2016高中数学苏教版必修一2.2.2习题课课后练习题
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子集、全集、补集练习1.已知集合M={(x,y)|x+y<0且xy>0},集合P={(x,y)|x<0且y<0},则集合M与P的关系是________.2.已知集合{2x,x2-x}有且只有4个子集,则实数x的取值范围是________.3.集合{x∈N|x=5-2n,n∈N}的真子集的个数是________.4.设M={x|x=a2+1,a∈N*},P={y|y=b2-4b+5,b∈N*},则M与P的关系是________.5.已知全集U=Z,A={x|x=2k,k∈Z},则U A=________.6.设A,B为两个集合,下列四种说法:①A B对任意x∈A,有x B;②A B A和B无公共元素;③A B A B;④A B存在x∈A,使得x B.其中正确的是__________.7.设集合A={x|-2<x<2},B={x|x≥a},且A B,则实数a的取值范围是________.8.设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1A,且k+1A,那么称k 是A的一个“孤立元”.给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合有________个.9.设全集U={2,4,-(a-3)2},A={2,a2-a+2},若U A={-1},试求实数a的值.10.已知非空集合P满足:①P{1,2,3,4,5},②若a∈P,则(6-a)∈P,符合上述条件的非空集合P有多少个?写出这些集合来.11.集合P={x|x2-3x+b=0,x∈R},Q={x|(x+1)(x2+3x-4)=0,x∈R}.(1)若b=4,存在集合M使得P M Q,求出这样的集合M.(2)P能否成为Q的一个子集?若能,求b的值或取值范围;若不能,请说明理由.参考答案1.答案:M =P2.答案:{x |x ≠0,且x ≠3,x ∈R }3.答案:74.答案:M P5.答案:{x |x =2k +1,k ∈Z }6.答案:④7.答案:{a |a ≤-2}8.答案:69.解:由条件得-(a -3)2=-1,解之,得a =2或4.当a =2时,a 2-a +2=4∈U ,成立;当a =4时,a 2-a +2=14U ,不合题意.综上所述,a =2.10.分析:若1∈P ,则6-1=5∈P ,故1,5这两个元素必须同时属于P 或同时不属于P ;若2∈P ,则6-2=4∈P ,故2,4这两个元素必须同时属于P 或同时不属于P ;若3∈P ,则6-3=3∈P ,故3这个元素属于P 或不属于P .解:符合条件的非空集合P 有:{1,5},{2,4},{3},{1,3,5},{2,3,4},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共7个.11.解:(1)当b =4时,方程x 2-3x +b =0的判别式Δ=(-3)2-4×1×4<0,故P =,且Q ={-4,-1,1},由已知M 应是一个非空集合,且是Q 的一个真子集,用列举法可得这样的集合M 共有6个,分别为{-4},{-1},{1},{-4,-1},{-4,1},{-1,1}.(2)①当P =时,P 显然是Q 的一个子集,此时Δ=9-4b <0,∴b >.94②当P ≠时,Q ={-4,-1,1},可以通过假设存在性成立,逐一验证来判断b 的取值.即,若当-1∈P 时,(-1)2-3×(-1)+b =0,b =-4,此时x 2-3x -4=0,得x 1=-1,x 2=4.∵4Q ,∴P 不是Q 的一个子集.若-4∈P 时,(-4)2-3×(-4)+b =0,得b =-28,此时由x 2-3x -28=0,得x 1=-4,x 2=7,∵7Q ,∴P 不是Q 的一个子集.若1∈P 时,12-3×1+b =0,b =2,此时由x 2-3x +2=0得x 1=1,x 2=2.∵2Q ,∴P 不是Q 的一个子集.综上,满足题意的b 的取值范围是.94b b ⎧⎫>⎨⎬⎭⎩。
第三单元防治二氧化硫对环境的污染A级必备知识基础练1.化学与社会可持续发展密切相关。
下列做法错误的是( )A.利用风力发电,减少CO2的排放B.为提高粮食产量,大量使用高残留农药C.对秸秆进行加工,使其转化为汽车燃料D.按照国家规定,对生活垃圾进行分类放置2.(江苏淮安高一期末)5月9日,我国第一所培养“碳中和”领域专门人才的新型研究型学院——西北大学榆林碳中和学院成立。
下列措施或方法不利于实现“碳中和”的是( )A.可用碳酸钠溶液捕捉(吸收)CO2B.煤中添加石灰石,以减少二氧化硫对环境的污染C.开发新型光伏电池材料,提高太阳能电池的光电转换效率D.开发新型催化剂直接利用太阳能和水制备氢气,制造氢能汽车3.下列有关环境问题的说法不正确的是( )A.正常雨水的pH为7.0,酸雨的pH小于7.0B.严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染C.使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白食品会对人体健康产生损害D.使用氯气对自来水进行消毒的过程中,生成的有机氯化物可能对人体有害①酸雨现象②伦敦“毒雾事件”③洛杉矶“光化学烟雾”事件④温室效应A.①③B.②④C.①②D.③④5.(江苏模拟预测)焙烧黄铜矿的主要反应为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2。
下列说法正确的是( )A.SO2可用NaOH溶液吸收B.SO2引起的酸雨的主要成分是H2SO3C.O2作还原剂D.该反应属于复分解反应6.“绿水青山就是金山银山”,下列举措不利于环境保护和资源合理利用的是( )A.植树造林,增加绿化面积B.禁止人员携带火种进入山林C.加高燃煤锅炉烟囱,将废气排到高空D.上下班多骑自行车少开汽车7.以下是有关空气质量报告的问题,其中错误的是( )A.质量指数就是污染物的浓度B.首要污染物是指质量指数最大的污染物C.AQI(空气质量指数)也就是首要污染物的质量指数D.若空气质量指数为90,则空气质量状况为良8.化学与环境、材料、信息、能源关系密切,下列说法正确的是( )A.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理B.开发高效氢能、太阳能等新型电动汽车,以解决城市机动车尾气排放问题C.PM2.5是指大气中直径接近2.5×10-6m的颗粒物,分散在空气中形成胶体D.用性质稳定的氟利昂作制冷剂有利于环境保护B级关键能力提升练9.C、S的氧化物中许多是工业上重要的化工原料,但是当它们分散到空气中时,会带来很多环境问题。
第2课时集合的表示A级必备知识基础练1.用列举法表示大于2且小于5的自然数组成的集合应为( )A.{x|2<x<5,x∈N}B.{2,3,4,5}C.{2<x<5}D.{3,4}2.(武汉洪山校级月考)集合{x∈Z|(3x-1)(x-4)=0}可化简为( )A.{13} B.{4}C.{13,4} D.{-13,-4}3.集合{(x,y)|y=2x-1}表示( )A.方程y=2x-1B.点(x,y)C.平面直角坐标系中的所有点组成的集合D.函数y=2x-1图象上的所有点组成的集合4.集合3,52,73,94,…用描述法可表示为( )A.x x=2n+12n,n∈N*B.x x=2n+3n,n∈N*C.x x=2n-1n,n∈N*D.x x=2n+1n,n∈N*5.(上海金山校级月考)集合{x|1≤x≤3,x∈N}用列举法可以表示为.6.已知集合A={x|x2+2x+a=0},若1∈A,则A= .7.用适当的方法表示下列集合:(1)方程x2+y2-4x+6y+13=0的解集;(2)1 000以内被3除余2的正整数组成的集合;(3)二次函数y=x2-10图象上的所有点组成的集合.B级关键能力提升练8.(菏泽期中)如果集合A={x|ax2+4x+1=0}中只有一个元素,则a的值是( )A.0B.4C.0或4D.不能确定9.(山东临沂高一期中)已知b 是正数,且集合{x|x 2-ax+16=0}={b},则a-b=( ) A.0B.2C.4D.810.已知集合A={a 2,0,-1},B={a,b,0},若A=B,则(ab)2 021的值为( ) A.0 B.-1C.1D.±111.(多选题)下列选项表示的集合P 与Q 相等的是( ) A.P={x|x 2+1=0,x ∈R},Q=⌀ B.P={2,5},Q={5,2} C.P={(2,5)},Q={(5,2)} D.P={x|∈Z},Q={x|∈Z}12.(多选题)下列选项能正确表示方程组{2x +y =0,x -y +3=0的解集的是( )A.(-1,2)B.{(x,y)|x=-1,y=2}C.{-1,2}D.{(-1,2)}13.(多选题)已知集合A={y|y=x2+1},集合B={(x,y)|y=x2+1},下列关系正确的是( )A.(1,2)∈BB.A=BC.0∉AD.(0,0)∉B14.已知集合A={x,y},B={2x,2x2},且A=B,则集合A= .15.用列举法表示集合A={(x,y)|x+y=5,x∈N*,y∈N*}是A= ;用描述法表示“所有被4除余1的整数组成的集合”是.16.已知集合A={a,a+b,a+2b},B={a,ac,ac2},若A=B,求实数c的值.C级学科素养创新练17.已知集合A={x|ax2-3x+2=0,a∈R}.(1)若A是空集,求a的所有取值组成的集合;(2)若A中只有一个元素,求a的值,并把这个元素写出来;(3)若A中至多有一个元素,求a的所有取值组成的集合.第2课时集合的表示1.D 大于2且小于5的自然数为3和4,所以用列举法表示其组成的集合为{3,4}.2.B 解方程得x1=13,x2=4,因为x∈Z,所以x=4,故集合为{4},故选B. 3.D 集合{(x,y)|y=2x-1}的代表元素是(x,y),x,y满足的关系式为y=2x-1,因此集合表示的是满足关系式y=2x-1的点组成的集合,故选D.4.D 由3,52,73,94,即31,52,73,94从中发现规律,x=2n+1n,n∈N*,故可用描述法表示为x x=2n+1n,n∈N*.5.{1,2,3} 由于1≤x≤3,x∈N,∴x可取1,2,3.则集合{x|1≤x≤3,x∈N}用列举法可以表示为{1,2,3}.6.{-3,1} 把x=1代入方程x2+2x+a=0,可得a=-3,解方程x2+2x-3=0可得A={-3,1}.7.解(1)方程x2+y2-4x+6y+13=0可化为(x-2)2+(y+3)2=0,解得x=2,y=-3, 所以方程的解集为{(x,y)|x=2,y=-3}.(2)集合的代表元素是数,用描述法可表示为{x|x=3k+2,k∈N,且x<1000}.(3)二次函数y=x2-10图象上的所有点组成的集合用描述法表示为{(x,y)|y=x2-10}.8.C 当a=0时,集合A={x|ax 2+4x+1=0}={-14},只有一个元素,满足题意;当a≠0时,由集合A={x|ax 2+4x+1=0}中只有一个元素,可得Δ=42-4a=0,解得a=4.则a 的值是0或4.故选C.9.C 由题意可知方程x 2-ax+16=0有两个相等的正实数根,故Δ=a 2-64=0.又方程两根之和为正数,即a>0,所以a=8.因此方程变为x 2-8x+16=0,且根为4,故b=4.所以a-b=8-4=4.故选C.10.B 根据集合中元素的互异性可知a≠0,b≠0.因为A=B,所以a=-1或b=-1.当a=-1时,b=a 2=1,此时(ab)=(-1)=-1;当b=-1时,a 2=a,因为a≠0,所以a=1,此时(ab)=(-1)=-1.故选B.11.ABD 对于A,集合P 中方程x 2+1=0无实数根,故P=Q=⌀;对于B,集合P 中有两个元素2,5,集合Q 中有两个元素2,5,故P=Q;对于C,集合P 中有一个元素是点(2,5),集合Q 中有一个元素是点(5,2),元素不同,P≠Q;对于D,集合P={x|∈Z}表示所有奇数构成的集合,集合Q={x|∈Z}也表示所有奇数构成的集合,P=Q.故选ABD.12.BD 由{2x +y =0,x -y +3=0,解得{x =-1,y =2,所以方程组的解集为{(x,y)|x=-1,y=2}或{(-1,2)}.故选BD.13.ACD 由已知集合A={y|y≥1},集合B 是由抛物线y=x 2+1上的点组成的集合,故A 正确,B 错误,C 正确,D 正确.故选ACD.14.12,1 由题意,集合A={x,y},B={2x,2x 2},且A=B,则x=2x 或x=2x 2.若x=2x,可得x=0,此时集合B 不满足集合中元素的互异性,舍去;若x=2x 2,可得x=12或x=0(舍去),当x=12时,可得2x=1,2x 2=12,即A=B=12,1.15.{(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)} {x|x=4k+1,k ∈Z}由题意A={(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)},所有被4除余1的整数组成的集合为{x|x=4k+1,k ∈Z}. 16.解分两种情况进行讨论.①若a+b=ac,a+2b=ac 2,消去b,得a+ac 2-2ac=0.当a=0时,集合B 中的三个元素均为0,与集合中元素的互异性矛盾,故a≠0,所以c 2-2c+1=0,即c=1,但当c=1时,B 中的三个元素相同,不符合题意. ②若a+b=ac 2,a+2b=ac,消去b,得2ac 2-ac-a=0. 由①知a≠0,所以2c 2-c-1=0,即(c-1)(2c+1)=0, 解得c=-12或c=1(舍去),当c=-12时,经验证,符合题意.综上所述,c=-12.17.解(1)当a=0时,-3x+2=0,此时x=23,所以A 不是空集,不符合题意;当a≠0时,若A 是空集,则Δ=9-8a<0,所以a>98.综上可知,a 的所有取值组成的集合为a a>98.(2)当a=0时,-3x+2=0,此时x=23,满足条件,此时A 中仅有一个元素23;当a≠0时,Δ=9-8a=0,所以a=98,此时方程为98x 2-3x+2=0,即(3x-4)2=0,解得x=43,此时A 中仅有一个元素43.综上可知,当a=0时,A 中只有一个元素为23;当a=98时,A 中只有一个元素为43.(3)A 中至多有一个元素,即方程ax 2-3x+2=0只有一个实数根或无实数根. 则a=0或Δ=9-8a<0,解得a=0或a>98.故a 的所有取值组成的集合为a a=0,或a>98.。
第2章函数2.2 函数的简单性质2.2.1 函数的单调性A级基础巩固1.函数f(x)的图象如图所示,则()A.函数f(x)在[-1,2]上是增函数B.函数f(x)在[-1,2]上是减函数C.函数f(x)在[-1,4]上是减函数D.函数f(x)在[2,4]上是增函数解析:增函数具有“上升”趋势;减函数具有“下降”趋势,故A正确.答案:A2.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,若a∈R,则() A.f(a)>f(2a) B.f(a2)<f(a)C.f(a+3)>f(a-2) D.f(6)>f(a)解析:因为a+3>a-2,且f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,所以f(a+3)>f(a-2).答案:C3.y=2x在区间[2,4]上的最大值、最小值分别是()A.1,12 B.12,1 C.12,14 D.14,12解析:因为函数y=2x在[2,4]上是单调递减函数,所以y max=22=1,y min=24=12.答案:A4.函数y=x2-6x的减区间是() A.(-∞.2] B.[2,+∞) C.[3,+∞) D.(-∞,3] 解析:y=x2-6x=(x-3)2-9,故函数的单调减区间是(-∞,3].答案:D5.下列说法中,正确的有()①若任意x1,x2∈I,当x1<x2时,f(x1)-f(x2)x1-x2>0,则y=f(x)在I上是增函数;②函数y=x2在R上是增函数;③函数y=-1x在定义域上是增函数;④函数y=1x的单调区间是(-∞,0)∪(0,+∞).A.0个B.1个C.2个D.3个解析:当x1<x2时,x1-x2<0,由f(x1)-f(x2)x1-x2>0知f(x1)-f(x2)<0,所以f(x1)<f(x2),①正确;②③④均不正确.答案:B6.已知函数f(x)=4x-3+x,则它的最小值是()A .0B .1 C.34 D .无最小值解析:因为函数f (x )=4x -3+x 的定义域是⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞,且是增函数,所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34=34. 答案:C7.函数y =f (x )的图象如图所示,则函数f (x )的单调递增区间是________________.解析:由图象可知函数f (x )的单调递增区间是(-∞,1]和(1,+∞).答案:(-∞,1]和(1,+∞)8.已知f (x )是R 上的减函数,则满足f (2x -1)>f (1)的实数x 的取值范围是________.解析:因为f (x )在R 上是减函数,且f (2x -1)>f (1),所以2x -1<1,即x <1.答案:(-∞,1)9.已知函数f (x )=x 2-2x +3在闭区间[0,m ]上的最大值为3,最小值为2,则m 的取值范围是________.解析:因为f (x )=(x -1)2+2,其对称轴为直线x =1,所以当x =1时,f (x )min =2,故m ≥1.又因为f (0)=3,所以f (2)=3.所以m ≤2.故1≤m ≤2.答案:[1,2]10.某公司在甲乙两地同时销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=-x 2+21x 和L 2=2x (其中销售量单位:辆).若该公司在两地共销售15辆,则能获得的最大利润为________万元.解析:设公司在甲地销售x 台,则在乙地销售(15-x )台,公司获利为L =-x 2+21x +2(15-x )=-x 2+19x +30=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1922+30+1924, 所以当x =9或10时,L 最大为120万元.答案:12011.讨论函数y =x 2-2(2a +1)x +3在[-2,2]上的单调性.解:因为函数图象的对称轴x =2a +1,所以当2a +1≤-2,即a ≤-32时,函数在[-2.2]上为增函数. 当-2<2a +1<2,即-32<a <12时, 函数在[-2,2a +1]上是减函数,在[2a +1,2]上是增函数.当2a +1≥2,即a ≥12时,函数在[-2,2]上是减函数. 12.已知f (x )=x +12-x,x ∈[3,5]. (1)利用定义证明函数f (x )在[3,5]上是增函数;(2)求函数f (x )的最大值和最小值.解:(1)f (x )在区间[3,5]上是增函数,证明如下:设x 1,x 2是区间[3,5]上的两个任意实数,且x 1<x 2,则f(x1)-f(x2)=x1+12-x1-x2+12-x2=3(x1-x2)(2-x1)(2-x2).因为3≤x1<x2≤5,所以x1-x2<0,2-x1<0,2-x2<0.所以f(x1)<f(x2).所以f(x)在区间[3,5]上是增函数.(2)因为f(x)在区间[3,5]上是增函数,所以当x=3时,f(x)取得最小值为-4,当x=5时,f(x)取得最大值为-2.B级能力提升13.若函数f(x)=4x2-kx-8在[5,8]上是单调函数,则k的取值范围是()A.(-∞,40)B.[40,64]C.(-∞,40]∪[64,+∞)D.[64,+∞)解析:对称轴为x=k8,则k8≤5或k8≥8,解得k≤40或k≥64.答案:C14.若y=ax与y=-bx在区间(0,+∞)上都是减函数,则y=ax2+bx在区间(0,+∞)上是()A.增函数B.减函数C.先增后减D.先减后增解析:本题通过一次函数、反比例函数的单调性,判断出a,b的符号.因为y=ax与y=-bx在区间(0,+∞)上都是减函数,所以a<0,b<0,所以函数y=ax2+bx的对称轴方程为x=-b2a<0,故函数y =ax 2+bx 在区间(0,+∞)上是减函数.答案:B15.当0≤x ≤2时,a <-x 2+2x 恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:令f (x )=-x 2+2x (0≤x ≤2)=-(x 2-2x +1)+1=-(x -1)2+1,图象如下.所以f (x )最小值为f (0)=f (2)=0.而a <-x 2+2x 恒成立,所以a <0.答案:(-∞,0)16.画出函数f (x )=⎩⎨⎧-2x ,x ∈(-∞,0),x 2+2x -1,x ∈[0,+∞)的图象,并写出函数的单调区间及最小值.解:f (x )的图象如图所示,f (x )的单调递增区间是(-∞,0)和[0,+∞),函数的最小值为f (0)=-1.17.已知函数f (x )=x 2-2x +2.(1)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3上的最大值和最小值; (2)若g (x )=f (x )-mx 在[2,4]上是单调函数,求m 的取值范围.解:(1)因为f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3,对称轴是x =1.所以f (x )的最小值是f (1)=1.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=54,f (3)=5, 所以f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3上的最大值是5,最小值是1. (2)因为g (x )=f (x )-mx =x 2-(m +2)x +2,所以m +22≤2或m +22≥4,即m ≤2或m ≥6. 故m 的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞).18.若二次函数满足f (x +1)-f (x )=2x 且f (0)=1.(1)求f (x )的解析式;(2)若在区间[-1,1] 上不等式f (x )>2x +m 恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),因为f (0)=1,所以c =1.所以f (x )=ax 2+bx +1.因为f (x +1)-f (x )=2x ,所以2ax +a +b =2x .所以⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,a +b =0.所以⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1. 所以f (x )=x 2-x +1.(2)由题意,得x 2-x +1>2x +m 在[-1,1]上恒成立, 即x 2-3x +1-m >0在[-1,1]上恒成立.令g (x )=x 2-3x +1-m =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-54-m , 其对称轴为x =32, 所以g (x )在区间[-1,1]上是减函数.所以g(x)min=g(1)=1-3+1-m>0.所以m<-1.所以实数m的取值范围是(-∞,-1).。
2.2.2 指数函数(二) 课时目标 1.理解指数函数的单调性与底数a 的关系,能运用指数函数的单调性解决一些问题.2.理解指数函数的底数a 对函数图象的影响.1.下列一定是指数函数的是________.①y =-3x ;②y =x x (x >0,且x ≠1);③y =(a -2)x (a >3);④y =(1-2)x .2.指数函数y =a x 与y =b x 的图象如图,则0,a ,b,1的大小关系为________.3.函数y =πx 的值域是________.4.已知集合M ={-1,1},N ={x |12<2x +1<4,x ∈Z },则M ∩N =________. 5.若(12)2a +1<(12)3-2a ,则实数a 的取值范围是______________. 6.若指数函数f (x )=(a +1)x 是R 上的减函数,那么a 的取值范围为________.一、填空题1.设P ={y |y =x 2,x ∈R },Q ={y |y =2x ,x ∈R },则P 、Q 的关系为________.2.函数y =16-4x 的值域是________.3.函数y =a x 在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则函数y =2ax -1在[0,1]上的最大值是________.4.若函数f (x )=3x +3-x 与g (x )=3x -3-x 的定义域均为R ,则下列命题正确的是________.(填序号)①f (x )与g (x )均为偶函数;②f (x )为偶函数,g (x )为奇函数;③f (x )与g (x )均为奇函数;④f (x )为奇函数,g (x )为偶函数.5.函数y =f (x )的图象与函数g (x )=e x +2的图象关于原点对称,则f (x )的解析式为________.6.已知a =1335-⎛⎫ ⎪⎝⎭,b =1235-⎛⎫ ⎪⎝⎭,c =1243-⎛⎫ ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 三个数的大小关系是________. 7.春天来了,某池塘中的荷花枝繁叶茂,已知每一天新长出荷叶覆盖水面面积是前一天的2倍,若荷叶20天可以完全长满池塘水面,当荷叶刚好覆盖水面面积一半时,荷叶已生长了________天.8.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=1-2-x ,则不等式f (x )<-12的解集是________.9.函数y =2212x x -+⎛⎫ ⎪⎝⎭的单调递增区间是________.二、解答题10.(1)设f (x )=2u ,u =g (x ),g (x )是R 上的单调增函数,试判断f (x )的单调性;(2)求函数y =2212x x --的单调区间.11.函数f (x )=4x -2x +1+3的定义域为[-12,12]. (1)设t =2x ,求t 的取值范围;(2)求函数f (x )的值域.能力提升12.函数y =2x -x 2的图象大致是________.(填序号)13.已知函数f (x )=2x -12x +1. (1)求f [f (0)+4]的值;(2)求证:f (x )在R 上是增函数;(3)解不等式:0<f (x -2)<1517.1.比较两个指数式值的大小主要有以下方法:(1)比较形如a m 与a n 的大小,可运用指数函数y =a x 的单调性.(2)比较形如a m 与b n 的大小,一般找一个“中间值c ”,若a m <c 且c <b n ,则a m <b n ;若a m >c 且c >b n ,则a m >b n .2.了解由y =f (u )及u =φ(x )的单调性探求y =f [φ(x )]的单调性的一般方法.2.2.2 指数函数(二)双基演练1.③ 2.0<a <1<b3.(0,+∞)4.{-1}解析 解指数不等式12<2x +1<4,得-1<x +1<2, 所以-2<x <1,故N ={-1,0},所以M ∩N ={-1,1}∩{-1,0}={-1}.5.(12,+∞) 解析 ∵函数y =(12)x 在R 上为减函数, ∴2a +1>3-2a ,∴a >12. 6.-1<a <0作业设计1.Q P解析 因为P ={y |y ≥0},Q ={y |y >0},所以Q P .2.[0,4)解析 ∵4x >0,∴0≤16-4x <16,∴16-4x ∈[0,4).3.3解析 函数y =a x 在[0,1]上是单调的,最大值与最小值都在端点处取到,故有a 0+a 1=3,解得a =2,因此函数y =2ax -1=4x -1在[0,1]上是单调递增函数,当x =1时,y max =3.4.②解析 f (-x )=3-x +3x =f (x ),g (-x )=3-x -3x =-g (x ).5.f (x )=-e -x -2解析 ∵y =f (x )的图象与g (x )=e x +2的图象关于原点对称,∴f (x )=-g (-x )=-(e -x +2)=-e -x -2.6.c <a <b解析 ∵y =(35)x 是减函数,-13>-12, ∴b >a >1.又0<c <1,∴c <a <b .7.19解析 假设第一天荷叶覆盖水面面积为1,则荷叶覆盖水面面积y 与生长时间的函数关系为y =2x -1,当x =20时,长满水面,所以生长19天时,荷叶布满水面一半.8.(-∞,-1)解析 ∵f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (0)=0.当x <0时,f (x )=-f (-x )=-(1-2x )=2x -1.当x >0时,由1-2-x <-12,(12)x >32,得x ∈∅; 当x =0时,f (0)=0<-12不成立; 当x <0时,由2x -1<-12,2x <2-1,得x <-1. 综上可知x ∈(-∞,-1).9.[1,+∞)解析 利用复合函数同增异减的判断方法去判断.令u =-x 2+2x ,则y =(12)u 在u ∈R 上为减函数,问题转化为求u =-x 2+2x 的单调递减区间,即为x ∈[1,+∞).10.解 (1)设x 1<x 2,则g (x 1)<g (x 2).又由y =2u 的增减性得()12g x <()22g x ,即f (x 1)<f (x 2),所以f (x )为R 上的增函数.(2)令u =x 2-2x -1=(x -1)2-2,则u 在区间[1,+∞)上为增函数.根据(1)可知y =2212x x --在[1,+∞)上为增函数.同理可得函数y 在(-∞,1]上为单调减函数.即函数y 的增区间为[1,+∞),减区间为(-∞,1].11.解 (1)∵t =2x 在x ∈[-12,12]上单调递增, ∴t ∈[22,2]. (2)函数可化为:f (x )=g (t )=t 2-2t +3,g (t )在[22,1]上递减,在[1,2]上递增, 比较得g (22)<g (2). ∴f (x )min =g (1)=2,f (x )max =g (2)=5-2 2.∴函数的值域为[2,5-22].12.①解析 当x →-∞时,2x →0,所以y =2x -x 2→-∞,所以排除③、④.当x =3时,y =-1,所以排除②.13.(1)解 ∵f (0)=20-120+1=0, ∴f [f (0)+4]=f (0+4)=f (4)=24-124+1=1517. (2)证明 设x 1,x 2∈R 且x 1<x 2,则22x >12x >0,22x -12x >0, ∴f (x 2)-f (x 1)=212121212121x x x x ---++ =()()()21212222121x x x x -++>0,即f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在R 上是增函数.(3)解 由0<f (x -2)<1517得f (0)<f (x -2)<f (4), 又f (x )在R 上是增函数,∴0<x -2<4,即2<x <6,所以不等式的解集是{x |2<x <6}.。
第2课时指数函数及其性质的应用[学习目标] 1.理解指数函数的单调性与底数的关系.2.能运用指数函数的单调性解决一些问题.[知识链接]1.函数y=a x(a>0,且a≠1)恒过点(0,1),当a>1时,单调递增,当0<a<1时,单调递减.2.复合函数y=f(g(x))的单调性:当y=f(x)与u=g(x)有相同的单调性时,函数y=f(g(x))单调递增,当y=f(x)与u=g(x)的单调性相反时,y=f(g(x))单调递减,简称为同增异减.[预习导引]1.函数y=a x与y=a-x(a>0,且a≠1)的图象关于y轴对称.2.形如y=a f(x)(a>0,且a≠1)函数的性质(1)函数y=a f(x)与函数y=f(x)有相同的定义域.(2)当a>1时,函数y=a f(x)与y=f(x)具有相同的单调性;当0<a<1时,函数y=a f(x)与函数y=f(x)的单调性相反.3.形如y=ka x(k∈R,且k≠0,a>0,且a≠1)的函数是一种指数型函数,这是一种非常有用的函数模型.4.设原有量为N,每次的增长率为p,经过x次增长,该量增长到y,则y=N(1+p)x(x∈N).要点一利用指数函数的单调性比较大小例1比较下列各组数的大小:(1)1.9-π与1.9-3;(2)0.72-3与0.70.3;(3)0.60.4与0.40.6.解(1)由于指数函数y=1.9x在R上单调递增,而-π<-3,所以1.9-π<1.9-3.(2)因为函数y=0.7x在R上单调递减,而2-3≈0.267 9<0.3,所以0.72-3>0.70.3.(3)因为y=0.6x在R上单调递减,所以0.60.4>0.60.6;又在y轴右侧,函数y=0.6x的图象在y =0.4x的图象的上方,所以0.60.6>0.40.6,所以0.60.4>0.40.6.规律方法 1.对于底数相同但指数不同的两个幂的大小的比较,可以利用指数函数的单调性来判断.2.对于幂值,若底数不相同,则首先考虑能否化为同底数,然后根据指数函数的性质得出结果;不能化成同底数的,要考虑引进第三个数(如0或1等)分别与之比较,借助中间值比较. 跟踪演练1 已知a =0.80.7,b =0.80.9,c =1.20.8,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a >b >c B .b >a >c C .c >b >a D .c >a >b 答案 D解析 先由函数y =0.8x 判断前两个数的大小,再用“1”作为中间量比较1.20.8与其他两个数的大小.要点二 指数型函数的单调性例2 判断f (x )=⎝⎛⎭⎫13x 2-2x 的单调性,并求其值域. 解 令u =x 2-2x ,则原函数变为y =⎝⎛⎭⎫13u .∵u =x 2-2x =(x -1)2-1在(-∞,1]上递减,在[1,+∞)上递增,又∵y =⎝⎛⎭⎫13u 在(-∞,+∞)上递减,∴y =⎝⎛⎭⎫13x x 22-在(-∞,1]上递增,在[1,+∞)上递减. ∵u =x 2-2x =(x -1)2-1≥-1, ∴y =⎝⎛⎭⎫13u ,u ∈[-1,+∞), ∴0<⎝⎛⎭⎫13u ≤⎝⎛⎭⎫13-1=3, ∴原函数的值域为(0,3].规律方法 1.关于指数型函数y =a f (x )(a >0,且a ≠1)的单调性由两点决定,一是底数a >1还是0<a <1;二是f (x )的单调性,它由两个函数y =a u ,u =f (x )复合而成.2.求复合函数的单调区间,首先求出函数的定义域,然后把函数分解成y =f (u ),u =φ(x ),通过考查f (u )和φ(x )的单调性,求出y =f [φ(x )]的单调性. 跟踪演练2 求函数y =2xx 2-2-的单调区间.解 函数y =2xx 2-2-的定义域是R .令u =-x 2+2x ,则y =2u .当x ∈(-∞,1]时,函数u =-x 2+2x 为增函数,函数y =2u 是增函数,所以函数y =2-x 2+2x 在(-∞,1]上是增函数. 当x ∈[1,+∞)时,函数u =-x 2+2x 为减函数,函数y =2u 是增函数,所以函数y =2xx 2-2-在[1,+∞)上是减函数. 综上,函数y =2xx 2-2-的单调减区间是[1,+∞),单调增区间是(-∞,1].要点三 指数函数的综合应用 例3 已知函数f (x )=3x -13x +1.(1)证明f (x )为奇函数.(2)判断f (x )的单调性,并用定义加以证明. (3)求f (x )的值域.(1)证明 由题知f (x )的定义域为R , f (-x )=3-x -13-x +1=(3-x -1)·3x(3-x +1)·3x=1-3x1+3x =-f (x ), 所以f (x )为奇函数.(2)解 f (x )在定义域上是增函数. 证明如下:任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2, f (x 2)-f (x 1)=32x-132x +1-31x-131x +1=(1-232x +1)-(1-231x +1)=2·(32x -31x)(31x+1)(32x +1).∵x 1<x 2,∴32x -31x>0,31x+1>0,32x+1>0,∴f (x 2)>f (x 1),∴f (x )为R 上的增函数. (3)解 f (x )=3x -13x +1=1-23x +1,∵3x >0⇒3x +1>1⇒0<23x +1<2⇒-2<-23x +1<0,∴-1<1-23x+1<1, 即f (x )的值域为(-1,1).规律方法 指数函数是一种具体的初等函数,常与函数的单调性、奇偶性等知识点融合在一起,按照原有的单调性、奇偶性的解决办法分析、解决问题即可. 跟踪演练3 设a >0,f (x )=e x a +ae x 是R 上的偶函数.(1)求a 的值;(2)求证f (x )在(0,+∞)上是增函数.(1)解 依题意,对一切x ∈R ,有f (x )=f (-x ), 即e x a +a e x =1a ex +a e x ,∴⎝⎛⎭⎫a -1a ⎝⎛⎭⎫e x -1e x =0对一切x ∈R 成立. 由此得到a -1a =0,即a 2=1.又a >0,∴a =1. (2)证明 设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=1e x -2e x +11e x -12e x =(2e x -1e x )·⎝ ⎛⎭⎪⎫121e x x +-1=(2e x -1e x )1-21exx +21ex x +.∵0<x 1<x 2,∴2e x >1e x ,∴2e x -1e x>0. 又1-21ex x +<0,21ex x +>0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,∴f (x 1)<f (x )2.即f (x )在(0,+∞)上是增函数.1.函数y =⎝⎛⎭⎫121-x的单调递增区间为( ) A .(-∞,+∞) B .(0,+∞) C .(1,+∞) D .(0,1) 答案 A解析 定义域为R . 设u =1-x ,y =⎝⎛⎭⎫12u . ∵u =1-x 在R 上为减函数.又∵y =⎝⎛⎭⎫12u 在(-∞,+∞)为减函数, ∴y =⎝⎛⎭⎫121-x 在(-∞,+∞)是增函数, ∴选A.2.若⎝⎛⎭⎫122a +1<⎝⎛⎭⎫123-2a ,则实数a 的取值范围是( ) A .(1,+∞) B.⎝⎛⎭⎫12,+∞ C .(-∞,1) D.⎝⎛⎭⎫-∞,12 答案 B解析 原式等价于2a +1>3-2a ,解得a >12.3.设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3=⎝⎛⎭⎫12-1.5,则( ) A .y 3>y 1>y 2 B .y 2>y 1>y 3 C .y 1>y 2>y 3 D .y 1>y 3>y 2 答案 D解析 40.9=21.8,80.48=21.44,(12)-1.5=21.5,根据y =2x 在R 上是增函数, 所以21.8>21.5>21.44, 即y 1>y 3>y 2,故选D.4.某种细菌在培养过程中,每20 min 分裂一次,即由1个细菌分裂成2个细菌,经过3 h ,这种细菌由1个可繁殖成________个. 答案 512解析 3 h =9×20 min ,即经过9次分裂,可分裂为29=512个. 5.已知函数f (x )=a -12x +1,若f (x )为奇函数,则a =________.答案 12解析 ∵函数f (x )为奇函数, ∴f (0)=a -12=0.∴a =12.1.比较两个指数式值大小的主要方法(1)比较形如a m 与a n 的大小,可运用指数函数y =a x 的单调性.(2)比较形如a m 与b n 的大小,一般找一个“中间值c ”,若a m <c 且c <b n ,则a m <b n ;若a m >c 且c >b n ,则a m >b n . 2.指数函数单调性的应用(1)形如y =a f (x )的函数的单调性:令u =f (x ),x ∈[m ,n ],如果两个函数y =a u 与u =f (x )的单调性相同,则函数y =a f (x )在[m ,n ]上是增函数;如果两者的单调性相异(即一增一减),则函数y =a f (x )在[m ,n ]上是减函数.(2)形如a x >a y 的不等式,当a >1时,a x >a y ⇔x >y ;当0<a <1时,a x >a y ⇔x <y .一、基础达标1.下列判断正确的是( ) A .2.52.5>2.53 B .0.82<0.83 C .π2<π 2 D .0.90.3>0.90.5 答案 D解析 ∵y =0.9x 是减函数,且0.5>0.3,∴0.90.3>0.90.5. 2.若函数f (x )=3x +3-x 与g (x )=3x -3-x 的定义域为R ,则( ) A .f (x )与g (x )均为偶函数 B .f (x )为偶函数,g (x )为奇函数 C. f (x )与g (x )均为奇函数 D .f (x )为奇函数,g (x )为偶函数 答案 B解析 f (-x )=3-x +3x =f (x ),f (x )为偶函数,g (-x )=3-x -3x =-g (x ),g (x )为奇函数. 3.已知f (x )=a -x (a >0,且a ≠1),且f (-2)>f (-3),则a 的取值范围是( ) A .a >0 B .a >1 C .a <1 D .0<a <1 答案 D解析 ∵-2>-3,f (-2)>f (-3), 又f (x )=a -x =⎝⎛⎭⎫1a x , ∴⎝⎛⎭⎫1a -2>⎝⎛⎭⎫1a -3, ∴1a>1,∴0<a <1. 4.若定义运算f (a *b )=⎩⎪⎨⎪⎧b ,a ≥b ,a ,a <b ,则函数f (3x *3-x )的值域是( )A .(0,1]B .[1,+∞)C .(0,+∞)D .(-∞,+∞) 答案 A解析 由定义可知该函数是求a ,b 中较小的那一个,所以分别画出y =3x 与y =3-x =⎝⎛⎭⎫13x 的图象,由图象很容易看出函数f (3x *3-x )的值域是(0,1].5.若函数f (x )=⎩⎨⎧1x ,x <0,(13)x,x ≥0,则不等式f (x )≥13的解集为________.答案 {x |0≤x ≤1}解析 (1)当x ≥0时,由f (x )≥13得(13)x ≥13,∴0≤x ≤1.(2)当x <0时,不等式1x ≥13明显不成立,综上可知不等式f (x )≥13的解集是{x |0≤x ≤1}.6.用清水漂洗衣服,若每次能洗去污垢的34,要使存留污垢不超过原来的1%,则至少要漂洗________次. 答案 4解析 设原来污垢数为1个单位,则经过第一次漂洗,存留量为原来的14;经过第二次漂洗,存留量为第一次漂洗后的14,也就是原来的⎝⎛⎭⎫142,经过第三次漂洗,存留量为原来的⎝⎛⎭⎫143,……,经过第x 次漂洗,存留量为原来的⎝⎛⎭⎫14x,故解析式为y =⎝⎛⎭⎫14x .由题意,⎝⎛⎭⎫14x ≤1100,4x ≥100,2x≥10,∴x ≥4,即至少漂洗4次. 7.已知函数f (x )=1+22x -1.(1)求函数f (x )的定义域;(2)证明函数f (x )在(-∞,0)上为减函数. (1)解 f (x )=1+22x -1,∵2x -1≠0,∴x ≠0.∴ 函数f (x )的定义域为{x |x ∈R ,且x ≠0}. (2)证明 任意设x 1,x 2∈(-∞,0)且x 1<x 2. f (x 1)-f (x 2)=22x 1-1-22x 2-1=2(2x 2-2x 1)(2x 1-1)(2x 2-1).∵x 1,x 2∈(-∞,0)且x 1<x 2,∴2x 2>2x 1且2x 1<1,2x 2<1.∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )在(-∞,0)上为减函数. 二、能力提升8.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x,x >1,(4-a2)x +2,x ≤1是R 上的增函数,则实数a 的取值范围为( ) A .(1,+∞) B .(1,8) C .(4,8) D .[4,8) 答案 D解析 由题可知,f (x )在R 上是增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧4-a2>0,a >1,4-a 2+2≤a ,解得4≤a <8,故选D.9.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=1-2-x ,则不等式f (x )<-12的解集是________. 答案 (-∞,-1)解析 当x <0时,-x >0,f (-x )=1-2x =-f (x ), 则f (x )=2x -1.当x =0时,f (0)=0, 由f (x )<-12,解得x <-1.10.若函数f (x )= 2a-ax x 22+-1的定义域为R ,则实数a 的取值范围是________.答案 [-1,0] 解析 依题意,2a-ax x 22+-1≥0对x ∈R 恒成立,即x 2+2ax -a ≥0恒成立,∴Δ=4a 2+4a ≤0,-1≤a ≤0.11.一个人喝了少量酒后,血液中酒精含量迅速上升到0.3 mg /mL ,在停止喝酒后,血液中的酒精含量以每小时50%的速度减少.为了保障交通安全,某地交通规则规定,驾驶员血液酒精含量不得超过0.08 mg/mL ,那么喝了少量酒的驾驶员,至少要过几小时才能驾驶?(精确到1小时)解 1小时后驾驶员血液中的酒精含量为0.3(1-50%) mg /mL ,…,x 小时后其酒精含量为0.3(1-50%)x mg/mL ,由题意知0.3(1-50%)x ≤0.08,⎝⎛⎭⎫12x ≤415. 采用估算法,x =1时,⎝⎛⎭⎫121=12>415.x =2时,⎝⎛⎭⎫122=14=416<415.由于⎝⎛⎭⎫12x 是减函数,所以满足要求的x 的最小整数为2.故至少要过2小时驾驶员才能驾驶. 三、探究与创新12.已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫13342+-x ax . (1)若a =-1时,求函数f (x )的单调增区间; (2)如果函数f (x )有最大值3,求实数a 的值. 解 (1)当a =-1时,f (x )=⎝⎛⎭⎫1334-2+-x x ,令g (x )=-x 2-4x +3=-(x +2)2+7, 由于g (x )在(-2,+∞)上递减, y =⎝⎛⎭⎫13x 在R 上是减函数,∴f (x )在(-2,+∞)上是增函数,即f (x )的单调增区间是(-2,+∞). (2)令h (x )=ax 2-4x +3,f (x )=⎝⎛⎭⎫13h (x ),由于f (x )有最大值3,所以h (x )应有最小值-1;因此必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,12a -164a =-1,解得a =1,即当f (x )有最大值3时,a 的值为1. 13.已知函数f (x )=2x -12x +1.(1)求f [f (0)+4]的值;(2)求证:f (x )在R 上是增函数; (3)解不等式0<f (x -2)<1517.(1)解 ∵f (0)=20-120+1=0,∴f [f (0)+4]=f (0+4)=f (4)=24-124+1=1517.(2)证明 设x 1,x 2∈R 且x 1<x 2, 则2x 2>2x 1>0,2x 2-2x 1>0, ∵f (x 2)-f (x 1)=2x 2-12x 2+1-2x 1-12x 1+1=2(2x 2-2x 1)(2x 2+1)(2x 1+1)>0,即f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在R 上是增函数. (3)解 由0<f (x -2)<1517得f (0)<f (x -2)<f (4),又f (x )在R 上是增函数,∴0<x -2<4, 即2<x <6,所以不等式的解集是{x |2<x <6}.活动目的:教育学生懂得“水”这一宝贵资源对于我们来说是极为珍贵的,每个人都要保护它,做到节约每一滴水,造福子孙万代。
高中数学必修一、二练习题及答案解析一. 选择题:1.用符号表示“点A 在直线l 上,l 在平面α外”,正确的是( ) A .α⊄∈l l A , B .α∉∈l l A , C .α⊄⊂l l A , D .α∉⊂l l A ,1.A ;解析:B 中;C 中点和直线的关系应该是;D 中直线与平面的关系应为.故选A.考点:元素与集合的关系,集合与集合的关系.2.{}{}=⋂长方体正棱柱( )A. {}正棱柱B. {}长方体C. {}正方体D. 不确定2.A3、已知平面α有无数条直线都与平面β平行,那么 ( )A .α∥βB .α与β相交C .α与β重合D .α∥β或α与β相交3.D ;解:根据题意当两个平面平行时符合平面有无数条直线都与平面平行,当两平面相交时,在平面作与交线平行的直线,也有平面有无数条直线都与平面平行.为D解析:根据题意平面有无数条直线都与平面平行,利用空间两平面的位置关系的定义即可判断.4、在空间四边形ABCD 各边AB BC CD DA 、、、上分别取E F G H 、、、四点,如果与EF GH 、能相交于点P ,那么A 、点P 不在直线AC 上B 、点P 必在直线BD 上C 、点P 必在平面ABCD 、点P 必在平面ABC 外4.C 解:因为EF,GH 能相交于点P, 所以,且,又因为面ABC,所以面ABC,因为面ACD,所以面ACD,所以P 是平面ABC 与面ACD 的公共点. 因为面面.所以.即点P 必在直线AC 上,又面ABC,所以点P 必在平面ABC. 所以C 选项是正确的.解析:由EF 属于面ABC,而HG 属于面ACD,且EF 和GH 能相交于点P,知P 在两面的交线上,知点P 必在直线AC 上.5.已知,m n 是两条不同直线,,,αβγ是三个不同平面,下列命题中正确的是 A .,,m n m n αα若则‖‖‖B .,,αγβγαβ⊥⊥若则‖C .,,m m αβαβ若则‖‖‖D .,,m n m n αα⊥⊥若则‖5.D ;解析:本题主要考查的是对线,面关系的理解以及对空间的想象能力。
高中数学 2.2.2习题课配套训练 苏教版必修1一、基础过关 1.若函数f (x )=x2x +1x -a为奇函数,则a =________.2.已知奇函数f (x )的定义域为R ,且对于任意实数x 都有f (x +4)=f (x ),又f (1)=4,那么f [f (7)]=________.3.已知函数f (x )=(m -1)x 2-2mx +3是偶函数,则在(-∞,0)上此函数为________函数(填“增”“减”“常”).4.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为减函数,且f (1)=0,则不等式f x -f -xx<0的解集为________.5.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的x 的取值范围是________.6.已知定义在R 上的奇函数f (x ),当x >0时,f (x )=x 2+|x |-1,那么当x <0时,f (x )=________.7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -1 x ≤-1-x 2+1 -1<x <1x -1 x ≥1,(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32的值;(2)在给出的坐标系中画出函数f (x )的图象;(无需列表)(3)结合图象判断函数的奇偶性,并写出函数的值域和单调增区间.8.已知函数f (x )是定义在R 上的单调函数,满足f (-3)=2,且对任意的实数a ∈R 有f (-a )+f (a )=0恒成立.(1)试判断f (x )在R 上的单调性,并说明理由; (2)解关于x 的不等式f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-3x x <2.二、能力提升9.设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,且f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,则f (7.5)=________.10.y =f (x )在(0,2)上是增函数,y =f (x +2)是偶函数,则f (1),f (52),f (72)的大小关系是________________.11.设f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x+2x +b (b 为常数),则f (-1)=______.12.已知函数f (x )=ax +1x2(x ≠0,常数a ∈R ).(1)讨论函数f (x )的奇偶性,并说明理由;(2)若函数f (x )在x ∈[3,+∞)上为增函数,求a 的取值范围.三、探究与拓展13.已知函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b 为常数),x ∈R .F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f x x >0-fx x <0.(1)若f (-1)=0,且函数f (x )的值域为[0,+∞),求F (x )的表达式;(2)在(1)的条件下,当x ∈[-2,2]时,g (x )=f (x )-kx 是单调函数,求实数k 的取值范围; (3)设m ·n <0,m +n >0,a >0,且f (x )为偶函数,判断F (m )+F (n )能否大于零?答案1.12 2.0 3.增4.(-∞,-1)∪(1,+∞)5.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23 6.-x 2+x +17.解 (1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=34.(2)函数图象为(3)根据图象可知函数是偶函数,值域为[0,+∞), 单调增区间为[-1,0]和[1,+∞). 8.解 (1)f (x )是R 上的减函数.理由如下:由f (-a )+f (a )=0可得f (x )在R 上为奇函数, ∴f (0)=0,又∵f (x )在R 上是单调函数. 由f (-3)=2,得f (0)<f (-3), ∴f (x )为R 上的减函数. (2)由f (-3)=2, 又由于f ⎝⎛⎭⎪⎫2-3x x <f (-3),又由(1)可得2-3x x>-3,即2x>0, 解得x >0.∴不等式的解集为{x |x >0}. 9.-0.510.f (72)<f (1)<f (52)11.-312.解 (1)定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.当a =0时,f (x )=1x2,满足对定义域上任意x ,f (-x )=f (x ),∴a =0时,f (x )是偶函数;当a ≠0时,f (1)=a +1,f (-1)=1-a ,若f (x )为偶函数,则a +1=1-a ,a =0矛盾;若f (x )为奇函数,则1-a =-(a +1),1=-1矛盾,∴当a ≠0时,f (x )是非奇非偶函数.(2)任取x 1>x 2≥3,f (x 1)-f (x 2)=ax 1+1x 21-ax 2-1x 22=a (x 1-x 2)+x 22-x 21x 21x 22=(x 1-x 2)(a -x 1+x 2x 21x 22).∵x 1-x 2>0,f (x )在[3,+∞)上为增函数, ∴a >x 1+x 2x 21x 22,即a >1x 1x 22+1x 21x 2在[3,+∞)上恒成立. ∵x 1>x 2≥3,1x 1x22+1x 21x 2<13×32+132×3=227,∴a ≥227. 13.解 (1)由题意,得:⎩⎪⎨⎪⎧a -b +1=0a >0b 2-4a =0,解得:⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =2,所以F (x )的表达式为:F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +12x >0-x +12x <0.(2)g (x )=x 2+(2-k )x +1,图象的对称轴为x =-2-k 2=k -22,由题意,得k -22≤-2或k -22≥2,解得k ≥6或k ≤-2.(3)∵f (x )是偶函数,∴f (x )=ax 2+1,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2+1 x >0-ax 2-1x <0.∵m ·n <0,不妨设m >n ,则n <0. 又m +n >0,则m >-n >0, ∴|m |>|n |.F (m )+F (n )=f (m )-f (n )=(am 2+1)-an 2-1=a (m 2-n 2)>0,∴F (m )+F (n )大于零.。
苏教版高中数学必修1 全册课时作业目录1.1第1课时集合的含义1.1第2课时集合的表示1.2子集、全集、补集1.3交集、并集2.1.1函数的概念和图象2.1.2习题课2.1.2函数的表示方法2.1.3习题课2.1.3第1课时函数的单调性2.1.3第2课时函数的最大(小)值2.1.3第3课时奇偶性的概念2.1.3第4课时奇偶性的应用2.1.4映射的概念2.2.1函数的单调性(一)2.2.1函数的单调性(二)2.2.1分数指数幂2.2.2 习题课2.2.2习题课2.2.2函数的奇偶性2.2.2指数函数(一)2.2.2指数函数(二)2.2习题课2.3.1第1课时对数的概念2.3.1第2课时对数运算2.3.2习题课2.3.2对数函数(一)2.3.2对数函数(二)2.3映射的概念2.4幂函数2.5.1函数的零点2.5.2用二分法求方程的近似解2.5习题课2.6习题课2.6函数模型及其应用3.1.1分数指数幂3.1.2指数函数(一)3.1.2指数函数(二)3.1习题课3.2.1第1课时对数(一)3.2.1第2课时对数(二)3.2.2对数函数(一)3.2.2对数函数(二)3.2习题课3.3幂函数3.4.1习题课3.4.1第1课时函数的零点3.4.1第2课时用二分法求方程的近似解3.4.2习题课3.4.2函数模型及其应用第1章集合§1.1集合的含义及其表示第1课时集合的含义课时目标 1.通过实例了解集合的含义,并掌握集合中元素的三个特性.2.体会元素与集合间的“从属关系”.3.记住常用数集的表示符号并会应用.1.一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个________.集合中的每一个对象称为该集合的________,简称______.2.集合通常用________________表示,用____________________表示集合中的元素.3.如果a是集合A的元素,就说a________集合A,记作a____A,读作“a______A”,如果a不是集合A的元素,就说a__________A,记作a____A,读作“a________A”.4.集合中的元素具有________、________、________三种性质.5.实数集、有理数集、整数集、自然数集、正整数集分别用字母____、____、____、____、____或______来表示.一、填空题1.下列语句能确定是一个集合的是________.(填序号)①著名的科学家;②留长发的女生;③2010年广州亚运会比赛项目;④视力差的男生.2.集合A只含有元素a,则下列各式正确的是________.(填序号)①0∈A;②a∉A;③a∈A;④a=A.3.已知M中有三个元素可以作为某一个三角形的边长,则此三角形一定不是________.(填序号)①直角三角形;②锐角三角形;③钝角三角形;④等腰三角形.4.由a2,2-a,4组成一个集合A,A中含有3个元素,则实数a的取值可以是________.(填序号)①1;②-2;③6;④2.5.已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m的值为________.6.由实数x、-x、|x|、x2及-3x3所组成的集合,最多含有________个元素.7.由下列对象组成的集体属于集合的是________.(填序号)①不超过π的正整数;②本班中成绩好的同学;③高一数学课本中所有的简单题;④平方后等于自身的数.8.集合A中含有三个元素0,1,x,且x2∈A,则实数x的值为________.9.用符号“∈”或“∉”填空-2______R,-3______Q,-1_______N,π______Z.二、解答题10.判断下列说法是否正确?并说明理由.(1)参加2010年广州亚运会的所有国家构成一个集合; (2)未来世界的高科技产品构成一个集合;(3)1,0.5,32,12组成的集合含有四个元素;(4)高一(三)班个子高的同学构成一个集合.11.已知集合A 是由a -2,2a 2+5a,12三个元素组成的,且-3∈A ,求a .能力提升 12.设P 、Q 为两个非空实数集合,P 中含有0,2,5三个元素,Q 中含有1,2,6三个元素,定义集合P +Q 中的元素是a +b ,其中a ∈P ,b ∈Q ,则P +Q 中元素的个数是多少?13.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则11-a∈A (a≠1).求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.1.考查对象能否构成一个集合,就是要看是否有一个确定的特征(或标准),能确定一个个体是否属于这个总体,如果有,能构成集合,如果没有,就不能构成集合.2.集合中元素的三个性质(1)确定性:指的是作为一个集合中的元素,必须是确定的,即一个集合一旦确定,某一个元素属于不属于这个集合是确定的.要么是该集合中的元素要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否构成集合.(2)互异性:集合中的元素必须是互异的,就是说,对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.(3)无序性:集合与其中元素的排列顺序无关,如由元素a,b,c与由元素b,a,c组成的集合是相等的集合.这个性质通常用来判断两个集合的关系.第1章集合§1.1集合的含义及其表示第1课时集合的含义知识梳理1.集合元素元 2.大写拉丁字母A,B,C…小写拉丁字母a,b,c,… 3.属于∈属于不属于∉不属于4.确定性互异性无序性 5.R Q Z N N*N+作业设计1.③解析①、②、④都因无法确定其构成集合的标准而不能构成集合.2.③解析由题意知A中只有一个元素a,∴0∉A,a∈A,元素a与集合A的关系不应用“=”.3.④解析集合M的三个元素是互不相同的,所以作为某一个三角形的边长,三边是互不相等的.4.③解析因A中含有3个元素,即a2,2-a,4互不相等,将各项中的数值代入验证知填③. 5.3解析由2∈A可知:若m=2,则m2-3m+2=0,这与m2-3m+2≠0相矛盾;若m2-3m+2=2,则m=0或m=3,当m=0时,与m≠0相矛盾,当m=3时,此时集合A={0,3,2},符合题意.6.2解析 因为|x |=±x ,x 2=|x |,-3x 3=-x ,所以不论x 取何值,最多只能写成两种形式:x 、-x ,故集合中最多含有2个元素. 7.①④解析 ①④中的标准明确,②③中的标准不明确.故答案为①④. 8.-1解析 当x =0,1,-1时,都有x 2∈A ,但考虑到集合元素的互异性,x ≠0,x ≠1,故答案为-1.9.∈ ∈ ∉ ∉10.解 (1)正确.因为参加2010年广州亚运会的国家是确定的,明确的. (2)不正确.因为高科技产品的标准不确定.(3)不正确.对一个集合,它的元素必须是互异的,由于0.5=12,在这个集合中只能作为一元素,故这个集合含有三个元素. (4)不正确,因为个子高没有明确的标准. 11.解 由-3∈A ,可得-3=a -2或-3=2a 2+5a ,∴a =-1或a =-32.则当a =-1时,a -2=-3,2a 2+5a =-3,不符合集合中元素的互异性,故a =-1应舍去.当a =-32时,a -2=-72,2a 2+5a =-3,∴a =-32.12.解 ∵当a =0时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为1,2,6; 当a =2时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为3,4,8; 当a =5时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为6,7,11.由集合元素的互异性知P +Q 中元素为1,2,3,4,6,7,8,11共8个.13.证明 (1)若a ∈A ,则11-a∈A .又∵2∈A ,∴11-2=-1∈A .∵-1∈A ,∴11--1=12∈A .∵12∈A ,∴11-12=2∈A . ∴A 中另外两个元素为-1,12.(2)若A 为单元素集,则a =11-a,即a 2-a +1=0,方程无解.∴a ≠11-a,∴A 不可能为单元素集.第2课时 集合的表示课时目标 1.掌握集合的两种表示方法(列举法、描述法).2.能够运用集合的两种表示方法表示一些简单集合.1.列举法将集合的元素____________出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法.2.两个集合相等如果两个集合所含的元素____________,那么称这两个集合相等. 3.描述法将集合的所有元素都具有的______(满足的______)表示出来,写成{x |p (x )}的形式. 4.集合的分类(1)有限集:含有________元素的集合称为有限集. (2)无限集:含有________元素的集合称为无限集. (3)空集:不含任何元素的集合称为空集,记作____.一、填空题1.集合{x ∈N +|x -3<2}用列举法可表示为___________________________________. 2.集合{(x ,y )|y =2x -1}表示________.(填序号) ①方程y =2x -1; ②点(x ,y );③平面直角坐标系中的所有点组成的集合; ④函数y =2x -1图象上的所有点组成的集合.3.将集合⎩⎪⎨⎪⎧x ,y |⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x +y =52x -y =1表示成列举法为______________.4.用列举法表示集合{x |x 2-2x +1=0}为________.5.已知集合A ={x ∈N |-3≤x ≤3},则有________.(填序号) ①-1∈A ;②0∈A ;③3∈A ;④2∈A .6.方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3x -y =-1的解集不可表示为________.①{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3x -y =-1};②{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =2};③{1,2};④{(1,2)}.7.用列举法表示集合A ={x |x ∈Z ,86-x∈N }=______________________________.8.下列各组集合中,满足P =Q 的为________.(填序号) ①P ={(1,2)},Q ={(2,1)}; ②P ={1,2,3},Q ={3,1,2};③P ={(x ,y )|y =x -1,x ∈R },Q ={y |y =x -1,x ∈R }.9.下列各组中的两个集合M 和N ,表示同一集合的是________.(填序号) ①M ={π},N ={3.141 59}; ②M ={2,3},N ={(2,3)};③M ={x |-1<x ≤1,x ∈N },N ={1};④M ={1,3,π},N ={π,1,|-3|}. 二、解答题10.用适当的方法表示下列集合①方程x (x 2+2x +1)=0的解集;②在自然数集内,小于1 000的奇数构成的集合; ③不等式x -2>6的解的集合;④大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合.11.已知集合A ={x |y =x 2+3},B ={y |y =x 2+3},C ={(x ,y )|y =x 2+3},它们三个集合相等吗?试说明理由.能力提升12.下列集合中,不同于另外三个集合的是________.①{x |x =1};②{y |(y -1)2=0};③{x =1};④{1}.13.已知集合M ={x |x =k 2+14,k ∈Z },N ={x |x =k 4+12,k ∈Z },若x 0∈M ,则x 0与N 的关系是____________________________________________________.1.在用列举法表示集合时应注意:①元素间用分隔号“,”;②元素不重复;③元素无顺序;④列举法可表示有限集,也可以表示无限集,若元素个数比较少用列举法比较简单;若集合中的元素较多或无限,但出现一定的规律性,在不发生误解的情况下,也可以用列举法表示. 2.在用描述法表示集合时应注意:(1)弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么),是数、还是有序实数对(点)、还是集合、还是其他形式?(2)元素具有怎样的属性?当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑.第2课时 集合的表示知识梳理1.一一列举 2.完全相同 3.性质 条件 4.(1)有限个 (2)无限个 (3)∅ 作业设计 1.{1,2,3,4}解析 {x ∈N +|x -3<2}={x ∈N +|x <5}={1,2,3,4}. 2.④解析 集合{(x ,y )|y =2x -1}的代表元素是(x ,y ),x ,y 满足的关系式为y =2x -1,因此集合表示的是满足关系式y =2x -1的点组成的集合. 3.{(2,3)}解析 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =5,2x -y =1.得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =3.所以答案为{(2,3)}.4.{1}解析 方程x 2-2x +1=0可化简为(x -1)2=0, ∴x 1=x 2=1,故方程x 2-2x +1=0的解集为{1}. 5.② 6.③解析 方程组的集合中最多含有一个元素,且元素是一对有序实数对,故③不符合. 7.{5,4,2,-2}解析 ∵x ∈Z ,86-x∈N ,∴6-x =1,2,4,8.此时x =5,4,2,-2,即A ={5,4,2,-2}. 8.②解析 ①中P 、Q 表示的是不同的两点坐标;②中P =Q ;③中P 表示的是点集,Q 表示的是数集. 9.④解析 只有④中M 和N 的元素相等,故答案为④.10.解 ①∵方程x (x 2+2x +1)=0的解为0和-1, ∴解集为{0,-1};②{x |x =2n +1,且x <1 000,n ∈N }; ③{x |x >8};④{1,2,3,4,5,6}.11.解 因为三个集合中代表的元素性质互不相同,所以它们是互不相同的集合.理由如下:集合A 中代表的元素是x ,满足条件y =x 2+3中的x ∈R ,所以A =R ; 集合B 中代表的元素是y ,满足条件y =x 2+3中y 的取值范围是y ≥3, 所以B ={y |y ≥3}.集合C 中代表的元素是(x ,y ),这是个点集,这些点在抛物线y =x 2+3上,所以C ={P |P是抛物线y =x 2+3上的点}. 12.③解析 由集合的含义知{x |x =1}={y |(y -1)2=0} ={1},而集合{x =1}表示由方程x =1组成的集合. 13.x 0∈N解析 M ={x |x =2k +14,k ∈Z },N ={x |x =k +24,k ∈Z },∵2k +1(k ∈Z )是一个奇数,k +2(k ∈Z )是一个整数, ∴x 0∈M 时,一定有x 0∈N .§1.2子集、全集、补集课时目标 1.理解子集、真子集的意义,会判断两集合的关系.2.理解全集与补集的意义,能正确运用补集的符号.3.会求集合的补集,并能运用Venn图及补集知识解决有关问题.1.子集如果集合A的__________元素都是集合B的元素(若a∈A则a∈B),那么集合A称为集合B的________,记作______或______.任何一个集合是它本身的______,即A⊆A. 2.如果A⊆B,并且A≠B,那么集合A称为集合B的________,记为______或(______).3.______是任何集合的子集,______是任何非空集合的真子集.4.补集设A⊆S,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的______,记为______(读作“A在S中的补集”),即∁S A={x|x∈S,且x∉A}.5.全集如果集合S包含我们所要研究的各个集合,这时S可以看做一个______,全集通常记作U.集合A相对于全集U的补集用Venn图可表示为一、填空题1.集合P={x|y=x+1},集合Q={y|y=x-1},则P与Q的关系是________.2.满足条件{1,2}M⊆{1,2,3,4,5}的集合M的个数是________.3.已知集合U={1,3,5,7,9},A={1,5,7},则∁U A=________.4.已知全集U=R,集合M={x|x2-4≤0},则∁U M=________.5.下列正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x=0}关系的Venn图是_____________________________.6.集合M={x|x=3k-2,k∈Z},P={y|y=3n+1,n∈Z},S={z|z=6m+1,m∈Z}之间的关系是________.7.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁U A={1,2},则实数m=________. 8.设全集U={x|x<9且x∈N},A={2,4,6},B={0,1,2,3,4,5,6},则∁U A=________,∁U B=______,∁B A=________.9.已知全集U,A B,则∁U A与∁U B的关系是____________________.二、解答题10.设全集U={x∈N*|x<8},A={1,3,5,7},B={2,4,5}.(1)求∁U(A∪B),∁U(A∩B);(2)求(∁U A)∪(∁U B),(∁U A)∩(∁U B);(3)由上面的练习,你能得出什么结论?请结事Venn图进行分析.11.已知集合A={1,3,x},B={1,x2},设集合U=A,求∁U B.能力提升12.设全集是数集U={2,3,a2+2a-3},已知A={b,2},∁U A={5},求实数a,b的值.13.已知集合A={x|1<ax<2},B={x|-1<x<1},求满足A⊆B的实数a的取值范围.1.子集概念的多角度理解(1)“A是B的子集”的含义是:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即由任意x∈A能推出x∈B.(2)不能把“A⊆B”理解成“A是B中部分元素组成的集合”,因为当A=∅时,A⊆B,但A中不含任何元素;又当A=B时,也有A⊆B,但A中含有B中的所有元素,这两种情况都有A⊆B.2.∁U A的数学意义包括两个方面:首先必须具备A⊆U;其次是定义∁U A={x|x∈U,且x∉A},补集是集合间的运算关系.3.补集思想做题时“正难则反”策略运用的是补集思想,即已知全集U,求子集A,若直接求A困难,可先求∁U A,再由∁U(∁U A)=A求A.§1.2子集、全集、补集知识梳理1.任意一个子集A⊆B B⊇A子集 2.真子集A B B A3.空集空集 4.补集∁S A 5.全集作业设计1.P Q解析∵P={x|y=x+1}={x|x≥-1},Q={y|y≥0},∴P Q.2.7解析M中含三个元素的个数为3,M中含四个元素的个数也是3,M中含5个元素的个数只有1个,因此符合题意的共7个.3.{3,9}解析在集合U中,去掉1,5,7,剩下的元素构成∁U A.4.{x|x<-2或x>2}解析∵M={x|-2≤x≤2},∴∁U M={x|x<-2或x>2}.5.②解析由N={-1,0},知N M.6.S P=M解析运用整数的性质方便求解.集合M、P表示成被3整除余1的整数集,集合S表示成被6整除余1的整数集.7.-3解析∵∁U A={1,2},∴A={0,3},故m=-3.8.{0,1,3,5,7,8} {7,8} {0,1,3,5}解析由题意得U={0,1,2,3,4,5,6,7,8},用Venn图表示出U,A,B,易得∁U A={0,1,3,5,7,8},∁U B={7,8},∁B A={0,1,3,5}.9.∁U B∁U A解析画Venn图,观察可知∁U B∁U A.10.解 (1)∵U ={x ∈N *|x <8}={1,2,3,4,5,6,7},A ∪B ={1,2,3,4,5,7},A ∩B ={5},∴∁U (A ∪B )={6},∁U (A ∩B )={1,2,3,4,67}.(2)∵∁U A ={2,4,6},∁U B ={1,3,6,7},∴(∁U A )∪(∁U B )={1,2,3,4,6,7},(∁U A )∩(∁U B )={6}.(3)∁U (A ∪B )=(∁U A )∩(∁U B )(如左下图);∁U (A ∩B )=(∁U A )∪(∁U B )(如右下图).11.解 因为B ⊆A ,因而x 2=3或x 2=x .①若x 2=3,则x =± 3.当x =3时,A ={1,3,3},B ={1,3},此时∁U B ={3};当x =-3时,A ={1,3,-3},B ={1,3},U =A ={1,3,-3},此时∁U B ={-3}.②若x 2=x ,则x =0或x =1. 当x =1时,A 中元素x 与1相同,B 中元素x 2与1也相同,不符合元素的互异性,故x ≠1; 当x =0时,A ={1,3,0},B ={1,0},U =A ={1,3,0},从而∁U B ={3}. 综上所述,∁U B ={3}或{-3}或{3}. 12.解 ∵∁U A ={5},∴5∈U 且5∉A .又b ∈A ,∴b ∈U ,由此得⎩⎪⎨⎪⎧a 2+2a -3=5,b =3.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =3经检验都符合题意.13.解 (1)当a =0时,A =∅,满足A ⊆B .(2)当a >0时,A ={x |1a <x <2a}.又∵B ={x |-1<x <1},A ⊆B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1a ≥-1,2a ≤1,∴a ≥2.(3)当a <0时,A ={x |2a <x <1a}.∵A ⊆B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a ≥-1,1a ≤1,∴a ≤-2.综上所述,a =0或a ≥2或a ≤-2.§1.3交集、并集课时目标 1.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.2.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.1.交集(1)定义:一般地,由____________________元素构成的集合,称为集合A与B的交集,记作________.(2)交集的符号语言表示为A∩B=__________.(3)交集的图形语言表示为下图中的阴影部分:(4)性质:A∩B=______,A∩A=____,A∩∅=____,A∩B=A⇔______.2.并集(1)定义:一般地,________________________的元素构成的集合,称为集合A与B的并集,记作______.(2)并集的符号语言表示为A∪B=______________.(3)并集的图形语言(即Venn图)表示为图中的阴影部分:(4)性质:A∪B=______,A∪A=____,A∪∅=____,A∪B=A⇔______,A____A∪B,A∩B____A∪B.一、填空题1.若集合A={0,1,2,3},B={1,2,4},则集合A∪B=________.2.集合A={x|-1≤x≤2},B={x|x<1},则A∩B=________.3.若集合A={参加北京奥运会比赛的运动员},集合B={参加北京奥运会比赛的男运动员},集合C={参加北京奥运会比赛的女运动员},则下列关系正确的是________.①A⊆B;②B⊆C;③A∩B=C;④B∪C=A.4.已知集合M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},那么集合M∩N=________. 5.设集合A={5,2a},集合B={a,b},若A∩B={2},则a+b等于________.6.集合M={1,2,3,4,5},集合N={1,3,5},则下列关系正确的是________.①N∈M;②M∪N=M;③M∩N=M;④M>N.7.设集合A={-3,0,1},B={t2-t+1}.若A∪B=A,则t=________.8.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________. 9.设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|-1<x≤4},C={x|-3<x<2}且集合A∩(B∪C)={x|a≤x≤b},则a=______,b=______.二、解答题10.已知方程x2+px+q=0的两个不相等实根分别为α,β,集合A={α,β},B={2,4,5,6},C={1,2,3,4},A∩C=A,A∩B=∅.求p,q的值.11.设集合A={-2},B={x|ax+1=0,a∈R},若A∩B=B,求a的值.能力提升12.定义集合运算:A*B={z|z=xy,x∈A,y∈B}.设A={1,2},B={0,2},则集合A*B的所有元素之和为________.13.设U={1,2,3},M,N是U的子集,若M∩N={1,3},则称(M,N)为一个“理想配集”,求符合此条件的“理想配集”的个数(规定(M,N)与(N,M)不同).1.对并集、交集概念全方面的感悟(1)对于并集,要注意其中“或”的意义,“或”与通常所说的“非此即彼”有原则性的区别,它们是“相容”的.“x∈A,或x∈B”这一条件,包括下列三种情况:x∈A但x∉B;x∈B但x∉A;x∈A且x∈B.因此,A∪B是由所有至少属于A、B两者之一的元素组成的集合.(2)A∩B中的元素是“所有”属于集合A且属于集合B的元素,而不是部分,特别地,当集合A和集合B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是A∩B=∅.2.集合的交、并运算中的注意事项(1)对于元素个数有限的集合,可直接根据集合的“交”、“并”定义求解,但要注意集合元素的互异性.(2)对于元素个数无限的集合,进行交、并运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点值取到与否.拓展交集与并集的运算性质,除了教材中介绍的以外,还有A⊆B⇔A∪B=B,A⊆B⇔A ∩B =A .这种转化在做题时体现了化归与转化的思想方法,十分有效.§1.3 交集、并集知识梳理 1.(1)所有属于集合A 且属于集合B 的 A ∩B (2){x |x ∈A ,且x ∈B } (4)B ∩A A ∅ A ⊆B 2.(1)由所有属于集合A 或属于集合B A ∪B (2){x |x ∈A ,或x ∈B } (4)B ∪A A A B ⊆A ⊆ ⊆ 作业设计1.{0,1,2,3,4} 2.{x |-1≤x <1}解析 由交集定义得{x |-1≤x ≤2}∩{x |x <1}={x |-1≤x <1}. 3.④解析 参加北京奥运会比赛的男运动员与参加北京奥运会比赛的女运动员构成了参加北京奥运会比赛的所有运动员,因此A =B ∪C . 4.{(3,-1)}解析 M 、N 中的元素是平面上的点,M ∩N 是集合,并且其中元素也是点,解⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,x -y =4,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1.5.3解析 依题意,由A ∩B ={2}知2a =2, 所以,a =1,b =2,a +b =3. 6.②解析 ∵N M ,∴M ∪N =M . 7.0或1解析 由A ∪B =A 知B ⊆A , ∴t 2-t +1=-3①或t 2-t +1=0②或t 2-t +1=1③①无解;②无解;③t =0或t =1. 8.1解析 ∵3∈B ,由于a 2+4≥4,∴a +2=3,即a =1. 9.-1 2解析 ∵B ∪C ={x |-3<x ≤4},∴A (B ∪C ), ∴A ∩(B ∪C )=A ,由题意{x |a ≤x ≤b }={x |-1≤x ≤2}, ∴a =-1,b =2.10.解 由A ∩C =A ,A ∩B =∅,可得:A ={1,3},即方程x 2+px +q =0的两个实根为1,3.∴⎩⎪⎨⎪⎧1+3=-p 1×3=q ,∴⎩⎪⎨⎪⎧p =-4q =3.11.解 ∵A ∩B =B ,∴B ⊆A .∵A ={-2}≠∅,∴B =∅或B ≠∅.当B =∅时,方程ax +1=0无解,此时a =0.当B ≠∅时,此时a ≠0,则B ={-1a},∴-1a ∈A ,即有-1a =-2,得a =12.综上,得a =0或a =12.12.6解析 x 的取值为1,2,y 的取值为0,2,∵z =xy ,∴z 的取值为0,2,4,所以2+4=6. 13.解 符合条件的理想配集有 ①M ={1,3},N ={1,3}. ②M ={1,3},N ={1,2,3}. ③M ={1,2,3},N ={1,3}. 共3个.第2章 函数 §2.1 函数的概念 2.1.1 函数的概念和图象课时目标 1.理解函数的概念,明确函数的三要素.2.能正确使用区间表示数集,表示简单函数的定义域、值域.3.会求一些简单函数的定义域、值域.1.一般地,设A ,B 是两个非空的数集,如果按某种对应法则f ,对集合A 中的每一个元素x ,在集合B 中都有惟一的元素y 和它对应,那么这样的对应叫做从A 到B 的一个________,通常记为y =f(x),x ∈A.其中,所有的输入值x 组成的集合A 叫做函数y =f(x)的________. 2.若A 是函数y =f(x)的定义域,则对于A 中的每一个x ,都有一个输出值y 与之对应.我们将所有输出值y 组成的集合称为函数的________. 3.函数的三要素是指函数的定义域、值域、对应法则.一、填空题1.对于函数y =f(x),以下说法正确的有________个. ①y 是x 的函数;②对于不同的x ,y 的值也不同;③f(a)表示当x =a 时函数f(x)的值,是一个常量; ④f(x)一定可以用一个具体的式子表示出来.2.设集合M ={x|0≤x≤2},N ={y|0≤y≤2},那么下面的4个图形中,能表示集合M 到集合N 的函数关系的有________.3.下列各组函数中,表示同一个函数的是________.①y =x -1和y =x 2-1x +1;②y =x 0和y =1;③f(x)=x 2和g(x)=(x +1)2;④f(x)=x 2x 和g(x)=xx2. 4.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“孪生函数”,那么函数解析式为y =2x 2-1,值域为{1,7}的“孪生函数”共有________个. 5.函数y =1-x +x 的定义域为________. 6.函数y =x +1的值域为________.7.已知两个函数f(x)和g(x)的定义域和值域都是{1,2,3},其定义如下表:x 1 2 3 f(x) 2 3 1x 1 2 3 g(x) 1 3 2x 1 2 3 g[f(x)]填写后面表格,其三个数依次为:________.8.如果函数f(x)满足:对任意实数a ,b 都有f(a +b)=f(a)f(b),且f(1)=1,则f 2f 1+f 3f 2+f 4f 3+f 5f 4+…+f 2 011f 2 010=________. 9.已知函数f(x)=2x -3,x ∈{x ∈N |1≤x ≤5},则函数f (x )的值域为________.10.若函数f (x )的定义域是[0,1],则函数f (2x )+f (x +23)的定义域为________.二、解答题11.已知函数f (1-x1+x)=x ,求f (2)的值.能力提升12.如图,该曲线表示一人骑自行车离家的距离与时间的关系.骑车者9时离开家,15时回家.根据这个曲线图,请你回答下列问题:(1)最初到达离家最远的地方是什么时间?离家多远? (2)何时开始第一次休息?休息多长时间? (3)第一次休息时,离家多远?(4)11:00到12:00他骑了多少千米?(5)他在9:00~10:00和10:00~10:30的平均速度分别是多少? (6)他在哪段时间里停止前进并休息用午餐?13.如图,某灌溉渠的横断面是等腰梯形,底宽为2 m,渠深为1.8 m,斜坡的倾斜角是45°.(临界状态不考虑)(1)试将横断面中水的面积A(m2)表示成水深h(m)的函数;(2)确定函数的定义域和值域;(3)画出函数的图象.1.函数的判定判定一个对应法则是否为函数,关键是看对于数集A中的任一个值,按照对应法则所对应数集B中的值是否唯一确定,如果唯一确定,就是一个函数,否则就不是一个函数.2.由函数式求函数值,及由函数值求x,只要认清楚对应法则,然后对号入座就可以解决问题.3.求函数定义域的原则:①当f(x)以表格形式给出时,其定义域指表格中的x的集合;②当f(x)以图象形式给出时,由图象范围决定;③当f(x)以解析式给出时,其定义域由使解析式有意义的x的集合构成;④在实际问题中,函数的定义域由实际问题的意义确定.第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ§2.1函数的概念和图象2.1.1 函数的概念和图象知识梳理1.函数定义域 2.值域作业设计1.2解析①、③正确;②不对,如f(x)=x2,当x=±1时y=1;④不对,f(x)不一定可以用一个具体的式子表示出来,如南极上空臭氧空洞的面积随时间的变化情况就不能用一个具体的式子来表示. 2.②③解析 ①的定义域不是集合M ;②能;③能;④与函数的定义矛盾. 3.④解析 ①中的函数定义域不同;②中y =x 0的x 不能取0;③中两函数的对应法则不同. 4.9解析 由2x 2-1=1,2x 2-1=7得x 的值为1,-1,2,-2,定义域为两个元素的集合有4个,定义域为3个元素的集合有4个,定义域为4个元素的集合有1个,因此共有9个“孪生函数”. 5.{x|0≤x≤1}解析 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧1-x≥0,x≥0,解得0≤x≤1.6.[0,+∞) 7.3 2 1解析 g[f(1)]=g(2)=3,g[f(2)]=g(3)=2,g[f(3)]=g(1)=1. 8.2 010解析 由f(a +b)=f(a)f(b),令b =1,∵f(1)=1,∴f(a+1)=f(a),即f a +1f a=1,由a 是任意实数,所以当a 取1,2,3,…,2 010时,得f 2f 1=f 3f 2=…=f 2 011f 2 010=1.故答案为2 010.9.{-1,1,3,5,7}解析 ∵x=1,2,3,4,5,∴f(x)=2x -3=-1,1,3,5,7.10.[0,13]解析 由⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x≤1,0≤x+23≤1,得⎩⎪⎨⎪⎧0≤x≤12,-23≤x≤13,即x∈[0,13].11.解 由1-x 1+x =2,解得x =-13,所以f(2)=-13.12.解 (1)最初到达离家最远的地方的时间是12时,离家30千米. (2)10:30开始第一次休息,休息了半小时. (3)第一次休息时,离家17千米. (4)11:00至12:00他骑了13千米.(5)9:00~10:00的平均速度是10千米/时;10:00~10:30的平均速度是14千米/时.(6)从12时到13时停止前进,并休息用午餐较为符合实际情形.13.解 (1)由已知,横断面为等腰梯形,下底为2 m ,上底为(2+2h)m ,高为h m ,∴水的面积A =[2+2+2h ]h 2=h 2+2h(m 2).(2)定义域为{h|0<h<1.8}.值域由二次函数A=h2+2h(0<h<1.8)求得.由函数A=h2+2h=(h+1)2-1的图象可知,在区间(0,1.8)上函数值随自变量的增大而增大,∴0<A<6.84.故值域为{A|0<A<6.84}.(3)函数图象如下确定.由于A=(h+1)2-1,对称轴为直线h=-1,顶点坐标为(-1,-1),且图象过(0,0)和(-2,0)两点,又考虑到0<h<1.8,∴A=h2+2h的图象仅是抛物线的一部分,如下图所示.2.1.2 函数的表示方法课时目标 1.掌握函数的三种表示方法——解析法、图象法、列表法.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当方法表示函数.1.函数的三种表示法(1)列表法:用列表来表示两个变量之间函数关系的方法. (2)解析法:用等式来表示两个变量之间函数关系的方法. (3)图象法:用图象表示两个变量之间函数关系的方法. 2.分段函数在定义域内不同部分上,有不同的解析表达式,像这样的函数通常叫做分段函数.一、填空题1.一个面积为100 cm 2的等腰梯形,上底长为x cm ,下底长为上底长的3倍,则把它的高y 表示成x 的函数为________.2.一水池有2个进水口,1个出水口,进出水速度如图甲、乙所示.某天0点到6点,该水池的蓄水量如图丙所示.(至少打开一个水口)给出以下3个论断:①0点到3点只进水不出水;②3点到4点不进水只出水;③4点到6点不进水不出水.则正确论断的个数是________.3.如果f (1x )=x1-x,则当x ≠0时,f (x )=________.4.已知f (x )=2x +3,g (x +2)=f (x ),则g (x )=__________________________________. 5.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x -5 x ≥6f x +2x <6,则f (3)=_________________________________. 6.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -3 x ≥9f [f x +4] x <9,则f (7)=________________________________.7.一个弹簧不挂物体时长12 cm ,挂上物体后会伸长,伸长的长度与所挂物体的质量成正比例.如果挂上3 kg 物体后弹簧总长是13.5 cm ,则弹簧总长y (cm)与所挂物体质量x (kg)之间的函数关系式为________________________________.8.已知函数y =f (x )满足f (x )=2f (1x)+x ,则f (x )的解析式为____________.9.已知f (x )是一次函数,若f (f (x ))=4x +8,则f (x )的解析式为________. 二、解答题 10.已知二次函数f (x )满足f (0)=f (4),且f (x )=0的两根平方和为10,图象过(0,3)点,求f (x )的解析式.11.画出函数f (x )=-x 2+2x +3的图象,并根据图象回答下列问题: (1)比较f (0)、f (1)、f (3)的大小;(2)若x 1<x 2<1,比较f (x 1)与f (x 2)的大小; (3)求函数f (x )的值域.能力提升12.在交通拥挤及事故多发地段,为了确保交通安全,规定在此地段内,车距d 是车速v (公里/小时)的平方与车身长S (米)的积的正比例函数,且最小车距不得小于车身长的一半.现假定车速为50公里/小时,车距恰好等于车身长,试写出d 关于v 的函数关系式(其中S 为常数).13.设f (x )是R 上的函数,且满足f (0)=1,并且对任意实数x ,y ,有f (x -y )=f (x )-y (2x -y +1),求f (x )的解析式.1.如何作函数的图象一般地,作函数图象主要有三步:列表、描点、连线.作图象时一般应先确定函数的定义域,再在定义域内化简函数解析式(可能有的要表示为分段函数),再列表描出图象,并在画图象的同时注意一些关键点,如与坐标轴的交点、分段函数的区间端点等. 2.如何求函数的解析式求函数的解析式的关键是理解对应法则f 的本质与特点(对应法则就是对自变量进行对应处理的操作方法,与用什么字母表示无关),应用适当的方法,注意有的函数要注明定义域.主要方法有:代入法、待定系数法、换元法、解方程组法(消元法). 3.分段函数是一个函数而非几个函数.分段函数的定义域是各段上“定义域”的并集,其值域是各段上“值域”的并集. 分段函数的图象应分段来作,特别注意各段的自变量取区间端点处时函数的取值情况,以决定这些点的实虚情况.2.1.2 函数的表示方法作业设计1.y =50x(x>0)解析 由x +3x2·y=100,得2xy =100.∴y =50x (x>0).2.1解析 由题意可知在0点到3点这段时间,每小时进水量为2,即2个进水口同时进水且不出水,所以①正确;从丙图可知3点到4点水量减少了1,所以应该是有一个进水口进水,同时出水口也出水,故②错;当两个进水口同时进水,出水口也同时出水时,水量保持不变,也可由题干中的“至少打开一个水口”知③错.3.1x -1解析 令1x =t ,则x =1t ,代入f(1x )=x1-x,则有f(t)=1t 1-1t=1t -1.4.2x -1解析 由已知得:g(x +2)=2x +3, 令t =x +2,则x =t -2, 代入g(x +2)=2x +3,则有g(t)=2(t -2)+3=2t -1. 5.2解析 ∵3<6,∴f(3)=f(3+2)=f(5)=f(5+2)=f(7)=7-5=2. 6.6解析 ∵7<9,∴f(7)=f[f(7+4)]=f[f(11)]=f(11-3)=f(8). 又∵8<9,∴f(8)=f[f(12)]=f(9)=9-3=6. 即f(7)=6.7.y =12x +12解析 设所求函数解析式为y =kx +12,把x =3,y =13.5代入,得13.5=3k +12,k =12. 所以所求的函数解析式为y =12x +12.8.f(x)=-x 2+23x(x≠0)解析 ∵f(x)=2f(1x)+x ,①∴将x 换成1x ,得f(1x )=2f(x)+1x .②由①②消去f(1x ),得f(x)=-23x -x3,即f(x)=-x 2+23x (x≠0).9.f(x)=2x +83或f(x)=-2x -8解析 设f(x)=ax +b(a≠0),则f(f(x))=f(ax +b)=a 2x +ab +b.∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4ab +b =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =83或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2b =-8.10.解 设f(x)=ax 2+bx +c(a≠0). 由f(0)=f(4)知⎩⎪⎨⎪⎧f 0=c ,f 4=16a +4b +c ,f 0=f 4,得4a +b =0.①又图象过(0,3)点, 所以c =3.②设f(x)=0的两实根为x 1,x 2,则x 1+x 2=-b a ,x 1·x 2=ca.所以x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=(-b a )2-2·c a=10.即b 2-2ac =10a 2.③由①②③得a =1,b =-4,c =3.所以f(x)=x 2-4x +3.11.解 因为函数f(x)=-x 2+2x +3的定义域为R ,列表:x … -2 -1 0 1 2 3 4 …y … -5 0 3 4 3 0 -5…连线,描点,得函数图象如图:(1)根据图象,容易发现f (0)=3, f (1)=4,f (3)=0, 所以f (3)<f (0)<f (1).(2)根据图象,容易发现当x 1<x 2<1时,有f (x 1)<f (x 2).(3)根据图象,可以看出函数的图象是以(1,4)为顶点,开口向下的抛物线,因此,函数的值域为(-∞,4].12.解 根据题意可得d =kv 2S .∵v =50时,d =S ,代入d =kv 2S 中,解得k =12 500.∴d =12 500v 2S .当d =S2时,可解得v =25 2.∴d =⎩⎪⎨⎪⎧S 2 0≤v <25212 500v 2S v ≥252.13.解 因为对任意实数x ,y ,有 f (x -y )=f (x )-y (2x -y +1), 所以令y =x ,有f (0)=f (x )-x (2x -x +1),即f (0)=f (x )-x (x +1).又f (0)=1,∴f (x )=x (x +1)+1=x 2+x +1.。
2.2.2 习题课
课时目标
1.巩固函数奇偶性概念.
2.能利用函数的单调性、奇偶性解决有关问题.
1.定义在R 上的奇函数,必有f (0)=____.
2.若奇函数f (x )在[a ,b ]上是增函数,且有最大值M ,则f (x )在[-b ,-a ]上是____函数,且有__________.
3.若偶函数f (x )在(-∞,0)上是减函数,则有f (x )在(0,+∞)上是________.
一、填空题
1.设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时,f (x )是增函数,则f (-2),f (π), f (-3)的大小关系是________.
2.已知函数f (x )在[-5,5]上是偶函数,f (x )在[0,5]上是单调函数,且f (-3)<f (1),则下列不等式中一定不成立的是________.(填序号)
①f (-1)<f (-3);②f (2)<f (3);③f (-3)<f (5);④f (0)>f (1).
3.设f (x )是R 上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,若x 1<0且x 1+x 2>0,则f (-x 1)与f (-x 2)的大小关系为________.
4.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为减函数,且f (1)=0,则不等式f x -f -x x
<0的解集为________.
5.设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,且f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,则f (7.5)=______________.
6.若奇函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,又f (-3)=0,则不等式x ·f (x )<0的解集为______________.
7.已知定义在R上的奇函数f(x),当x>0时,f(x)=x2+|x|-1,那么x<0时,f(x)=________.
8.若函数f(x)=(k-2)x2+(k-1)x+3是偶函数,则f(x)的递增区间是________.9.已知f(x)=ax7-bx+2且f(-5)=17,则f(5)=________.
二、解答题
10.设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上单调递减,若f(m)+f(m-1)>0,求实数m的取值范围.
11.设函数f(x)在R上是偶函数,在区间(-∞,0)上递增,且f(2a2+a+1)<f(2a2-2a+3),求a的取值范围.
能力提升
12.若定义在R上的函数f(x)满足:对任意x1,x2∈R有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,则下列说法一定正确的是________(把你认为正确的序号填上).
①f(x)为奇函数;
②f(x)为偶函数;
③f(x)+1为奇函数;
④f(x)+1为偶函数.
13.若函数y=f(x)对任意x,y∈R,恒有f(x+y)=f(x)+f(y).
(1)指出y=f(x)的奇偶性,并给予证明;
(2)如果x>0时,f(x)<0,判断f(x)的单调性;
(3)在(2)的条件下,若对任意实数x,恒有f(kx2)+f(-x2+x-2)>0成立,求k的取值范围.
1.函数的奇偶性是其相应图象特殊对称性的反映,也体现了在关于原点对称的定义域的两个区间上函数值及其性质的相互转化,这是对称思想的应用.
2.(1)根据奇函数的定义,如果一个奇函数在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.有时可以用这个结论来否定一个函数为奇函数.
(2)偶函数的一个重要性质:f(|x|)=f(x),它能使自变量化归到[0,+∞)上,避免分类讨论.
3.具有奇偶性的函数的单调性的特点:
(1)奇函数在[a,b]和[-b,-a]上具有相同的单调性.
(2)偶函数在[a,b]和[-b,-a]上具有相反的单调性.
第4课时奇偶性的应用
知识梳理
1.0 2.增最小值-M 3.增函数
作业设计
1.f(π)>f(-3)>f(-2)
解析∵f(x)是偶函数,∴f(-2)=f(2),f(-3)=f(3),
又∵f(x)在[0,+∞)上是增函数,
∴f(2)<f(3)<f(π).
2.①②③
解析∵f(-3)=f(3),
∴f(3)<f(1).
∴函数f(x)在x∈[0,5]上是减函数.
∴f(0)>f(1).
3.∵f(-x1)>f(-x2)
解析∵f(x)是R上的偶函数,
∴f(-x1)=f(x1).
又f(x)在(0,+∞)上是减函数,x2>-x1>0,
∴f(-x2)=f(x2)<f(-x1).
4.(-∞,-1)∪(1,+∞)
解析∵f(x)为奇函数,∴f x-f-x
x
<0,即
f x
x
<0,∵当x∈(0,+∞)时,
f(x)在(0,
+∞)上为减函数且f(1)=0,∴当x>1时,f(x)<0.由奇函数图象关于原点对称,所以在
(-∞,0)上f (x )为减函数且f (-1)=0,即x <-1时,f (x )>0.综上使f x x <0的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞).
5.-0.5
解析 由f (x +2)=-f (x ),则f (7.5)=f (5.5+2)
=-f (5.5)=-f (3.5+2)=f (3.5)=f (1.5+2)
=-f (1.5)=-f (-0.5+2)=f (-0.5)
=-f (0.5)=-0.5.
6.{x |0<x <3,或-3<x <0}
解析 依题意,得x ∈(-∞,-3)∪(0,3)时,f (x )<0;
x ∈(-3,0)∪(3,+∞)时,f (x )>0.
由x ·f (x )<0,知x 与f (x )异号,
从而找到满足条件的不等式的解集为(-3,0)∪(0,3).
7.-x 2+x +1
解析 由题意,当x >0时,f (x )=x 2+|x |-1=x 2+x -1,
当x <0时,-x >0,∴f (-x )=(-x )2+(-x )-1=x 2-x -1,
又∵f (-x )=-f (x ),
∴-f (x )=x 2-x -1,即f (x )=-x 2+x +1.
8.(-∞,0]
解析 因为f (x )是偶函数,所以k -1=0,即k =1.
∴f (x )=-x 2+3,即f (x )的图象是开口向下的抛物线.
∴f (x )的递增区间为(-∞,0].
9.-13
解析 (整体思想)f (-5)=a (-5)7-b (-5)+2=17⇒(a ·57-5b )=-15,
∴f (5)=a ·57-b ·5+2=-15+2=-13.
10.解 由f (m )+f (m -1)>0,
得f (m )>-f (m -1),即f (1-m )<f (m ).
又∵f (x )在[0,2]上为减函数且f (x )在[-2,2]上为奇函数,
∴f (x )在[-2,2]上为减函数.
∴⎩⎪⎨⎪⎧ -2≤1-m ≤2-2≤m ≤2
1-m >m ,即⎩⎪⎨⎪⎧ -1≤m ≤3-2≤m ≤2m <12,
解得-1≤m <12
. 11.解 由f (x )在R 上是偶函数,在区间(-∞,0)上递增,
可知f (x )在(0,+∞)上递减.
∵2a 2+a +1=2(a +14)2+78
>0, 2a 2-2a +3=2(a -12)2+52
>0, 且f (2a 2+a +1)<f (2a 2-2a +3),
∴2a 2+a +1>2a 2-2a +3,
即3a -2>0,解得a >23
. 12.③
解析 令x 1=x 2=0,得f (0+0)=f (0)+f (0)+1,
解得f (0)=-1.
令x 2=-x 1=x ,得f (0)=f (-x )+f (x )+1,
即f (-x )+1=-f (x )-1,
令g (x )=f (x )+1,g (-x )=f (-x )+1,-g (x )=-f (x )-1, 即g (-x )=-g (x ).
所以函数f (x )+1为奇函数.
13.解 (1)令x =y =0,得f (0)=f (0)+f (0),
∴f (0)=0.
令y =-x ,得f (0)=f (x )+f (-x ),
∴f (x )+f (-x )=0,
即f (x )=-f (-x ),所以y =f (x )是奇函数.
(2)令x +y =x 1,x =x 2,则y =x 1-x 2,
得f (x 1)=f (x 2)+f (x 1-x 2).
设x 1>x 2,∵x >0时f (x )<0,∴f (x 1-x 2)<0,
则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1-x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2).
所以y =f (x )为R 上的减函数.
(3)由f (kx 2)+f (-x 2+x -2)>0,
得f (kx 2)>-f (-x 2+x -2),
∵f (x )是奇函数,有f (kx 2)>f (x 2-x +2),
又∵f (x )是R 上的减函数,
∴kx 2<x 2-x +2,
即(k -1)x 2+x -2<0对于x ∈R 恒成立,
即⎩⎪⎨⎪⎧
k -1<0Δ=1+8k -1<0,故k <78.。