因为函数()f x 是一次函数,且()45f f x x -=⎡⎤⎣⎦恒成立,令()4f x x t -=,则()4f x x t =+, 所以()45f t t t =+=,解得1t =,所以()41f x x =+,(2)2419f =⨯+=,故选:D【变式4-1】已知二次函数()f x 满足()221465f x x x +=-+,求()f x 的解析式; 【答案】()259f x x x =-+【解析】设二次函数()()20f x ax bx c a =++≠,则()()()2212121f x a x b x c+=++++()()22442465ax a b x a b c x x =+++++=-+,故44,426,5a a b a b c =+=-++=,解得1,5,9a b c ==-=,故()259f x x x =-+.【变式4-2】若函数()63f g x x ⎡⎤=+⎣⎦,且()21g x x =+,则()f x 等于( ) A .129x + B .61x + C .3 D .3x 【答案】D【解析】令()21g x x t =+=,则12t x -=()63132f t t t -∴=⨯+=,即()3f x x =故选:D.【变式4-3】设函数1121f x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,则()f x 的表达式为( )A .()111x x x +-≠B .()111x x x +-≠C .()111xxx +≠-- D .()211xx x ≠-+ 【答案】B【解析】令()111t t x=+≠,则可得11xt 1t所以()()211111t f t t t t +=+=-≠-,所以()()111x f x x x +-≠=,故选:B【变式4-4】若对任意实数x ,均有()2()92f x f x x --=+,求()f x . 【答案】32x -.【解析】利用方程组法求解即可;∵()2()92f x f x x --=+(1) ∴()()()292f x f x x --=-+(2) 由(1)2(2)+⨯得3()96f x x -=-+, ∴()32()f x x x R =-∈. 故答案为:32x - .【变式4-5】设函数()f x 是R →R 的函数,满足对一切x ∈R ,都有()()22f x x f x +-=,则()f x 的解析式为()f x =______.【答案】2,111,1x x x ⎧≠⎪-⎨⎪=⎩ 【解析】由()()22f x x f x +-=,得()()()222f x x f x -+-=,将()f x 和()2f x -看成两个未知数,可解得()()211f x x x=≠-, 当1x =时,()()()212112f f -+-=,解得()11f =,综上,()2,1,11, 1.x f x x x ⎧≠⎪=-⎨⎪=⎩ 故答案为:2,111,1x xx ⎧≠⎪-⎨⎪=⎩.题型五 定义法证明函数的单调性【例5】已知函数()218x f x x -=+,判断并证明()f x 在区间[]22-,上的单调性. 【答案】单调递增,证明见解析【解析】()f x 在区间[]22-,上单调递增,理由如下: 任取1x ,[]22,2x ∈-,且12x x <,()()()()()()()()()()()()22122112121212122222221212121818811888888x x x x x x x x x x x x f x f x x x x x x x -+--+-++----=-==++++++.因为1222x x -≤<≤,所以120x x -<,1244x x -<+<,1244x x -<<, 所以12128x x x x +->- 所以121280x x x x ++->,所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x <,所以函数()f x 在区间[]22-,上单调递增.【变式5-1】已知函数()1f x x =-()f x 在区间[)1,+∞上的单调性,并证明你的结论.【答案】增函数,证明见解析【解析】()f x 在区间[)1,+∞上是增函数.证明如下:设[)12,1,x x ∀∈+∞,且12x x <, 则()()121212121111f x f x x x x x -=---+-, 因为[)12,1,x x ∈+∞,所以110x -≥210x -≥,又12x x <,所以120x x -<11x -21x -0, 12110x x -->,故()()120f x f x -<, 故()f x 在区间[)1,+∞上是增函数.【变式5-2】证明:函数31()2f x x x=-在区间(0,)+∞上是增函数.【答案】证明见解析.【解析】设12,(0,)x x ∈+∞,且12x x <,而3312121211()()22f x f x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()3312211122x x x x ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭()()2212121122122x x x x x x x x x x -=-+++()()221211221212x x x x x x x x ⎡⎤=-+++⎢⎥⎣⎦因为221211221210,0,0x x x x x x x x -<++>>,则()()2212112212120x x x x x x x x ⎡⎤-+++<⎢⎥⎣⎦, 所以12())0(f x f x -<,即12()()f x f x <,所以函数31()2f x x x=-在区间(0,)+∞上是增函数.【变式5-3】已知函数()f x 对任意的a ,∈b R ,都有()()()1f a b f a f b +=+-,且当0>x 时,()1f x >,判断并证明()f x 的单调性; 【答案】函数()f x 在R 上为增函数;(2)4(1,)3m ∈-.【解析】设12,x x 是R 上任意两个不等的实数,且12x x <,则210x x x ∆=->,()()()()()()()()212111211111y f x f x f x x x f x f x x f x f x f x ⎡⎤∆=-=-+-=-+--=∆-⎣⎦,由已知条件当0x >时,()1f x >, 所以()1f x ∆>,即0y ∆>, 所以函数()f x 在R 上为增函数;题型六 利用函数的单调性求参数【例6】若函数()1f x ax =+[]1,1-内单调递减,则实数a 的取值范围是______. 【答案】[)1,0-【解析】由题意知,第一步函数单调递减,由复合函数同增异减可知0a <,第二步考虑函数定义域,10ax +≥ 在[]1,1-恒成立,(1)0a f <⎧⎨≥⎩得到10a -≤< 故答案为:10a -≤<.【变式6-1】若1()1ax f x x +=-在区间(1,)+∞上是增函数,则实数a 的取值范围是______.【答案】1a <- 【解析】函数()111+1()=111a x a ax a f x a x x x -+++==+---, 由复合函数的增减性可知,若1()1a g x x +=-在(1,)+∞为增函数,10a ∴+<,1a <-,【变式6-2】(多选)函数2()(21)3f x x a x =+-+在(2,2)-上为单调函数,则实数a的取值范围可以是( )A .3,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦B .35,42⎛⎫- ⎪⎝⎭C .35,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ D .5,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】AD【解析】二次函数2()(21)3f x x a x =+-+图象对称轴为:212a x -=-, 因函数()f x 在(2,2)-上为单调函数,于是有: 当函数()f x 在(2,2)-上递减时,2122a --≥,解得32a ≤-, 当函数()f x 在(2,2)-上递增时,2122a --≤-,解得52a ≥, 所以实数a 的取值范围是:32a ≤-或52a ≥.故选:AD【变式6-3】已知函数21,22(),12x mx x f x m x x ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-≤<⎪⎩对于12,[1,)x x ∀∈+∞且12x x ≠,都有1212()[()()]0x x f x f x -->,则m 的取值范围为 ______.【答案】40,3⎛⎤⎥⎝⎦【解析】由题意可知,()f x 在[1,)+∞上为单调增函数,要使my x =-在[1,2)上单调递增,则0m -<,即0m >, 要使21()2f x x mx =-在[2,)+∞上单调递增,则2m ≤, 同时2112222m m ⨯-≥-,解得:43m ≤,综上可知:403m <≤.题型七 求函数的最值或值域【例7】求函数4y x x =+,142x ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭的最大值与最小值.【答案】最大值172,最小值4 【解析】函数4y x x=+,根据对勾函数的性质可得:4y x x =+在122⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,[]2,4上单调递增. 当2x =时取到最小值4. 又当12x =时,117822y =+=,当4x =时,415y =+= 所以当12x =时取到最大值172, 所以函数4y x x=+的最大值172,最小值4【变式7-1】312y x x =+- )A .7,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】A【解析】因为312y x x =+-所以1120,2x x -≥∴≤,又312y x x =+-12x ≤时单调递增, 所以当12x =时,函数取得最大值为72,所以值域是7,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,故选:A.【变式7-2】函数23()31x f x x -=+的值域( ) A .11,,33⎛⎫⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .33,,22⎛⎫⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .11,,33⎛⎫⎛⎫-∞-⋃-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .22,,33⎛⎫⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】D【解析】依题意,2112112(31)2321113333()3131313331x x x f x x x x x +-+--====-⋅++++,其中111331y x =-⋅+的值域为()(),00,∞-+∞,故函数()f x 的值域为22,,33⎛⎫⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选D .【变式7-3】若函数()f x 的值域是132⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,则函数()()()1F x f x f x =+的值域是( ) A .132⎡⎤⎢⎥⎣⎦,B .1023⎡⎤⎢⎥⎣⎦, C .51023⎡⎤⎢⎥⎣⎦, D .556⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 【答案】B【解析】令()f x t =,1y t t =+,则132t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,. 当112t ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,时,1y t t=+单调递减, 当[]13t ∈,时,1y t t=+单调递增,又当12t =时,52y =,当1t =时,2y =,当3t =时,103y =,所以函数()F x 的值域为1023⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,故选:B .【变式7-4】已知{},min ,,,a a ba b b a b≤⎧=⎨>⎩设()f x {}2min 2,42x x x =--+-,则函数()f x 的最大值是( )A .2-B .1C .2D .3 【答案】B【解析】当2242x x x -≤-+-,即[]0,3x ∈时,()2f x x =-在[]0,3x ∈上单调递增,所以()max ()3321f x f ==-=, 当2242x x x ->-+-,即()(),03,x ∈-∞+∞时,()()224222f x x x x =-+-=--+在(),0x ∈-∞上单调递增,在()3,+∞上单调递减,因为()02f =-,()31f =,所以()()31f x f <=; 综上:函数()f x 的最大值为1,故选:B题型八 函数奇偶性的判断【例8】判断下列函数的奇偶性.(1)()31f x x x=-; (2)()(111x f x x x+=--(3)()2233f x x x -- (4)()2,12,112,1x x f x x x x -<-⎧⎪=-≤≤⎨⎪>⎩.【答案】(1)奇函数;(2)既不是奇函数也不是偶函数(3)既是奇函数又是偶函数;(4)偶函数【解析】(1)()f x 的定义域是()(),00,∞-+∞,关于原点对称,又()()()3311f x x x f x x x ⎛⎫-=--=--=- ⎪-⎝⎭,所以()f x 是奇函数.(2)因为()f x 的定义域为[)1,1-,不关于原点对称,所以()f x 既不是奇函数也不是偶函数. (3)因为()f x 的定义域为{}3,3-,所以()0f x =,则()f x 既是奇函数又是偶函数.(4)方法一(定义法)因为函数()f x 的定义域为R ,所以函数()f x 的定义域关于原点对称.①当x >1时,1x -<-,所以()()()()22f x x x f x -=-⨯-==; ②当11x -≤≤时,()2f x =;③当1x <-时,1x ->,所以()()()22f x x x f x -=⨯-=-=. 综上,可知函数()f x 为偶函数.方法二(图象法) 作出函数()f x 的图象,如图所示,易知函数()f x 为偶函数.【变式8-1】函数()2433x f x x -=+-的图象关于_________对称.【答案】原点【解析】要使函数有意义,则240330x x ⎧-≥⎪⎨+-≠⎪⎩,得2206x x x -≤≤⎧⎨≠≠-⎩且,解得20x -≤<或02x <≤,则定义域关于原点对称.此时33x x +=+,则函数()22244433x x x f x x ---===+-, ()()24x f x f x --==-,∴函数()f x 是奇函数,图象关于原点对称故答案为:原点【变式8-2】判断()||||()f x x a x a a R =+--∈的奇偶性.【答案】当0a =时,()f x 既是奇函数,又是偶函数;当0a ≠时,()f x 是奇函数 【解析】因为x ∈R ,所以定义域关于原点对称,当0a =时,则()||||0f x x x =-=,所以()f x 既是奇函数,又是偶函数; 当0a ≠时,因为()||||||||()f x x a x a x a x a f x -=-+---=--+=-, 所以()f x 是奇函数.综上所述,当0a =时,()f x 既是奇函数,又是偶函数;当0a ≠时,()f x 是奇函数.【变式8-3】设函数2()1f x x =+,则下列函数中为奇函数的是( ) A .()1f x + B .(1)f x + C .()1f x - D .(1)f x - 【答案】D 【解析】因为()21f x x =+ . 选项A :()2111f x x +=++,定义域为()()11-∞-⋃-+∞,,,定义域不对称,故A 错.选项B :()221112f x x x +==+++,定义域为()()22-∞--+∞,,,定义域不对称,故B 错.选项C :()2111f x x -=-+,定义域为()()11-∞-⋃-+∞,,,定义域不对称,故C 错.选项D :()22111f x x x-==-+,定义域为()()00-∞∞,,+,定义域对称,为奇函数.故D 正确.故选:D.【变式8-4】设()f x 是R 上的任意函数,则下列叙述正确的是( )A .()()f x f x -是奇函数B .()()f x f x -是奇函数 C .()()f x f x --是奇函数 D .()()f x f x +-是奇函数 【答案】C【解析】A 选项:设()()()F x f x f x =-,()()()()F x f x f x F x -=-=,则()()f x f x -为偶函数,A 错误;B 选项:设()()()G x f x f x =-,则()()()G x f x f x -=-,()G x 与()G x -关系不定,即不确定()()f x f x -的奇偶性,B 错误;C 选项:设()()()M x f x f x =--,则()()()()M x f x f x M x -=--=-, 则()()f x f x --为奇函数,C 正确;D 选项:设()()()N x f x f x =+-,则()()()()N x f x f x N x -=-+=, 则()()f x f x +-为偶函数,D 错误.故选:C.题型九 利用函数的奇偶性求值或求参【例9】若函数32()=-+f x x bx ax 在[3,2]+a a 上为奇函数,则a b +=___________.【答案】12-【解析】因为函数32()=-+f x x bx ax 在[3,2]+a a 上为奇函数,所以320a a ++=,得12a =-,又()()f x f x -=-,即323211()()()22x b x x x bx x -----=-++,即220bx =恒成立,所以0b =,所以12a b +=-. 故答案为:12-.【变式9-1】若函数()()()325x x a f xx +-=为奇函数,则=a ( )A .12 B .23 C .34D .1 【答案】B【解析】根据题意得()()()()()323255x x a x x a f x xx-+---++==--,因为函数()()()325x x a f xx +-=为奇函数,所以()()f x f x -=-,即()()()()323255x x a x x a x x-+++-=-,整理得:()640a x -=,所以640a -=,解得23a =.故选:B【变式9-2】已知函数()()32121f x a x x =-+-是偶函数,则a =______.【答案】1【解析】函数()()32121f x a x x =-+-是偶函数,则()()11f f -=,即()121121a a -+-=-+--,解之得1a = 经检验符合题意. 故答案为:1【变式9-3】已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()(1)f x x x =+,那么()1f -等于( )A .﹣2B .﹣1C .0D .2 【答案】A【解析】因为0x >时,()(1)f x x x =+,可得()1122f =⨯=,又因为函数()f x 是定义在R 上的奇函数,可得()()112f f -=-=-.故选:A.【变式9-4】设()f x 是定义域为()2,2-的奇函数,当02x ≤<时,()122f x x m x =++-(m 为常数),则()1f -=( )A .53- B .53 C .32- D .32【答案】C【解析】因为()f x 是定义域为()2,2-的奇函数,所以()00f =,因为当02x ≤<时,()122f x x m x =++-, 所以()1002f m =-+=,解得12m =, 所以当02x ≤<时,()11222f x x x =++-,所以()()13111222f f ⎛⎫-=-=--++=- ⎪⎝⎭.故选:C.【变式9-5】设函数()()23211x x f x x ++=+在区间[]22-,上的最大值为M ,最小值为N ,则()20221M N +-的值为______.【答案】1【解析】由题意知,()32211x xf x x +=++([]2,2x ∈-), 设()3221x xg x x ++=,则()()1f x g x =+,因为()()3221x xg x g x x ---==-+,所以()g x 为奇函数, ()g x 在区间[]22-,上的最大值与最小值的和为0, 故2M N +=,所以()()202220221211M N +-=-=.题型十 利用函数的奇偶性求解析式【例10】设()f x 为奇函数,且当0x ≥时,2()f x x x =+,则当0x <时,()f x =( )A .2x x +B .2x x -+C .2x x -D .2x x -- 【答案】B【解析】设0x <,则0x ->,所以()2f x x x -=-,又()f x 为奇函数,所以()()()22f x f x x x x x =--=--=-+, 所以当0x <时,()2f x x x =-+.故选:B.【变式10-1】函数()f x 为偶函数,当()0,x ∈+∞时,()227f x x x =-,则当(),0x ∈-∞时,()f x =( )A .()227f x x x =-+B .()227f x x x =--C .()227f x x x =-D .()227f x x x =+ 【答案】D【解析】设(),0x ∈-∞,则()0,x -∈+∞,则()()()222727f x x x x x -=---=+,因为函数()f x 为偶函数,则当(),0x ∈-∞时,()()227f x f x x x =-=+.故选:D.【变式10-2】已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()21x a x a f x =+++,则当0x <时,()f x =( )A .2x x -B .2x x +C .2x x -+D .2x x -- 【答案】D【解析】因为()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()00f =,即()010f a =+=,解得1a =-,当0x ≥时,()2f x x x =-,当0x <时,0x ->,则()()22f x x x x x -=-+=+,因为()f x 是奇函数,所以()()2f x f x x x =--=--.故选:D .【变式10-3】若定义在R 上的偶函数()f x 和奇函数()g x 满足()()e xf xg x +=(e为无理数, 2.71828e =⋅⋅⋅),则()g x =( )A .e e x x --B .()1e e 2x x -+ C .()1e e 2x x -- D .()1e e 2x x -- 【答案】D【解析】由()()e xf xg x +=可得()()e x f x g x --+-=,根据()f x 与()g x 的奇偶性可得()()()()e xf xg x f x g x --+-=-=,故()()()()e e x xf xg x f x g x ---+=-⎡⎤⎣⎦.整理得()2e e x xg x --=-,即()()1e e 2x xg x -=-.故选:D.题型十一 利用单调性奇偶性解不等式【例11】定义在[]22-,上的偶函数()f x 在区间[]0,2上单调递减,若()()1f m f m -<,则实数m 的取值范围是( )A .12m <- B .12m > C .112m -≤< D .122m <≤ 【答案】C【解析】∵()f x 是偶函数,()()()f x f x f x ∴=-=,故(1)()f m f m -<可变形为(1)()f m f m -<,∵()f x 在区间[]0,2上单调递减,故212131222212112m m m m m m m m ⎧⎧⎪⎪-≤-≤-≤≤⎪⎪-≤≤⇒-≤≤⇒-≤<⎨⎨⎪⎪->⎪⎪<⎩⎩.故选:C.【变式11-1】若偶函数()f x 在[)0,∞+上单调递减,且()10f =,则不等式()2330f x x -+≥的解集是__________.【答案】[]1,2【解析】因为偶函数()f x 在[)0,∞+上单调递减,所以()f x 在(),0∞-上单调递增,又()10f =,所以()()110f f -==,所以当11x -≤≤时()0f x ≥,则不等式()2330f x x -+≥等价于21331x x -≤-+≤,解得12x ≤≤,所以原不等式的解集为[]1,2. 故答案为:[]1,2【变式11-2】函数()f x 是定义在()1,1-上的奇函数且单调递减,若2(2)(4)0,f a f a -+-<则a 的取值范围是( )A .)5,3 B .(3)(2,)-∞⋃+∞ C .()3,2 D .()3,2-【答案】C【解析】函数()f x 是定义在()1,1-上的奇函数且单调递减,2(2)(4)0f a f a -+-<可化为2(2)(4)f a f a -<-则2212114124a a a a -<-<⎧⎪-<-<⎨⎪->-⎩32a <故选:C【变式11-3】奇函数()2f x +是定义在()3,1--上的减函数,若()()1320f m f m -+-<,则实数m 的取值范围为______. 【答案】()1,2【解析】由题意知,函数()2f x +的定义域为()3,1--,所以函数()f x 的定义域为()1,1-,所以1111321m m -<-<⎧⎨-<-<⎩,解得12m <<.又奇函数()2f x +是()3,1--上的减函数,所以()f x 是()1,1-上的奇函数,且在()1,1-上单调递减. 由()()1320f m f m -+-<,得()()132f m f m -<--, 所以()()123f m f m -<-,所以123m m ->-,解得2m <.综上,12m <<. 故答案为:()1,2.【变式11-4】已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,若1x ∀,[)20,x ∈+∞,且12x x ≠,都有()()1122120x f x x f x x x -<-成立,则不等式()()()21210mf m m f m --->的解集为( )A .(),1-∞-B .(),1-∞C .()1,+∞D .()1,-+∞ 【答案】C【解析】令()()g x xf x =,因为函数()f x 是定义在R 上的偶函数,所以()()()()g x xf x xf x g x -=--=-=-,即()g x 是定义在R 上奇函数.又1x ∀,[)20,x ∈+∞,且12x x ≠,都有()()()()11221212120x f x x f x g x g x x x x x --=<--成立,所以()g x 在[)0,∞+上单调递减,又()g x 是定义在R 上奇函数,所以()g x 在R 上单调递减,所以()()()()()2121210mf m m f m g m g m ---=-->,即()()21g m g m >-, 所以21m m <-,解得1m.故A ,B ,D 错误.故选:C .题型十二 利用单调性奇偶性比较大小【例12】定义在R 上的偶函数()f x 在(0,)+∞上是减函数,则下列判断正确的是( )A .311224f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<-< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ B .113422f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<-< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C .311242f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<<- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D .131224f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-<-< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭【答案】A【解析】因为()f x 为偶函数,所以11()()22f f -=,33()()22f f -=,又113422<<,且()f x 在(0,)+∞上是减函数, 所以311224f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<-< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:A【变式12-1】已知定义在R 上的函数()f x 的图象是连续不断的,且满足以下条件:①()(),x f x f x ∀∈-=R ;②()12,0,x x ∀∈+∞,当12x x ≠时,()()2112120x f x x f x x x ->-.记()1a f =,()33f b -=,()55f c =,则( )A .c a b <<B .a b c <<C .c b a <<D .b c a << 【答案】B【解析】依题意,12,(0,)x x ∀∈+∞,12x x ≠,()()2112120x f x x f x x x ->-,即()()1212120f x f x x x x x ->-,所以函数()f x x 在(0,)+∞上单调递增. 又x ∀∈R ,()()f x f x -=,所以函数()f x 是R 上的偶函数, 所以()()3333f f -=,则有()()()135135f f f <<,所以a b c <<,故选:B .【变式12-2】已知函数()1f x +是偶函数,当121x x <<时,()()()12120f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,设12a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,(2)b f =,(3)c f =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c b a <<B .b a c <<C .b c a <<D .a b c << 【答案】B【解析】∵当121x x <<时,()()()12120f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,∴当121x x <<时,()()210f x f x ->,即()()21f x f x >, ∴函数()f x 在(1,)+∞上为单调增函数, ∵函数(1)f x +是偶函数,即()()11f x f x +=-,∴函数()f x 的图象关于直线1x =对称,∴1522a f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又函数()f x 在(1,)+∞上为单调增函数,∴5(2)(3)2f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,即1(2)(3)2f f f ⎛⎫<-< ⎪⎝⎭,∴b a c <<,故选:B .【变式12-3】已知()f x 对于任意R x ∈都有(2)()f x f x +=,且()f x 在区间[)0,2上是单调递增的,则( 6.5),(1),(0)f f f --的大小关系是( ) A .(1)(0)( 6.5)f f f -<<- B .( 6.5)(0)(1)f f f -<<- C .(1)( 6.5)(0)f f f -<-< D .(0)(1)( 6.5)f f f <-<- 【答案】D 【解析】()f x 对于任意R x ∈都有(2)()f x f x +=,∴()f x 周期为2,偶函数()f x 在区间[)0,2上是单调递增,( 6.5)(1.5)f f ∴-=,(1)(1)f f -=,(0)(1)(1.5)f f f ∴<<,即(0)(1)( 6.5)f f f <-<-故选:D题型十三 利用函数的周期性求值【例13】已知()f x 是R 上的奇函数,且()()2f x f x +=-,当()0,2x ∈时,()22f x x x =+,则()15f =( )A .3B .3-C .255D .255- 【答案】B【解析】由()()2f x f x +=-可得,()()42=()f x f x f x +=-+,故()f x 是以4为周期的周期函数,故(15)(1)(1)3f f f =-=-=-,故选:B【变式13-1】已知()f x 是定义域为R 的奇函数,满足(2)()f x f x -=,若(1)2f =,则(1)(2)(3)(2022)f f f f ++++=( )A .2B .2022-C .0D .2022 【答案】A【解析】(2)()(2)()x f x f f f x x -=∴+=-,又()()f x f x -=-,(2)()()f x f x f x ∴+=-=-,∴函数的周期4T =.又函数()f x 是定义域为R 的奇函数,(0)0f ∴=,(2)(0)0f f ∴==,(3)(1)(1)2f f f =-=-=-,(4)(0)0f f ==(1)(2)(3)(4)20200f f f f +++=+-+=∴,又202250542=⨯+(1)(2)(3)(2022)5050(1)(2)2f f f f f f ∴++++=⨯++=.故选:A.【变式13-2】已知函数()1y f x =+的图象关于直线3x =-对称,且对R x ∀∈都有()()2f x f x +-=当(]0,2x ∈时,()2f x x =+.则()2022f =( )A .1-B .1C .2D .2- 【答案】D【解析】函数()1y f x =+的图象关于直线3x =-对称,∴函数()y f x =的图象关于直线2x =-对称,()()22f x f x ∴-+=--,取2x x =+可得()()2222f x f x -++=--+⎡⎤⎣⎦, ∴()()4f x f x =--又对x ∀∈R 有()()2f x f x +-=, 取4x x =--可得()()442f x f x --++=,所以()()()42f x f x f x =--=--.,()()424f x f x --=-+,()()4f x f x ∴+=-,()()()444f x f x f x ⎡⎤∴++=--=⎣⎦,即()()8f x f x +=,()f x ∴的周期8T =()()()()()()()2022252866242222222f f f f f f ∴=⨯+==+=-=-=-+=-.故选:D.【变式13-3】设函数()f x 的定义域为R ,()12f x +-为奇函数,()2f x +为偶函数,当[]1,2x ∈时,()2f x ax b =+.若()()011f f -+=,则20232⎛⎫= ⎪⎝⎭f ________. 【答案】34【解析】由()12f x +-为奇函数,可得()()1212f x f x +-=--++,函数()f x 关于点()1,2对称,又定义域为R ,则有()12f =;又()2f x +为偶函数,可得()()22f x f x +=-+,函数()f x 关于直线2x =对称,()()()4242f x f x f x =--=-+,又()()24f x f x +=--,则()()f x f x =-,则()()()222f x f x f x +=-+=-,函数()f x 周期为4,则202311131012422222f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-==- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭; 由上可得()()()()1,041424f f a b f f a b ==+=-=---,则2441a b a b a b +=⎧⎨++--=⎩,解得11a b =⎧⎨=⎩,则39131244f ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,则2023334224f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故答案为:34.题型十四 抽象函数综合问题【例4】函数f (x )对于任意的实数x ,y 都有f (x+y )=f (x )+f (y )成立,且当x >0时f (x )<0恒成立. (1)证明函数f (x )的奇偶性;(2)若f (1)= -2,求函数f (x )在[-2,2]上的最大值;(3)解关于x 的不等式211(2)()(4)(2) 22f x f x f x f -->-- 【答案】(1)证明见解析;(2)4;(3){|2x x <-或1}x >-【解析】(1)令x =y =0得f (0)=0,再令y =—x 即得f (-x )=-f (x ), ∴()f x 是奇函数.(2)设任意12,R x x ∈,且12x x <,则210x x ->,由已知得21()0f x x -<①,又212121()()()()()f x x f x f x f x f x -=+-=-②, 由①②可知12()()f x f x >,由函数的单调性定义知f (x )在(-∞,+∞)上是减函数,∴x ∈[-2,2]时,[]max ()(2)(2)(11)2(1)4f x f f f f =-=-=-+=-=, ∴f (x )当x ∈[-2,2]时的最大值为4.(3)由已知得:[]2(2)(4)2()(2)f x f x f x f -->--,由(1)知f (x )是奇函数, ∴上式又可化为:[]2(24)2(2)(2)(2)(24)f x x f x f x f x f x -->+=+++=+,由(2)知f (x )是R 上的减函数, ∴上式即:22424x x x --<+, 化简得(2)(1)0x x ++>,∴ 原不等式的解集为{|2x x <-或1}x >-.【变式14-1】已知函数()f x 的定义域是()0,∞+,对定义域内的任意12x x , 都有()()()1212f x x f x f x =+,且当01x <<时,()0f x >.(1)证明:当1x >时,()0f x <; (2)判断()f x 的单调性并加以证明;(3)如果对任意的()12,0,x x ∈+∞ ,()()()221212f x x f a f x x +≤+恒成立,求实数a 的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)函数()f x 单调递减,证明见解析;(3)(]0,2a ∈ 【解析】(1)(1)(1)(1)(1)0f f f f =+⇒=;1(1)()()0f f x f x=+=;当()0,1x ∈时,()11,x ∈+∞;()10()0f x f x>⇒<; ∴当1x >时,()0f x <.(2)单调递减.证明:()1212,0,x x x x ∀∈+∞<,且()()2211x f x f x f x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭12x x <,211x x ∴>,210x f x ⎛⎫∴< ⎪⎝⎭,即()()12f x f x > ∴()f x 单调递减(3)函数()f x 的定义域是()0,∞+0a ∴>;()()()()()222212121212f x x f a f x x f x x f ax x +≤+⇒+≤恒成立;由(2),()f x 单调递减,221212x x ax x +≥恒成立,221212x x a x x +≤恒成立,因为22121212212x x x x x x x x +=+≥,当且仅当12x x =时等号成立,所以2a ≤; 又()f a 有意义,所以0a > 综上:(]0,2a ∈.【变式14-2】已知函数()f x 对任意,R x y ∈,都有()()()1f x y f x f y +=+-,且当0x >时,()1f x >.(1)求证:()f x 在R 上是增函数;(2)若关于a 的方程2(75)2f a a +-=的一个实根是1,求(6)f 的值;(3)在(2)的条件下,已知R m ∈,解关于x 的不等式()(2)3f mx f x ->+. 【答案】(1)证明见解析;(2)3;(3)详见解析【解析】(1)依题意()()()1f x y f x f y +=+-,且0x >时,()1f x >,令0x y ==,则()()()()0001,01f f f f =+-=,()()()()()1,2f x x f x f x f x f x -+=-+--+=,任取12x x <,()()()()121211f x f x f x f x x x -=--+()()()()12112111f x f x x f x f x x =--+-=--+⎡⎤⎣⎦,由于210x x ->,所以()211f x x ->,所以()()()()12120,f x f x f x f x -<<,所以()f x 在R 上递增. (2)由(1)知,()f x 在R 上递增,()()217532f f +-==,()()()()6333313f f f f =+=+-=.(3)依题意()()()1f x y f x f y +=+-,()f x 在R 上递增,()(2)3f mx f x ->+.()(2)12f mx f x -->+,()()()22,23f mx x f mx x f +->+->,()23,15mx x m x +->+>,当1m =-时,不等式的解集为空集. 当1m <-时,不等式的解集为5|1x x m ⎧⎫<⎨⎬+⎩⎭. 当1m >-时,不等式的解集为5|1x x m ⎧⎫>⎨⎬+⎩⎭.【变式14-3】设函数()y f x =的定义域为R ,并且满足()()()f x y f x f y -=-,且1()12f =-当0x >时,()0.f x < (1)求(0)f 的值;(2)判断函数()f x 的单调性,并给出证明; (3)如果()(2)2f x f x >-,求x 的取值范围;【答案】(1)0;(2)函数()f x 是定义在R 上的减函数,详见解析;(3)1x >-. 【解析】(1)令0x y ==,则()()()0000f f f -=-,∴()00f =;(2)函数()f x 是定义在R 上的减函数,设12,R x x ∀∈,且12x x >,则120x x ->, ∴()()()1212f x x f x f x -=-, ∵当0x >时,()0.f x <∴()120f x x -<,即()()120f x f x -< ∴()()12f x f x <,∴函数()f x 是定义在R 上的减函数;(3)∵()()()f x y f x f y -=-∴()()()00f x f f x -=-,又()00f =, ∴()()f x f x =--, ∴函数()f x 是奇函数,∵()()()f x y f x f y -=-,1()12f =-∴111112222222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=--=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ∴()()(2)2(2)1(21)f x f x f x f f x >-=--=+, 又函数()f x 是定义在R 上的减函数, ∴21xx ,即1x >-,∴x 的取值范围为1x >-.题型十五 幂函数的图象性质【例15】现有下列函数:①3y x =;②12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭;③24y x =;④51y x =+;⑤()21y x =-;⑥y x =;⑦(1)x y a a =>,其中幂函数的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 【答案】B【解析】幂函数满足ay x =形式,故3y x =,y x =满足条件,共2个故选:B【变式15-1】(多选)已知幂函数232()(21)m m f x a x -+=-,其中,a m R ∈,则下列说法正确的是( )A .1a =B .()f x 恒过定点(1,1)C .若3m =时,()y f x =关于y 轴对称D .若112m <<时,(2)(1)f f < 【答案】ABC【解析】因为232()(21)m m f x a x -+=-为幂函数,所以211a -=,解得1a =,故A 正确;则232()m m f x x -+=,故恒过定点(1,1),故B 正确;当3m =时,2()f x x =,22()()()f x x x f x -=-==,所以()y f x =为偶函数,则()y f x =关于y 轴对称,故C 正确; 当112m <<时,2320m m -+>,则()f x 在(0,)+∞上为增函数, 所以(2)(1)f f >,故D 错误.故选:ABC【变式15-2】图中1C ,2C ,3C 分别为幂函数1y x =α,2y x =α,3y x α=在第一象限内的图象,则1α,2α,3α依次可以是( )A .12,3,1-B .1-,3,12C .12,1-,3 D .1-,12,3【答案】D【解析】由题图知:10α<,201α<<,31α>,所以1α,2α,3α依次可以是1-,12,3.故选:D【变式15-3】当()0,x ∈+∞时,幂函数()22231m m y m m x --=--为减函数,则m =_________. 【答案】2【解析】函数为幂函数,则211m m --=,解得1m =-或2m =,又因为函数在(0,)+∞上单调递减, 可得2230m m --<,可得2m =, 故答案为:2【变式15-4】已知幂函数()233my m m x =--在()0,∞+上单调递增,则m =______.【答案】4【解析】由题意可得23310m m m ⎧--=⎨>⎩,解得4m =故答案为:4.【变式15-5】已知幂函数()()23122233m m f x m m x++=-+为奇函数.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若()()132f a f a +<-,求a 的取值范围.【答案】(1)()3f x x =;(2)2,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【解析】(1)由题意,幂函数()()23122233m m f x m m x++=-+,可得2331m m -+=,即2320m m -+=,解得1m =或2m =, 当1m =时,函数()311322f x x x ++==为奇函数,当2m =时,()21152322f x xx ++==为非奇非偶函数,因为()f x 为奇函数,所以()3f x x =.(2)由(1)知()3f x x =,可得()f x 在R 上为增函数,因为()()132f a f a +<-,所以132a a +<-,解得23<a , 所以a 的取值范围为2,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.题型十六 简单函数模型的应用【例16】“活水围网”养鱼技术具有养殖密度高、经济效益好的特点.研究表明:“活水围网”养鱼时,某种鱼在一定的条件下,把每尾鱼的平均生长速度v (单位:千克/年)表示为养殖密度x (单位:尾/立方米)的函数.当04x <≤时,v 的值为2;当420x <≤时,v 是关于x 的一次函数.当x =20时,因缺氧等原因,v 的值为0.(1)当020x <≤时,求函数()v x 的表达式;。
《第三章函数的概念和性质》章节复习及单元测试卷第三章函数的概念和性质知识梳理1. 知识系统整合2. 规律方法收藏1.同一函数的判定方法(1)定义域相同;(2)对应关系相同(两点必须同时具备).2.函数解析式的求法(1)定义法;(2)换元法;(3)待定系数法;(4)解方程(组)法;(5)赋值法.3.函数的定义域的求法(1)已给出函数解析式:函数的定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合.(2)实际问题:求函数的定义域既要考虑解析式有意义,还应考虑使实际问题有意义.(3)复合函数问题①若函数f(x)的定义域为[a,b],函数f[g(x)]的定义域应由a≤g(x)≤b 解出;②若函数f[g(x)]的定义域为[a,b],则函数f(x)的定义域为函数g(x)在[a,b]上的值域.注意:①函数f(x)中的x与函数f[g(x)]中的g(x)地位相同.②定义域所指永远是x的范围.4.函数值域的求法(1)配方法(二次或四次);(2)判别式法;(3)换元法;(4)函数的单调性法.5.判断函数单调性的步骤(1)设x1,x2是所研究区间内任意两个自变量的值,且x1<x2;(2)判定f(x1)与f(x2)的大小:作差比较或作商比较;(3)根据单调性定义下结论.6.函数奇偶性的判定方法首先考查函数的定义域是否关于原点对称,再看函数f(-x)与f(x)之间的关系:①若函数f(-x)=f(x),则f(x)为偶函数;若函数f(-x)=-f(x),则f(x)为奇函数;②若f(-x)-f(x)=0,则f(x)为偶函数;若f(x)+f(-x)=0,则f(x)为奇函数;③若f(x)f(-x)=1(f(-x)≠0),则f(x)为偶函数;若f(x)f(-x)=-1(f(-x)≠0),则f(x)为奇函数.7.幂函数的图象特征(1)幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限内,图象最多只能同时出现在两个象限内,至于是否在第二、三象限内出现,则要看幂函数的奇偶性.(2)幂函数的图象在第一象限内的变化规律为:在第一象限内直线x =1的右侧,图象从下到上,相应的指数由小到大,直线x =1的左侧,图象从下到上,相应的指数由大到小.8.函数的应用解决函数应用题关键在于理解题意,提高阅读能力.一方面要加强对常见函数模型的理解,弄清其产生的实际背景,把数学问题生活化;另一方面,要不断拓宽知识面,增加间接的生活阅历,诸如了解一些物价、行程、产值、利润、环保等实际问题,及有关角度、面积、体积、造价的问题,培养实际问题数学化的意识和能力.3 学科思想培优一、函数的定义域函数的定义域是指函数y =f (x )中自变量x 的取值范围.确定函数的定义域是进一步研究函数其他性质的前提,而研究函数的性质,利用函数的性质解决数学问题是中学数学的重要组成部分.所以熟悉函数定义域的求法,对于函数综合问题的解决起着至关重要的作用.[典例1] (1)函数f (x )=x x -132+(3x -1)0的定义域是( )A.)31,(-∞B.)131(,C.)3131(,-D.)31,(-∞∪)131(,(2)已知函数y =f (x +1)的定义域是[-2,3],则y =f (2x -1)的定义域是( )A.]25,0[ B .[-1,4]C.[-5,5] D .[-3,7] 【答案】(1)D (2)A【解析】(1)由题意,得⎩⎨⎧≠->-01301x x ,解得x <1且x ≠31.(2)设u =x +1,由-2≤x ≤3,得-1≤x +1≤4,所以y =f (u )的定义域为[-1,4].再由-1≤2x -1≤4,解得0≤x ≤25,即函数y =f (2x -1)的定义域是]25,0[ 二、分段函数问题所谓分段函数是指在定义域的不同子区间上的对应关系不同的函数.分段函数是一个函数而非几个函数,其定义域是各子区间的并集,值域是各段上值域的并集.分段函数求值等问题是高考常考的问题.[典例2] 已知实数a ≠0,函数f (x )=⎩⎨⎧≥--<+1,21,2x a x x a x 若f (1-a )=f (1+a ),则a 的值_____.【答案】-43【解析】①当1-a <1,即a >0时,此时a +1>1,由f (1-a )=f (1+a ),得2(1-a )+a =-(1+a )-2a ,解得a =-23(舍去); ②当1-a >1,即a <0时,此时a +1<1,由f (1-a )=f (1+a ),得-(1-a )-2a =2(1+a )+a ,解得a =-43,符合题意.综上所述,a =-43. 三、函数的单调性与奇偶性单调性是函数的一个重要性质,某些数学问题,通过函数的单调性可将函数值间的关系转化为自变量之间的关系进行研究,从而达到化繁为简的目的,特别是在比较大小、证明不等式、求值或求最值、解方程(组)等方面应用十分广泛.奇偶性是函数的又一重要性质,利用奇偶函数图象的对称性可以缩小问题研究的范围,常能使求解的问题避免复杂的讨论.[典例3]设函数()y f x =的定义域为R ,并且满足()()()f x y f x f y +=+,112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,当0x >时,()0f x >. (1)求(0)f 的值; (2)判断函数的奇偶性;(3)如果()(2)2f x f x ++<,求x 的取值范围.【解析】(1)令0x y ==,则(0)(0)(0)f f f =+,∴(0)0f =.(2)令y x =-,得(0)()()0f f x f x =+-=, ∴()()f x f x -=-,故函数()f x 是R 上的奇函数. (3)任取12,R x x ∈且12x x <,则210x x ->. ∵()()21f x f x -()()2111f x x x f x =-+- ()()()2111f x x f x f x =-+- ()210f x x =->,∴()()12f x f x <.故()f x 是R 上的增函数.∵112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴()1111122222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ()(2)2f x f x ++<∴[]()(2)((2)(22)(1)f x f x f x x f x f ++=++=+<.又由()y f x =是定义在R 上的增函数,得221x +<,解得21x <-四、函数图象及应用函数的图象是函数的重要表示方法,它具有明显的直观性,通过函数的图象能够掌握函数重要的性质,如单调性、奇偶性等.反之,掌握好函数的性质,有助于函数图象正确地画出.函数图象广泛应用于解题过程中,利用数形结合解题具有直观、明了、易懂的优点.[典例4] 设函数f (x )=x 2-2|x |-1(-3≤x ≤3). (1)证明:函数f (x )是偶函数; (2)画出这个函数的图象;(3)指出函数f (x )的单调区间,并说明在各个单调区间上f (x )的单调性; (4)求函数的值域.【解析】(1)证明:∵函数f (x )的定义域关于原点对称, 且f (-x )=(-x )2-2|-x |-1 =x 2-2|x |-1=f (x ),即f (-x )=f (x ),∴f (x )是偶函数. (2)当0≤x ≤3时,f (x )=x 2-2x -1=(x -1)2-2.当-3≤x <0时,f (x )=x 2+2x -1=(x +1)2-2.即f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧<≤--+≤≤--)03(2)1()30(,2)1(22x x x x 根据二次函数的作图方法,可得函数图象如下图.(3)函数f (x )的单调区间为[-3,-1),[-1,0),[0,1),[1,3].f (x )在区间[-3,-1)和[0,1)上单调递减, 在[-1,0)和[1,3]上单调递增.(4)当0≤x ≤3时,函数f (x )=(x -1)2-2的最小值为-2,最大值为f (3)=2;当-3≤x <0时,函数f (x )=(x +1)2-2的最小值为-2,最大值为f (-3)=2.故函数f (x )的值域为[-2,2].五、幂函数的图象问题对于给定的幂函数图象,能从函数图象的分布、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性等性质.注意图象与函数解析式中指数的关系,能够根据图象比较指数的大小.[典例5] 如图是幂函数y =x a ,y =x b ,y =x c ,y =x d 在第一象限内的图象,则a ,b ,c ,d 的大小关系为( )A.a <b <c <dB.a <b <d <cC.b <a <c <dD.b <a <d <c 【答案】A【解析】由幂函数的图象特征可知,在第一象限内直线x =1的右侧,图象从下到上,相应的指数由小到大.故选A.六、函数模型及其应用建立恰当的函数模型解决实际问题的步骤:(1)对实际问题进行抽象概括,确定变量之间的主被动关系,并用x ,y 分别表示;(2)建立函数模型,将变量y 表示为x 的函数,此时要注意函数的定义域; (3)求解函数模型,并还原为实际问题的解.[典例6] 已知A ,B 两城市相距100 km ,在两地之间距离A 城市x km 的D 处修建一垃圾处理厂来解决A ,B 两城市的生活垃圾和工业垃圾.为保证不影响两城市的环境,垃圾处理厂与市区距离不得少于10 km.已知垃圾处理费用和距离的平方与垃圾量之积的和成正比,比例系数为0.25.若A 城市每天产生的垃圾量为20 t ,B 城市每天产生的垃圾量为10 t .(1)求x 的取值范围;(2)把每天的垃圾处理费用y 表示成x 的函数;(3)垃圾处理厂建在距离A 城市多远处,才能使每天的垃圾处理费用最少? 【解析】(1)由题意可得x ≥10,100-x ≥10. 所以10≤x ≤90.所以x 的取值范围为[10,90].(2)由题意,得y =0.25[20x 2+10(100-x )2],即y =215x 2-500x +25000(10≤x ≤90). (3)由y =215x 2-500x +25000=350000)3100(2152+-x (10≤x ≤90),则当x =3100时,y 最小.即当垃圾处理厂建在距离A 城市3100km 时,才能使每天的垃圾处理费用最少.《第三章 函数的概念和性质》单元测试卷(一)基础测评卷(时间:120分钟,满分:150分)一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知f (x )=-3x +2,则f (2x +1)等于( B ) A .-3x +2 B .-6x -1 C .2x +1 D .-6x +5【答案】B【解析】在f (x )=-3x +2中,用2x +1替换x ,可得f (2x +1)=-3(2x +1)+2=-6x -3+2=-6x -1.2.函数1()f x x=的定义域是( )A .RB .[1,)-+∞C .(,0)(0,)-∞+∞D .[1,0)(0,)-+∞【答案】D【解析】由题意可得:10x +≥,且0x ≠,得到1x ≥-,且0x ≠,故选:D3.已知21,[1,0),()1,[0,1],x x f x x x +∈-⎧=⎨+∈⎩则函数()y f x =-的图象是( ) A .B .C . D .【答案】A【解析】当0x =时,依函数表达式知2(0)(0)011f f -==+=,可排除B ;当1x =时,(1)(1)10f -=-+=,可排除C 、D .故选A4.已知函数y =21,02,0x x x x ⎧+≤⎨->⎩,则使函数值为5的x 的值是( )A .2-或2B .2或52-C .2-D .2或2-或52- 【答案】C【解析】当0x ≤时,令5y =,得215x +=,解得2x =-;当0x >时,令5y =,得25x -=,解得52x =-,不合乎题意,舍去.综上所述,2x =-,故选C.5.某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选一名代表 ,当各班人数除以10的余数大于6时再增选一名代表,那么,各班可推选代表人数y 与该班人数x 之间的函数关系用取整函数y=[x]([x]表示不大于x 的最大整数)可以表示为 ()A .y 10x ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦B .3y 10x +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦C .4y 10x +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦D .5y 10x +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦【答案】B【解析】根据规定每10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大于6时增加一名代表,即余数分别为7,8,9时可以增选一名代表,也就是x 要进一位,所以最小应该加3,因此利用取整函数可表示为310x y +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,也可以用特殊取值法,若56,5x y ==,排除C ,D ,若57,6x y ==,排除A ,故选B .6.设函数f (x )(x ∈R)为奇函数,f (1)=21,f (x +2)=f (x )+f (2),则f (5)等于( C )A .0B .1C .25D .5【答案】C【解析】令x =-1,得f (1)=f (-1)+f (2).∵f (x )为奇函数,∴f (-1)=-f (1),∴f (1)=-f (1)+f (2),∴21=-21+f (2),∴f (2)=1.令x =1,得f (3)=f (1)+f (2)=21+1=23.令x =3,得f (5)=f (2)+f (3)=257.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,2()4f x x x =-,则不等式(2)5f x +<的解集为( )A .(3,7)-B .()4,5-C .(7,3)-D .()2,6-【答案】C【解析】当0x ≥时,2()45f x x x =-<的解为05x <≤;当0x <时,根据偶函数图像的对称性知不等式()5f x <的解为5x 0-<<, 所以不等式()5f x <的解集为{}55x x -<<,所以不等式(2)5f x +<的解集为{}{}52573x x x x -<+<=-<<.故选:C 8.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4等于( C )A .-6B .6C .-8D .8【答案】C【解析】f (x )在R 上是奇函数,所以f (x -4)=-f (x )=f (-x ),故f (x )关于x =-2对称,f (x )=m 的根关于x =-2对称,∴x 1+x 2+x 3+x 4=4×(-2)=-8.二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分)9.下列各组函数表示的是同一个函数的是( BD )A .f (x )=32x -与g (x )=x ·x 2-B .f (x )=|x |与g (x )=x 2C .f (x )=x +1与g (x )=x +x 0D .f (x )=x x与g (x )=x 0【答案】BD【解析】对于A ,f (x )=32x -与g (x )=x ·x 2-的对应关系不同,故f (x )与g (x )表示的不是同一个函数;对于B ,f (x )=|x |与g (x )=x 2的定义域和对应关系均相同,故f (x )与g (x )表示的是同一个函数;对于C ,f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为{x |x ≠0},故f (x )与g (x )表示的不是同一个函数;对于D ,f (x )=x x与g (x )=x 0的对应关系和定义域均相同,故f (x )与g (x )表示的是同一个函数.10.下列函数既是定义域上的减函数又是奇函数的是( BD )A .f (x )=x 1B .f (x )=-x 3C .f (x )=x |x |D .f (x )=-3x【答案】BD【解析】A .f (x )=x 1在定义域(-∞,0)∪(0,+∞)上是奇函数,且在每一个区间上是减函数,不能说函数在定义域上是减函数,∴不满足题意;对于B ,f (x )=-x 3在定义域R 上是奇函数,且是减函数,∴满足题意,对于C ,f (x )=x |x |=⎪⎩⎪⎨⎧<-≥0,0,22x x x x ,在定义域R 上是奇函数,且是增函数,∴不满足题意;对于D ,f (x )=-3x 在定义域R 上是奇函数,且是减函数,∴满足题意.故选BD .11.已知函数f (x )=31++-x x ,则( ABD ) A .f (x )的定义域为[-3,1] B .f (x )为非奇非偶函数 C .f (x )的最大值为8 D .f (x )的最小值为2【答案】ABD【解析】由题设可得函数的定义域为[-3,1],f 2(x )=4+2×322+--x x=4+2×2)1(4+-x ,而0≤2)1(4+-x ≤2,即4≤f 2(x )≤8,∵f (x )>0,∴2≤f (x )≤22,∴f (x )的最大值为22,最小值为2,故选ABD .12.下列说法正确的是( )A .若方程x 2+(a -3)x +a =0有一个正实根,一个负实根,则a <0B .函数f (x )=2211x x -+-是偶函数,但不是奇函数C .若函数f (x )的值域是[-2,2],则函数f (x +1)的值域为[-3,1]D .曲线y =|3-x 2|和直线y =a (a ∈R)的公共点个数是m ,则m 的值不可能是1【答案】AD【解析】设方程x 2+(a -3)x +a =0的两根分别为x 1,x 2,则x 1·x 2=a <0,故A 正确;函数f (x )=2211x x -+-的定义域为⎪⎩⎪⎨⎧≥-≥-010122x x ,则x =±1,∴f (x )=0,所以函数f (x )既是奇函数又是偶函数,故B 不正确;函数f (x +1)的值域与函数f (x )的值域相同,故C 不正确;曲线y =|3-x 2|的图像如图,由图知曲线y =|3-x 2|和直线y =a 的公共点个数可能是2,3或4,故D 正确.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中横线上)13.若函数()(31)4,1,1a x a x f x ax x -+<⎧=⎨-≥⎩,是定义在R 上的减函数,则a 的取值范围【答案】11,83⎡⎫⎪⎢⎣⎭【解析】因为函数()f x 是定义在R 上的减函数,所以3100314a a a a a -<⎧⎪-<⎨⎪-+≥-⎩,解得1183a ≤<. 14.函数f (x )=x x+-11的定义域为___,单调递减区间为___.【答案】(-∞,-1)∪(-1,+∞),(-∞,-1)【解析】函数f (x )的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞).任取x 1,x 2∈(-1,+∞)且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=)1)(1()22121x x x x ++-(>0,即f (x 1)>f (x 2),故f (x )在(-1,+∞)上为减函数;同理,可得f (x )在(-∞,-1)上也为减函数.15.函数y =f (x )是R 上的增函数,且y =f (x )的图像经过点A (-2,-3)和B (1,3),则不等式|f (2x -1)|<3的解集为____.【答案】1(,1)2-【解析】因为y =f (x )的图像经过点A (-2,-3)和B (1,3),所以f (-2)=-3,f (1)=3.又|f (2x -1)|<3,所以-3<f (2x -1)<3,即f (-2)<f (2x -1)<f (1).因为函数y =f (x )是R 上的增函数,所以-2<2x -1<1,即⎩⎨⎧<-->-112212x x ,即⎪⎩⎪⎨⎧<->121x x ,所以-21<x <1.16.对于任意定义在R 上的函数f (x ),若实数x 0满足f (x 0)=x 0,则称x 0是函数f (x )的一个不动点.现给定一个实数a ∈(4,5),则函数f (x )=x 2+ax +1的不动点共有___个.【答案】2【解析】由定义,令x 2+ax +1=x ,则x 2+(a -1)x +1=0,当a ∈(4,5)时,Δ=(a -1)2-4>0,所以方程有两根,相应地,函数f (x )=x 2+ax +1(a ∈(4,5))有2个不动点.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知幂函数39*()m y x m N -=∈的图象关于y 轴对称且在()0,∞+上单调递减,求满足()()33132mm a a +<---的a 的取值范围.【解析】因为函数39*()m y x m N -=∈在()0,∞+上单调递减,所以390m -<, 解得3m <.又因为*m N ∈,所以1m =,2; 因为函数的图象关于y 轴对称, 所以39m -为偶数,故1m =. 则原不等式可化为()()1133132a a +<---,因为13y x-=在(),0-∞,()0,∞+上单调递减,所以1320a a +>->或3210a a -<+<或1032a a +<<-, 解得2332a <<或1a <-. 故a 的取值范围是1a <-或2332a <<. 18.(10分)已知函数21()1x f x x -=+(1)试判断函数在(-1,+∞)上的单调性,并给予证明;(2)试判断函数在[3,5]x ∈的最大值和最小值 【解析】(1)∵()213211x y f x x x -===-++, ∴函数()f x 在()1,-+∞上是增函数, 证明:任取1x ,()21x ∈-+∞,,且12x x <, 则()()1212213333221111f x f x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=---=- ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭()()()1212311x x x x -=++, ∵121x x -<<,∴120x x -<,()()12110x x ++>, ∴()()120f x f x -<,即()()12f x f x <,∴()f x 在()1,-+∞上是增函数. (2)∵()f x 在()1,-+∞上是增函数, ∴()f x 在[3]5,上单调递增, 它的最大值是()25135512f ⨯-==+,最小值是()23153314f ⨯-==+. 19.(12分)设函数f (x )=ax 2+(b -8)x -a -ab 的两个零点分别是-3和2.(1)求函数f (x );(2)当函数f (x )的定义域是[0,1]时,求函数f (x )的值域.【解析】(1)∵f (x )的两个零点是-3和2,∴-3和2是方程ax 2+(b -8)x -a -ab =0的两根,∴有9a -3(b -8)-a -ab =0,① 4a +2(b -8)-a -ab =0.② ①-②得b =a +8.③将③代入②得4a +2a -a -a (a +8)=0,即a 2+3a =0.∵a ≠0,∴a =-3,∴b =a +8=5,∴f (x )=-3x 2-3x +18.(2)由(1)得f (x )=-3x 2-3x +18=-3(x +21)2+43+18.图像的对称轴是直线x =-21.∵0≤x ≤1,∴f (x )min =f (1)=12,f (x )max =f (0)=18,∴此时函数f (x )的值域是[12,18].20.(12分)已知函数())1f x a =≠. (1)若0a >,求()f x 的定义域;(2)若()f x 在区间(]0,1上是减函数,求实数a 的取值范围. 【解析】(1)当0a >且1a ≠时,由30ax -≥得3x a≤,即函数()f x 的定义域是3,a ⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.(2)当10a ->即1a >时,令3t ax =-要使()f x 在(]0,1上是减函数,则函数3t ax =-在(]0,1上为减函数,即0a -<,并且且310a -⨯≥,解得13a ;当10a -<即1a <时 ,令3t ax =-要使()f x 在(]0,1上是减函数,则函数3t ax =-在(]0,1为增函数,即0a -> 并且310a -⨯≥,解得0a <综上可知,所求实数a 的取值范围是()(],01,3-∞.21.(12分)已知函数f (x )=x mx+,且此函数图象过点(1,2). (1)求实数m 的值;(2)判断函数f (x )的奇偶性并证明;(3)讨论函数f (x )在(0,1)上的单调性,并证明你的结论. 【解析】(1)∵函数f (x )=x mx+,且此函数图象过点(1,2), ∴2=1+m , ∴m =1;(2)f (x )=x 1x +,定义域为:()()00-∞⋃+∞,,, 又f (﹣x )=﹣x 1x+=--f (x ), ∴函数f (x )是奇函数;(3)函数f (x )在(0,1)上单调递减, 设0<x 1<x 2<1, 则()()()()211212121212121212111x x x x f x f x x x x x x x x x x x x x ---=+--=-+=-⋅⋅⋅, ∵0<x 1<x 2<1,∴x 1﹣x 2<0,0<x 1x 2<1,x 1x 2﹣1<0, ∴()()()1212121210x x f x f x x x x x --=-⋅>, 即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,1)上的单调递减.22.(12分)某厂生产某种零件,每个零件的成本为40元,出厂单价定为60元.该厂为了鼓励销售商订购,决定每一次订购量超过100个时,每多订购一个,订购的全部零件的出厂单价就降0.02元,但实际出厂单价不能低于51元.(1)当一次订购量为多少个时,零件的实际出厂单价恰好为51元? (2)当销售商一次订购x 个零件时,该厂获得的利润为P 元,写出P =f (x )的表达式.【解析】(1)设每个零件的实际出厂价格恰好为51元时,一次订购量为x 0个,则60-0.02(x 0-100)=51,解得x 0=550,所以当一次订购量为550个时,每个零件的实际出厂价恰好为51元.(2)设一次订量为x 个时,零件的实际出厂单价为W ,工厂获得利润为P ,由题意P =(W -40)·x ,当0<x ≤100时,W =60;当100<x <550时,W =60-0.02(x -100)=62-50x;当x ≥550时,W =51.当0<x ≤100时, f (x )=(60-40)x =20x ;∴当100<x <550时, f (x )=(22-50x )x =22x -501x 2;当x ≥550时, f (x )=(51-40)x =11x .故f (x )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∈≥∈<<-∈≤<+++),550(,11),550100(5022),1000(202N x x x N x x x x N x x x《第三章 函数的概念和性质》单元测试卷(二)能力测评卷(时间:120分钟,满分:150分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列函数中,既是奇函数又是在其定义域上是增函数的是( )A .y =x +1B .y =-x 3C .y =x 1D .y =x |x |【答案】D【解析】选项A 中,函数为非奇非偶函数,不符合题意;选项B 中,函数为奇函数,但在定义域为减函数,不符合题意;选项C 中,函数为奇函数,但在定2.已知幂函数y =f (x )的图象过点2,则下列结论正确的是( )A .y =f (x )的定义域为[0,+∞)B .y =f (x )在其定义域上为减函数C .y =f (x )是偶函数D .y =f (x )是奇函数3.函数f (x )=x x 2的定义域为( )A .(0,1)B .[0,1]C .(-∞,0]∪[1,+∞)D .(-∞,0)∪(1,+∞)【答案】D【解析】:由题意知:x 2-x >0,解得x <0或x >1,∴函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(1,+∞).4.已知函数f (3x +1)=x 2+3x +1,则f (10)=( ) A .30 B .19 C .6 D .20 【答案】B【解析】令x =3得f (10)=32+3×3+1=19.5.已知函数f (x )=|x +a |在(-∞,-1)上是单调函数,则a 的取值范围是( )A.(-∞,1] B.(-∞,-1) C.[1,+∞) D.(-∞,1)【答案】A【解析】由于f(x)=|x+a|的零点是x=-a,且在直线x=-a两侧左减右增,要使函数f(x)=|x+a|在(-∞,-1)上是单调函数,则-a≥-1,解得a≤1.故选A.6.为了节约用电,某城市对居民生活用电实行“阶梯电价”,计费方法如下:( ) A.475度 B.575度 C.595.25度 D.603.75度【答案】D【解析】不超过230度的部分费用为:230×0.5=115;超过230度但不超过400度的部分费用为:(400-230)×0.6=102,115+102<380;设超过400度的部分为x,则0.8x+115+102=380,∴x=203.75,故用电603.75度.7.已知函数y=x2-4x+5在闭区间[0,m]上有最大值5,最小值1,则m 的取值范围是( )A.[0,1] B.[1,2] C.[0,2] D.[2,4]【答案】D【解析】∵函数f(x)=x2-4x+5=(x-2)2+1的对称轴为x=2,此时,函数取得最小值为1,当x=0或x=4时,函数值等于5.又f(x)=x2-4x+5在区间[0,m]上的最大值为5,最小值为1,∴实数m的取值范围是[2,4],故选D.8.已知定义域为R的函数y=f(x)在(0,4)上是减函数,又y=f(x+4)是偶函数,则( )A.f(2)<f(5)<f(7) B.f(5)<f(2)<f(7)C.f(7)<f(2)<f(5) D.f(7)<f(5)<f(2)【答案】B【解析】因为y=f(x+4)是偶函数,所以f(x+4)=f(-x+4),因此f(5)=f(3),f(7)=f(1),因为y=f(x)在(0,4)上是减函数,所以f(3)<f(2)<f(1),f(5)<f(2)<f(7),选B.二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.若函数y=xα的定义域为R且为奇函数,则α可能的值为( )A.-1 B.1 C.2 D.3【答案】BD【解析】当α=-1时,幂函数y=x-1的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),A不符合;当α=1时,幂函数y=x,符合题意;当α=2时,幂函数y=x2的定义域为R且为偶函数,C不符合题意;当α=3时,幂函数y=x3的定义域为R且为奇函数,D符合题意.故选BD.10.某工厂八年来某种产品总产量y(即前x年年产量之和)与时间x(年)的函数关系如图,下列五种说法中正确的是( )A.前三年中,总产量的增长速度越来越慢B.前三年中,年产量的增长速度越来越慢C.第三年后,这种产品停止生产D.第三年后,年产量保持不变【答案】AC【解析】由题中函数图象可知,在区间[0,3]上,图象是凸起上升的,表明总产量的增长速度越来越慢,A正确;由总产量增长越来越慢知,年产量逐年减小,因此B错误;在[3,8]上,图象是水平直线,表明总产量保持不变,即年产量为0,因此C正确,D错误,故选AC.11.对于实数x,符号[x]表示不超过x的最大整数,例如[π]=3,[-1.08]=-2,定义函数f (x )=x -[x ],则下列命题中正确的是( )A .f (-3.9)=f (4.1)B .函数f (x )的最大值为1C .函数f (x )的最小值为0D .方程f (x )-21=0有无数个根值可能是( )A .2B .3C .4D .5 【答案】ABC【解析】函数y =x 2-4x -4的部分图象如图,f (0)=f (4)=-4,f (2)=-8.因为函数y =x 2-4x -4的定义域为[0,m ],值域为[-8,-4],所以m 的取值范围是[2,4],故选ABC.三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.若函数f (x )=12+++bx x a x 在[-1,1]上是奇函数,则f (x )的解析式为________.14.已知幂函数()221()33mm f x m m x--=-+在(0,)+∞上单调递增,则m 值为_____.【答案】2【解析】由题意可知2233110m m m m ⎧-+=⎪⎨-->⎪⎩,解得2m =,故答案为:215.若定义在R 上的奇函数()f x 满足()()4f x f x +=,()11f =,则()()()678f f f ++的值为_______.【答案】1-【解析】由于定义在R 上的奇函数()y f x =满足()()4f x f x +=,则该函数是周期为4的周期函数,且()11f =,则()()800f f ==,()()()7111f f f =-=-=-,()()()622f f f =-=,又()()22f f -=-,()20f ∴=,则()60f =,因此,()()()6781f f f ++=-. 16.已知函数()(),f x g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,()()23x f x g x +=⋅.则函数()f x =__________;关于x 不等式()()2240g x x g x ++->的解集__________.【答案】33x x -+ ()(),41,-∞-+∞【解析】函数()f x 、()g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数, ∴()()f x f x -=,()()g x g x -=-,又()()23xf xg x +=⋅,…①∴()()23xf xg x --+-=⋅, 即()()23xf xg x --=⋅,…②由①②求得函数()33x x f x -=+,()33x xg x -=-. 易知()33x xg x -=-是定义域R 上的单调增函数,所以不等式()()2240g x x g x ++->可化为()()()2244g x x g x g x +>--=-,即224x x x +>-,整理得2340x x +->, 解得4x <-或1x >, 所以不等式的解集为()(),41,-∞-+∞, 故答案为33x x -+,()(),41,-∞-+∞四、解答题(本题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知函数f(x)=61x -,(1)求函数f(x)的定义域; (2)求f(-1), f(12)的值.【解析】(1)根据题意知x -1≠0且x +4≥0,∴x≥-4且x≠1, 即函数f(x)的定义域为[-4,1)∪(1,+∞).(2) ()6132f -==---f(12)=66412111-=--=3811-. 18.(12分)已知幂函数f (x )=(m 2-5m +7)·x m -1为偶函数.(1)求f (x )的解析式;(2)若g (x )=f (x )-ax -3在[1,3]上不是单调函数,求实数a 的取值范围. 【解析】(1)由题意得m 2-5m +7=1, 即m 2-5m +6=0,解得m =2或m =3. 又f (x )为偶函数,所以m =3,此时f (x )=x 2.(2)由(1)知,g (x )=x 2-ax -3,因为g (x )=x 2-ax -3在[1,3]上不是单调19.(12分)已知函数()2f x x =+, (1)若该函数在区间()-2∞,+上是减函数,求a 的取值范围. (2)若1a =-,求该函数在区间[1,4]上的最大值与最小值. 【解析】(1)因为函数()212112()222a x a ax af x a x x x ++-+-===++++在区间(2,)-+∞上是减函数,所以120a ->,解得12a <, 所以a 的取值范围1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.(2)当1a =-时,13()122x f x x x -+==-+++,则()f x 在(),2-∞-和()2,-+∞上单调递减,因为[](),,421⊆-+∞,所以()f x 在[]1,4的最大值是()111012f -+==+,最小值是()4114422f -+==-+, 所以该函数在区间[]1,4上的最大值为0,最小值为12-.20.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≤0时,f (x )=x 2+2x .(1)现已画出函数f (x )在y 轴左侧的图象,如图所示,请补全函数f (x )的图象;(2)求出函数f (x )(x >0)的解析式;(3)若方程f (x )=a 恰有3个不同的解,求a 的取值范围. 【解析】函数f(x)的图象如下:(2)因为f(x)为奇函数,则f(-x)=- f(x)∴当x 0>时,x 0-<∴f(-x)=- f(x)=()()2222x x x x ⎡⎤-+-=-⎣⎦故f(x)()220x x x =-+>(3)由(1)中图象可知:y=f(x)与y=a 的图象恰好有三个不同的交点1a ∴-<<121.已知函数2()4f x x =+. (1)设()()f x g x x=,根据函数单调性的定义证明()g x 在区间[2,)+∞上单调递增;(2)当0a >时,解关于x 的不等式2()(1)2(1)f x a x a x >-++.【解析】(1)由题意得,124(),,[2,)g x x x x x=+∀∈+∞,且12x x <,则()()()()()121212121212121244444x x x x g x g x x x x x x x x x x x --⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-+=-+-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.由212x x >≥,得12120,40x x x x -<->.于是()()120g x g x -<,即()()12g x g x <所以函数()g x 在区间[2,)+∞上单调递增(2)原不等式可化为22(1)40ax a x -++>.因为0a >,故2(2)0x x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭. (i )当22a <,即1a >时,得2x a <或2x >. (ii )当22a=,即1a =时,得到2(2)0x ->,所以2x ≠;(iii )当22a >,即01a <<时,得2x <或2x a >.综上所述,当01a <<时,不等式的解集为2(,2),a ⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭;当1a =时,不等式的解集为(,2)(2,)-∞⋃+∞;当1a >时,不等式的解集为2,(2,)a ⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭22. 2018年10月24日,世界上最长的跨海大桥—港珠澳大桥正式通车。
(名师选题)(精选试题附答案)高中数学第三章函数的概念与性质真题单选题1、函数f(x)=log2x−1x的零点所在的区间为()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)答案:B解析:判断函数的单调性,结合函数零点存在性定理,判断选项.f(1)=0−1=−1<0,f(2)=1−12=12>0,且函数f(x)=log2x−1x 的定义域是(0,+∞),定义域内y=log2x是增函数,y=−1x也是增函数,所以f(x)是增函数,且f(1)f(2)<0,所以函数f(x)=log2x−1x的零点所在的区间为(1,2).故选:B小提示:方法点睛:一般函数零点所在区间的判断方法是:1.利用函数零点存在性定理判断,判断区间端点值所对应函数值的正负;2.画出函数的图象,通过观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断,或是转化为两个函数的图象交点判断.2、已知幂函数y=f(x)的图象过点P(2,4),则f(3)=()A.2B.3C.8D.9答案:D分析:先利用待定系数法求出幂函数的解析式,再求f(3)的值解:设f(x)=xα,则2α=4,得α=2,所以f(x)=x2,所以f(3)=32=9,故选:D3、下列函数中是增函数的为( )A .f (x )=−xB .f (x )=(23)xC .f (x )=x 2D .f (x )=√x 3答案:D分析:根据基本初等函数的性质逐项判断后可得正确的选项.对于A ,f (x )=−x 为R 上的减函数,不合题意,舍.对于B ,f (x )=(23)x为R 上的减函数,不合题意,舍.对于C ,f (x )=x 2在(−∞,0)为减函数,不合题意,舍.对于D ,f (x )=√x 3为R 上的增函数,符合题意,故选:D.4、函数f (x )在(−∞,+∞)上是减函数,且a 为实数,则有( )A .f (a )<f (2a )B .f (a 2)<f (a )C .f (a 2+1)<f (a )D .f (a 2−a )<f (a )答案:C分析:利用a =0可排除ABD ;根据函数单调性和a 2+1>a 恒成立可知C 正确.当a =0时,ABD 中不等式左右两侧均为f (0),不等式不成立,ABD 错误;∵a 2+1−a >0对于a ∈R 恒成立,即a 2+1>a 恒成立,又f (x )为R 上的减函数,∴f (a 2+1)<f (a ),C 正确.故选:C.5、“幂函数f (x )=(m 2+m −1)x m 在(0,+∞)上为增函数”是“函数g (x )=2x −m 2⋅2−x 为奇函数”的()条件A .充分不必要B .必要不充分C .充分必要D .既不充分也不必要答案:A分析:要使函数f (x )=(m 2+m −1)x m 是幂函数,且在(0,+∞)上为增函数,求出m =1,可得函数g (x )为奇函数,即充分性成立;函数g (x )=2x −m 2⋅2−x 为奇函数,求出m =±1,故必要性不成立,可得答案. 要使函数f (x )=(m 2+m −1)x m 是幂函数,且在(0,+∞)上为增函数,则{m 2+m −1=1m >0,解得:m =1,当m =1时,g (x )=2x −2−x ,x ∈R , 则g (−x )=2−x −2x =−(2x −2−x )=−g (x ),所以函数g (x )为奇函数,即充分性成立;“函数g (x )=2x −m 2⋅2−x 为奇函数”,则g (x )=−g (−x ),即2x −m 2⋅2−x =−(2−x −m 2⋅2x )=m 2⋅2x −2−x ,解得:m =±1,故必要性不成立,故选:A .6、若函数f (x )=x ln (x +√a +x 2)为偶函数,则a 的值为( )A .0B .1C .﹣1D .1或﹣1答案:B分析:由f (x )=x ln (x +√a +x 2)为偶函数,则设g (x )=ln (x +√a +x 2)是奇函数,由g (0)=0,可求出答案.解:∵函数f (x )=x ln (x +√a +x 2)为偶函数,x ∈R ,∴设g (x )=ln (x +√a +x 2)是奇函数,则g (0)=0,即ln √a =0,则√a =1,则a =1.故选:B .7、设函数f(x)=x 2+2(4−a)x +2在区间(−∞,3]上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≥−7B .a ≥7C .a ≥3D .a ≤−7答案:B分析:根据二次函数的图象和性质即可求解.函数f(x)的对称轴为x=a−4,又∵函数在(−∞,3]上为减函数,∴a−4⩾3,即a⩾7.故选:B.小提示:本题考查由函数的单调区间求参数的取值范围,涉及二次函数的性质,属基础题.8、若函数y=f(x)在R上单调递增,且f(2m−3)>f(−m),则实数m的取值范围是()A.(−∞,−1)B.(−1,+∞)C.(1,+∞)D.(−∞,1)答案:C分析:由单调性可直接得到2m−3>−m,解不等式即可求得结果.∵f(x)在R上单调递增,f(2m−3)>f(−m),∴2m−3>−m,解得:m>1,∴实数m的取值范围为(1,+∞).故选:C.9、已知f(x)是定义在(−2,2)上的单调递减函数,且f(2a−3)<f(a−2),则实数a的取值范围是()A.(0,4)B.(1,+∞)C.(12,52)D.(1,52)答案:D分析:根据函数自变量的定义域以及函数单调递减列式,求出a的取值范围. ∵f(x)是定义在(−2,2)上的单调递减函数,且f(2a−3)<f(a−2),则{2a−3>a−2−2<a−2<2−2<2a−3<2,解得1<a<52故选:D..10、已知f(x+1)=x−5,则f(f(0))=()A.−9B.−10C.−11D.−12答案:D分析:根据f(x+1)=x−5,利用整体思想求出f(x)的解析式,求得f(0),从而即求出f(f(0)).解:因为f(x+1)=x−5=(x+1)−6,所以f(x)=x−6,f(0)=−6,所以f(f(0))=f(−6)=−12.故选:D.填空题11、设函数f(x)=x3+(x+1)2x2+1在区间[−2,2]上的最大值为M,最小值为N,则(M+N−1)2022的值为______. 答案:1分析:先将函数化简变形得f(x)=x 3+2xx2+1+1,然后构造函数g(x)=x3+2xx2+1,可判断g(x)为奇函数,再利用奇函数的性质结合f(x)=g(x)+1可得M+N=2,从而可求得结果由题意知,f(x)=x 3+2xx2+1+1(x∈[−2,2]),设g(x)=x 3+2xx2+1,则f(x)=g(x)+1,因为g(−x)=−x 3−2xx2+1=−g(x),所以g(x)为奇函数,g(x)在区间[−2,2]上的最大值与最小值的和为0,故M+N=2,所以(M+N−1)2022=(2−1)2022=1.所以答案是:112、若幂函数y=f(x)的图像经过点(18,2),则f(−18)的值为_________.答案:−2分析:根据已知求出幂函数的解析式f(x)=x −13,再求出f(−18)的值得解. 设幂函数的解析式为f(x)=x a ,由题得2=(18)a =2−3a ,∴−3a =1,∴a =−13,∴f(x)=x −13. 所以f(−18)=(−18)−13=(−12)3×(−13)=−2.所以答案是:−2.小提示:本题主要考查幂函数的解析式的求法和函数值的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.13、若函数f (x )={−x 2+x,x >00,x =0ax 2+x,x <0是奇函数,则实数a 的值为___________.答案:1分析:利用奇函数的性质进行求解.若f(x)是奇函数,则有f (−x )=−f (x ).当x >0时,−x <0,则f (−x )=a (−x )2+(−x )=ax 2−x ,又当x >0时,f (x )=−x 2+x ,所以−f (x )=x 2−x ,由f (−x )=−f (x ),得ax 2−x =x 2−x ,解得a =1.所以答案是:1.14、设函数f (x )={x,x ≤1,(x −1)2+1,x >1,则不等式f (1−|x |)+f (2)>0的解集为________. 答案:(−3,3)分析:根据分段函数的单调性,把问题中的函数值大小比较转化为自变量大小比较,从而求得解集. 由函数解析式知f(x)在R 上单调递增,且−f(2)=−2=f(−2),则f (1−|x |)+f (2)>0⇒f (1−|x |)>−f (2)=f(−2),由单调性知1−|x |>−2,解得x ∈(−3,3)所以答案是:(−3,3)小提示:关键点点睛:找到函数单调性,将函数值大小比较转化为自变量大小比较即可.15、已知函数f(x)=x3+3x,若f(a+3)+f(a−a2)>0恒成立,则实数a的取值范围是________. 答案:(−1,3)分析:先判断函数f(x)的奇偶性和单调性,根据奇偶性和单调性脱掉f,再解不等式即可.f(x)=x3+3x的定义域为R,因为f(−x)=−x3−3x=−(x3+3x)=−f(x),所以f(x)=x3+3x为奇函数,因为y=x3和y=3x都是R上的增函数,所以f(x)=x3+3x在R上单调递增,由f(a+3)+f(a−a2)>0可得f(a+3)>−f(a−a2)=f(a2−a),可得a+3>a2−a,即a2−2a−3<0,解得:−1<a<3,所以实数a的取值范围是(−1,3),所以答案是:(−1,3).解答题16、判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=x4−2x2;(2)f(x)=x5−x;(3)f(x)=3x;1−x2(4)f(x)=|x|+x.答案:(1)偶函数(2)奇函数(3)奇函数(4)非奇非偶函数分析:(1)利用偶函数的定义可判断函数的奇偶性;(2)利用奇函数的定义可判断函数的奇偶性;(3)利用奇函数的定义可判断函数的奇偶性;(4)利用反例可判断该函数为非奇非偶函数.(1)f(x)的定义域为R,它关于原点对称.f(−x)=(−x)4−2(−x)2=x4−2x2=f(x),故f(x)为偶函数. (2)f(x)的定义域为R,它关于原点对称.f(−x)=(−x)5−(−x)=−x5+x=−f(x),故f(x)为奇函数. (3)f(x)的定义域为(−∞,−1)∪(−1,1)∪(1,+∞),它关于原点对称. f(−x)=−3x=−f(x),故f(x)为奇函数.1−(−x)2(4)f(1)=|1|+1=2,f(−1)=0,故f(1)≠f(−1),f(−1)≠−f(1),故f(x)为非奇非偶函数. 17、已知f(x)=1(x∈R,x≠-2),g(x)=x2+1(x∈R).x+2(1)求f(2),g(2)的值;(2)求f(g(3))的值;(3)作出f(x),g(x)的图象,并求函数的值域.答案:(1)14,5;(2)112;(3)图见解析,f (x )的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),g (x )的值域为[1,+∞). 分析:(1)将2代入f (x ),g (x )计算即得;(2)先求出g (3),再将所求得的值代入f (x )计算得解;(3)用描点法作出f (x ),g (x )的图象,根据图象求出它们的值域.(1)f (2)=12+2=14,g (2)=22+1=5;(2)g (3)=32+1=10,f (g (3))=f (10)=110+2=112;(3)函数f (x )的图象如图:函数g (x )的图象如图:观察图象得f (x )的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),g (x )的值域为[1,+∞).18、已知幂函数f (x )=(2m 2−5m +3)x m 的定义域为全体实数R.(1)求f (x )的解析式;(2)若f (x )>3x +k −1在[−1,1]上恒成立,求实数k 的取值范围.答案:(1)f (x )=x 2(2)(−∞,−1)分析:(1)根据幂函数的定义可得2m 2−5m +3=1,结合幂函数的定义域可确定m 的值,即得函数解析式;(2)将f (x )>3x +k −1在[−1,1]上恒成立转化为函数g (x )=x 2−3x +1−k 在[−1,1]上的最小值大于0,结合二次函数的性质可得不等式,解得答案.(1)∵f (x )是幂函数,∴2m 2−5m +3=1,∴m =12或2.当m =12时,f (x )=x 12,此时不满足f (x )的定义域为全体实数R ,∴m =2,∴f (x )=x 2.(2)f (x )>3x +k −1即x 2−3x +1−k >0,要使此不等式在[−1,1]上恒成立,令g (x )=x 2−3x +1−k ,只需使函数g (x )=x 2−3x +1−k 在[−1,1]上的最小值大于0. ∵g (x )=x 2−3x +1−k 图象的对称轴为x =32,故g (x )在[−1,1]上单调递减, ∴g (x )min =g (1)=−k −1,由−k −1>0,得k <−1,∴实数k 的取值范围是(−∞,−1).19、若函数f(x)的定义域为[0,1],求g(x)=f(x +m)+f(x −m)(m >0)的定义域.答案:分类讨论,答案见解析.分析:根据复合函数的定义域的求法,建立不等式组即可得到结论.解:∴f(x)的定义域为[0,1],∴g(x)=f(x +m)+f(x −m)中的自变量x 应满足{0⩽x +m ⩽1,0⩽x −m ⩽1,即{−m ⩽x ⩽1−m,m ⩽x ⩽1+m.当1−m =m ,即m =12 时,x =12 ;当1−m >m ,即0<m <12 时,m ⩽x ⩽1−m ,如图:当1−m<m,即m>12时,x∈∅,如图综上所述,当0<m<12时,g(x)的定义域为[m,1−m];当m=12时,g(x)的定义域为{12};当m>12时,函数g(x)不存在.小提示:本题主要考查函数定义域的求法,根据复合函数的定义域之间的关系是解决本题的关键,属于中档题.。
2021年中考数学总复习第三章《函数》第三节一次函数的实际应用一、选择题1.[人八下课本 P109,T13 高仿]一个有进水管和出水管的容器,从某时刻开始 4 min 内只进水不出水,在随后的 8 min 内既进水又出水,每分钟的进水量和出水量是两个常数,容器内的水量 y(L)与时间 x (min)之间的关系如图所示,则每分钟的进水量与出水量分别是()A. 5 L,3.75 L B. 2.5 L,5 LC. 5 L,2.5 L D. 3.75 L,5 L(第 1 题图)(第 2 题图)2.[2020·河北模拟]星期天,鹤翔骑电动车从奶奶家出发回家,速度为 20 km/h.当他行驶了 40 km 后发现忘记带课本了,于是给奶奶打电话,同时自己按原速返回.奶奶 30 分钟后骑自行车从家出发,1 h 后与鹤翔相遇.鹤翔与奶奶之间的距离 y(km)与时间x(h)的关系如图所示.则奶奶骑车的速度为()A. 10 km/h B. 45 km/hC. 40 km/h D. 80 km/h3.[2020·攀枝花]甲、乙两地之间是一条直路,在全民健身活动中,赵明阳跑步从甲地往乙地,王浩月骑自行车从乙地往甲地,两人同时出发,王浩月先到达目的地,两人之间的距离 s(km)与运动时间 t(h)的函数关系大致如图所示,下列说法中错误的是()A.两人出发 1 h 后相遇B.赵明阳跑步的速度为 8 km/hC.王浩月到达目的地时两人相距 10 kmD.王浩月比赵明阳提前 1.5 h 到目的地(第 3 题图)二、填空题4.[2020·郴州]小红在练习仰卧起坐,本月 1 日至4 日的成绩与日期具有如下关系:小红的仰卧起坐成绩 y 与日期 x 之间近似为一次函数关系,则该函数表达式为 _________.5. [2020·上海]小明从家步行到学校需走的路程为1 800 米.图中的折线 OAB 反映了小明从家步行到学校所走的路程 s(米)与时间t(分钟)的函数关系,根据图象提供的信息,当小明从家出发去学校步行 15 分钟时,到学校还需步行 ______ 米.(第 5 题图)三、解答题6.[2020·金华]某地区山峰的高度每增加 1 百米,气温大约降低 0.6 ℃,气温 T(℃)和高度 h(百米)的函数关系如图所示.请根据图象解决下列问题:(1)求高度为 5 百米时的气温;(2)求 T 关于 h 的函数表达式;(3)测得山顶的气温为 6 ℃,求该山峰的高度.(第 6 题图)日期 x(日) 1 2 3 4成绩 y(个)40 43 46 497.[人八下课本 P109,T15 改编]2020 年初,新冠肺炎疫情爆发,市场上防疫口罩热销,某医药公司每月生产甲、乙两种型号的防疫口罩共 20 万只,且所有口罩当月全部售出,其中成本、售价如下表:产甲、乙两种型号的防疫口罩分别是多少万只;(2)如果公司四月份投入成本不超过 216 万元,应怎样安排甲、乙两种型号防疫口罩的产量,可使该月公司所获利润最大?并求出最大利润.8.[2020·石家庄四区联合]甲、乙两家商场以同样价格出售相同的商品,在同一促销期间两家商场都让利酬宾,让利方式如下:甲商场所有商品都按原价的八五折出售,乙商场只对一次购物中超过 200 元后的价格部分按原价的七五折出售,某顾客打算在促销期间到这两家商场中的一家去购物,设该顾客在一次购物中的购物金额的原价为 x(x>0)元,让利后的购物金额为 y 元.(1)分别就甲、乙两家商场写出 y 关于 x 的函数解析式;(2)该顾客应如何选择这两家商场去购物会更省钱?并说明理由.9.[2020·石家庄桥西区模拟]甲、乙两地之间有一条笔直的公路,小明从甲地出发步行前往乙地,同时小亮从乙地出发骑自行车前往甲地,小亮到达甲地没有停留,按原路原速返回,追上小明后两人一起步行到乙地.如图,线段 OA 表示小明与甲地的距离y1(米)与行走的时间 x(分钟)之间的函数关系;折线 BCDA 表示小亮与甲地的距离 y2(米)与行走的时间 x(分钟)之间的函数关系.请根据图象解答下列问题:(1)小明步行的速度是 ______ 米/分钟,小亮骑自行车的速度是 ______ 米/分钟;(2)线段 OA 与 BC 相交于点 E,求点 E 的坐标;(3)请直接写出小亮从乙地出发到追上小明的过程中,与小明相距 100 米时 x 的值.(第 9 题图)一、选择题1.[2020·遵化一模]某工厂加工一批零件,为了提高工人工作积极性,工厂规定每名工人每次薪金如下:生产的零件不超过 a 件,则每件 3 元,超过 a 件,超过部分每件 b 元,如图是一名工人一天获得薪金y(元)与其生产的件数 x(件)之间的函数关系式,则下列结论错误的是()A. a=20B. b=4C.若工人甲一天获得薪金 180元,则他共生产 50 件D.若工人乙一天生产 m件,则他获得薪金 4m 元(第 1 题图)(第 2 题图)2.[2020·连云港]快车从甲地驶往乙地,慢车从乙地驶往甲地,两车同时出发并且在同一条公路上匀速行驶.图中折线表示快、慢两车之间的路程 y(km)型号价格项目(元/只)甲乙成本12 4售价18 6与它们的行驶时间 x(h)之间的函数关系.小欣同学结合图象得出如下结论:①快车途中停留了 0.5 h;②快车速度比慢车速度多 20 km/h;③图中 a=340;④快车先到达目的地.其中正确的是()A.①③ B.②③C.②④ D.①④二、填空题3.[2020·重庆]A,B 两地相距 240 km,甲货车从 A 地以 40 km/h 的速度匀速前往 B 地,到达 B 地后停止.在甲出发的同时,乙货车从 B 地沿同一公路匀速前往 A 地,到达 A 地后停止.两车之间的路程y(km)与甲货车出发时间 x(h)之间的函数关系如图中的折线 CD-DE-EF 所示.其中点 C 的坐标是(0,240),点 D 的坐标是(2.4,0),则点 E 的坐标是________.(第 3 题图)三、解答题4.[2020·唐山路北区三模]某风景区内的公路如图 1 所示,景区内有免费的班车,从入口处出发,沿该公路开往草甸,途中停靠塔林(上下车时间忽略不计).第一班车上午 8 点发车,以后每隔 10 分钟有一班车从入口处发车,小聪周末到该风景区游玩,上午 7:40 到达入口处,因还没到班车发车时间,于是从景区入口处出发,沿该公路步行 25 分钟后到达塔林,离入口处的路程 y(米)与时间 x(分)的函数关系如图 2 所示.(第 4 题图)(1)求第一班车离入口处的路程 y(米)与时间 x(分)的函数表达式;(2)求第一班车从入口处到达塔林所需的时间;(3)小聪在塔林游玩 40 分钟后,想坐班车到草甸,则直接写出:①小聪最早能够坐上第几班车?②假设每一班车速度均相同,小聪步行速度不变,如果小聪坐这班车到草甸,比他在塔林游玩结束后立即步行到草甸提早了几分钟?5.[2020·天水]天水市某商店准备购进 A,B 两种商品,A 种商品每件的进价比 B 种商品每件的进价多20元,用 2 000 元购进 A 种商品和用 1 200 元购进B种商品的数量相同.商店将 A 种商品每件的售价定为 80 元,B 种商品每件的售价定为 45 元.(1)A 种商品每件的进价和 B 种商品每件的进价各是多少元?(2)商店计划用不超过 1 560 元的资金购进 A,B 两种商品共 40 件,其中 A 种商品的数量不低于 B 种商品数量的一半,该商店有几种进货方案?(3)“五一”期间,商店开展优惠促销活动,决定对每件 A 种商品售价优惠 m(10<m<20)元,B 种商品售价不变,在(2)的条件下,请设计出 m 的不同取值范围内,销售这 40 件商品获得总利润最大的进货方案.1.[2020·原创]如图 1 是一个轴对称图形,且每个角都是直角,长度如图所示,小明按图 2 所示的方式两两相扣,相扣处不留空隙,小明用 x 个如图 1 所示的图形拼出来的总长度 y 会随着 x 的变化而变化,y 与 x 的关系式为 y=________.(第 1 题图)第三节一次函数的实际应用(答案)夯实基础1. A提示:由题意可得,每分钟的进水量为:20÷4=5(L),每分钟的出水量为:[5×8-(30-20)]÷8=3.75(L).2. A提示:设奶奶骑车的速度为xkm/h,根据题意可得:40=20×1.5+x,解得 x=10,∴奶奶骑车的速度为 10 km/h.3. C 提示:由图象可知,两人出发 1 h 后相遇,故选项 A 正确;赵明阳跑步的速度为24÷3=8(km/h),故选项 B 正确;王浩月的速度为:24÷1-8=16(km/h),王浩月从开始到到达目的地用的时间为:24 ÷16 =1.5(h),故王浩月到达目的地时两人相距8×1.5=12(km),故选项 C 错误;王浩月比赵明阳提前 3-1.5=1.5(h)到目的地,故选项 D 正确.4. y=3x+375. 350 提示:当 8≤t≤20 时,设 s=kt+b,将(8,960),(20,1 800)代入,得解得∴s=70t+400;当 t=15 时,s=1 450,1 800-1 450=350(米),∴当小明从家出发去学校步行 15 分钟时,到学校还需步行 350 米.6. 解:(1)由题意得,高度增加 2 百米,则气温降低 2×0.6=1.2(℃),∴13.2-1.2=12(℃),∴高度为 5 百米时的气温大约是 12 ℃;(2)设 T 关于 h 的函数表达式为 T=kh+b,则解得∴T 关于 h 的函数表达式为 T=-0.6h+15;(3)当 T=6 时,6=-0.6h+15,解得 h=15.∴该山峰的高度大约为 15 百米.7. 解:(1)设生产甲、乙两种型号的防疫口罩分别是 x 万只和 y 万只,由题意可得解得答:生产甲、乙两种型号的防疫口罩分别是 15 万只和 5 万只;(2)设四月份生产甲、乙两种型号的防疫口罩分别是 a 万只和(20-a)万只,利润为 w 万元,由题意可得 12a+4(20-a)≤216,解得 a≤17,∵w=(18-12)a+(6-4)(20-a)=4a+40,∵k=4>0,∴w 随 a 的增大而增大,∴a=17 时,w 有最大值为 108 万元.答:安排生产甲种型号的防疫口罩 17 万只,乙种型号的防疫口罩 3 万只,最大利润为 108 万元.8. 解:(1)甲商场 y1关于 x 的函数解析式为y1=0.85x,乙商场 y2关于 x 的函数解析式为 y2=200+(x-200)×0.75=0.75x+50(x>200),y2=x(0<x≤200);(2)当 x≤200 时,到甲商场购物更省钱;当 x>200 时,由 y1>y2,得 0.85x>0.75x+50,x>500,当 x>500 时,到乙商场购物会更省钱;由 y1=y2,得 0.85x=0.75x+50,x=500 时,到两家商场购物花费一样;由 y1<y2,得 0.85x<0.75x+500,x<500,当200<x<500 时,到甲商场购物会更省钱;综上所述,x>500 时,到乙商场购物会更省钱,x=500 时,到两家商场购物花费一样,当0<x<500 时,到甲商场购物会更省钱.9. 解:(1)50,150;(2)点 E 的横坐标为:1 500÷(50+150)=7.5,纵坐标为:50×7.5=375,即点 E 的坐标为(7.5,375);(3)小亮从乙地出发到追上小明的过程中,与小明相距 100 米时 x 的值是 7,8 或 14.理由:两人相遇前,(50+150)x+100=1 500,得 x=7,两人相遇后,(50+150)x-100=1 500,得x=8,小亮从甲地到追上小明前,50x -100 =150(x-10),得 x=14,即小亮从乙地出发到追上小明的过程中,与小明相距 100 米时 x 的值是 7,8 或 14.能力提升1. D提示:由题意和图象可得, a =60 ÷3=20,故选项 A 正确;b=(140-60)÷(40-20)=80÷20=4,故选项 B 正确;若工人甲一天获得薪金 180 元,则他共生产:20+=20+30=50(件),故选项 C 正确;若工人乙一天生产 m 件,当 m≤20 时,他获得的薪金为 3m 元;当 m>20 时,他获得的薪金为 60+(m-20)×4=(4m-20)元,故选项 D 错误.2. B提示:根据题意可知,两车的速度和为 360÷2=180(km/h),相遇后慢车停留了 0.5 h,快车停留了 1.6 h,此时两车距离为 88 km,故①结论错误;慢车的速度为:88÷(3.6-2.5)=80(km/h),则快车的速度为 180-80=100(km/h),所以快车速度比慢车速度多 20 km/h,故②结论正确;88+180×(5-3.6)=340(km),所以图中 a=340,故③结论正确;(360-2×80)÷80+2.5=5(h),所以慢车先到达目的地,故④结论错误,所以正确的是②③.3.(4,160)提示:根据题意可得,乙货车的速度为:240÷2.4-40=60(km/h),∴乙货车从 B 地到A 地所用时间为:240÷60=4(小时),当乙货车到达A 地时,甲货车行驶的路程为:40×4=160(千米),∴点 E 的坐标是(4,160).4. 解:(1)由题意得,可设函数表达式为 y=kx+b(k≠0).把(20,0),(38,2 700)代入 y=kx+b 得,解得∴第一班车离入口处的路程 y(米)与时间x(分)的函数表达式为 y=150x-3 000(20≤x≤38);(2)把 y=1 500 代入 y=150x-3 000 中,解得 x=30,则 30-20=10(分),∴第一班车到达塔林所需时间为 10 分钟;(3)①第 5 班车②7 分钟提示:设小聪坐上第 n 班车,25-20+10(n-1)≥40,解得n≥4.5,∴小聪最早坐上第 5 班车.等班车时间为 5 分钟,坐班车所需时间:1 200÷150=8(分),步行所需时间:1 200÷(1 500÷25)=20(分),20-(8+5)=7(分).∴小聪坐班车去草甸比他游玩结束后立即步行到达草甸提早了 7 分钟.5. 解:(1)设 A 种商品每件的进价是 x 元,则 B 种商品每件的进价是(x-20)元,由题意得:,解得 x=50,经检验,x=50 是原方程的解,且符合题意,50-20=30(元).答:A 种商品每件的进价是 50 元,B 种商品每件的进价是 30 元;(2)设购进 A 种商品 a 件,则购进 B 商品(40-a)件,由题意得:解得,∵a 为正整数,∴a=14,15,16,17,18,∴ 商店共有 5 种进货方案;(3)设销售 A,B 两种商品共获利 y 元,由题意得:y=(80-50-m)a+(45-30)(40-a)=(15-m)a+600,①当 10<m<15 时,15-m>0,y 随 a 的增大而增大,∴ 当 a=18 时,获利最大,即购进 18 件 A商品,22 件 B 商品;②当 m=15 时,15-m=0,y 与 a 的值无关,即(2)问中所有进货方案获利相同;③当 15<m<20 时,15-m<0,y 随 a 的增大而减小,∴ 当 a=14 时,获利最大,即购进 14 件 A商品,26 件 B 商品.核心素养1. 5x+2提示:观察图形可知:当两个图 1 拼接时,总长度为:7+5=12;当三个图 1 拼接时,总长度为:7+2×5;以此类推,可知:用 x 个这样的图形拼出来的图形总长度为:7+5×(x-1)=5x+2,∴y 与 x 的关系式为 y=5x+2.。
第三章 3.3A级——基础过关练1.下列函数:①y=x3;②y=4x2;③y=x5+1;④y=(x-1)2;⑤y=x.其中幂函数的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B 【解析】②中系数不是1,③中解析式为多项式,④中底数不是自变量本身,所以只有①⑤是幂函数.故选B.2.如图所示,曲线C1与C2分别是函数y=x m和y=x n在第一象限内的图象,则下列结论正确的是( )A.n<m<0B.m<n<0C.n>m>0D.m>n>0【答案】A 【解析】由图象可知两函数在第一象限内递减,故m<0,n<0.由曲线C1,C2的图象可知n<m.3.(2020年郑州月考)已知幂函数f(x)=2kx m的图象过点(,4),则k+m=( )A.4 B. C.5 D.【答案】B 【解析】因为幂函数f(x)=2kx m,所以2k=1,解得k=.又因为图象过点(,4),所以( )m=4,m=4,则k+m=.故选B.4.函数y=x-的图象大致是( )A BC D【答案】D 【解析】由幂函数的性质知函数y=x-在第一象限为减函数,且它的定义域为{x|x>0}.5.(2021年沈阳期末)已知幂函数f(x)=xα,当x>1时,恒有f(x)<x,则α的取值范围是( )A.(0,1)B.(-∞,1)C.(0,+∞)D.(-∞,0)【答案】B 【解析】当x>1时,恒有f(x)<x,即当x>1时,函数f(x)=xα的图象在y =x的图象的下方,作出幂函数f(x)=xα在第一象限的图象.由图象可知α<1时满足题意.故选B.6.(2020年朔州高一期中)已知幂函数y=f(x)的图象过点,则f(3)=________.【答案】 【解析】设幂函数为f(x)=xα,因为过,所以f=,所以=⇒2-=⇒α=,所以f(3)=3=.7.已知幂函数f(x)=xα图象经过点P(2,),则α=________,函数y=f(x2)-2f(x)的最小值等于________.【答案】 -1 【解析】幂函数f(x)=xα图象经过点P(2,),则2α=,解得α=.所以f(x)=x,所以函数y=f(x2)-2f(x)=(x2)-2x=x-2=(-1)2-1.当x=1时,函数y的最小值为-1.8.(2020年武汉高一期中)已知幂函数f(x)=(2m-1)x-2n2+n+3(n∈Z)为偶函数,且满足f(3)<f(5),则m+n=________.【答案】2 【解析】因为幂函数f(x)=(2m-1)x-2n2+n+3(n∈Z)为偶函数,所以解得m =1,且n=1,3,5,….因为满足f(3)<f(5),即 3-2n2+n+3<5-2n2+n+3,故-2n2+n+3为正偶数,所以n=1.则m+n=1+1=2.9.比较下列各组数的大小.(1)3-和3.2-;(2)4.1和3.8-.解:(1)函数y=x-在(0,+∞)上为减函数.又3<3.2,所以3->3.2-.(2)4.1>1=1,0<3.8-<1-=1,所以4.1>3.8-.B级——能力提升练10.(2020年武汉高一期中)若幂函数f(x)=(m2+m-5)x m2-2m-3的图象不经过原点,则m的值为( )A.2B.-3C.3D.-3或2【答案】A 【解析】由幂函数定义得m2+m-5=1,解得m=-3或m=2.当m=-3时,m2-2m-3=12,f(x)=x12,过原点,不符合题意,故m=-3舍去;当m=2时,m2-2m-3=-3,f(x)=x-3,显然不过原点,符合条件.故选A.11.已知幂函数f(x)=xα的图象过点,则函数g(x)=(x-2)f(x)在区间上的最小值是( )A.-1B.-2C.-3D.-4【答案】C 【解析】由已知得2α=,解得α=-1,所以g(x)==1-在区间上单调递增,则g(x)min=g=-3.故选C.12.(多选)(2021年德州期末)已知实数a,b满足等式a=b,则下列式子可能成立的是( )A.0<b<a<1B.-1<a<b<0C.1<a<b D.a=b【答案】ACD 【解析】首先画出y1=x与y2=x的图象(如图),已知a=b=m,作直线y=m.若m=0或m=1,则a=b;若0<m<1,则0<b<a<1;若m>1,则1<a<b.从图象知,可能成立的是ACD.13.已知2.4α>2.5α,则α的取值范围是________.【答案】(-∞,0) 【解析】因为0<2.4<2.5,而2.4α>2.5α,所以y=xα在(0,+∞)上为减函数,故α<0.14.(2021年南昌模拟)已知幂函数f(x)=xα的部分对应值如下表:x1f(x)1则不等式f(|x|)≤3的解集是________.【答案】{x|-9≤x≤9} 【解析】由表中数据知=,∴α=,∴f(x)=x,∴|x|≤3,即|x|≤9,故-9≤x≤9.15.已知幂函数f(x)=(m2-5m+7)x-m-1(m∈R)为偶函数.(1)求f的值;(2)若f(2a+1)=f(a),求实数a的值.解:(1)由m2-5m+7=1,得m=2或m=3.当m=2时,f(x)=x-3是奇函数,所以不满足题意,所以m=2舍去;当m=3时,f(x)=x-4,满足题意,所以f(x)=x-4,所以f==16.(2)由f(x)=x-4为偶函数且f(2a+1)=f(a),得|2a+1|=|a|,即2a+1=a或2a+1=-a,解得a=-1或a=-.C级——探究创新练16.已知幂函数y=x3m-9(m∈N*)的图象关于y轴对称,且在(0,+∞)上函数值随x 的增大而减小,求满足(a+1)-<(3-2a)-时a的取值范围.解:因为函数在(0,+∞)上递减,所以3m-9<0,解得m<3.因为m∈N*,所以m=1,2.又函数图象关于y轴对称,所以3m-9为偶数,故m=1.所以(a+1)-<(3-2a)-.又因为y=x-在(-∞,0),(0,+∞)上均递减,所以a+1>3-2a>0或0>a+1>3-2a或a+1<0<3-2a,解得<a<或a<-1.故a的取值范围是.。
2024成都中考数学第一轮专题复习之第三章 第三节 函数的表达式(含平移) 知识精练 基础题1. (2023云南)若点A (1,3)是反比例函数y =k x(k ≠0)图象上一点,则常数k 的值为( ) A. 3 B. -3 C. 32 D. -322. (2022益阳)已知一个函数的因变量y 与自变量x 的几组对应值如下表,则这个函数的表达式可以是( )A. y =2xB. y =x -1C. y =2xD. y =x 2 3. 若二次函数的图象的顶点坐标为(2,-1),且该函数图象过点(0,3),则二次函数的表达式是( )A. y =-(x -2)2-1B. y =-12(x -2)2-1 C. y =(x -2)2-1 D. y =12(x -2)2-1 4. (北师九下P41习题第2题改编)若抛物线y =-x 2-2x +3经过平移后得到的新抛物线的顶点坐标为(2,5),则平移方式为( )A. 先向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度B. 先向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度C. 先向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度D. 先向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度5. 已知点A (-3,a ),B (5,a ),C (-8,a +b )(b <0)在同一个函数的图象上,则这个函数可能是( )A. y =2xB. y =-3xC. y =(x -1)2D. y =-12x 2+x +2 6. [新考法—结论开放](2023上海)一个二次函数y =ax 2+bx +c 的顶点在y 轴正半轴上,且其对称轴左侧的部分是上升的,那么这个二次函数的解析式可以是________.7. 若直线y =x 向下平移3个单位长度后经过点(2,m ),则m 的值为________.8. 若将抛物线平移,有一个点既在平移前的抛物线上,又在平移后的抛物线上,则称这个点为“平衡点”.现将抛物线C 1:y =(x -2)2-4向右平移m (m >0)个单位长度后得到新的抛物线C 2,若(4,n )为“平衡点”,则m 的值为________.拔高题9. 已知在平面直角坐标系中,O 为原点,等边△AOB 的边AO 在x 轴上,点A (4,0),点B 在第一象限,则经过等边△AOB 三个顶点的抛物线的函数表达式为________________.10. 如图所示,直线y 1=-43x 与双曲线y =k x交于A ,B 两点,点C 在x 轴上,连接AC ,B C.当AC ⊥BC ,S △ABC =15时,k 的值为________.第10题图参考答案与解析1. A 【解析】∵点A (1,3)在反比例函数y =k x(k ≠0)图象上,∴k =1×3=3. 2. A 【解析】根据表中数据可以看出:y 的值是x 值的2倍,∴y =2x .3. C 【解析】设这个二次函数的表达式为y =a (x -h )2+k ,∵二次函数的图象的顶点坐标为(2,-1),∴二次函数的表达式为y =a ·(x -2)2-1,把(0,3)代入得a =1,∴y =(x -2)2-1.4. B 【解析】∵y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4,∴平移前抛物线的顶点坐标为(-1,4).∵平移后新抛物线的顶点坐标为(2,5),∴平移方式为先向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度.5. D 【解析】∵A (-3,a ),B (5,a ),∴点A 与点B 关于直线x =1对称.∵函数y =2x ,y =-3x的图象不关于直线x =1对称,∴A ,B 选项均不符合题意;∵b <0,∴a +b <a .由A (-3,a ),C (-8,a +b )可知,在对称轴的左侧,y 随x 的增大而增大,∴C 选项不符合题意,D 选项符合题意.6. y =-x 2+1(答案不唯一) 【解析】由题意得b =0,a <0,c >0,∴这个二次函数的解析式可以是y =-x 2+1.7. -1 【解析】将直线y =x 向下平移3个单位,得到直线y =x -3,把点(2,m )代入,即m =2-3,∴m =-1.8. 4 【解析】根据题意,将(4,n )代入抛物线C 1:y =(x -2)2-4,得到:n =(4-2)2-4=0,所以“平衡点”为(4,0).将抛物线C 1:y =(x -2)2-4向右平移m (m >0)个单位得到新抛物线C 2:y =(x -2-m )2-4.将(4,0)代入新抛物线C 2:y =(x -2-m )2-4,得0=(4-2-m )2-4,解得m =4(负值已舍去).9. y =-32x 2+23 x 【解析】根据题意,可设该抛物线的函数表达式为y =ax ·(x -4),由题知,点B 的坐标为(2,23 ),∴将点B 坐标代入,得23 =a ×2×(2-4),解得a =-32 ,∴该抛物线的函数表达式为y =-32x 2+23 x . 10. -9 【解析】∵直线y 1=-43 x 与双曲线y =k x交于A ,B 两点,∴点A 与点B 关于原点对称,OA =OB .∵AC ⊥BC ,∴∠ACB =90°,∴OA =OB =OC .设A (t ,-43t ),则B (-t ,43 t ),OA =t 2+(-43t )2 =-53 t ,∴OC =- 53 t .∵S △ABC =15,∴12 ×(- 53 t )·(-43 t -43 t )=15,解得t =±332 ,∴A (-332 ,23 ).把A (-332 ,23 )代入y =k x 中,得k =-332×23 =-9.。
(名师选题)(精选试题附答案)高中数学第三章函数的概念与性质必练题总结单选题1、已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且x>1时,满足f(2−x)=−f(x),当x∈(0,1]时,f(x)=x2,则f(−2021)+f(2022)=()A.−4B.4C.−1D.1答案:C分析:由已知条件可得x>1时f(x+2)=f(x),然后利用f(−2021)+f(2022)=−f(1)+f(0)求解即可.因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,且x>1时,满足f(2−x)=−f(x),所以f(0)=0,f(2−x)=−f(x)=f(−x),即可得x>1时f(x+2)=f(x),因为当x∈(0,1]时,f(x)=x2,所以f(−2021)+f(2022)=−f(2×1010+1)+f(2×1011+0)=−f(1)+f(0)=−1+0=−1,故选:C2、已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x−4)=−f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则()A.f(16)<f(−17)<f(18)B.f(18)<f(16)<f(−17)C.f(16)<f(18)<f(−17)D.f(−17)<f(16)<f(18)答案:D分析:推导出函数f(x)是周期函数,且周期为8,以及函数f(x)在区间[−2,2]上为增函数,利用函数的周期性和单调性可得出f(16)、f(−17)、f(18)的大小关系.由题意可知f (x +8)=−f (x +4)=f (x ),故函数f (x )是周期函数,且周期为8,则f (16)=f (0),f (−17)=f (−1),f (18)=f (2),因为奇函数f (x )在区间[0,2]上是增函数,则该函数在区间[−2,0]上也为增函数,故函数f (x )在区间[−2,2]上为增函数,所以f (−1)<f (0)<f (2),即f (−17)<f (16)<f (18).故选:D.3、定义在R 上的函数f (x )满足f (4−x )+f (x )=2.若f (x )的图象关于直线x =4对称,则下列选项中一定成立的是( )A .f (−2)=1B .f (0)=0C .f (4)=2D .f (6)=−1答案:A分析:根据f (4−x )+f (x )=2,令x =2,可求得f (2),再根据函数的对称性可得f (6)及f (4+x )+f (x )=2,再令x =−2,可求得f (−2),即可得出答案.解:因为函数f (x )满足f (4−x )+f (x )=2,所以f (4−2)+f (2)=2f (2)=2,所以f (2)=1,又f (x )的图象关于直线x =4对称,所以f (6)=f (2)=1,且f (4−x )=f (4+x ),则f (4+x )+f (x )=2,所以f (4−2)+f (−2)=2,所以f (−2)=−1,无法求出f (0),f (4).故选:A.4、设f (x )是定义域为R 的奇函数,且f (1+x )=f (−x ).若f (−13)=13,则f (53)=( )A .−53B .−13C .13D .53答案:C分析:由题意利用函数的奇偶性和函数的递推关系即可求得f (53)的值.由题意可得:f (53)=f (1+23)=f (−23)=−f (23),而f (23)=f (1−13)=f (13)=−f (−13)=−13, 故f (53)=13.故选:C.小提示:关键点点睛:本题主要考查了函数的奇偶性和函数的递推关系式,灵活利用所给的条件进行转化是解决本题的关键.5、函数f(x)=−x 2+2(1−m)x +3在区间(−∞,4]上单调递增,则m 的取值范围是( )A .[−3,+∞)B .[3,+∞)C .(−∞,5]D .(−∞,−3]答案:D分析:先求出抛物线的对称轴x =−2(1−m)−2=1−m ,而抛物线的开口向下,且在区间(−∞,4]上单调递增,所以1−m ≥4,从而可求出m 的取值范围解:函数f(x)=−x 2+2(1−m)x +3的图像的对称轴为x =−2(1−m)−2=1−m ,因为函数f(x)=−x 2+2(1−m)x +3在区间(−∞,4]上单调递增,所以1−m ≥4,解得m ≤−3,所以m 的取值范围为(−∞,−3],故选:D6、函数的y =√−x 2−6x −5值域为( )A .[0,+∞)B .[0,2]C .[2,+∞)D .(2,+∞)答案:B分析:令u =−x 2−6x −5,则u ≥0,再根据二次函数的性质求出u 的最大值,进而可得u 的范围,再计算y =√u 的范围即可求解.令u =−x 2−6x −5,则u ≥0且y =√u又因为u =−x 2−6x −5=−(x +3)2+4≤4,所以0≤u ≤4,所以y =√u ∈[0,2],即函数的y =√−x 2−6x −5值域为[0,2],故选:B.7、已知函数f (x )={x 2+a,x ≤0,2x ,x >0.若f[f (−1)]=4,且a >−1,则a =( ) A .−12B .0C .1D .2 答案:C分析:根据函数的解析式求出f(−1)=1+a ,结合1+a >0即可求出f[f(−1)],进而得出结果.由题意知,f(−1)=(−1)2+a =1+a ,又a >−1,所以1+a >0,所以f[f(−1)]=f(1+a)=21+a =4,解得a =1.故选:C8、已知f (x )是一次函数,2f (2)−3f (1)=5,2f (0)−f (−1)=1,则f (x )=( )A .3x +2B .3x −2C .2x +3D .2x −3答案:B分析:设函数f (x )=kx +b(k ≠0),根据题意列出方程组,求得k,b 的值,即可求解.由题意,设函数f (x )=kx +b(k ≠0),因为2f (2)−3f (1)=5,2f (0)−f (−1)=1,可得{k −b =5k +b =1,解得k =3,b =−2, 所以f (x )=3x −2.故选:B.9、若函数y =√ax 2+4x +1的值域为[0,+∞),则a 的取值范围为( )A .(0,4)B .(4,+∞)C .[0,4]D .[4,+∞)答案:C分析:当a =0时易知满足题意;当a ≠0时,根据f (x )的值域包含[0,+∞),结合二次函数性质可得结果. 当a =0时,y =√4x +1≥0,即值域为[0,+∞),满足题意;若a ≠0,设f (x )=ax 2+4x +1,则需f (x )的值域包含[0,+∞),∴{a >0Δ=16−4a ≥0,解得:0<a ≤4; 综上所述:a 的取值范围为[0,4].故选:C.10、下列函数中是增函数的为( )A .f (x )=−xB .f (x )=(23)xC .f (x )=x 2D .f (x )=√x 3 答案:D分析:根据基本初等函数的性质逐项判断后可得正确的选项.对于A ,f (x )=−x 为R 上的减函数,不合题意,舍.对于B ,f (x )=(23)x为R 上的减函数,不合题意,舍. 对于C ,f (x )=x 2在(−∞,0)为减函数,不合题意,舍.对于D ,f (x )=√x 3为R 上的增函数,符合题意,故选:D.填空题11、不等式(4−x)−2021>(x−2)−2021的解为______.答案:(−∞,2)∪(3,4)分析:根据幂函数的性质,分类讨论即可将不等式(4−x)−2021>(x−2)−2021转化成(14−x )2021>(1x−2)2021(Ⅰ){14−x>0 1x−2>0 14−x >1x−2,解得3<x<4;(Ⅱ){14−x >01 x−2<0,解得x<2;(Ⅲ){14−x<0 1x−2<0 14−x >1x−2,此时无解;综上,不等式的解集为:(−∞,2)∪(3,4)所以答案是:(−∞,2)∪(3,4)12、已知函数f(x)=|x+ax|在区间(0,1]上单调递减,则实数a的取值范围为___________.答案:(−∞,−1]∪[1,+∞)分析:分类讨论a,根据函数解析式得到函数在(0,+∞)上的单调性,再根据已知列式可得结果.当a=0时,f(x)=|x|在(0,+∞)上单调递增,故在区间(0,1]上单调递增,不合题意;当a>0时,f(x)=|x+ax|在区间(0,√a]上单调递减,在区间[√a,+∞)上单调递增,若f(x)在区间(0,1]上单调递减,则√a≥1,∴a≥1;当a<0时,f(x)=|x+ax|在区间(0,√−a]上单调递减,在区间[√−a,+∞)上单调递增,若f(x)在区间(0,1]上单调递减,则√−a≥1,∴a≤−1;综上,实数a的取值范围为(−∞,1]∪[1,+∞).所以答案是:(−∞,1]∪[1,+∞).13、设幂函数f(x)同时具有以下两个性质:①函数f(x)在第二象限内有图象;②对于任意两个不同的正数a,b,<0恒成立.请写出符合上述条件的一个幂函数f(x)=___________.都有f(a)−f(b)a−b(答案不唯一)答案:1x2分析:利用幂函数的图像、单调性得到指数满足的条件,写出一个满足题意的幂函数即可.由题意可得,幂函数f(x)=x a需满足在第二象限内有图象且在(0,+∞)上是单调递减即可,所以a=−2k(k∈N∗),故满足上述条件的可以为f(x)=1.x2所以答案是:1(答案不唯一).x214、已知m为常数,函数y=(2m2+m−2)x2m+1为幂函数,则m的值为______;或1答案:−32分析:根据幂函数的定义可得2m2+m−2=1,解方程即可.解:因为函数y=(2m2+m−2)x2m+1为幂函数,则2m2+m−2=1,或m=1.即2m2+m−3=0,解得m=−32所以答案是:−3或1.215、若函数f(x)=(m-1)x2+(m-2)x+(m2-7m+12)为偶函数,则m的值是________.答案:2分析:根据f(x)=f(-x),简单计算可得结果.∵f(x)为偶函数,∴对于任意x∈R,有f(-x)=f(x),即(m-1)(-x)2+(m-2)(-x)+(m2-7m+12)=(m-1)x2+(m-2)x+(m2-7m+12),∴2(m-2)x=0对任意实数x均成立,∴m=2.所以答案是:2小提示:本题考查根据函数奇偶性求参数,掌握概念,细心计算,属基础题.解答题16、已知函数f(x)=2x−ax ,且f(2)=92.(1)求实数a的值并判断该函数的奇偶性;(2)判断函数f(x)在(1,+∞)上的单调性并证明.答案:(1)a=−1,函数f(x)=2x+1x为奇函数(2)f(x)在(1,+∞)上是增函数,证明见解析分析:(1)根据f(2)=92,代入函数解析即可求解;(2)利用函数单调性的定义证明即可.(1)∵f(x)=2x−ax ,且f(2)=92,∴4−a2=92,∴a=−1;所以f(x)=2x+1x,定义域为{x|x≠0}关于原点对称,∵f(−x)=2(−x)+1−x =−2x−1x=−(2x+1x)=−f(x),∴函数f(x)=2x+1x为奇函数.(2)函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,证明:任取x1,x2∈(1,+∞),设x1<x2,则f(x2)−f(x1)=2x2+1x2−(2x1+1x1)=2(x2−x1)+(1x2−1x1)=2(x2−x1)+(x1−x2x1x2)=(x2−x1)(2−1x1x2)=(x2−x1)(2x1x2−1)x1x2∵x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,∴x2−x1>0,2x1x2−1>0,x1x2>0∴f(x2)−f(x1)>0,即f(x2)>f(x1),∴f(x)在(1,+∞)上是增函数.17、已知f(x)为二次函数,且f(x +1)+f(x −1)=2x 2−4x ,求f(x)的表达式.答案:f(x)=x 2−2x −1分析:设出二次函数解析式,代入已知等式,待定系数法即可得解.由题意可设f(x)=ax 2+bx +c(a ≠0),则f(x +1)=a(x +1)2+b(x +1)+c =ax 2+(2a +b)x +a +b +c ,f(x −1)=a(x −1)2+b(x −1)+c =ax 2−(2a −b)x +a −b +c ,于是f(x +1)+f(x −1)=2ax 2+2bx +2a +2c ,又f(x +1)+f(x −1)=2x 2−4x ,所以{2a =2,2b =−4,2a +2c =0,解得{a =1,b =−2,c =−1,所以f(x)=x 2−2x −1.18、已知幂函数y =f (x )在其定义域上是严格增函数,且f (x )=x2−m 2m (m ∈Z ). (1)求m 的值;(2)解不等式:f (|x |−2)<f (3x ).答案:(1)m =1(2)[2,3)分析:(1)由条件结合幂函数的性质可得2−m 2m >0,再验证可得答案.(2)由函数y =f (x )在其定义域上是严格增函数,结合(1)得出的解析式以及函数的定义域可得{3x ≥0|x |−2≥0|x |−2<3x,从而解出答案.(1)幂函数y =f (x )在其定义域上是严格增函数,则2−m 2m >0 ,即0<m <2又m ∈Z ,则m =1,此时f (x )=x 12f (x )=x 12满足在定义域[0,+∞)上是严格增函数.所以m =1(2)由(1)函数y=f(x)在其定义域上是严格增函数根据f(|x|−2)<f(3x ),则{3x≥0|x|−2≥0|x|−2<3x,则{x≥2|x|−2<3x所以{x≥2x2−2x<3,解得2≤x<3所以不等式f(|x|−2)<f(3x)的解集为[2,3)19、判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=x4−2x2;(2)f(x)=x5−x;(3)f(x)=3x1−x2;(4)f(x)=|x|+x.答案:(1)偶函数(2)奇函数(3)奇函数(4)非奇非偶函数分析:(1)利用偶函数的定义可判断函数的奇偶性;(2)利用奇函数的定义可判断函数的奇偶性;(3)利用奇函数的定义可判断函数的奇偶性;(4)利用反例可判断该函数为非奇非偶函数.(1)f(x)的定义域为R,它关于原点对称.f(−x)=(−x)4−2(−x)2=x4−2x2=f(x),故f(x)为偶函数. (2)f(x)的定义域为R,它关于原点对称.f(−x)=(−x)5−(−x)=−x5+x=−f(x),故f(x)为奇函数. (3)f(x)的定义域为(−∞,−1)∪(−1,1)∪(1,+∞),它关于原点对称.=−f(x),故f(x)为奇函数.f(−x)=−3x1−(−x)2(4)f(1)=|1|+1=2,f(−1)=0,故f(1)≠f(−1),f(−1)≠−f(1),故f(x)为非奇非偶函数.。
中职数学基础模块上册第三章函数单元练习卷含参考答案一、单项选择题1.函数21-=x y 的定义域是( ) A .{2<x x } B .{2>x x } C .}2{-≠x x D. }2{≠x x2.已知函数23)(-=x x f ,则=)0(f ( )A .-2B .-1C . 1 D. 23.函数1)(2-=x x f 的单调递减区间是( )A . [-1,+∞)B .[0,十∞) C.(一∞,0] D .(一∞,-1] 4.已知函数)(x f y =的图象如下图所示,则函数的单调递减区间 为( )A .[-3,-1]B .[-1,2]C . [-3,1] D.[2,3]5.已知函数)(x f y =是[-2,3]上的增函数,则下列关系正确的是( )A .)1(1f f =-)( B .)1(1f f -=-)( C .)1(1f f >-)( D. )1(1f f <-)( 6.点P(3,5)关于y 轴的对称点坐标是( )A .(-3,5) B.(5,3) C .( -3, -5) D .(-3,2)7.下列函数中,图象关于y 轴对称的是( )A .xy 1= B .x y = C .2x y = D. 3x y =8.若函数)(x f y =在R 上是奇函数,且)3(f =2,则)3(-f =( ).A. 2 B .-2 C .0 D .39.设点(1,2)为偶函数)(x f y =图象上的点,则下列各点必在函数图象上的是( ).A .(-1,-2)B .(1,-2)C .(-1,2) D. (-2,-1)10.分段函数32,12,2{)(3<≤-+-<=x x x x x f 的定义域是( ) A .),(∞+∞- B .),(2-∞- C .)3,2[- D. ),(3∞-11.分段函数0,530,2{)(≥-<+=x x x x x f ,则)2(-f =( ) A .-5 B .-11 C .0 D. 212.下列函数中在定义区间上既是奇函数又是增函数的是( )A .x y 2=B .x y 1=C .2x y = D. x y 31-=二、填空题13.函数3)(-=x x f 的定义域是14.点(2,-1)关于坐标原点的对称点是15.已知一次函数b x x f +=)(的图象过点A(l ,2),则b = 。
高中数学第三章函数的概念与性质专项训练题单选题1、若定义在R 上的函数f (x )对任意两个不相等的实数a ,b ,总有f(a)−f(b)a−b>0成立,则必有( )A .f (x )在R 上是增函数B .f (x )在R 上是减函数C .函数f (x )先增后减D .函数f (x )先减后增 答案:A分析:根据条件可得当a <b 时,f (a )<f (b ),或当a >b 时,f (a )>f (b ),从而可判断. 由f(a)−f(b)a−b>0知f (a )-f (b )与a -b 同号,即当a <b 时,f (a )<f (b ),或当a >b 时,f (a )>f (b ),所以f (x )在R 上是增函数. 故选:A.2、若函数y =√ax 2+4x +1的值域为[0,+∞),则a 的取值范围为( ) A .(0,4)B .(4,+∞)C .[0,4]D .[4,+∞) 答案:C分析:当a =0时易知满足题意;当a ≠0时,根据f (x )的值域包含[0,+∞),结合二次函数性质可得结果. 当a =0时,y =√4x +1≥0,即值域为[0,+∞),满足题意; 若a ≠0,设f (x )=ax 2+4x +1,则需f (x )的值域包含[0,+∞), ∴{a >0Δ=16−4a ≥0,解得:0<a ≤4;综上所述:a 的取值范围为[0,4]. 故选:C.3、若函数f (x )=x α的图象经过点(9,13),则f (19)=( ) A .13B .3C .9D .8答案:B分析:将(9,13)代入函数解析式,即可求出α,即可得解函数解析式,再代入求值即可.解:由题意知f (9)=13,所以9α=13,即32α=3−1,所以α=−12,所以f (x )=x −12,所以f (19)=(19)−12=3.故选:B4、已知幂函数y =x m 2−2m−3(m ∈N ∗)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上单调递减,则满足(a +1)−m3<(3−2a )−m 3的a 的取值范围为( )A .(0,+∞)B .(−23,+∞) C .(0,32)D .(−∞,−1)∪(23,32)答案:D分析:由条件知m 2−2m −3<0,m ∈N ∗,可得m =1.再利用函数y =x −13的单调性,分类讨论可解不等式. 幂函数y =x m2−2m−3(m ∈N ∗)在(0,+∞)上单调递减,故m 2−2m −3<0,解得−1<m <3.又m ∈N ∗,故m =1或2.当m =1时,y =x −4的图象关于y 轴对称,满足题意; 当m =2时,y =x −3的图象不关于y 轴对称,舍去,故m =1. 不等式化为(a +1)−13<(3−2a )−13,函数y =x −13在(−∞,0)和(0,+∞)上单调递减,故a +1>3−2a >0或0>a +1>3−2a 或a +1<0<3−2a ,解得a <−1或23<a <32.故应选:D .5、已知函数f (x +1)的定义域为(−1,1),则f (|x |)的定义域为( ) A .(−2,2)B .(−2,0)∪(0,2) C .(−1,0)∪(0,1)D .(−12,0) 答案:B分析:根据抽象函数定义域的求法求得正确答案. 依题意函数f (x +1)的定义域为(−1,1), −1<x <1⇒0<x +1<2, 所以0<|x |<2,解得−2<x<0或0<x<2,所以f(|x|)的定义域为(−2,0)∪(0,2).故选:B6、已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(x)在[0,+∞)上单调递减,且f(3)=0,则不等式(2x−5)f(x−1)<0的解集为()A.(−2,52)∪(4,+∞)B.(4,+∞)C.(−∞,−2)∪[52,4]D.(−∞,−2)答案:A分析:根据偶函数的性质及区间单调性可得(−∞,0)上f(x)单调递增且f(−3)=f(3)=0,进而确定f(x)的区间符号,讨论{2x−5>0f(x−1)<0、{2x−5<0f(x−1)>0求解集即可. 由题设,(−∞,0)上f(x)单调递增且f(−3)=f(3)=0,所以(−∞,−3)、(3,+∞)上f(x)<0,(−3,3)上f(x)>0,对于(2x−5)f(x−1)<0,当{2x−5>0f(x−1)<0,即{x>52x−1<−3或{x>52x−1>3,可得x>4;当{2x−5<0f(x−1)>0,即{x<52−3<x−1<3,可得−2<x<52;综上,解集为(−2,52)∪(4,+∞).故选:A7、已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且x>1时,满足f(2−x)=−f(x),当x∈(0,1]时,f(x)=x2,则f(−2021)+f(2022)=()A.−4B.4C.−1D.1答案:C分析:由已知条件可得x>1时f(x+2)=f(x),然后利用f(−2021)+f(2022)=−f(1)+f(0)求解即可.因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,且x>1时,满足f(2−x)=−f(x),所以f(0)=0,f(2−x)=−f(x)=f(−x),即可得x>1时f(x+2)=f(x),因为当x∈(0,1]时,f(x)=x2,所以f(−2021)+f(2022)=−f(2×1010+1)+f(2×1011+0)=−f(1)+f(0)=−1+0=−1, 故选:C 8、函数f (x )=√−x 2+5x+6x+1的定义域( )A .(−∞,−1]∪[6,+∞)B .(−∞,−1)∪[6,+∞)C .(−1,6]D .[2,3] 答案:C分析:解不等式组{−x 2+5x +6≥0x +1≠0得出定义域.{−x 2+5x +6≥0x +1≠0,解得−1<x ⩽6即函数f (x )的定义域(−1,6] 故选:C 多选题9、对任意两个实数a,b ,定义min{a ,b}={a,a ≤b,b,a >b,若f (x )=2−x 2,g (x )=x 2,下列关于函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的说法正确的是( ) A .函数F (x )是偶函数 B .方程F (x )=0有三个解C .函数F (x )在区间[−1,1]上单调递增D .函数F (x )有4个单调区间 答案:ABD分析:结合题意作出函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的图象,进而数形结合求解即可.解:根据函数f (x )=2−x 2与g (x )=x 2,,画出函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的图象,如图. 由图象可知,函数F (x )=min {f (x ),g (x )}关于y 轴对称,所以A 项正确; 函数F (x )的图象与x 轴有三个交点,所以方程F (x )=0有三个解,所以B 项正确;函数F (x )在(−∞,−1]上单调递增,在[−1,0]上单调递减,在上单调递增,在[1,+∞)上单调递减,所以C[0,1]项错误,D项正确.故选:ABD10、下列各组函数是同一函数的是()A.y=|x|x与y=1B.y=√(x−1)2与y=x−1C.y=(√x)2x 与y=(√x)2D.y=x3+xx2+1与y=x答案:CD分析:根据同一函数的概念,逐一分析各个选项,即可得答案.对于A:函数y=|x|x的定义域为x≠0,函数y=1定义域为R,两函数定义域不同,故不是同一函数;对于B:函数y=√(x−1)2定义域为R,化简可得y=|x−1|,与y=x−1解析式不同,故不是同一函数;对于C:函数y=(√x)2x 定义域为x>0,化简可得y=1(x>0),函数y=(√x)2定义域为x>0,化简可得y=1(x>0),故为同一函数;对于D:函数y=x3+xx2+1定义域为R,化简可得y=x,与y=x为同一函数.故选:CD11、如图所示是函数y=f(x)的图象,图中x正半轴曲线与虚线无限接近但是永不相交,则以下描述正确的是()A.函数f(x)的定义域为[−4,4)B.函数f(x)的值域为[0,+∞)C.此函数在定义域内是增函数D.对于任意的y∈(5,+∞),都有唯一的自变量x与之对应答案:BD分析:利用函数的图象判断.由图象知:A.函数f(x)的定义域为[−4,0]∪[1,4),故错误;B.函数f(x)的值域为[0,+∞),故正确;C. 函数f(x)在[−4,0],[1,4)上递增,但在定义域内不单调,故错误;D.对于任意的y∈(5,+∞),都有唯一的自变量x与之对应,故正确;故选:BD12、已知函数y=(m−1)x m2−m为幂函数,则该函数为()A.奇函数B.偶函数C.区间(0,+∞)上的增函数D.区间(0,+∞)上的减函数答案:BC分析:由幂函数的概念可得m的值,根据幂函数的性质可得结果.由y=(m−1)x m2−m为幂函数,得m−1=1,即m=2,则该函数为y=x2,故该函数为偶函数,且在区间(0,+∞)上是增函数,故选:BC.13、已知函数f(x)是定义在[−4,0)∪(0,4]上的奇函数,当x∈(0,4]时,f(x)的图象如图所示,那么满足不等式f(x)−3x+1−3≥0的x的可能取值是()3A .-4B .-1C .12D .2 答案:AC分析:把“求f(x)−3x+1−33≥0的解集”转化为“求f (x )≥3x −1的解集”,进而转化为观察两个函数图象的特征,即可求出不等式的解集.因为函数f (x )是定义在[−4,0)∪(0,4]上的奇函数,由题意,画出函数f (x )在[−4,0)∪(0,4]上的图象(如图),在同一坐标系内画出y =3x −1的图象,因为f (2)=89,所以f (−2)=−f (2)=−89=3−2−1,又f (1)=2=31−1,所以f (x )的图象与y =3x −1的图象交于(−2,−89)和(1,2)两点,f (x )−3x+1−33≥0即为f (x )≥3x −1,由图象可得,只需−4≤x ≤−2或0<x ≤1,故A ,C 可能取到故选:AC . 填空题14、函数y =√x 2−1的单调递减区间为___________. 答案:(−∞,−1](或(−∞,−1)都对)解析:利用复合函数的单调性,同增异减,即可得到答案; 令t =x 2−1,则y =√t ,∵ t =x 2−1在(−∞,−1)单调递减,y =√t 在(0,+∞)单调递增, 根据复合函数的单调性可得:y =√x 2−1在(−∞,−1)单调递减,所以答案是:(−∞,−1).15、为满足人民对美好生活的向往,环保部门要求相关企业加强污水治理,排放未达标的企业要限期整改,的大小评价在[a,b]这段时间内企业污水治理设企业的污水排放量W与时间t的关系为W=f(t),用−f(b)−f(a)b−a能力的强弱,已知整改期内,甲、乙两企业的污水排放量与时间的关系如下图所示.给出下列四个结论:①在[t1,t2]这段时间内,甲企业的污水治理能力比乙企业强;②在t2时刻,甲企业的污水治理能力比乙企业强;③在t3时刻,甲、乙两企业的污水排放都已达标;④甲企业在[0,t1],[t1,t2],[t2,t3]这三段时间中,在[0,t1]的污水治理能力最强.其中所有正确结论的序号是____________________.答案:①②③分析:根据定义逐一判断,即可得到结果表示区间端点连线斜率的负数,−f(b)−f(a)b−a在[t1,t2]这段时间内,甲的斜率比乙的小,所以甲的斜率的相反数比乙的大,因此甲企业的污水治理能力比乙企业强;①正确;甲企业在[0,t1],[t1,t2],[t2,t3]这三段时间中,甲企业在[t1,t2]这段时间内,甲的斜率最小,其相反数最大,即在[t1,t2]的污水治理能力最强.④错误;在t2时刻,甲切线的斜率比乙的小,所以甲切线的斜率的相反数比乙的大,甲企业的污水治理能力比乙企业强;②正确;在t3时刻,甲、乙两企业的污水排放量都在污水打标排放量以下,所以都已达标;③正确;所以答案是:①②③小提示:本题考查斜率应用、切线斜率应用、函数图象应用,考查基本分析识别能力,属中档题.16、已知幂函数f(x)的图象过点(3,13),则此函数的解析式为______.答案:f(x)=x−1##f(x)=1x分析:设出幂函数f(x),代入点(3,13)即可求解.由题意,设f(x)=xα,代入点(3,13)得13=3α,解得α=−1,则f(x)=x−1.所以答案是:f(x)=x−1.解答题17、已知函数f(x)=x2x2+1(1)证明:f(x)为偶函数;(2)判断g(x)=f(x)+x的单调性并用定义证明;(3)解不等式f(x)−f(x−2)+2x>2答案:(1)证明见解析(2)g(x)为R上的增函数,证明见解析(3)(1,+∞)分析:(1)根据奇偶性的定义证明即可;(2)首先得到g(x)的解析式,再利用定义法证明函数的单调性,按照设元、作差、变形、判断符号,下结论的步骤完成即可;(3)根据函数的单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可;(1)证明:f(x)的定义域为R,又f(−x)=(−x)2(−x)2+1=x2x2+1=f(x),故f(x)为偶函数;(2)解:g(x)=f(x)+x=x2x2+1+x,所以g(x)为R上的增函数,证明:任取x1,x2∈R,且x1>x2,g(x1)−g(x2)=x12x12+1+x1−(x22x22+1+x2)=x1−x2+x12x12+1−x22x22+1=x1−x2+x12(x22+1)−x22(x12+1) (x12+1)(x22+1)=x1−x2+x12−x22(x12+1)(x22+1)=(x1−x2)[1+x1+x2(x12+1)(x22+1)]=(x1−x2)[x12x22+x12+x22+1+x1+x2 (x12+1)(x22+1)]=(x1−x2)[x12x22+(x1+12)2+(x2+12)2+12(x12+1)(x22+1)].∵x1>x2,∴x2−x2>0,又x12x22+(x1+12)2+(x2+12)2+12(x12+1)(x22+1)>0,∴(x1−x2)[x12x22+(x1+12)2+(x2+12)2+12(x12+1)(x22+1)]>0,即g(x1)>g(x2),∴g(x)为R上的增函数;(3)解:不等式f(x)−f(x−2)+2x>2,等价于f(x)+x>f(x−2)+2−x=f(2−x)+2−x即g(x)>g(2−x),∵g(x)为R上的增函数,∴x>2−x,解得x>1,故不等式的解集为(1,+∞).18、函数f(x)对任意x,y∈R,总有f(x+y)=f(x)+f(y),当x<0时,f(x)<0,且f(1)=13.(1)证明f(x)是奇函数;(2)证明f(x)在R上是单调递增函数;(3)若f(x)+f(x−3)≥−1,求实数x的取值范围.答案:(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)[0,+∞).分析:(1)先用赋值法求出f(0)=0,令y=−x,即可根据定义证明f(x)是奇函数;(2)利用定义法证明f(x)是R上的增函数;(3)先把f(x)+f(x−3)≥−1转化为f(2x−3)≥f(−3),利用单调性解不等式即可.(1)令x =y =0,则f (0)=f (0)+f (0),解得f (0)=0,令y =−x ,则f (0)=f (x )+f (−x ),即f (x )+f (−x )=0,即f (−x )=−f (x ), 易知f (x )的定义域为R ,关于原点对称,所以函数f (x )是奇函数;(2)任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则x 1−x 2<0,因为当x <0时,f (x )<0,所以f (x 1−x 2)<0,则f (x 1)−f (x 2)=f (x 1)+f (−x 2)=f (x 1−x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )是R 上的增函数;(3)由f (1)=13,得f (2)=23,f (3)=1,又由f (x )是奇函数得f (−3)=−1. 由f (x )+f (x −3)≥−1,得f (2x −3)≥f (−3),因为函数f (x )是R 上的增函数, 所以2x −3≥−3,解得x ≥0,故实数x 的取值范围为[0,+∞).。
2025届高考数学一轮复习人教A 版多选题专题练:第三章 函数概念与性质一、多项选择题A.()()31ff -=C.函数的定义域是(],0-∞4.下列各组函数表示同一个函数的是A.()0(0)f x x x =≠,()()10g x x =≠B.()()21f x x x =+∈Z ,()()21g x x x =-∈ZC.()f x =()x =D.()221f x x x =--,()221g t t t =--5.如图所示的四个容器高度都相同,将水从容器顶部一个孔中以相同的速度注入其中,注满为止.用下列对应的图象表示该容器中水面的高度h 与时间t 之间的关系,其中正确的( )A. B.C. D..下列函数中,值域为[1,)+∞的是( )A.1y x =-1y x =+9.下列函数中,值域为[1,)+∞的是( )A.y =1y x =+ C.y =y =10.函数的定义域为R ,已知()1f x +是奇函数,()()22f x f x +=-,当[]1,2x ∈时,()22f x ax =+,则下列各选项正确的是( )()f xA.()()4f x f x +=B.()f x 在[]0,1单调递增C.()10f = D.13533f ⎛⎫=⎪⎝⎭11.下列对函数的奇偶性判断正确的是( )A.()2f x x x =+--B.22,0(),0x x x f x x x x ⎧+<⎪=⎨->⎪⎩是奇函数C.()f xD.()f x =+12.已知函数()7πcos 212f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则( )A.π24fx ⎛⎫- ⎪⎝⎭的图象关于原点对称B.()f x 的图象关于直线x =C.()f x 在2π,π3⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增D.()()2g x f x =-)0,2π上有4个零点13.已知()f x 是定义在[)0,+∞上的单调递增且图象连续不断的函数,若,,恒有,则( )A.B.,14.下列函数中,满足()()22f x f x =的是( )A.()f x ()f x x= C.()f x =()f x x x=-x ∀[)0,y ∈+∞()f x y +=121x x >>()00f =[)00,x ∃∈+∞()01f x =122x x f +⎛⎫> ⎪⎝⎭122x x f +⎛⎫< ⎪⎝⎭15.已知函数()222,193,1x ax x f x x a x x ⎧-+≤⎪=⎨+->⎪⎩的最小值为()1f ,则a 的可能取值是( )A.1B.3C.5D.716.已知定义在()0,+∞的函数()f x 满足()()()f xy f x f y =+,且()412f =,当1x >时,()0f x >,则( )参考答案1.答案:BC解析:函数()2,212,1x x f x x x ⎧-≤<=⎨-+≥⎩的定义域是[)2,-+∞,故A 错误;当21x -≤<时,()2f x x =,值域为[]0,4,当1x ≥时,()2f x x =-+,值域为(],1-∞,故()f x 的值域为(],4-∞,故B 正确;当1x ≥时,令()22f x x =-+=,无解,当21x -≤<时,令()22f x x ==,得到x =C 正确;当21x -≤<时,令()21f x x =<,解得()1,1x ∈-,当1x ≥时,令()21f x x =-+<,解得()1,x ∈+∞,故()1f x <的解集为()()1,11,-+∞ ,故D 错误.故选:BC.2.答案:AD解析:令()121x t t -=≠,则x =2221142()1(1)12t f t t t -⎛⎫- ⎪⎝⎭==---⎛⎫⎪⎝⎭,则24()1(1)(1)f x x x =-≠-,故C 错误;1152f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,故A 正确;()23f =,故B 错误;22214411(1)11x f x x x ⎛⎫=-=- ⎪-⎝⎭⎛⎫- ⎪⎝⎭(0x ≠且1x ≠),故D 正确.故选:AD.3.答案:AD解析:选项A :由图像可得(3)2f -=,所以((3))(2)1f f f -==,A 正确;选项B :图像法只能近似地求出函数值,且有时误差较大,故由图像不能得出(1)f -的确定值,B 错误;选项C :由图像可得函数的定义域为[3,0][2,3]- ,C 错误;选项D :由图像可得函数的值域为[1,5],D 正确.故选:AD.4.答案:AD解析:对于选项A ,()0(0)f x x x =≠,()()10g x x =≠两个函数的定义域均为{}0x x ≠,且01y x ==,所以对应关系也相同,所以是同一个函数,故A 正确;D.函数的值域为(0,)+∞,所以该选项不符合题意.故选:BC.7.答案:BD解析:对于选项A ,2M ∈N .故不能构成从M 到N 的函数.对于选项B ,x M ∀∈,y x N =∈.故能构成从M 到N 的函数.对于选项C ,4M ∈,但5N ∉.故不能构成从M 到N 的函数.对于选项D ,x M ∀∈,2y x N =∈.故能构成从M 到N 的函数.故选:BD.8.答案:ABD解析:选项A ,B ,D 均满足函数的定义,选项C 中同一个分数可以对应多个考试号,不满足对于任意的x ,都有唯一的y 与其对应,故选项C 不符合题意.选ABD.9.答案:BC解析:A.函数的值域为[0,)+∞,所以该选项不符合题意;B.因为||0x ≥,||11x ∴+≥,所以函数的值域为[1,)+∞,所以该选项符合题意;C.因为20x ≥,211x ∴+≥,1∴≥,所以函数的值域为[1,)+∞,所以该选项符合题意;D.函数的值域为(0,)+∞,所以该选项不符合题意.故选:BC.10.答案:AC解析:()1f x + 是奇函数,则(1)(1)(2)()f x f x f x f x +=--+⇒+=--,(12)(1)(1)0f f f ∴-+=-⇒=,故C 正确;又()()22f x f x +=-,故()(2)()(2)f x f x f x f x --=-⇒-=+,所以(2)(4)()f x f x f x -+=+=,即4T =是()f x 的一个周期,故A 正确;由()f x 关于()1,0中心对称,即函数()f x 在[0,1]上的单调性与[]1,2上的单调性一致,由(1)202f a a =+=⇒=-,则[]1,2x ∈时,()222f x x =-+,此时函数单调递减,即B 错误;由上知:213115542233333f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+==-=-⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭故选:AC 11.答案:AD解析:对A,x ∈R ,()22|2||2|()f x x x x x f x -=-+---=--+=-,故函数为奇函数,A 正确;对B,因为(2)2f =,(2)2f -=,故函数不是奇函数,B 不正确;对C,由()f x 2022x ≥+≠,即[1,1]x ∈-,所以()f x =又()()f x f x -===-,所以函数为奇函数,C 不正确;对D,由()f x =+221010x x -≥-≥,解得{1,1}x ∈-,所以()0f x =,故()f x 既是奇函数又是偶函数,故D 正确.故选:AD这与()f x 单调递增矛盾,故[)0,x ∀∈+∞,()1f x ≠,故B 错误;对于选项CD:若存在1x ,使得()11f x >,因为()f x 的图象连续不断,()11f x >,()001f =<,故存在2x ,使得()21f x =,与上述()1f x ≠矛盾,故[)0,x ∀∈+∞,()1f x <,可得1212x x f +⎛⎫<⎪⎝⎭,则()()()()()1212121f x f x f x x f x f x ++=≥+当且仅当()()12f x f x =时取等号,又因为12x x ≠,()f x 单调递增,故不取等号,即()12f x x +>令0y x =≥时,可得()2fx =则()12f x x +=当[)0,1x∈)x ()0,1x ∈,因为1y x=0,1可知()g x ∈1<,又因为(0g x ),且在[)0,1上单调递增,因为()12121221222212x x f x x g f f x xx x f +⎛⎫ ⎪⎛+⎫⎛⎫⎝⎭==+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎡+⎤⎛⎫+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,()()122f x f x g +⎛⎫=⎪⎝⎭可知()()121222f x f x x x g f g +⎛⎫⎛+⎫⎛⎫>⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以()()121222f x f x x x f ++⎛⎫>⎪⎝⎭,故C 错误,D 正确.故选:AD.14.答案:ABD解析:对于A 选项,()f x ()2x ()f x 对于B 选项,()f x x =,满足()()22f x f x =,所以B 正确;对于C 选项,()f x =()2f x =,()2f x =,不满足()()22f x f x =,所以C 不正确;对于D 选项,()f x =()22x x =()2f x x =因为()()()f xy f x f y =+,所以()()()f xy f y f x -=,所以()3f x +-2232x x f f x ⎛⎫+⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()236f x f x ⎛⎫+-< ⎪⎝⎭等价于()2322x x f f ⎛⎫+< ⎪⎝⎭,因为()f x 在()0,+∞上单调递增,所以23020322x x x x ⎧⎪+>⎪⎪>⎨⎪⎪+<⎪⎩,解得01x <<,则D 正确.故选:AD.17.答案:BC解析:当0x >时,由于(2)()1f x f x +=得到()()()()14124f x f x f x f x ===+++1,则(10)(108)(2)2f f f =-==,A 错;()1(11)(118)(3)1f f f f =-===(12)(1212)(0)410f f f =-==<,C 对;(13)(1312)(1)220f f f =-==<,D 错;故选:BC.18.答案:AD 解析:由题设,2a a =-,2log b b =-,3c c =-,所以,问题可转化为y x =-与2x y =、2log y x =、3y x =的交点问题,函数图象如下:由图及2x y =、2log y x =对称性知:0a b +=,0c =,且101a c b -<<=<<,所以A 、D 正确,B 、C 错误.故选:AD.19.答案:ABD解析:因为幂函数()()22657m f m m x x -+-=在()0,+∞上是增函数,所以2257160m m m ⎧-+=⎨->⎩,解得3m =,所以()3f x x =,所以()()()33f x x x f x -=-=-=-,故()3f x x =为奇函数,函数图象关于原点对称,所以()f x 在(),0-∞上单调递增.。
2023年中考数学总复习第三章《函数》综合测试卷一、选择题(每小题3分,共48分)1.已知a+b>0,ab>0,则在如图所示的平面直角坐标系中,小手盖住的点的坐标可能是()A.(a,b)B.(-a,b)C.(-a,-b)D.(a,-b)(第1题图)(第7题图)2.函数y=的自变量x的取值范围是()A.x≥2且x≠3B.x≥2C.x≠3D.x>2且x≠33.已知一个正比例函数的图象经过A(-2,m)和B (n,4)两点,则m,n间的关系一定是()A.mn=-8B.mn=8C.m=-2n D.m=-n4.一名老师带领x名学生到动物园参观,已知成人票每张30元,学生票每张10元.设门票的总费用为y元,则y与x的函数关系为()A.y=10x+30B.y=40xC.y=10+30x D.y=20x5.已知二次函数y=x2-x+m-1的图象与x轴有交点,则m的取值范围是()A.m≤5B.m≥2C.m<5D.m>2 6.在同一直角坐标系中,一次函数y=ax+2与二次函数y=x2+a的图象可能是()7.如图,直线y=-x+m与y=nx+4n(n≠0)的交点横坐标为-2,则关于x的不等式-x+m>nx+4n>0的整数解为()A.-1B.-5C.-4D.-38.二次函数y=x2-(12-k)x+12,当x>1时,y随着x的增大而增大,当x<1时,y随着x的增大而减小,则k的值应取()A.12B.11C.10D.99.定义一个新的运算:a b=则运算x2的最小值为()A.-3B.-2C.2D.310.如图,Rt△ABC的直角边BC在x轴正半轴上,斜边AC上的中线BD反向延长线交y轴负半轴于E,双曲线y=(x>0)的图象经过点A,若△BCE的面积为6,则k等于()A.3B.6C.12D.24(第10题图)(第11题图)11.二次函数y=x2-2x-3的图象如图所示,下列说法中错误的是()A.函数图象与y轴的交点坐标是(0,-3)B.顶点坐标是(1,-3)C.函数图象与x轴的交点坐标是(3,0),(-1,0)D.当x<0时,y随x的增大而减小12.如图中的图①、②、③所示,阴影部分面积的大小关系正确的是()A.①>②>③B.③>②>①C.②>③>①D.①=②=③(第12题图)13.已知点A是直线y=2x与双曲线y=(m为常数)一支的交点,过点A作x轴的垂线垂足为B,且OB=2,则m的值为()A.-7B.-8C.8D.714.如图,在平面直角坐标系中,直线y=-x+2与反比例函数y=的图象有唯一公共点,若直线y=-x+b 与反比例函数y=的图象有2个公共点,则b的取值范围是()A.b>2B.-2<b<2C.b>2或b<-2D.b<-2。
第三章函数的概念与性质过关测试(时间: 120分钟分值: 150分)一、选择题:共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=ln(x+1)+x2,则不等式f(2x−1)<9+ln4的解集为()A.(0,2)B.(−∞,2)C.(−2,2)D.(−1,2)【答案】B【解析】因为f(x)是R上的奇函数,且在[0,+∞)上为增函数,所以f(x)是R上的增函数,由f(2x−1)<9+ln4,得f(2x−1)<f(3),得2x−1<3,即x<2.故选:B.2.定义在R上的函数f(x)是偶函数,且f(x)=f(2−x),若f(x)在区间[1,2]上是减函数,则函数f(x)().A.在区间[0,1]上是增函数,在区间[−2,−1]是减函数B.在区间[0,1]上是增函数,在区间[−2,−1]是增函数C.在区间[0,1]上是减函数,在区间[−2,−1]是减函数D.在区间[0,1]上是减函数,在区间[−2,−1]是增函数【答案】B【解析】∵f(x)=f(2−x),∴f(x)关于直线x=1对称,∵f(x)在区间[1,2]上是减函数,∴f(x)在区间[0,1]上是增函数,又∵f(x)是偶函数,∴f(x)=f(−x),∴f(2−x)=f(−x),∴f(x)是周期为2的函数,∴f(x)在区间[−2,−1]也是增函数.故选:B3.若函数f (x )=√x +1+1x−3的定义域是( )A .[−1,3)B .[−1,+∞)C .[−1,3)∪(3,+∞)D .(3,+∞)【答案】C 【解析】解:要使函数有意义,则需满足不等式{x +1≥0x −3≠0, 解得:x ≥−1且x ≠3,故选:C .4.已知函数y ={x 2+1,x ≤0−2x,x >0,则使函数值为5的x 的值是( )A .−2或2B .2或−52C .−2D .2或−2或−52【答案】C 【解析】若x 2+1=5, 则x 2=4, 又因为x ≤0, 所以x =−2; 若−2x =5, 则x =−52, 而x >0, 不符合题意,舍. 所以x =−2. 故选:C.5.下列各组函数中为同一函数的是( ) A .f(x)=√(x −1)2,g(x)=x −1 B .f(x)=x −1,g(t)=t −1C .f(x)=√x 2−1,g(x)=√x +1⋅√x −1D .f(x)=x ,g(x)=x 2x【答案】B 【解析】选项A, f(x)=√(x −1)2=|x −1|的定义域是R , g(x)=x −1的定义域是R , 两个函数对应关系不相同, 所以不是同一个函数, 选项A 错误;选项B, f(x)=x −1的定义域是R , g(t)=t −1的定义域是R , 两个函数对应关系也相同, 所以是同一个函数, 选项B 正确;选项C, f(x)=√x 2−1的定义域是(−∞,−1]⋃[1,+∞), g(x)=√x +1⋅√x −1的定义域是[1,+∞), 定义域不同, 不是同一个函数, 选项C 错误;选项D, f(x)=x 的定义域是R , g(x)=x 2x的定义域是{x|x ≠0}, 定义域不同, 不是同一个函数, 选项D 错误. 故选:B.6.函数y =f(x)的定义域为(0,+∞),且对于定义域内的任意x,y 都有f(xy)=f(x)+f(y),且f(2)=1,则f (√22)的值为( ).A .1B .12C .−2D .−12【答案】D 【解析】f(2)=f(√2×√2)=f(√2)+f(√2)=2f(√2)=1, ∴f(√2)=12,又f(1)=2f(1), ∴f(1)=0,∴f(1)=f (√2×√22)=f(√2)+f (√22),∴0=f(√2)+f (√22), ∴f (√22)=−12.故选:D7.若函数y =(m 2−3m +3)x m 2+2m−4为幂函数,且在(0,+∞)单调递减,则实数m 的值为( )A .0B .1或2C .1D .2【答案】C 【解析】由于函数y =(m 2−3m +3)x m2+2m−4为幂函数,所以m 2−3m +3=1,解得m =1或m =2, m =1时,y =x −1=1x ,在(0,+∞)上递减,符合题意. m =2时,y =x 4,在(0,+∞)上递增,不符合题意. 故选:C8.设函数f(x)=(x +1)(x +a )在区间(1−b,2)上为偶函数,则2a +b 的值为( ) A .-1 B .1 C .2 D .3【答案】B【解析】因为函数f(x)=(x +1)(x +a )在区间(1−b,2)上为偶函数, 所以1−b =−2,解得b =3.又f(x)=x 2+(a +1)x +a 为偶函数,所以f(−12)=f(12),即14−a+12+a =14+a+12+a ,解得:a =-1.所以2a +b =1. 故选:B二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
(名师选题)(精选试题附答案)高中数学第三章函数的概念与性质知识总结例题单选题1、函数f(x)=−x2+2(1−m)x+3在区间(−3,4]上单调递增,则m的取值范围是()A.[−3,+∞)B.[3,+∞)C.(−∞,5]D.(−∞,−3]答案:D分析:首先求出函数的对称轴,根据二次函数的性质得到不等式,解得即可;解:因为函数f(x)=−x2+2(1−m)x+3,开口向下,对称轴为x=1−m,依题意1−m≥4,解得m≤−3,即m∈(−∞,−3]故选:D2、若函数f(x+1x )=x2+1x2,且f(m)=4,则实数m的值为()A.√6B.√6或−√6C.−√6D.3答案:B分析:令x+1x=t,配凑可得f(t)=t2−2,再根据f(m)=4求解即可令x+1x =t(t≥2或t≤−2),x2+1x2=(x+1x)2−2=t2−2,∴f(t)=t2−2,f(m)=m2−2=4,∴m=±√6.故选;B3、已知f(x)是一次函数,且f(x−1)=3x−5,则f(x)=()A.3x−2B.2x+3C.3x+2D.2x−3答案:A分析:设一次函数y=ax+b(a≠0),代入已知式,由恒等式知识求解.设一次函数y=ax+b(a≠0),则f(x−1)=a(x−1)+b=ax−a+b,由f(x−1)=3x−5得ax−a+b=3x−5,即{a=3b−a=−5,解得{a=3b=−2,∴f(x)=3x−2.故选:A.4、已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且x>1时,满足f(2−x)=−f(x),当x∈(0,1]时,f(x)=x2,则f(−2021)+f(2022)=()A.−4B.4C.−1D.1答案:C分析:由已知条件可得x>1时f(x+2)=f(x),然后利用f(−2021)+f(2022)=−f(1)+f(0)求解即可.因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,且x>1时,满足f(2−x)=−f(x),所以f(0)=0,f(2−x)=−f(x)=f(−x),即可得x>1时f(x+2)=f(x),因为当x∈(0,1]时,f(x)=x2,所以f(−2021)+f(2022)=−f(2×1010+1)+f(2×1011+0)=−f(1)+f(0)=−1+0=−1,故选:C5、幂函数y=x a,y=x b,y=x c,y=x d在第一象限的图像如图所示,则a,b,c,d的大小关系是()A.a>b>c>d B.d>b>c>a C.d>c>b>a D.b>c>d>a答案:D分析:根据幂函数的性质,在第一象限内,x =1的右侧部分的图像,图像由下至上,幂指数增大,即可判断; 根据幂函数的性质,在第一象限内,x =1的右侧部分的图像,图像由下至上,幂指数增大, 所以由图像得:b >c >d >a , 故选:D6、已知幂函数y =x a 与y =x b 的部分图象如图所示,直线x =14,x =12与y =x a ,y =x b 的图象分别交于A 、B 、C 、D 四点,且|AB|=|CD|,则12a +12b =( )A .12B .1C .√2D .2 答案:B分析:把|AB |=|CD |用函数值表示后变形可得.由|AB |=|CD |得(14)a−(14)b=(12)a−(12)b,即[(12)a−(12)b][(12)a+(12)b]=(12)a−(12)b≠0,所以(12)a +(12)b=1, 故选:B .7、已知幂函数y =xm 2−2m−3(m ∈N ∗)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上单调递减,则满足(a +1)−m3<(3−2a )−m3的a 的取值范围为( )A .(0,+∞)B .(−23,+∞) C .(0,32)D .(−∞,−1)∪(23,32) 答案:D分析:由条件知m 2−2m −3<0,m ∈N ∗,可得m =1.再利用函数y =x −13的单调性,分类讨论可解不等式. 幂函数y =x m 2−2m−3(m ∈N ∗)在(0,+∞)上单调递减,故m 2−2m −3<0,解得−1<m <3.又m ∈N ∗,故m=1或2.当m =1时,y =x −4的图象关于y 轴对称,满足题意; 当m =2时,y =x −3的图象不关于y 轴对称,舍去,故m =1. 不等式化为(a +1)−13<(3−2a )−13,函数y =x −13在(−∞,0)和(0,+∞)上单调递减,故a +1>3−2a >0或0>a +1>3−2a 或a +1<0<3−2a ,解得a <−1或23<a <32. 故应选:D .8、“幂函数f (x )=(m 2+m −1)x m 在(0,+∞)上为增函数”是“函数g (x )=2x −m 2⋅2−x 为奇函数”的( )条件 A .充分不必要B .必要不充分 C .充分必要D .既不充分也不必要 答案:A分析:要使函数f (x )=(m 2+m −1)x m 是幂函数,且在(0,+∞)上为增函数,求出m =1,可得函数g (x )为奇函数,即充分性成立;函数g (x )=2x −m 2⋅2−x 为奇函数,求出m =±1,故必要性不成立,可得答案. 要使函数f (x )=(m 2+m −1)x m 是幂函数,且在(0,+∞)上为增函数,则{m 2+m −1=1m >0,解得:m =1,当m =1时,g (x )=2x −2−x ,x ∈R ,则g (−x )=2−x −2x =−(2x −2−x )=−g (x ),所以函数g (x )为奇函数,即充分性成立; “函数g (x )=2x −m 2⋅2−x 为奇函数”,则g(x)=−g(−x),即2x−m2⋅2−x=−(2−x−m2⋅2x)=m2⋅2x−2−x,解得:m=±1,故必要性不成立,故选:A.9、若函数y=√ax2+4x+1的值域为[0,+∞),则a的取值范围为()A.(0,4)B.(4,+∞)C.[0,4]D.[4,+∞)答案:C分析:当a=0时易知满足题意;当a≠0时,根据f(x)的值域包含[0,+∞),结合二次函数性质可得结果. 当a=0时,y=√4x+1≥0,即值域为[0,+∞),满足题意;若a≠0,设f(x)=ax2+4x+1,则需f(x)的值域包含[0,+∞),∴{a>0Δ=16−4a≥0,解得:0<a≤4;综上所述:a的取值范围为[0,4].故选:C.10、已知函数f(x+2)=x2+6x+8,则函数f(x)的解析式为()A.f(x)=x2+2x B.f(x)=x2+6x+8C.f(x)=x2+4x D.f(x)=x2+8x+6答案:A分析:利用配凑法(换元法)计算可得.解:方法一(配凑法)∵f(x+2)=x2+6x+8=(x+2)2+2(x+2),∴f(x)=x2+2x.方法二(换元法)令t=x+2,则x=t−2,∴f(t)=(t−2)2+6(t−2)+8=t2+2t,∴f(x)=x2+2x.故选:A填空题11、若函数f (x )=12x 2−x +a 的定义域和值域均为[1,b ](b >1),则a +b 的值为____.答案:92分析:根据二次函数的性质,结合定义域和值域均为[1,b ](b >1),列出相应方程组,求出a ,b 的值即可. 解:由函数f (x )=12x 2−x +a ,可得对称轴为x =1, 故函数在[1,b ]上是增函数.∵函数f (x )=12x 2−x +a 的定义域和值域均为[1,b ](b >1), ∴ {f (1)=1f (b )=b ,即{12−1+a =112b 2−b +a =b. 解得a =32,b =1或b =3.∵ b >1,∴ b =3. ∴ a +b =32+3=92.所以答案是:92.12、已知函数f (x )={3x −1,x ≥12−x +3,x <1,则f (−2)=________.答案:7分析:根据题意直接求解即可 解:因为f (x )={3x −1,x ≥12−x +3,x <1,所以f (−2)=22+3=7, 所以答案是:713、设m 为实数,若函数f(x)=x 2−mx +m +2(x ∈R )是偶函数,则m 的值为__________. 答案:0分析:根据函数的奇偶性的定义可得答案.解:因为函数f(x)=x 2−mx +m +2(x ∈R )是偶函数,所以f(−x)=f (x ), 所以(−x )2−m (−x )+m +2=x 2−mx +m +2,得2mx =0,所以m =0,14、已知幂函数f(x)=(m2−3m+3)x m+1的图象关于原点对称,则满足(a+1)m>(3−2a)m成立的实数a的取值范围为___________.答案:(23,4)分析:利用幂函数的定义及性质求出m值,再解一元二次不等式即可得解.因函数f(x)=(m2−3m+3)x m+1是幂函数,则m2−3m+3=1,解得m=1或m=2,当m=1时,f(x)=x2是偶函数,其图象关于y轴对称,与已知f(x)的图象关于原点对称矛盾,当m=2时,f(x)=x3是奇函数,其图象关于原点对称,于是得m=2,不等式(a+1)m>(3−2a)m化为:(a+1)2>(3−2a)2,即(3a−2)(a−4)<0,解得:23<a<4,所以实数a的取值范围为(23,4).所以答案是:(23,4)15、设函数f(x)=x3+(x+1)2x2+1在区间[−2,2]上的最大值为M,最小值为N,则(M+N−1)2022的值为______.答案:1分析:先将函数化简变形得f(x)=x 3+2xx2+1+1,然后构造函数g(x)=x3+2xx2+1,可判断g(x)为奇函数,再利用奇函数的性质结合f(x)=g(x)+1可得M+N=2,从而可求得结果由题意知,f(x)=x 3+2xx2+1+1(x∈[−2,2]),设g(x)=x 3+2xx2+1,则f(x)=g(x)+1,因为g(−x)=−x 3−2xx2+1=−g(x),所以g(x)为奇函数,g(x)在区间[−2,2]上的最大值与最小值的和为0,故M+N=2,所以(M+N−1)2022=(2−1)2022=1.解答题16、记函数f(x)=√2−x+3x+1的定义域为A,函数g(x)=√(x−a−1)(2a−x)(a<1)的定义域为B.(1)求A;(2)若B⊆A,求实数a的取值范围.答案:(−∞,−2]∪[12,1)解析:(1)求函数的定义域,就是求使得根式有意义的自变量x的取值范围,然后求解分式不等式即可;(2)因为a<1,所以一定有2a<a+1,从而得到B=(2a,a+1),要保证B⊆A,由它们的端点值的大小列式进行计算,即可求得结果.(1)要使函数f(x)有意义,则需2−x+3x+1≥0,即x−1x+1≥0,解得x<−1或x≥1,所以A=(−∞,−1)∪[1,+∞);(2)由题意可知,因为a<1,所以2a<a+1,由(x−a−1)(2a−x)>0,可求得集合B=(2a,a+1),若B⊆A,则有{a<1a+1≤−1或{a<12a≥1,解得a≤−2或12≤x<1,所以实数a的取值范围是(−∞,−2]∪[12,1).小提示:该题考查的是有关函数的定义域的求解,以及根据集合之间的包含关系确定参数的取值范围的问题,属于简单题目.17、已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x+1x+1.(1)求f(x)在R上的解析式;(2)判断f(x)在(0,1)的单调性,并给出证明. 答案:(1)f(x)={x +1x +1,x >00,x =0x +1x −1,x <0; (2)f(x)在(0,1)上是减函数,证明见解析.分析:(1)根据奇函数的性质进行转化求解析式即可. (2)根据函数单调性的定义进行判断单调性. (1)∵f(x)是定义在R 上的奇函数,∴f(0)=0,又当x >0时,f(x)=x +1x +1.∴当x <0时,则−x >0,则f(−x)=−x −1x +1=−f(x),则f(x)=x +1x −1(x <0),综上,f(x) ={x +1x +1,x >00,x =0x +1x −1,x <0. (2)设0<x 1<x 2<1,则f(x 1)−f(x 2)=x 1+1x 1+1−x 2−1x 2−1=(x 1−x 2) +x 2−x 1x 1x 2= (x 1−x 2)(1−1x1x 2)=(x 1−x 2) ⋅x 1x 2−1x 1x 2,∵0<x 1<x 2<1,∴x 1−x 2<0,0<x 1x 2<1,x 1x 2−1<0,则f(x 1)−f(x 2)>0,即f(x 1)>f(x 2), ∴函数f(x)在(0,1)上是减函数. 18、已知幂函数f(x)=x −m 2+4m(m ∈Z )的图象关于y 轴对称,且在区间(0,+∞)上是严格增函数.(1)求m 的值;(2)求满足不等式f(2a −1)<f(a +1)的实数a 的取值范围. 答案:(1)m =2(2)0<a<2分析:(1)先利用幂函数在区间(0,+∞)上是严格增函数得到−m2+4m>0,再验证其图象关于y轴对称进行求值;(2)利用(1)中函数的奇偶性和单调性进行求解.(1)解:因为幂函数f(x)=x−m2+4m在区间(0,+∞)上是严格增函数,所以−m2+4m>0,解得0<m<4,又因为m∈Z,所以m=1或m=2或m=3,当m=1或m=3时,f(x)=x3为奇函数,图象关于原点对称(舍);当m=2时,f(x)=x4为偶函数,图象关于y轴对称,符合题意;综上所述,m=2.(2)解:由(1)得f(x)=x4为偶函数,且在区间(0,+∞)上是严格增函数,则由f(2a−1)<f(a+1)得|2a−1|<|a+1|,即(2a−1)2<(a+1)2,即a2−2a<0,解得0<a<2,所以满足f(2a−1)<f(a+1)的实数a的取值范围为0<a<2.19、已知f(x),g(x)分别是R上的奇函数和偶函数,且f(x)+g(x)=3x2−x+1,试求f(x)和g(x)的表达式.答案:f(x)=−x,g(x)=3x2+1分析:本题考查函数的奇偶性的性质以及应用,关键是利用函数的奇偶性构造方程.解析:以-x代替条件等式中的x,则有f(−x)+g(−x)=3x2+x+1,又f(x),g(x)分别是R上的奇函数和偶函数,故−f(x)+g(x)=3x2+x+1.又f(x)+g(x)=3x2−x+1,联立可得f(x)=−x,g(x)=3x2+1.。
(名师选题)(精选试题附答案)高中数学第三章函数的概念与性质经典知识题库单选题1、已知函数f(x)在定义域R 上单调,且x ∈(0,+∞)时均有f(f(x)+2x)=1,则f(−2)的值为( )A .3B .1C .0D .−1答案:A分析:设f(x)+2x =t ,则f(x)=−2x +t ,即可由f(f(x)+2x)=1得f(t)=−2t +t =1,解出t ,从而得到f(x)=−2x −1,进而求出f(−2)的值.根据题意,函数f(x)在定义域R 上单调,且x ∈(0,+∞)时均有f(f(x)+2x)=1,则f(x)+2x 为常数,设f(x)+2x =t ,则f(x)=−2x +t ,则有f(t)=−2t +t =1,解可得t =−1,则f(x)=−2x −1,故f(−2)=4−1=3;故选:A.2、函数f (x )=x +4x+1在区间[−12,2]上的最大值为( )A .103B .152C .3D .4 答案:B分析:利用换元法以及对勾函数的单调性求解即可.设t =x +1,则问题转化为求函数g (t )=t +4t −1在区间[12,3]上的最大值.根据对勾函数的性质,得函数g (t )在区间[12,2]上单调递减,在区间[2,3]上单调递增,所以g (t )max =max {g (12),g (3)}=max {152,103}=152.故选:B3、定义在R 上的偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,且f(2)=0,则不等式x ⋅f(x)>0的解集为( )A .(−∞,−2)∪(2,+∞)B .(−2,0)∪(0,2)C .(−2,0)∪(2,+∞)D .(−∞,−2)∪(0,2)答案:C分析:结合函数的单调性与奇偶性解不等式即可.义在R 上的偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,且f(2)=0,所以f(x)在(−∞,0)上单调递减,且f(−2)=0,x ⋅f(x)>0⇒{x >0f (x )>0 或{x <0f (x )<0, 故x >2或−2<x <0,故选:C4、设函数f (x )的定义域为R ,f (x +1)为奇函数,f (x +2)为偶函数,当x ∈[1,2]时,f(x)=ax 2+b .若f (0)+f (3)=6,则f (92)=( )A .−94B .−32C .74D .52答案:D分析:通过f (x +1)是奇函数和f (x +2)是偶函数条件,可以确定出函数解析式f (x )=−2x 2+2,进而利用定义或周期性结论,即可得到答案.[方法一]:因为f (x +1)是奇函数,所以f (−x +1)=−f (x +1)①;因为f (x +2)是偶函数,所以f (x +2)=f (−x +2)②.令x =1,由①得:f (0)=−f (2)=−(4a +b ),由②得:f (3)=f (1)=a +b ,因为f (0)+f (3)=6,所以−(4a +b )+a +b =6⇒a =−2,令x =0,由①得:f (1)=−f (1)⇒f (1)=0⇒b =2,所以f (x )=−2x 2+2.思路一:从定义入手.f (92)=f (52+2)=f (−52+2)=f (−12) f (−12)=f (−32+1)=−f (32+1)=−f (52) −f (52)=−f (12+2)=−f (−12+2)=−f (32) 所以f (92)=−f (32)=52.[方法二]:因为f (x +1)是奇函数,所以f (−x +1)=−f (x +1)①;因为f (x +2)是偶函数,所以f (x +2)=f (−x +2)②.令x =1,由①得:f (0)=−f (2)=−(4a +b ),由②得:f (3)=f (1)=a +b ,因为f (0)+f (3)=6,所以−(4a +b )+a +b =6⇒a =−2,令x =0,由①得:f (1)=−f (1)⇒f (1)=0⇒b =2,所以f (x )=−2x 2+2.思路二:从周期性入手由两个对称性可知,函数f (x )的周期T =4.所以f (92)=f (12)=−f (32)=52.故选:D .小提示:在解决函数性质类问题的时候,我们通常可以借助一些二级结论,求出其周期性进而达到简便计算的效果.5、下列图形中,不能表示以x 为自变量的函数图象的是( ) A .B .C .D .答案:B 分析:根据函数的定义判断即可.B 中,当x >0时,y 有两个值和x 对应,不满足函数y 的唯一性,A ,C ,D 满足函数的定义,故选:B6、已知幂函数y =x a 与y =x b 的部分图象如图所示,直线x =14,x =12与y =x a ,y =x b 的图象分别交于A 、B 、C 、D 四点,且|AB|=|CD|,则12a +12b =( )A .12B .1C .√2D .2 答案:B分析:把|AB |=|CD |用函数值表示后变形可得.由|AB |=|CD |得(14)a −(14)b =(12)a −(12)b ,即[(12)a −(12)b ][(12)a +(12)b ]=(12)a −(12)b ≠0,所以(12)a +(12)b=1,故选:B .7、下列图形能表示函数图象的是( )A .B .C .D .答案:D 分析:根据函数的定义,判断任意垂直于x 轴的直线与函数的图象的交点个数,即可得答案.由函数的定义:任意垂直于x 轴的直线与函数的图象至多有一个交点,所以A 、B 显然不符合,C 在x =0与函数图象有两个交点,不符合,只有D 符合要求.故选:D8、“幂函数f (x )=(m 2+m −1)x m 在(0,+∞)上为增函数”是“函数g (x )=2x −m 2⋅2−x 为奇函数”的( )条件A .充分不必要B .必要不充分C .充分必要D .既不充分也不必要答案:A分析:要使函数f (x )=(m 2+m −1)x m 是幂函数,且在(0,+∞)上为增函数,求出m =1,可得函数g (x )为奇函数,即充分性成立;函数g (x )=2x −m 2⋅2−x 为奇函数,求出m =±1,故必要性不成立,可得答案. 要使函数f (x )=(m 2+m −1)x m 是幂函数,且在(0,+∞)上为增函数,则{m 2+m −1=1m >0,解得:m =1,当m =1时,g (x )=2x −2−x ,x ∈R , 则g (−x )=2−x −2x =−(2x −2−x )=−g (x ),所以函数g (x )为奇函数,即充分性成立;“函数g(x)=2x−m2⋅2−x为奇函数”,则g(x)=−g(−x),即2x−m2⋅2−x=−(2−x−m2⋅2x)=m2⋅2x−2−x,解得:m=±1,故必要性不成立,故选:A.9、若函数f(x+1x )=x2+1x2,且f(m)=4,则实数m的值为()A.√6B.√6或−√6C.−√6D.3答案:B分析:令x+1x=t,配凑可得f(t)=t2−2,再根据f(m)=4求解即可令x+1x =t(t≥2或t≤−2),x2+1x2=(x+1x)2−2=t2−2,∴f(t)=t2−2,f(m)=m2−2=4,∴m=±√6.故选;B10、如图,可以表示函数f(x)的图象的是()A.B.C.D.答案:D分析:根据函数的概念判断根据函数的定义,对于一个x,只能有唯一的y与之对应,只有D满足要求故选:D填空题11、已知y =f (x )是定义在区间(-2,2)上单调递减的函数,若f (m -1)>f (1-2m ),则m 的取值范围是_______. 答案:(−12,23) 分析:结合函数定义域和函数的单调性列不等式求解即可.由题意得:{-2<m -1<2,-2<1-2m <2,m -1<1-2m ,解得−12<m <23. 所以答案是:(−12,23)12、幂函数y =f(x)的图象经过点(4,12),则f(14)=____.答案:2分析:根据幂函数过点(4,12),求出解析式,再有解析式求值即可. 设f(x)=x α,则f(4)=4α=22α=12=2−1,所以α=−12,故f(x)=x −12,所以f(14)=(14)−12=2.所以答案是:213、若幂函数y =f(x)的图像经过点(18,2),则f(−18)的值为_________.答案:−2分析:根据已知求出幂函数的解析式f(x)=x −13,再求出f(−18)的值得解.设幂函数的解析式为f(x)=x a ,由题得2=(18)a =2−3a ,∴−3a =1,∴a =−13,∴f(x)=x −13. 所以f(−18)=(−18)−13=(−12)3×(−13)=−2.所以答案是:−2.小提示:本题主要考查幂函数的解析式的求法和函数值的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.14、设函数f (x )=x 3+(x+1)2x 2+1在区间[−2,2]上的最大值为M ,最小值为N ,则(M +N −1)2022的值为______. 答案:1分析:先将函数化简变形得f (x )=x 3+2xx 2+1+1,然后构造函数g (x )=x 3+2xx 2+1,可判断g (x )为奇函数,再利用奇函数的性质结合f(x)=g(x)+1可得M +N =2,从而可求得结果由题意知,f (x )=x 3+2x x 2+1+1(x ∈[−2,2]), 设g (x )=x 3+2xx 2+1,则f(x)=g(x)+1,因为g (−x )=−x 3−2xx 2+1=−g (x ),所以g (x )为奇函数,g (x )在区间[−2,2]上的最大值与最小值的和为0,故M +N =2,所以(M +N −1)2022=(2−1)2022=1.所以答案是:115、已知具有性质:f (1x )=−f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数:①f (x )=x −1x;②f (x )=x +1x ;③f (x )={x,0<x <10,x =1−1x ,x >1 ,其中满足“倒负”变换的函数是______. 答案:①③分析:验证①②③中的函数是否满足f (1x )=−f (x ),由此可得出结论.对于①,∵f (x )=x −1x ,该函数的定义域为{x |x ≠0 },对任意的x ∈{x |x ≠0 },f (1x )=1x −x =−f (x ),满足条件;对于②,∵f (x )=x +1x,该函数的定义域为{x |x ≠0 }, 对任意的x ∈{x |x ≠0 },f (1x )=1x +x =f (x ),不满足条件; 对于③,因为f (x )={x,0<x <10,x =1−1x,x >1 ,当0<x <1时,1x >1,则f (1x )=−x =−f (x ), 当x >1时,0<1x <1,f (1x )=−x =−f (x ),当x =1时,f (11)=0=−f (1). 所以,对任意的x >0,f (1x)=−f (x ). 综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.所以答案是:①③.解答题16、已知f(x),g(x)分别是R 上的奇函数和偶函数,且f(x)+g(x)=3x 2−x +1,试求f(x)和g(x)的表达式. 答案:f(x)=−x ,g(x)=3x 2+1分析:本题考查函数的奇偶性的性质以及应用,关键是利用函数的奇偶性构造方程.解析: 以-x 代替条件等式中的x ,则有f(−x)+g(−x)=3x 2+x +1,又f (x ),g (x )分别是R 上的奇函数和偶函数,故−f(x)+g(x)=3x 2+x +1.又f(x)+g(x)=3x 2−x +1,联立可得f (x )=−x ,g(x)=3x 2+1.17、已知幂函数f(x)=(m −1)2x m2−4m+2在(0,+∞)上单调递增,函数g(x)=2x −k .(1)求m 的值;(2)当x ∈[1,2)时,记f(x),g(x)的值域分别为集合A ,B ,设p:x ∈A,q:x ∈B ,若p 是q 成立的必要条件,求实数k 的取值范围.(3)设F(x)=f(x)−kx +1−k 2,且|F(x)|在[0,1]上单调递增,求实数k 的取值范围.答案:(1)m =0;(2)0≤k ≤1;(3)[−1,0]∪[2,+∞)分析:(1)由幂函数的定义(m −1)2=1,再结合单调性即得解.(2)求解f(x),g(x)的值域,得到集合A ,B ,转化命题p 是q 成立的必要条件为B ⊆A ,列出不等关系,即得解.(3)由(1)可得F(x)=x 2−kx +1−k 2,根据二次函数的性质,分类讨论k 2≤0和k 2≥1两种情况,取并集即可得解.(1)由幂函数的定义得:(m −1)2=1,⇒m =0或m =2,当m =2时,f(x)=x −2在(0,+∞)上单调递减,与题设矛盾,舍去;当m =0时,f(x)=x 2在(0,+∞)上单调递增,符合题意;综上可知:m =0.(2)由(1)得:f(x)=x 2,当x ∈[1,2)时,f(x)∈[1,4),即A =[1,4),当x ∈[1,2)时,g(x)∈[2−k,4−k ),即B =[2−k,4−k ),由命题p 是q 成立的必要条件,则B ⊆A ,显然B ≠∅,则{2−k ≥14−k ≤4 ,即{k ≤1k ≥0, 所以实数k 的取值范围为:0≤k ≤1.(3)由(1)可得F(x)=x 2−kx +1−k 2,二次函数的开口向上,对称轴为x =k 2,要使|F(x)|在[0,1]上单调递增,如图所示: 或即{k2≤0F(0)≥0或{k2≥1F(0)≤0,解得:−1≤k≤0或k≥2.所以实数k的取值范围为:[−1,0]∪[2,+∞)小提示:关键点点睛:本题考查幂函数的定义及性质,必要条件的应用,已知函数的单调性求参数,理解p是q 的必要不充分条件,则q对应集合是p对应集合的真子集是解题的关键,考查学生的分析试题能力与分类讨论思想,及数形结合思想,属于较难题.18、已知幂函数f(x)=x m2−m−2(m∈Z)是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,求函数f(x)的解析式.答案:f(x)=x−2分析:根据幂函数的单调性,可知m2−m−2<0,又m∈Z,则m=0,1,再根据函数f(x)是偶函数,将m= 0,1分别代入验证可得答案.因为幂函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减,则m2−m−2<0,得m∈(−1,2),又∵m∈Z,∴m=0或1.因为函数f(x)是偶函数,将m=0,1分别代入,当m=0时,m2−m−2=−2,函数为f(x)=x−2是偶函数,满足条件.当m=1时,m2−m−2=−2,函数为f(x)=x−2是偶函数,满足条件.∴f(x)的解析式为f(x)=x−2.19、函数f(x)对任意x,y∈R,总有f(x+y)=f(x)+f(y),当x<0时,f(x)<0,且f(1)=13.(1)证明f(x)是奇函数;(2)证明f(x)在R上是单调递增函数;(3)若f(x)+f(x−3)≥−1,求实数x的取值范围.答案:(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)[0,+∞).分析:(1)先用赋值法求出f(0)=0,令y=−x,即可根据定义证明f(x)是奇函数;(2)利用定义法证明f(x)是R上的增函数;(3)先把f(x)+f(x−3)≥−1转化为f(2x−3)≥f(−3),利用单调性解不等式即可.(1)令x =y =0,则f (0)=f (0)+f (0),解得f (0)=0,令y =−x ,则f (0)=f (x )+f (−x ),即f (x )+f (−x )=0,即f (−x )=−f (x ), 易知f (x )的定义域为R ,关于原点对称,所以函数f (x )是奇函数;(2)任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则x 1−x 2<0,因为当x <0时,f (x )<0,所以f (x 1−x 2)<0,则f (x 1)−f (x 2)=f (x 1)+f (−x 2)=f (x 1−x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )是R 上的增函数;(3)由f (1)=13,得f (2)=23,f (3)=1,又由f (x )是奇函数得f (−3)=−1. 由f (x )+f (x −3)≥−1,得f (2x −3)≥f (−3),因为函数f (x )是R 上的增函数, 所以2x −3≥−3,解得x ≥0,故实数x 的取值范围为[0,+∞).。
第三章 函数的概念与性质 单元检测试卷(基础过关)一、单选题1.已知幂函数()y f x =的图象过点()4,2,则14f ⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A.116B.12C.1D.2【答案】B【解析】设()f x x α=,将点(4,2)代入得4=2α,解得12α=,则()12f x x =,所以12111442f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,答案为B.2.已知函数()248f x x kx =--在[)5,+∞上单调递增,则实数k 的取值范围是( )A.(),40-∞B.(],40-∞C.()40,+∞D.[)40,+∞ 【答案】B【解析】函数y =4x 2﹣kx ﹣8的对称轴为:x 8k = ∵函数在[)5,+∞上单调递增 ∴8k ≤5 ∴k ≤40 故选B.3.若定义在R 的奇函数f (x )在(,0)-∞单调递减,且f (2)=0,则满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是( ) A .[)1,1][3,-+∞ B .3,1][,[01]-- C .[1,0][1,)-⋃+∞ D .[1,0][1,3]-⋃【答案】D【解析】因为定义在R 上的奇函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,且(2)0f =, 所以()f x 在(0,)+∞上也是单调递减,且(2)0f -=,(0)0f =, 所以当(,2)(0,2)x ∈-∞-⋃时,()0f x >,当(2,0)(2,)x ∈-+∞时,()0f x <,所以由(10)xf x -≥可得:0210x x <⎧⎨-≤-≤⎩或0012x x >⎧⎨≤-≤⎩或0x = 解得10x -≤≤或13x ≤≤,所以满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是[1,0][1,3]-⋃, 故选:D.4.已知()f x 是定义在[2b ,1]b -上的偶函数,且在[2b ,0]上为增函数,则(1)(2)f x f x -的解集( ) A.21,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B.11,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C.[]1,1-D.1,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B 【解析】解:()f x 是定义在[2b ,1]b -上的偶函数,210b b ∴+-=, 1b ∴=-,()f x 在[2-,0]上为增函数,()f x ∴在[0,2]上为减函数,距离对称轴越远,函数值越小,由(1)(2)f x f x -可得|1||2|x x -,且()2214x x -≥,且222x -,212x --解得113-x, 故不等式的解集为11,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故选:B .5.函数()221,13,1x x f x x x x ⎧-≤=⎨-->⎩,则()13f f ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭的值为( ) A.1516B.2716-C.89D.1516【答案】C【解析】∵函数f (x )221131x x x x x ⎧-≤=⎨--⎩,,>,∴f (3)=9﹣3﹣3=3,∴1133f =()f (13f ())=f (13)=1﹣(13)2=89. 故选:C .6.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=( )A .50-B .0C .2D .50【答案】C【解析】因为()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,且(1)(1)f x f x -=+,所以(1)(1)(3)(1)(1)4f x f x f x f x f x T +=--∴+=-+=-∴=, 因此(1)(2)(3)(50)12[(1)(2)(3)(4)](1)(2)f f f f f f f f f f ++++=+++++,因为(3)(1)(4)(2)f f f f =-=-,,所以(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,(2)(2)(2)(2)0f f f f =-=-∴=,从而(1)(2)(3)(50)(1)2f f f f f ++++==,选C.7.已知函数()21010x x f x x ⎧+≤=⎨>⎩,,,若()()423f x f x >--,则实数x 的取值范围是( )A.()1,-+∞ B.()1-∞-, C.()14-, D.()1-∞,【答案】C【解析】因为函数()21010x x f x x ⎧+≤=⎨>⎩,,且()()423f x f x >--,函数()f x 的图象如图:由图可知:当230x ->,即32x >时,40x -<,即4x <, 所以342x <<,当230x -≤即32x ≤时,423x x -<-即1x >-,所以312x -<≤,综上所述: 实数x 的取值范围是14x -<<. 故选:C.8.若()f x 满足对任意的实数a 、b 都有()()()f a b f a f b +=且()12f =,则(2)(4)(6)(2018)(1)(3)(5)(2017)f f f f f f f f ++++=( )A.1008B.2018C.2014D.1009【答案】B【解析】因为对任意的实数a 、b ,都有()()()f a b f a f b +=⋅,且(1)2f =, 所以(2)(1)(1)f f f =⋅,即(2)(1)2(1)f f f ==, 同理(4)(3)(1)f f f =⋅,即(4)(1)2(3)f f f ==; (6)(5)(1)f f f =⋅,即(6)(1)2(5)f f f ==; (2018)(2017)(1)f f f =⋅,即(2018)(1)2(2017)f f f ==;故(2)(4)(6)(2018)2(1)(3)(5)(2017)f f f f f f f f =====,则(2)(4)(6)(2018)100922018(1)(3)(5)(2017)f f f f f f f f ++++=⨯=,故选:B. 二、多选题9.已知a b c === )A.a b >B.c b >C.b c >D.b a >【答案】AC【解析】a b c ===()()()7577035577570142722322128,5525a b ========,()57010257749c ===,,a c a b ∴>>,又()()2270147270105255(78125),77(16807)b c ======,b c ∴>,a b c ∴>>.故选:AC. 10.函数2()xf x x a=+的图像可能是( ) A. B. C. D.【答案】ABC【解析】由题可知,函数2()xf x x a=+, 若0a =,则21()x f x x x==,选项C 可能; 若0a >,则函数定义域为R ,且(0)0f =,选项B 可能; 若0a <,则x a ≠-A 可能, 故不可能是选项D , 故选:ABC.11.对于定义在R 上的函数()f x ,下述结论正确的是( ) A.若()f x 是奇函数,则(0)0f =B.若函数(1)f x -的图象关于直线1x =对称,则()f x 为偶函数C.若对任意()1212,x x R x x ∈≠,有()()12120f x f x x x -<-,则()f x 是R 上的减函数D.若函数()f x 满足(2)(1)(0)(1)(2)f f f f f -<-<<<,则()f x 是R 上的增函数 【答案】ABC【解析】对于A 选项,由于函数()f x 是定义在R 上的奇函数,故()00f =,所以A 选项正确. 对于B 选项,()1f x -图像向左平移一个单位得到()f x 的图像,而()1f x -关于直线1x =对称,故()f x 关于0x =对称,也即()f x 为偶函数,故B 选项正确. 对于C 选项,根据减函数的定义可知,C 选项正确.对于D 选项,()()()()()21012f f f f f -<-<<<只是函数的部分函数值,无法确定函数是递增函数递减,故D 选项错误. 故选ABC.12.若函数()12f x x x a =+++的最小值为3,则实数a 的值可能为( ) A.1- B.4-C.5D.8【答案】BD【解析】当12a--,即2a 时,有31,,2()1,1,231, 1.a x a x a f x x a x x a x ⎧----⎪⎪⎪=+--<<-⎨⎪++-⎪⎪⎩易得,当2a x =-时,min ()1322a af x f ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭,可得8a =. 当12a ->-,即2a <时,有31,,2()1,1,231, 1.a x a x a f x x a x x a x ⎧++>-⎪⎪⎪=--+--⎨⎪---<-⎪⎪⎩易得,当2a x =-时,min ()1322a a f x f ⎛⎫=-=-+= ⎪⎝⎭,可得4a =-.综上可得,所求a 的值为4-或8. 故选:BD三、填空题 13.若{}{}|02,|12A x x B x x =<<=≤<,则=A B ⋃____________.【答案】【解析】根据所给集合都是无限数集,利用数轴表示出集合,找出并集14.在幂函数y x α=的图象上任取两个不同的点()11,x y ,()22,x y ,若2121y y x x --是定值,则α=______.【答案】1或0 【解析】2121y y x x --表示两点()11,x y ,()22,x y 之间的斜率是定值,故幂函数y x α=的图象是直线,故1α=或0, 故答案为1或0.15.函数()f x 同时满足:①对于定义域上的任意x ,恒有()()0f x f x +-=;②对于定义域上的任意12,x x .当12x x ≠,恒有()()12120f x f x x x -<-.则称函数()f x 为“理想函数”,则下列三个函数中:(1)()1f x x=, (2)()2f x x =,(3)()22{0x x f x xx -≥=<. 称为“理想函数”的有 (填序号)【答案】(3) 【解析】∵函数f (x )同时满足①对于定义域上的任意x ,恒有f (x )+f (−x )=0; ②对于定义域上的任意1x ,2,x 当12x x ≠时,恒有()()12120f x f x x x -<-,则称函数f (x )为“理想函数”,∴“理想函数”既是奇函数,又是减函数,在(1)中,()1f x x=是奇函数,但不是增函数,故(1)不是“理想函数”; 在(2)中,()2f x x =,是偶函数,且在(−∞,0)内是减函数,在(0,+∞)内是增函数,故(2)不是“理想函数”; 在(3)中,()22,0 ,0x x f x x x ⎧-≥=⎨<⎩是奇函数,且是减函数,故(3)能被称为“理想函数”.故答案为(3).16.若函数()()()()2R f x a x x a =+-∈是偶函数,则a =_____,值域为________.【答案】2 (],4-∞【解析】()()2()2(2)2f x a x x x a x a =+-=-+-+,定义域为R .2()(2)2f x x a x a -=---+.因为()f x 为偶函数,所以()()f x f x -=. 所以20a -=,即2a =.2()4f x x =-+,因为20x -≤,所以244x -+≤.即值域为(],4-∞. 故答案为:2;(],4-∞ 四、解答题17.函数()2f x x -= ,(1)证明函数的奇偶性(2)判断函数在()-0∞,上单调性,并证明. 【答案】(1)证明见解析;(2)函数()f x 在()-0∞,上单调递增,证明见解析. 【解析】(1)函数()f x 为偶函数.()221f x x x-==的的定义域为{}0x x ≠ ()()2211()f x f x x x-===- 即函数()f x 为偶函数(2)函数()f x 在()-0∞,上单调递增 证明如下:任取12,x x ∈()-0∞,,且12x x < ()()()()222121211222222212121211=x x x x x x f x f x x x x x x x -+-∴-=-= ()1212,-0x x x x ∈∞<,且, ,故210x x ->,21+0x x < ()()212122120x x x x x x -+∴<即()()12f x f x <则函数()f x 在()-0∞,上单调递增18.已知函数())11f x a a =≠-. (1)若0a >,求()f x 的定义域;(2)若()f x 在区间(]0,1上是减函数,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)3,a⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦(2)()(],01,3-∞【解析】(1)当0a >且1a ≠时,由30ax -≥得3x a ≤,即函数()f x 的定义域是3,a ⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.(2)当10a ->即1a >时,令3t ax =-要使()f x 在(]0,1上是减函数,则函数3t ax =-在(]0,1上为减函数,即0a -<,并且且310a -⨯≥,解得13a;当10a -<即1a <时 ,令3t ax =-要使()f x 在(]0,1上是减函数,则函数3t ax =-在(]0,1为增函数,即0a -> 并且310a -⨯≥,解得0a <综上可知,所求实数a 的取值范围是()(],01,3-∞.19.已知函数()223mx f x x n+=+是奇函数,且()523f =.(1)求实数m 和n 的值;(2)判断函数()f x 在(],1-∞-上的单调性,并加以证明.【答案】(1)2m =,0n =;(2)(],1-∞-上为增函数,证明见解析 【解析】(1)∵()f x 是奇函数, ∴()()f x f x -=-.即222222333mx mx mx x n x n x n+++=-=-++--, 比较得n n =-,0n =.又()523f =, ∴42563m +=,解得2m =,即实数m 和n 的值分别是2和0. (2)函数()f x 在(],1-∞-上为增函数.证明如下:由(1)知()22222333x x f x x x+==+, 设121x x <≤-, 则()()()1212122113f x f x x x x x ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭()121212(1)23x x x x x x -⋅-=, ()12203x x -<,120x x >,1210x x ->, ∴()()120f x f x -<, ∴()()12f x f x <,即函数()f x 在(],1-∞-上为增函数. 20.设函数 ()11221x f x =-+, Ⅰ 证明函数 ()f x 是奇函数;Ⅱ 证明函数 ()f x 在 (),-∞+∞ 内是增函数; Ⅲ 求函数 ()f x 在 []1,2 上的值域.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)13,610⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【解析】(1)首先确定定义域为R ,然后由()()f x f x -=- 即可证得结论; (2)利用增函数的定义证明函数的增函数即可;(3)利用(2)中函数的单调性结合函数的定义域可得函数 ()f x 在 []1,2 上的值域为13,610⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(1) 由题意,得 x ∈R ,即函数的定义域关于原点对称,()()()111212221121222111221,x x xxx x f x f x -=-=-++-=+=-++=- 所以函数 ()f x 为奇函数.(2) 设 1x ,2x 是 (),-∞+∞ 内任意两实数,且 12x x <,则()()()()12121212111122122122.2121x x x x x x f x f x -=--+++-=++ 因为 12x x <,所以 12220x x -<,所以 ()()120f x f x -<,所以函数 ()f x 在 (),-∞+∞ 内是增函数.(3) 因为函数 ()f x 在 (),-∞+∞ 内是增函数,所以函数 ()f x 在 []1,2 上也是增函数, 所以 ()()min 116f x f ==,()()max 3210f x f ==,所以函数 ()f x 在 []1,2 上的值域为 13,610⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 21.某商场以每件42元的价格购进一种服装,根据试营销量得知,这种服装每天的销售量0,()t t t N >∈(件)与每件的销售价4268,()x x x N <<∈(元)之间可看成一次函数关系:3204t x =-+.(1)写出商场每天卖这种服装的销售利润y (元)与每件的销售价x (元)之间的函数关系式(每天的销售利润是指所卖出服装的总销售额与购进这些服装所花费金额的差).(2)商场要想每天获得最大的销售利润,每件的销售价定为多少最为合适?最大销售利润为多少?【答案】(1)233308568(4268,)y x x x x N =-+-<<∈;(2)每件的销售价定为55元时,最大销售利润为507元【解析】(1)由题意得,每天的销售利润y (元)与每件的销售价x (元)之间的函数关系式为(42)y x =-2(3204)33308568(4268,)x x x x x N -+=-+-<<∈.(2)由(1)得23(55)507(4268,)y x x x N =--+<<∈,则当55x =时,max 507y =.即当每件的销售价定为55元时,每天可获得最大的销售利润,最大销售利润为507元. 22.已知函数()2f x x bx c =++. (1)若()()g x xf x =是奇函数,求b 的值;(2)若2b a =-,58a c -=,且()20f x >对任意的实数x 都成立,求a 的取值范围; (3)对于任意的[]12,1,1x x ∈-,总有()()124f x f x -≤,求b 的取值范围. 【答案】(1)0;(2)1,52⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)[]22-,. 【解析】(1)()()0g x g x -+=,220bx =由对任意x 恒成立,所以0b =.(2)依题意: ()()2425208a f x x a x -=+-+>, 令20x t =≥, 则()()288250h t t a t a =+-+->, 当对称轴202a --≤时, ()050h a =->,[)2,5a ∈, 当对称轴202a -->时, ∆<0,1,32a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则1,22a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 综上:1,52⎛⎫ ⎪⎝⎭.(3)法1:取11x =,21x =-,可得()()114f f --≤,24b ≤,所以[]2,2b ∈-,[]1,12b-∈-.函数()f x 在区间[]1,1-上的最小值2b f ⎛⎫- ⎪⎝⎭最大值为在()1f 或()1f -,所以 ()()142142b f f b f f ⎧⎛⎫--≤⎪⎪⎝⎭⎪⎨⎛⎫⎪---≤ ⎪⎪⎝⎭⎩,解得:[]2,2b ∈-.法2:分四种情况进行讨论, 当12b-≤-时,即2b ≥时, ()f x 在[]1,1-上单调增, ()()1124f f b --=≤,2b ≤,2b =, 当12b-≥时,即2b ≤-时, ()f x 在[]1,1-上单调减, ()()1124f f b --=-≤,2b ≥-,2b =-, 当()1,02b-∈-,即()0,2b ∈时 ()()max 1f x f =,()min 2b f x f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()211422b b f f ⎛⎫⎛⎫--=+≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,得[]6,2b ∈-,∴()0,2b ∈. 当()0,12b-∈,即()2,0b ∈-时 ()()max 1f x f =-,()min 2b f x f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()211422b b f f ⎛⎫⎛⎫---=-≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 得[]2,6b ∈-,∴()2,0b ∈-. 综上,[]2,2b ∈-.。
第三章 复习题一、判断题1、对任意n E R ⊆,*m E 都存在。
(√ )2、对任意n E R ⊆,mE 都存在。
(× ) 3、设n E R ⊆,则*m E 可能小于零。
(× ) 4、设A B ⊆,则**m A m B ≤。
(√ )5、设A B ⊆,则**m A m B <。
(× ) 6、**11()n n n n m S m S ∞∞===∑ 。
(× )7、**11()n n n n m S m S ∞∞==≤∑ 。
(√ )8、设E 为nR 中的可数集,则*0m E =。
(√ )9、设Q 为有理数集,则*0m Q =。
(√ ) 10、设I 为n R 中的区间,则*m I mI I ==。
(√ ) 11、设I 为n R 中的无穷区间,则*m I =+∞。
(√ )12、设E 为n R 中的有界集,则*m E <+∞。
(√ ) 13、设E 为n R 中的无界集,则*m E =+∞。
(× ) 14、E 是可测集⇔c E 是可测集。
(√ )15、设{n S }是可测集列,则1n n S ∞= ,1n n S ∞= 都是可测集。
(√ ) 16、零测集、区间、开集、闭集和Borel 集都是可测集。
(√ )17、任何可测集总可表示成某个Borel 集与零测集的差集。
(√ )18、任何可测集总可表示成某个Borel 集与零测集的并集。
(√ )19、若E =∅,则*0m E >。
(× ) 20、若E 是无限集,且*0m E =,则E 是可数集。
(× ) 21、若mE =+∞,则E 必为无界集。
(√ )22、在nR 中必存在测度为零的无界集。
(√ )23、若A ,B 都是可测集,A B ⊆且mA mB =,则()0m B A −=。
(× ) 24、∅和n R 都是可测集,且0m ∅=,n mR =+∞。
(√ ) 25、设12,E E 为可测集,则12()m E E −≥12mE mE −。