2018届人教A版(文) 函数的定义域和值域 单元测试
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集合与函数概念(二)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60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.已知集合{|20}A x x =-<,{}1,2,3B =,则A B =( )A .{}1,2,3B .{}1C .{}3D .∅2.设集合{}=1,2M ,则满足条件{}=1,2,3,4M N 的集合N 的个数是( )A .1B .3C .2D .43.下列函数中,在()0,2上为增函数的是( ) A .32y x =-+B .3y x=C .245y x x -=+D .23810y x x +=-4.若奇函数()f x 在[]3,7上是增函数,且最小值是1,则它在[7,3]--上是( ) A .增函数且最小值是1- B .增函数且最大值是1- C .减函数且最大值是1-D .减函数且最小值是1-5.已知集合{|P x y ==,集合{|Q y y =,则P 与Q 的关系是( ) A .P Q = B .P Q ⊆ C .P Q ⊇D .P Q =∅6.设()()()F x f x f x =+-,x ∈R ,若,2π⎡⎤-π-⎢⎥⎣⎦是函数F (x )的单调递增区间,则一定是()F x 单调递减区间的是( ) A .,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .,2π⎡⎤π⎢⎥⎣⎦C .23π⎡⎤π,⎢⎥⎣⎦D .,223π⎡⎤π⎢⎥⎣⎦7.已知函数()2f x x bx c =++的图象的对称轴为直线x =1,则( ) A .()()1(12)f f f <<- B .()()12()1f f f <<- C .()())211(f f f -<<D .()())112(f f f -<<8.图中的图象所表示的函数的解析式为( )A .()10322y x x =-≤≤ B .()1232032y x x --=≤≤ C .()10232y x x =-≤≤- D .()1012y x x =-≤≤-9.已知()()121,2111,2x x x f x f x +≥⎧-<⎪⎪⎨⎪-⎪⎩=,则1746f f ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭( ) A .16-B .16C .56 D .56-10.函数()y f x =是R 上的偶函数,且在(]0-∞,上是增函数,若()()2f a f ≤, 则实数a 的取值范围是( ) A .2a ≤ B .2a ≥- C .22a -≤≤D .22a a ≤-≥或11.已知函数()()f x x ∈R 满足()(2)f x f x =-,若函数223y x x =--与()y f x =图像的交点为11(,)x y ,22(,)x y ,…,(,)m m x y ,则1mi x =∑( )A .0B .mC .2mD .4m12.已知()32f x x =-,()22g x x x =-,()()()()()()(),,g x f x g x F x f x f x g x ⎧⎪≥<⎨⎪⎩=若若,则()F x 的2最值是 ( )A .最大值为3,最小值1- B.最大值为7- C .最大值为3,无最小值 D .既无最大值,又无最小值二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.函数2y x =+________.14.有15人进家电超市,其中有9人买了电视,有7人买了电脑,两种均买了的有3人,则这两种都没买的有________人.15.若函数()f x 的定义域为[12]-,则函数2(3)f x -的定义域为________. 16.规定记号“∆”表示一种运算,即a b a b ∆=+,a ,b ∈R ,若13k ∆=, 则函数()f x k x ∆=的值域是________.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)已知全集U =R ,集合{}|4A x x =>,{|66}B x x =-<<. (1)求AB 和A B ;(2)求U B ð;(3)定义{|,}A B x x A x B -=∈∉且,求A B -,()A A B --.18.(12分)已知函数()211x f x x ++=. (1)判断函数()f x 在区间[1,)+∞上的单调性,并用定义证明你的结论; (2)求该函数在区间[1]4,上的最大值与最小值.319.(12分)已知全集U =R ,集合A ={x |x ≤-a -1},B ={x |x >a +2},C ={x |x <0或x ≥4}都是U 的子集. 若()U AB C ⊆ð,问这样的实数a 是否存在?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由.20.(12分)已知a ,b 为常数,且a ≠0,f (x )=ax 2+bx ,f (2)=0,方程f (x )=x 有两个相等实根.(1)求函数f (x )的解析式; (2)当]2[1x ∈,时,求f (x )的值域;(3)若F (x )=f (x )-f (-x ),试判断F (x )的奇偶性,并证明你的结论.421.(12分)设f (x )为定义在R 上的偶函数,当0≤x ≤2时,y =x ;当x >2时,y =f (x )的图象是顶点为4(3)P ,且过点2(2)A ,的抛物线的一部分.(1)求函数f (x )在(),2-∞-上的解析式;(2)在图中的直角坐标系中画出函数f (x )的图象; (3)写出函数f (x )的值域和单调区间.22.(12分)定义在R 上的函数f (x ),满足当x >0时,f (x )>1,且对任意的x ,y ∈R ,有()()()·f x y f x f y +=,f (1)=2. (1)求f (0)的值;(2)求证:对任意x ∈R ,都有f (x )>0; (3)解不等式f (3-2x )>4.2018-2019学年必修一第一章训练卷集合与函数概念(二)答 案一、选择题 1.【答案】B【解析】∵集合20{|}{|}2A x x x x =-=<<,3{}12B =,,∴{}1A B =,故选B .2.【答案】D【解析】∵{}=1,2M ,{}=1,2,3,4MN .∴{}{}{}{}=3,41,3,42,3,41,2,3,4N 或或或, 即集合N 有4个.故选D . 3.【答案】D【解析】显然A 、B 两项在()0,2上为减函数,排除; 对C 项,函数在()2-∞,上为减函数,也不符合题意;对D 项,函数在4,3⎛+∞⎫- ⎪⎝⎭上为增函数,所以在()0,2上也为增函数,故选D .4.【答案】B【解析】∵奇函数在对称区间上的单调性相同,最值相反. ∴()y f x =在[7,3]--上有最大值1-且为增函数.故选B . 5.【答案】C【解析】{[)1,|P x y ===-+∞,{[)0,|Q y y ==+∞, 所以P Q ⊇.故选C . 6.【答案】B【解析】∵()()F x F x -=,∴()F x 是偶函数, 因而在,2π⎡⎤π⎢⎥⎣⎦上()F x 一定单调递减.故选B .7.【答案】B【解析】因为二次函数()f x f (x )的图象的对称轴为直线1x =,所以()()13f f -=. 又函数()f x f (x )的图象为开口向上的抛物线, 则()f x 在区间[1,)+∞上为增函数,故()()()123f f f <<,即()()12()1f f f <<-.故选B . 8.【答案】B【解析】01x ≤≤,32y x =,12x ≤≤,332y x =-.故选B . 9.【答案】A【解析】11121442f ⎛⎫=⨯-=- ⎪⎝⎭,7711111121166663f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+=+=⨯-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,∴171466f f ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选A .10.【答案】D【解析】∵()y f x =是偶函数,且在(]0-∞,上是增函数,∴()y f x =在[0,)+∞上是减函数,由()()2f a f ≤,得()()2f a f ≤, ∴2a ≥,得22a a ≤-≥或,故选D . 11.【答案】B【解析】因为()y f x =,223y x x =--都关于1x =对称, 所以它们交点也关于1x =对称, 当m 为偶数时,其和为22m m ⨯=,当m 为奇数时,其和为1212m m -⨯+=, 因此选B .12.【答案】B【解析】作出F (x )的图象,如图实线部分, 知有最大值而无最小值,且最大值不是3,故选B .二、填空题 13.【答案】(]4-∞,【解析】令t =()210x t t =-≥,22222421()4y x t t t +=+=---+=.又∵0t ≥,∴当1t =时,4max y =.故原函数的值域是(]4-∞,. 14.【答案】2【解析】结合Venn 图可知,两种都没买的有2人.15.【答案】1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】由1322x -≤-≤解得122x ≤≤,故定义域为1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 16.【答案】(1,)+∞【解析】由题意,113k k ∆=+=,得1k =.()11f x x x ∆=+=, 即()213124f x x ⎫+=+⎪⎭=,由于0x >,∴213124⎫+>⎪⎭,因此函数()f x 的值域为(1,)+∞. 三、解答题17.【答案】(1){|46}A B x x =<<,{}|6A B x x =>-;(2){|66}U B x x x =≥≤-或ð; (3)(){|6}U A B AB x x -==≥ð,(){|46}A A B x x --=<<.【解析】(1)∵{}|4A x x =>,{|66}B x x =-<< ∴{|46}A B x x =<<,{}|6AB x x =>-.(2){|66}U B x x x =≥≤-或ð. (3)∵定义{|,}A B x x A x B -=∈∉且, ∴(){|6}U A B AB x x -==≥ð,(){|46}A A B x x --=<<.18.【答案】(1)增函数,见解析;(2)95,32.【解析】(1)函数()f x 在[1,)+∞上是增函数. 证明:任取12,[,)1x x ∈+∞,且12x x <,则()()()()121212121221211111x x x x f x f x x x x x ++--=+++=+-. 易知120x x -<,12()11(0)x x ++>,所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x <, 所以函数()f x 在[1,)+∞上是增函数.(2)由(1)知函数()f x 在[1]4,上是增函数,则函数()f x 的最大值为()945f =,最小值为()312f =.19.【答案】存在,3|2a a ⎧⎫-⎨⎩≤⎬⎭.【解析】因为()U A B C ⊆ð,所以应分两种情况.(1)若() U A B =∅ð,则A ∪B =R ,因此a +2≤-a -1,即a ≤32-.(2)若() U AB ≠∅ð,则a +2>-a -1,即a >32-.又A ∪B ={x |x ≤-a -1或x >a +2}, 所以()|2{}1U A B x a x a -<≤=-+ð,又()U AB C ⊆ð,所以a +2<0或-a -1≥4,即2a <-或a ≤-5,即2a <-. 又a >32-,故此时a 不存在.综上,存在这样的实数a ,且a 的取值范围是3|2a a ⎧⎫-⎨⎩≤⎬⎭.20.【答案】(1)f (x )=12-x 2+x ;(2)201⎡⎤⎢⎥⎣⎦,;(3)F (x )是奇函数,见解析.【解析】(1)由f (2)=0,得4a +2b =0,即2a +b =0.①方程f (x )=x ,即ax 2+bx =x ,即ax 2+(b -1)x =0有两个相等实根,且a ≠0,∴b -1=0,∴b =1,代入①得a =12-.∴f (x )=12-x 2+x .(2)由(1)知f (x )=12-(x -1)2+12.显然函数f (x )在[1]2,上是减函数,∴x =1时,f (x )max =12,x =2时,f (x )min =0. ∴]2[1x ∈,时,函数f (x )的值域是201⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.(3)F (x )是奇函数.证明:()()2211()()(222)F x f x f x x x x x x ⎛⎫⎡⎤=--=-+----= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦+,∵F (-x )=2(-x )=-2x =-F (x ),∴F (x )是奇函数.21.【答案】(1)()23)24(f x x ++=-,,2()x ∈∞--;(2)见解析;(3){y |y ≤4},单调增区间为(],3-∞-和[0]3,.单调减区间为[30]-,和[3,)+∞. 【解析】(1)当x >2时,设f (x )=a (x -3)2+4.∵f (x )的图象过点A (2,2),∴f (2)=a (2-3)2+4=2,∴a =-2, ∴()23)24(f x x --+=-.设,2()x ∈∞--,则-x >2,∴()2()234f x x ---+=-. 又因为f (x )在R 上为偶函数,∴f (-x )=f (x ), ∴()23)24(f x x --+=-,即()23)24(f x x ++=-,,2()x ∈∞--. (2)图象如图所示.(3)由图象观察知f (x )的值域为{y |y ≤4}.单调增区间为(],3-∞-和[0]3,.单调减区间为[30]-,和[3,)+∞. 22.【答案】(1)1;(2)见解析;(3)1,2⎛∞-⎫ ⎪⎝⎭.【解析】(1)对任意x ,y ∈R ,()()()·f x y f x f y +=. 令x =y =0,得f (0)=f (0)·f (0),即f (0)·[f (0)-1]=0. 令y =0,得f (x )=f (x )·f (0),对任意x ∈R 成立,所以f (0)≠0,因此f (0)=1.(2)证明:对任意x ∈R ,有2·2222()()02x xx x x f x f f f f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫===≥ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦+. 假设存在x 0∈R ,使f (x 0)=0,则对任意x >0,有f (x )=f [(x -x 0)+x 0]=f (x -x 0)·f (x 0)=0.这与已知x >0时,f (x )>1矛盾.所以,对任意x ∈R ,均有f (x )>0成立. (3)令x =y =1有f (1+1)=f (1)·f (1), 所以f (2)=2×2=4.任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=f [(x 2-x 1)+x 1]-f (x 1)=f (x 2-x 1)·f (x 1) -f (x 1)=f (x 1)·[f (x 2-x 1)-1].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,由已知f (x 2-x 1)>1,∴f (x 2-x 1)-1>0. 由(2)知x 1∈R ,f (x 1)>0.所以f (x 2)-f (x 1)>0,即f (x 1)<f (x 2). 故函数f (x )在(,)-∞+∞上是增函数.由f (3-2x )>4,得f (3-2x )>f (2),即3-2x >2.解得x <12. 所以,不等式的解集是1,2⎛∞-⎫ ⎪⎝⎭.。
A 卷 数 学班级:________ 姓名:________ 得分:________第一章 集合与函数概念(二) (函数的概念与基本性质) (时间:120分钟 满分:150分) 第Ⅰ卷 (选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60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.函数f (x )=12x -3的定义域是( ) A. 0,32 B. 32,+∞ C. -∞,32 D.32,+∞ 2.函数y =f (x )的图象与直线x =2的公共点有( ) A .0个 B .1个 C .0个或1个 D .不能确定 3.函数y =x 2-4x +1,x ∈2,5]的值域是( ) A .1,6] B .-3,1] C .-3,6] D .-3,+∞)4.已知函数f (x )=x (x ≥0),x 2 (x <0),则f (f (-2))的值是( )A .2B .-2C .4D .-45.已知函数f (x )=(a -x )|3a -x |,a 是常数且a >0,下列结论正确的是( )A .当x =2a 时,有最小值0B .当x =3a 时,有最大值0C .无最大值也无最小值D .有最小值,但无最大值6.定义域为R 的函数y =f (x )的值域为a ,b ],则函数y =f (x +a )的值域为( )A .2a ,a +b ]B .a ,b ]C.0,b-a] D.-a,a+b]7.已知函数f(x+1)=3x+2,则f(x)的解析式是()A.3x+2 B.3x+1 C.3x-1 D.3x+48.设f(x)是R上的偶函数,且在(-∞,0)上为减函数,若x1<0,且x1+x2>0,则()A.f(x1)>f(x2) B.f(x1)=f(x2)C.f(x1)<f(x2) D.无法比较f(x1)与f(x2)的大小9.已知反比例函数y=kx的图象如图所示,则二次函数y=2kx2-4x+k2的图象大致为()10.若φ(x),g(x)都是奇函数,f(x)=aφ(x)+bg(x)+2在(0,+∞)上有最大值5,则f(x)在(-∞,0)上有()A.最小值-5 B.最大值-5C.最小值-1 D.最大值-311.已知f(x)为奇函数,在区间3,6]上是增函数,且在此区间上的最大值为8,最小值为-1,则2f(-6)+f(-3)=()A.-15 B.-13 C.-5 D.512.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x<0的解集为( ) A .(-1,0)∪(1,+∞) B .(-∞,-1)∪(0,1) C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)第Ⅱ卷 (非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,请把正确答案填在题中横线上)13.已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为________.14.已知函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y )(x ,y ∈R ),则下列各式恒成立的是________.①f (0)=0;②f (3)=3f (1);③f12=12f (1);④f (-x )·f (x )<0.15.若函数f (x )=(x +a )(bx +2a )(常数a ,b ∈R )是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f (x )=________.16.若函数f (x )=x 2-(2a -1)x +a +1是(1,2)上的单调函数,则实数a 的取值范围为______________.三、解答题(本大题共6个小题,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.(本小题满分10分)已知二次函数f (x )=x 2+2(m -2)x +m -m 2.(1)若函数的图象经过原点,且满足f (2)=0,求实数m 的值; (2)若函数在区间2,+∞)上为增函数,求m 的取值范围.18.(本小题满分12分) 已知函数f (x )=1+x 21-x 2. (1)求f (x )的定义域; (2)判断并证明f (x )的奇偶性;(3)求证:f1x =-f (x ).19.(本小题满分12分)已知函数f (x )的定义域为(-2,2),函数g (x )=f (x -1)+f (3-2x ). (1)求函数g (x )的定义域;(2)若f (x )是奇函数,且在定义域上单调递减,求不等式g (x )≤0的解集.20.(本小题满分12分)已知y =f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-2x . (1)当x <0时,求f (x )的解析式;(2)作出函数f (x )的图象,并指出其单调区间.21.(本小题满分12分)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )为增函数,f (x ·y )=f (x )+f (y ).(1)求证:fx y =f (x )-f (y );(2)若f (3)=1,且f (a )>f (a -1)+2,求a 的取值范围.22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x 2+2x +ax ,x ∈1,+∞). (1)当a =12时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.详解答案第一章 集合与函数概念(二) (函数的概念与基本性质) 名师原创·基础卷]1.D 解析:由2x -3>0得x >32.2.C 解析:如果x =2与函数y =f (x )有公共点,则只有一个公共点,因为自变量取一个值只对应一个函数值;若无交点,则没有公共点,此时的x =2不在y =f (x )的定义域内.3.C 解析:函数y =(x -2)2-3在2,+∞)上是增函数,所以最小值为f (2)=-3,又x ∈2,5],故最大值为f (5)=6.4.C 解析:∵x =-2<0,∴f (-2)=(-2)2=4. 又4>0,∴f (f (-2))=f (4)=4.5.C 解析:由f (x )=(x -2a )2-a 2,x ≤3a ,-(x -2a )2+a 2,x >3a ,可画出简图.分析知C 正确.6.B 解析:y =f (x +a )可由y =f (x )的图象向左或向右平移|a |个单位得到,因此,函数y =f (x +a )的值域与y =f (x )的值域相同.7.C 解析:设x +1=t ,则x =t -1,∴f (t )=3(t -1)+2=3t -1, ∴f (x )=3x -1,故选C.解题技巧:采用换元法求函数解析式是常用方法.换元时,一定注意自变量的取值范围的变化情况.8.C 解析:x 1<0,且x 1+x 2>0,∴x 1>-x 2. 又f (x )在(-∞,0)上为减函数,∴f (x 1)<f (-x 2). 又f (x )是偶函数,∴f (x 1)<f (x 2).9.D 解析:由反比例函数的图象知k <0,∴二次函数开口向下,排除A ,B ,又对称轴为x =1k <0,排除C.10.C 解析:由已知对任意x ∈(0,+∞),f (x )=aφ(x )+bg (x )+2≤5. 对任意x ∈(-∞,0),则-x ∈(0,+∞),且φ(x ),g (x )都是奇函数,有f (-x )=aφ(-x )+bg (-x )+2≤5.即-aφ(x )-bg (x )+2≤5, ∴aφ(x )+bg (x )≥-3.∴f (x )=aφ(x )+bg (x )+2≥-3+2=-1.11.A 解析:因为函数在3,6]上是增函数,所以f (6)=8,f (3)=-1,又函数f (x )为奇函数,所以2f (-6)+f (-3)=-2f (6)-f (3)=-2×8+1=-15,故选A.12.D 解析:∵f (x )为奇函数,∴f (x )=-f (-x ),∴f (x )-f (-x )x =2f (x )x <0,即f (x )<0,x >0或f (x )>0,x <0.因为f (x )是奇函数且在(0,+∞)上是增函数,故f (x )在(-∞,0)上是增函数.由f (1)=0知f (-1)=0,∴f (x )<0,x >0可化为f (x )<f (-1),x >0,∴0<x <1;f (x )>0,x <0可化为f (x )>f (1),x <0,∴-1<x <0.13.-1,-12 解析:由-1<2x +1<0,解得-1<x <-12,故函数f (2x +1)的定义域为-1,-12. 解题技巧:已知f (x )的定义域为a ,b ],求f (g (x ))的定义域,可从a ≤g (x )≤b 中解得x 的取值范围,即为f (g (x ))的定义域.14.①②③ 解析:令x =y =0,得f (0)=0;令x =2,y =1,得f (3)=f (2)+f (1)=3f (1);令x =y =12,得f (1)=2f 12,∴f12=12f (1); 令y =-x ,得f (0)=f (x )+f (-x ),即f (-x )=-f (x ), ∴f (-x )·f (x )=-f (x )]2≤0.15.-2x 2+4 解析:f (x )=(x +a )(bx +2a )=bx 2+(2a +ab )x +2a 2为偶函数,则2a +ab =0,∴a =0或b =-2.又f (x )的值域为(-∞,4],∴a ≠0,b =-2,∴2a 2=4. ∴f (x )=-2x 2+4.16.a ≥52或a ≤32 解析:函数f (x )的对称轴为x =2a -12=a -12,∵函数在(1,2)上单调,∴a -12≥2或a -12≤1,即a ≥52或a ≤32.17.解:(1)∵f (0)=0,f (2)=0,∴m 2-5m +4=0,m -m 2=0,∴m =1. (2)∵y =f (x )在2,+∞)为增函数, ∴对称轴x =-2(m -2)2≤2, ∴m ≥0.18.(1)解:由1-x 2≠0得x ≠±1, ∴f (x )的定义域为{x |x ≠±1,x ∈R }.(2)解:f (x )是偶函数,证明如下:设x ∈{x |x ≠±1,x ∈R },则-x ∈{x |x ≠±1,x ∈R }. ∵f (-x )=1+(-x )21-(-x )2=1+x 21-x 2=f (x ), ∴f (x )是偶函数.(3)证明:∵f1x =1+1x 21-1x 2=1+1x 21-1x 2=x 2+1x 2-1=-1+x 21-x 2= -f (x ),∴f1x =-f (x )成立.19.解:(1)由题意可知-2<x -1<2,-2<3-2x <2,∴-1<x <3,12<x <52.解得12<x <52.故函数f (x )的定义域为12,52.(2)由g (x )≤0,得f (x -1)+f (3-2x )≤0, ∴f (x -1)≤-f (3-2x ).∵f (x )为奇函数,∴f (x -1)≤f (2x -3). 而f (x )在(-2,2)上单调递减,∴x -1≥2x -3,12<x <52.解得12<x ≤2.∴g (x )≤0的解集为12,2.20.解:(1)当x <0时,-x >0, ∴f (-x )=(-x )2-2(-x )=x 2+2x .又f (x )是定义在R 上的偶函数, ∴f (-x )=f (x ).∴当x <0时,f (x )=x 2+2x .(2)由(1)知,f (x )=x 2-2x (x ≥0),x 2+2x (x <0).作出f (x )的图象如图所示.由图得函数f (x )的递减区间是(-∞,-1],0,1]. f (x )的递增区间是-1,0],1,+∞).21.(1)证明:∵f (x )=fx y ·y =fx y +f (y )(y ≠0),∴fx y =f (x )-f (y ). (2)解:∵f (3)=1,∴f (9)=f (3·3)=f (3)+f (3)=2. ∴f (a )>f (a -1)+2=f (a -1)+f (9)=f 9(a -1)]. 又f (x )在定义域(0,+∞)上为增函数, ∴a >0,a -1>0,a >9(a -1),∴1<a <98.22.解:(1)当a =12时,f (x )=x +12x +2,设x 2>x 1>1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+12x 2+2- x 1+12x 1+2 =(x 2-x 1)+x 1-x 22x 1x 2=(x 2-x 1)1-12x 1x 2. ∵x 2>x 1>1,∴x 2-x 1>0,12x 1x 2<12,1-12x 1x 2>0,∴f (x 2)-f (x 1)>0,∴f (x )在1,+∞]上单调递增.∴f (x )在区间1,+∞)上的最小值为f (1)=72. (2)在区间1,+∞)上,f (x )=x 2+2x +ax>0恒成立, 等价于x 2+2x +a >0恒成立. 设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞).∵y =x 2+2x +a =(x +1)2+a -1在1,+∞)上单调递增, ∴当x =1时,y min =3+a .于是,当且仅当y min =3+a >0时,f (x )>0恒成立. ∴a >-3.解题技巧:不等式的恒成立问题常转化为函数的最值问题,分离参数法是求解此类问题的常用方法.B 卷数学班级:________姓名:________得分:________第一章集合与函数概念(二)(函数的概念与基本性质)(时间:120分钟 满分:150分)第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60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.下列四组函数中,表示同一函数的是()A.y=x-1与y=(x-1)2B.y=x-1与y=x-1 x-1C.y=4lg x与y=2lg x2D.y=lg x-2与y=lgx 1002.已知f:x→x2是集合A到集合B={0,1,4}的一个映射,则集合A中的元素个数最多有()A.3个B.4个C.5个D.6个3.函数f(x)=x+1x-1的定义域是()A.-1,1) B.-1,1)∪(1,+∞) C.-1,+∞) D.(1,+∞)4.函数y=2--x2+4x的值域是()A.-2,2] B.1,2]C.0,2] D.-2,2]5.已知f (x )的图象如图,则f (x )的解析式为( )A .f (x )=1,0≤x ≤1-x -2,1<x ≤2B .f (x )=-1,0≤x ≤1x +2,1<x ≤2C .f (x )=-1,0≤x ≤1x -2,1<x ≤2 D .f (x )=-1,0≤x ≤1-x +2,1<x ≤26.定义两种运算:a ⊕b =a 2-b 2,a b =(a -b )2,则函数f (x )=2⊕x (x 2)-2的解析式为( )A .f (x )=4-x 2x ,x ∈-2,0)∪(0,2]B .f (x )=x 2-4x ,x ∈(-∞,-2]∪2,+∞)C .f (x )=-x 2-4x ,x ∈(-∞,-2]∪2,+∞)D .f (x )=-4-x 2x ,x ∈-2,0)∪(0,2]7.函数f (x )=1x -x 的图象关于( )A .坐标原点对称B .x 轴对称C .y 轴对称D .直线y =x 对称8.设f (x )是定义在-6,6]上的偶函数,且f (4)>f (1),则下列各式一定成立的是( )A .f (0)<f (6)B .f (4)>f (3)C .f (2)>f (0)D .f (-1)<f (4)9.若奇函数f (x )在1,3]上为增函数,且有最小值0,则它在-3,-1]上( )A .是减函数,有最小值0B .是增函数,有最小值0C .是减函数,有最大值0D .是增函数,有最大值010.已知函数f (x )=a x (x <0),(a -3)x +4a (x ≥0),满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则a 的取值范围是( ) A.0,14 B .(0,1) C.14,1 D .(0,3)11.若f (x )是R 上的减函数,且f (x )的图象经过点A (0,4)和点B (3,-2),则当不等式|f (x +t )-1|<3的解集为(-1,2)时,t 的值为( )A .0B .-1C .1D .212.已知函数y =f (x )满足:①y =f (x +1)是偶函数;②在1,+∞)上为增函数.若x 1<0,x 2>0,且x 1+x 2<-2,则f (-x 1)与f (-x 2)的大小关系是( )A .f (-x 1)>f (-x 2)B .f (-x 1)<f (-x 2)C .f (-x 1)=f (-x 2)D .无法确定第Ⅱ卷 (非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,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 )=ax 7+bx -2,且f (2 014)=10,则f (-2 014)的值为________.14.若函数f (x )=ax +1x +2在x ∈(-2,+∞)上单调递减,则实数a 的取值范围是________.15.已知函数f (x )=x +3x +1,记f (1)+f (2)+f (4)+f (8)+f (16)=m ,f12+f 14+f 18+f116=n ,则m +n =________. 16.设a 为常数且a <0,y =f (x )是定义在R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=x +a 2x -2.若f (x )≥a 2-1对一切x ≥0都成立,则a 的取值范围为________.三、解答题(本大题共6个小题,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.(本小题满分10分)(1)已知f (x -2)=3x -5,求f (x );(2)若f (f (f (x )))=27x +26,求一次函数f (x )的解析式.18.(本小题满分12分) 已知f (x )=1x -1,x ∈2,6].(1)证明:f (x )是定义域上的减函数; (2)求f (x )的最大值和最小值.19.(本小题满分12分)某公司生产一种电子仪器的固定成本为20 000元,每生产一台仪器需增加投入100元,已知总收益满足函数:R (x )=400x -12x 2,0≤x ≤400,80 000,x >400,其中x 是仪器的月产量.(1)将利润f (x )表示为月产量x 的函数;(2)当月产量x为何值时,公司所获利润最大?最大利润是多少元?(总收益=总成本+利润)20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x2+2ax+2,x∈-5,5].(1)当a=-1时,求函数的最大值和最小值;(2)若y=f(x)在区间-5,5]上是单调函数,求实数a的取值范围.21.(本小题满分12分)已知二次函数f(x)=ax2+bx(a,b∈R),若f(1)=-1且函数f(x)的图象关于直线x=1对称.(1)求a,b的值;(2)若函数f(x)在k,k+1](k≥1)上的最大值为8,求实数k的值.22.(本小题满分12分)已知二次函数f(x)的图象过点(0,4),对任意x满足f(3-x)=f(x),且有最小值7 4.(1)求f(x)的解析式;(2)求函数h(x)=f(x)-(2t-3)x在区间0,1]上的最小值,其中t∈R;(3)在区间-1,3]上,y=f(x)的图象恒在函数y=2x+m的图象上方,试确定实数m的范围.详解答案第一章集合与函数概念(二)(函数的概念与基本性质)名校好题·能力卷]1.D 解析:∵y =x -1与y =(x -1)2=|x -1|的对应关系不同,∴它们不是同一函数;y =x -1(x ≥1)与y =x -1x -1(x >1)的定义域不同,∴它们不是同一函数;又y =4lg x (x >0)与y =2lg x 2(x ≠0)的定义域不同,因此它们也不是同一函数,而y =lg x -2(x >0)与y =lg x 100=lg x -2(x >0)有相同的定义域、值域与对应关系,因此它们是同一函数.2.C 解析:令x 2=0,1,4,解得x =0,±1,±2.故选C.3.B 解析:由x +1≥0,x -1≠0,解得x ≥-1,且x ≠1.4.C 解析:令t =-x 2+4x ,x ∈0,4],∴t ∈0,4].又∵y 1=x ,x∈0,+∞)是增函数∴ t ∈0,2],-t ∈-2,0],∴y ∈0,2].故选C.5.C 解析:当0≤x ≤1时,f (x )=-1;当1<x ≤2时,设f (x )=kx +b (k ≠0),把点(1,-1),(2,0)代入f (x )=kx +b (k ≠0),则f (x )=x -2.所以f (x )=-1,0≤x ≤1,x -2,1<x ≤2.故选C.6.D 解析:f (x )=2⊕x (x 2)-2=22-x 2(x -2)2-2=4-x 2|x -2|-2.由4-x 2≥0,|x -2|-2≠0,得-2≤x ≤2且x ≠0.∴f (x )=-4-x 2x . 7.A 解析:函数f (x )的定义域关于原点对称,又∵f (-x )=1-x+x =-1x -x =-f (x ),∴f (x )为奇函数,其图象关于坐标原点对称. 8.D 解析:∵f (x )是定义在-6,6]上的偶函数,∴f (-1)=f (1).又f (4)>f (1),f (4)>f (-1).9.D 解析:因为奇函数f (x )在1,3]上为增函数,且有最小值0,所以f (x )在-3,-1]上是增函数,且有最大值0.10.A 解析:由于函数f (x )=a x (x <0),(a -3)x +4a (x ≥0)满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,所以该函数为R 上的减函数,所以0<a <1,a -3<0,4a ≤a 0,解得0<a ≤14.解题技巧:本题主要考查了分段函数的单调性,解决本题的关键是利用好该函数为R 上的减函数这一条件.应特别注意隐含条件“a 0≥4a ”.11.C 解析:由不等式|f (x +t )-1|<3,得-3<f (x +t )-1<3,即-2<f (x +t )<4.又因为f (x )的图象经过点A (0,4)和点B (3,-2),所以f (0)=4,f (3)=-2,所以f (3)<f (x +t )<f (0).又f (x )在R 上为减函数,则3>x +t >0,即-t <x <3-t ,解集为(-t,3-t ).∵不等式的解集为(-1,2),∴-t =-1,3-t =2,解得t =1.故选C.12.A 解析:由y =f (x +1)是偶函数且把y =f (x +1)的图象向右平移1个单位可得函数y =f (x )的图象,所以函数y =f (x )的图象关于x =1对称,即f (2+x )=f (-x ).因为x 1<0,x 2>0,且x 1+x 2<-2,所以2<2+x 2<-x 1.因为函数在1,+∞)上为增函数,所以f (2+x 2)<f (-x 1),即f (-x 1)>f (-x 2),故选A.13.-14 解析:设g (x )=ax 7+bx ,则g (x )是奇函数,g (-2 014)=-g (2 014).∵f (2 014)=10且f (2 014)=g (2 014)-2,∴g (2 014)=12,∴g (-2 014)=-12,∴f (-2 014)=g (-2 014)-2,∴f (-2 014)=-14.14.a <12 解析:f (x )=ax +1x +2=a +1-2a x +2.∵y =1x +2在x ∈(-2,+∞)上是减函数,∴1-2a >0,∴a <12.15.18 解析:因为函数f (x )=x +3x +1,所以f 1x =1+3x x +1. 又因为f (x )+f 1x =4(x +1)x +1=4, f (1)+f (2)+f (4)+f (8)+f (16)+f 12+f 14+f 18+f116 =f (1)+f (2)+f 12+f (4)+f 14+f (8)+f 18+f (16)+f116=f (1)+4×4=18,所以m +n =18.解题技巧:本题主要考查了学生的观察、归纳、推理的能力,解决本题的关键是挖掘出题目中隐含的规律f (x )+f1x =4. 16.-1≤a <0 解析:当x =0时,f (x )=0,则0≥a 2-1,解得-1≤a ≤1,所以-1≤a <0.当x >0时,-x <0,f (-x )=-x +a 2-x-2,则f (x )=-f (-x )=x +a 2x +2.由对数函数的图象可知,当x =a 2=|a |=-a 时,有f (x )min =-2a +2,所以-2a +2≥a 2-1,即a 2+2a -3≤0,解得-3≤a ≤1.又a <0, 所以-3≤a <0.综上所述,-1≤a <0.17.解:(1)令t =x -2,则x =t +2,t ∈R ,由已知有f (t )=3(t +2)-5=3t +1,故f (x )=3x +1.(2)设f (x )=ax +b (a ≠0),f (f (x ))=a 2x +ab +b ,f (f (f (x )))=a (a 2x +ab +b )+b =a 3x +a 2b +ab +b ,∴a 3=27,a 2b +ab +b =26, 解得a =3,b =2.则f (x )=3x +2.18.(1)证明:设2≤x 1<x 2≤6,则f (x 1)-f (x 2)=1x 1-1-1x 2-1=x 2-x 1(x 1-1)(x 2-1), 因为x 1-1>0,x 2-1>0,x 2-x 1>0,所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).所以f (x )是定义域上的减函数.(2)由(1)的结论可得,f (x )min =f (6)=15,f (x )max =f (2)=1.19.解:(1)当0≤x ≤400时,f (x )=400x -12x 2-100x -20 000=-12x 2+300x -20 000.当x >400时,f (x )=80 000-100x -20 000=60 000-100x ,所以f (x )= -12x 2+300x -20 000,0≤x ≤400,60 000-100x ,x >400.(2)当0≤x ≤400时, f (x )=-12x 2+300x -20 000=-12(x -300)2+25 000;当x =300时,f (x )max =25 000;当x >400时,f (x )=60 000-100x <f (400)=20 000<25 000;所以当x =300时,f (x )max =25 000.故当月产量x 为300台时,公司获利润最大,最大利润为25 000元.20.解:(1)当a =-1时,f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1.又因为x ∈-5,5].所以函数的最大值为37,最小值为1.(2)若y =f (x )在区间-5,5]上是单调函数,则有-a ≤-5或-a ≥5解得a ≤-5或a ≥5.解题技巧:本题主要考查了二次函数在给定区间上的最值与单调性.解决本题的关键是确定对称轴和区间端点的关系.注意分类讨论.21.解:(1)由题意可得f (1)=a +b =-1且-b 2a =1,解得a =1,b =-2.(2)f (x )=x 2-2x =(x -1)2-1.因为k ≥1,所以f (x )在k ,k +1]上单调递增,所以f (x )max =f (k +1)=(k +1)2-2(k +1)=8,解得k =±3.又k ≥1,所以k =3.22.解:(1)由题知二次函数图象的对称轴为x =32,又最小值是74,则可设f (x )=ax -322+74(a ≠0), 又图象过点(0,4),则a0-322+74=4,解得a =1. ∴f (x )=x -322+74=x 2-3x +4. (2)h (x )=f (x )-(2t -3)x =x 2-2tx +4=(x -t )2+4-t 2,其对称轴x =t .①t ≤0时,函数h (x )在0,1]上单调递增,最小值为h (0)=4; ②当0<t <1时,函数h (x )的最小值为h (t )=4-t 2;③当t ≥1时,函数h (x )在0,1]上单调递减,最小值为h (1)=5-2t ,所以h (x )min = 4,t ≤0,4-t 2,0<t <1,5-2t ,t ≥1.(3)由已知:f (x )>2x +m 对x ∈-1,3]恒成立, ∴m <x 2-5x +4对x ∈-1,3]恒成立. ∴m <(x 2-5x +4)min (x ∈-1,3]).∵g (x )=x 2-5x +4在x ∈-1,3]上的最小值为-94, ∴m <-94.。
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课时分层提升练十一函数与方程(25分钟50分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.若函数f(x)=ax+b有一个零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点是( )A.0,2B.0,C.0,-D.2,-【解析】选C.由题意知2a+b=0,即b=-2a.令g(x)=bx2-ax=0得x=0或x==-.2.(2017·成都模拟)若函数f(x)的零点与g(x)=4x+2x-2的零点之差的绝对值不超过0.25,则f(x)可以是( )A.f(x)=8x-2B.f(x)=(x+1)2C.f(x)=e x-1D.f(x)=ln【解析】选A.因为g(0)=-1<0,g=1>0,所以g(0)·g<0,所以g(x)的零点在内,因为f(x)=8x-2的零点为,故选A.3.(2017·定州模拟)函数f(x)=e x+3x的零点个数是( )A.0B.1C.2D.3【解析】选B.由已知得f′(x)=e x+3>0,所以f(x)在R上单调递增,又f(-1)=e-1-3<0,f(1)=e+3>0,所以f(x)的零点个数是1.【加固训练】函数f(x)=2x|log0.5x|-1的零点个数为( )A.1B.2C.3D.4【解析】选B.当0<x<1时,f(x)=2x log0.5x-1,令f(x)=0,则log0.5x=.由y=log0.5x,y=的图象知,在(0,1)内有一个交点,即f(x)在(0,1)上有一个零点.当x>1时,f(x)=-2x log0.5x-1=2x log2x-1,令f(x)=0得log2x=,由y=log2x,y=的图象知在(1,+∞)上有一个交点,即f(x)在(1,+∞)上有一个零点.4.已知三个函数f(x)=2x+x,g(x)=x-2,h(x)=log2x+x的零点依次为a,b,c,则( )A.a<b<cB.a<c<bC.b<a<cD.c<a<b【解析】选B.由于f(-1)=-1=-<0,f(0)=1>0,且f(x)为R上的增函数.故f(x)=2x+x的零点a∈(-1,0).因为g(2)=0,所以g(x)的零点b=2;因为h=-1+=-<0,h(1)=1>0,且h(x)为(0,+∞)上的增函数,所以h(x)的零点c∈,因此a<c<b.【一题多解】本题还可以采用如下方法:选B.由f(x)=0得2x=-x;由h(x)=0得log2x=-x,作出函数y=2x,y=log2x和y=-x的图象(如图).由图象易知a<0,0<c<1,而b=2,故a<c<b.二、填空题(每小题5分,共10分)5.(2017·九江模拟)函数f(x)对一切x∈R都有f=f,并且方程f(x)=0有三个实根,则这三个实根的和为.【解析】因为函数f(x)的图象关于直线x=对称,所以方程f(x)=0有三个实根时,一定有一个根是,另外两个根关于直线x=对称,且和为1,故方程f(x)=0的三个实根的和为.答案:【加固训练】(2017·漳州模拟)已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-m有3个零点,则实数m的取值范围是.【解析】画出f(x)=的图象,如图.由于函数g(x)=f(x)-m有3个零点,结合图象得:0<m<1,即m∈(0,1). 答案:(0,1)6.若函数f(x)=lnx+2x-6的零点x0∈(k,k+1),则整数k的值为.【解析】因为f(2)=ln2-2<0,f(3)=ln3>0,所以f(x)=lnx+2x-6存在零点x0∈(2,3).因为f(x)=lnx+2x-6在定义域(0,+∞)上单调递增,所以f(x)=lnx+2x-6存在唯一的零点x0∈(2,3),则整数k=2.答案:2三、解答题(每小题10分,共20分)7.(2017·石家庄模拟)已知函数f(x)=3x,且f(a+2)=18,g(x)=3ax-4x 的定义域为区间.(1)求g(x)的解析式.(2)判断g(x)的单调性.(3)若方程g(x)=m有解,求m的取值范围.【解析】(1)因为f(a+2)=18,即3a+2=18,所以3a=2,所以g(x)=2x-4x.(2)g′(x)=2x ln2-4x ln4=2x ln2(1-2x+1).因为x∈,所以2x+1∈,所以1-2x+1≤0,又2x>0,ln2>0,所以g′(x)≤0(仅当x=-1时取“=”),所以g(x)在上是减函数.(3)由m=g(x)=2x-4x,得g(1)≤m≤g(-1),所以-2≤m≤.【加固训练】已知函数f(x)=4x+m·2x+1有且仅有一个零点,(1)求m的取值范围.(2)求函数的零点.【解析】(1)因为f(x)=4x+m·2x+1有且仅有一个零点,即方程(2x)2+m·2x+1=0仅有一个实根.设2x=t(t>0),则t2+mt+1=0.当Δ=0时,即m2-4=0,所以m=-2时,t=1;m=2时,t=-1(不合题意,舍去). 所以2x=1,x=0符合题意.当Δ>0时,即m>2或m<-2时,t2+mt+1=0有两正或两负根,即f(x)有两个零点或没有零点.所以这种情况不符合题意.综上可知:当m=-2时,f(x)有唯一零点.(2)由(1)可知,该函数的零点为x=0.8.(2017·徐州模拟)已知y=f(x)是定义域为R的奇函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)=x2-2x.(1)写出函数y=f(x)的解析式.(2)若方程f(x)=a恰有3个不同的解,求a的取值范围.【解析】(1)当x∈(-∞,0)时,-x∈(0,+∞).因为y=f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-2(-x)]=-x2-2x,所以f(x)=(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)=x2-2x=(x-1)2-1,最小值为-1;当x∈(-∞,0)时,f(x)=-x2-2x=1-(x+1)2,最大值为1.所以据此可作出函数y=f(x)的图象(如图所示),根据图象,若方程f(x)=a 恰有3个不同的解,则a的取值范围是(-1,1).(20分钟40分)1.(5分)(2017·荆州模拟)f(x)是定义在R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=2016x+log2016x,则函数f(x)的零点的个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4【解析】选C.因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0.结合函数的图象,可知函数y=2016x和函数y=-log2016x的图象在第一象限有一个交点,所以函数f(x)有一个正的零点,根据奇函数图象的对称性,有一个负的零点,所以函数有三个零点.2.(5分)已知a是函数f(x)=2x-lo x的零点,若0<x 0<a,则f(x0)的值满足( )A.f(x0)=0B.f(x0)<0C.f(x0)>0D.f(x0)的符号不确定【解析】选B.函数f(x)=2x+log2x在(0,+∞)上是增函数,故零点是唯一的,又0<x0<a,则f(x0)<f(a)=0.3.(5分)(2017·邯郸模拟)已知f(x)=且函数y=f(x)+ax恰有3个不同的零点,则实数a的取值范围是. 【解析】当x<0时,f(x)=(x+1)2-,把函数f(x)在[-1,0)上的图象向右平移一个单位即得函数y=f(x)在[0,1)上的图象,继续右移可得函数f(x)在[0,+∞)上的图象.如果函数y=f(x)+ax恰有3个不同的零点,即函数y=f(x),y=-ax的图象有三个不同的公共点,实数a应满足-a<-或≤a<,即a>或-<a≤. 故实数a的取值范围是∪.答案:∪4.(12分)已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.(1)求k的值.(2)设g(x)=log4,若函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.【解析】(1)由函数f(x)是偶函数可知:f(x)=f(-x),所以log4(4x+1)+kx=log4(4-x+1)-kx,log4=-2kx,即x=-2kx对一切x∈R恒成立,所以k=-.(2)函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,即方程log4(4x+1)-x=log4有且只有一个实根,化简得:方程2x+=a·2x-a有且只有一个实根,令t=2x>0,则方程(a-1)t2-at-1=0有且只有一个正根.①a=1⇒t=-,不合题意;②a≠1,Δ=0⇒a=或-3,若a=⇒t=-2,不合题意;若a=-3⇒t=;③一个正根与一个负根,Δ>0且<0⇒a>1.综上:实数a的取值范围是{-3}∪(1,+∞).5.(13分)(2017·石家庄模拟)已知函数f(x)=-x2+2ex+m-1,g(x)=x+(x>0).(1)若y=g(x)-m有零点,求m的取值范围.(2)确定m的取值范围,使得g(x)-f(x)=0有两个相异实根.【解析】(1)因为g(x)=x+≥2=2e,等号成立的条件是x=e,故g(x)的值域是[2e,+∞),因而只需m≥2e,则y=g(x)-m就有零点.【一题多解】本题还可以采用以下方法:作出g(x)=x+(x>0)的大致图象如图.可知若使y=g(x)-m有零点,则只需m≥2e.(2)若g(x)-f(x)=0有两个相异实根,即g(x)与f(x)的图象有两个不同的交点,作出g(x)=x+(x>0)的大致图象如图.因为f(x)=-x2+2ex+m-1=-(x-e)2+m-1+e2.所以其图象的对称轴为x=e,开口向下,最大值为m-1+e2.故当m-1+e2>2e,即m>-e2+2e+1时,g(x)与f(x)有两个交点,即g(x)-f(x)=0有两个相异实根.所以m的取值范围是(-e2+2e+1,+∞).关闭Word文档返回原板块。
第三章单元测试卷一、单项选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.函数f(x)=x -1x -2的定义域为( ) A .(1,+∞) B .[1,+∞) C .[1,2) D .[1,2)∪(2,+∞)2.德国数学家狄利克雷在数学上做出了名垂史册的重大贡献,函数D(x)=⎩⎪⎨⎪⎧0,x ∉Q 1,x∈Q是以他名字命名的函数,则D(D(π))=( )A .1B .0C .πD .-13.已知f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=2x 2-2x +1,则f(-1)=( )A .3B .-3C .2D .-24.若函数y =f(x)的定义域是[0,2],则函数g(x)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2x +1的定义域是( )A .[-4,0]B .[-4,0)C .[-4,-1)∪(-1,0]D .(-4,0)5.若幂函数y =(m 2-3m +3)xm -2的图象不过原点,则m 的取值X 围为( )A .1≤m≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =16.已知函数f(x)是定义在R 上的偶函数,x ≥0时,f (x )=x 2-2x ,则函数f (x )在R 上的解析式是( )A .f (x )=-x (x -2)B .f (x )=x (|x |-2)C .f (x )=|x |(x -2)D .f (x )=|x |(|x |-2)7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤0,1,x >0,若f (x -4)>f (2x -3),则实数x 的取值X 围是( )A .(-1,+∞) B.(-∞,-1)C .(-1,4)D .(-∞,1)8.甲、乙二人从A 地沿同一方向去B 地,途中都使用两种不同的速度v 1与v 2(v 1<v 2),甲前一半的路程使用速度v 1,后一半的路程使用速度v 2;乙前一半的时间使用速度v 1,后一半的时间使用速度v 2,关于甲、乙二人从A 地到达B 地的路程与时间的函数图象及关系,有如图所示的四个不同的图示分析(其中横轴t 表示时间,纵轴s 表示路程,C 是AB 的中点),则其中可能正确的图示分析为( )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.关于函数f (x )=-x 2+2x +3的结论正确的是( )A .定义域、值域分别是[-1,3],[0,+∞) B.单调增区间是(-∞,1] C .定义域、值域分别是[-1,3],[0,2] D .单调增区间是[-1,1] 10.已知f (2x -1)=4x 2,则下列结论正确的是( ) A .f (3)=9 B .f (-3)=4 C .f (x )=x 2D .f (x )=(x +1)211.关于定义在R 上的函数f (x ),下列命题正确的是( ) A .若f (x )满足f (2 018)>f (2 017),则f (x )在R 上不是减函数 B .若f (x )满足f (-2)=f (2),则函数f (x )不是奇函数C .若f (x )在区间(-∞,0)上是减函数,在区间[0,+∞)也是减函数,则f (x )在R 上是减函数D .若f (x )满足f (-2 018)≠f (2 018),则函数f (x )不是偶函数12.定义在R 上的函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y ),当x <0时,f (x )>0,则函数f (x )满足( )A .f (0)=0B .y =f (x )是奇函数C .f (x )在[m ,n ]上有最大值f (n )D .f (x -1)>0的解集为(-∞,1)三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.14.长为4,宽为3的矩形,当长增加x ,宽减少x2时,面积达到最大,此时x 的值为________.15.定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x ≥0,f (x )=x 2-2x +a ,则a =________,f (-3)=________.(本题第一空2分,第二空3分)16.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +a ,x >1,3-2a x -1,x ≤1是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值X围为________.四、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知函数f (x )=2x -1x +1,x ∈[3,5].(1)判断f (x )在区间[3,5]上的单调性并证明; (2)求f (x )的最大值和最小值.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+1x,x >1,x 2+1,-1≤x ≤1,2x +3,x <-1.(1)求f (f (-2))的值; (2)若f (a )=32,求a .19.(本小题满分12分)已知幂函数f (x )=x -2m 2-m +3,其中m ∈{x |-2<x <2,x ∈Z }满足:(1)在区间(0,+∞)上是增函数; (2)对任意的x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0.求同时满足条件(1)(2)的幂函数f (x )的解析式,并求当x ∈[0,3]时,f (x )的值域.20.(本小题满分12分)设f(x)为定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=-(x-2)2+2.(1)求函数f(x)在R上的解析式;(2)在直角坐标系中画出函数f(x)的图象;(3)若方程f(x)-k=0有四个解,某某数k的取值X围.21.(本小题满分12分)如图所示,A、B两城相距100 km,某天然气公司计划在两地之间建一天然气站D给A、B两城供气.已知D地距A城x km,为保证城市安全,天然气站距两城市的距离均不得少于10 km.已知建设费用y(万元)与A、B两地的供气距离(km)的平方和成正比,当天然气站D距A城的距离为40 km时,建设费用为1300万元.(供气距离指天然气站到城市的距离)(1)把建设费用y(万元)表示成供气距离x(km)的函数,并求定义域;(2)天然气供气站建在距A城多远,才能使建设费用最小,最小费用是多少?22.(本小题满分12分)已知f(x)的定义域为(0,+∞),且满足f(2)=1,f(xy)=f(x)+f(y),又当x2>x1>0时,f(x2)>f(x1).(1)求f(1),f(4),f(8)的值;(2)若有f(x)+f(x-2)≤3成立,求x的取值X围.第三章单元测试卷1.解析:根据题意有⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥1且x ≠2.答案:D2.解析:∵函数D (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,x ∉Q 1,x ∈Q,∴D (π)=0,D (D (π))=D (0)=1.故选A.答案:A3.解析:令x =1,得f (1)+g (1)=1,令x =-1,得f (-1)+g (-1)=5,两式相加得:f (1)+f (-1)+g (1)+g (-1)=6.又∵f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,∴f (-1)=f (1),g (-1)=-g (1).∴2f (-1)=6, ∴f (-1)=3,故选A. 答案:A4.解析:∵y =f (x )的定义域是[0,2],∴要使g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2x +1有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧0≤-x2≤2,x +1≠0,∴-4≤x ≤0且x ≠-1.∴g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2x +1的定义域为[-4,-1)∪(-1,0].答案:C5.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧m -2≤0,m 2-3m +3=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≤2,m =1或m =2,∴m =1或m =2.答案:B6.解析:设x <0,则-x >0,f (x )=f (-x )=x 2-2(-x )=x 2+2x .故f (x )=|x |(|x |-2).答案:D 7.解析:f (x )的图象如图.由图知, 若f (x -4)>f (2x -3), 则⎩⎪⎨⎪⎧x -4<0,x -4<2x -3,解得-1<x <4.故实数x 的取值X 围是(-1,4). 答案:C8.解析:由题意可知,开始时,甲、乙速度均为v 1,所以图象是重合的线段,由此排除C ,D.再根据v 1<v 2可知两人的运动情况均是先慢后快,图象是折线且前“缓”后“陡”,故图示A 分析正确.答案:A9.解析:f (x )=-x 2+2x +3则定义域满足:-x 2+2x +3≥0解得:-1≤x ≤3 即定义域为[-1,3]考虑函数y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4在-1≤x ≤3上有最大值4,最小值0. 在[-1,1]上单调递增,在(1,3]上单调递减.故f (x )=-x 2+2x +3的定义域为[-1,3],值域为[0,2],在[-1,1]上单调递增,在(1,3]上单调递减.故选CD. 答案:CD10.解析:f (2x -1)=(2x -1)2+2(2x -1)+1,故f (x )=x 2+2x +1,故选项C 错误,选项D 正确;f (3)=16,f (-3)=4,故选项A 错误,选项B 正确.故选BD.答案:BD11.解析:由题意,对于A 中,由2 018>2 017,而f (2 018)>f (2 017),由减函数定义可知,f (x )在R 上一定不是减函数,所以A 正确;对于B 中,若f (x )=0,定义域关于原点对称,则f (-2)=f (2)=-f (2),则函数f (x )可以是奇函数,所以B 错误;对于C 中,由分段函数的单调性的判定方法,可得选项C 不正确;对于D 中,若f (x )是偶函数,必有f (-2 018)=f ( 2018),所以D 正确.故选AD.答案:AD12.解析:令x =y =0,则f (0)=f (0)+f (0),所以f (0)=0,故A 正确;再令y =-x ,代入原式得f (0)=f (x )+f (-x )=0,所以f (-x )=-f (x ),故该函数为奇函数,故B 正确;由f (x +y )=f (x )+f (y )得f (x +y )-f (x )=f (y ),令x 1<x 2,再令x 1=x +y ,x 2=x ,则y =x 1-x 2<0,结合x <0时,f (x )>0,所以f (x 1)-f (x 2)=f (x 1-x 2)>0,所以f (x 1)>f (x 2),所以原函数在定义域内是减函数,所以函数f (x )在[m ,n ]上递减,故f (n )是最小值,f (m )是最大值,故C 错误;又f (x -1)>0,即f (x -1)>f (0),结合原函数在定义域内是减函数可得,x -1<0,解得x <1,故D 正确.故选ABD.答案:ABD13.解析:若a >0,则2a +2=0,得a =-1,与a >0矛盾,舍去;若a ≤0,则a +1+2=0,得a =-3,所以实数a 的值等于-3.答案:-314.解析:由题意,S =(4+x )⎝ ⎛⎭⎪⎫3-x 2,即S =-12x 2+x +12,∴当x =1时,S 最大. 答案:115.解析:由定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x ≥0,f (x )=x 2-2x +a , 可得f (0)=a =0,当x ≥0,f (x )=x 2-2x , 则f (-3)=-f (3)=-(32-2×3)=-3. 答案:0 -316.解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -12+a -1,x >1,3-2ax -1,x ≤1显然函数f (x )在(1,+∞)上单调递增.故由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,a -1≥3-2a ×1-1,解得1≤a <32.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32 17.解析:(1)函数f (x )在[3,5]上为增函数,证明如下: 设x 1,x 2是[3,5]上的任意两个实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=2x 1-1x 1+1-2x 2-1x 2+1=3x 1-x 2x 1+1x 2+1.∵3≤x 1≤x 2≤5,∴x 1-x 2<0,x 1+1>0,x 2+1>0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴函数f (x )在[3,5]上为增函数. (2)由(1)知函数f (x )在[3,5]单调递增,所以 函数f (x )的最小值为f (x )min =f (3)=2×3-13+1=54,函数f (x )的最大值为f (x )max =f (5)=2×5-15+1=32.18.解析:(1)因为-2<-1,所以f (-2)=2×(-2)+3=-1, 所以f (f (-2))=f (-1)=2.(2)当a >1时,f (a )=1+1a =32,所以a =2>1;当-1≤a ≤1时,f (a )=a 2+1=32,所以a =±22∈[-1,1]; 当a <-1时,f (a )=2a +3=32,所以a =-34>-1(舍去).综上,a =2或a =±22. 19.解析:因为m ∈{x |-2<x <2,x ∈Z }, 所以m =-1,0,1.因为对任意的x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0, 即f (-x )=-f (x ),所以f (x )是奇函数.当m =-1时,f (x )=x 2只满足条件(1)而不满足条件(2); 当m =1时,f (x )=x 0,条件(1)(2)都不满足; 当m =0时,f (x )=x 3,条件(1)(2)都满足. 因此m =0,且f (x )=x 3在区间[0,3]上是增函数, 所以0≤f (x )≤27,故f (x )的值域为[0,27]. 20.解析:(1)若x <0,则-x >0,f (x )=f (-x ) =-(-x -2)2+2=-(x +2)2+2,则f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -22+2,x ≥0,-x +22+2,x <0.(2)图象如图所示,(3)由于方程f (x )-k =0的解就是函数y =f (x )的图象与直线y =k 的交点的横坐标,观察函数y =f (x )图象与直线y =k 的交点情况可知,当-2<k <2时,函数y =f (x )图象与直线y =k 有四个交点,即方程f (x )-k =0有四个解.21.解析:(1)由题意知D 地距B 城(100-x )km ,则⎩⎪⎨⎪⎧100-x ≥10,x ≥10,∴10≤x ≤90.设比例系数为k ,则y =k [x 2+(100-x )2](10≤x ≤90). 又x =40时,y =1 300,所以1 300=k (402+602),即k =14,所以y =14[x 2+(100-x )2]=12(x 2-100x +5 000)(10≤x ≤90).(2)由于y =12(x 2-100x +5 000)=12(x -50)2+1 250,所以当x =50时,y 有最小值为1 250万元.所以当供气站建在距A 城50 km 时,能使建设费用最小,最小费用是1 250万元. 22.解析:(1)f (1)=f (1)+f (1),所以f (1)=0,f (4)=f (2)+f (2)=1+1=2,f (8)=f (2)+f (4)=1+2=3.(2)因为f (x )+f (x -2)≤3, 所以f [x (x -2)]≤f (8),又因为对于函数f (x ),当x 2>x 1>0时,f (x 2)>f (x 1),所以f (x )在(0,+∞)上为增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -2>0,x x -2≤8,解得2<x ≤4.故x 的取值X 围为(2,4].。
第二章基本初等函数(Ⅰ)单元测试(B卷提升篇)(人教A版)参考答案与试题解析一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1.(2018秋•焦作期中)素数也叫质数,部分素数可写成“2n﹣1”的形式(n是素数),法国数学家马丁•梅森就是研究素数的数学家中成就很高的一位,因此后人将“2n﹣1”形式(n是素数)的素数称为梅森素数.已知第20个梅森素数为P=24423﹣1,第19个梅森素数为Q=24253﹣1,则下列各数中与最接近的数为()(参考数据:lg2≈0.3)A.1045B.1051C.1056D.1059【答案】解:2170.令2170=k,则lg2170=lgk,∴170lg2=lgk,又lg2≈0.3,∴51=lgk,即k=1051,∴与最接近的数为1051.故选:B.【点睛】本题考查有理指数幂的运算性质与对数的运算性质,是基础题.2.(2019春•玉林期末)若函数f(x)=a|2x﹣4|(a>0,a≠1),满足f(1),则f(x)的单调递减区间是()A.(﹣∞,2] B.[2,+∞)C.[﹣2,+∞)D.(﹣∞,﹣2]【答案】解:由f(1),得a2,于是a,因此f(x)=()|2x﹣4|.因为g(x)=|2x﹣4|在[2,+∞)上单调递增,所以f(x)的单调递减区间是[2,+∞).故选:B.【点睛】本题考查指数函数的单调性,复合函数的单调性,考查计算能力,是基础题.3.(2019•陆良县二模)已知a=30.2,b=log64,c=log32,则a,b,c的大小关系为()A.c<a<b B.c<b<a C.b<a<c D.b<c<a【答案】解:∵a=30.2>1,b=log64,c=log32,∵1<log26<log29,∴1>b>c,则a>b>c,故选:B.【点睛】本题考查了指数函数与对数函数的单调性、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.4.(2018秋•丰县期末)幂函数在(0,+∞)时是减函数,则实数m的值为()A.2或﹣1 B.﹣1 C.2 D.﹣2或1【答案】解:由于幂函数在(0,+∞)时是减函数,故有,解得m=﹣1,故选:B.【点睛】本题主要考查幂函数的定义和性质应用,属于基础题.5.(2019•山东模拟)已知函数f(x)=x﹣4,x∈(0,4),当x=a时,f(x)取得最小值b,则函数g(x)=a|x+b|的图象为()A.B.C.D.【答案】解:∵x∈(0,4),∴x+1>1∴f(x)=x﹣4x+15≥25=1,当且仅当x=2时取等号,此时函数有最小值1∴a=2,b=1,此时g(x)=2|x+1|,此函数可以看成函数y的图象向左平移1个单位结合指数函数的图象及选项可知A正确故选:A.【点睛】本题主要考察了基本不等式在求解函数的最值中的应用,指数函数的图象及函数的平移的应用是解答本题的关键6.(2018秋•道里区校级月考)若,则()A.x≥y B.x≤y C.xy≥1 D.xy≤1【答案】解:∵,∴即,令f(x),则f()∵f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(x)≥f(),∴,∴xy≥1故选:C.【点睛】本题主要考查了利用对数函数的单调性及复合函数单调性的应用,解题的关键是构造函数并能灵活利用函数的单调性.7.(2018秋•开福区校级月考)已知f(x)是定义在R上的单调函数,满足f[f(x)﹣e x]=1,且f(a)>f (b)>e,若log a b+log b a,则a与b的关系是()A.a=b3B.b=a3C.a=b4D.b=a4【答案】解:∵f(x)是定义在R上的单调函数,满足f[f(x)﹣e x]=1,∴f(x)﹣e x是一个常数,设a=f(x)﹣e x,则f(a)=1,由a=f(x)﹣e x,得f(x)=a+e x,令x=a,得f(a)=a+e a=1,解得a=0,∵f(a)>f(b)>e=f(1),∴a>b>1,∴log b a>1,∵log a b+log b a,∴log b a,解得log b a=4或log b a.(舍去),∴a=b4.故选:C.【点睛】本题考查两个实数的关系的求法,考查对数运算法则等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.8.(2018春•定州市校级期末)已知函数f(x)=log a(x2﹣2ax)在[4,5]上为增函数,则a的取值范围是()A.(1,4)B.(1,4] C.(1,2)D.(1,2]【答案】解:由题意可得g(x)=x2﹣2ax的对称轴为x=a①当a>1时,由复合函数的单调性可知,g(x)在[4,5]单调递增,且g(x)>0在[4,5]恒成立则∴1<a<2②0<a<1时,由复合函数的单调性可知,g(x)在[4,5]单调递增,且g(x)>0在[4,5]恒成立则此时a不存在综上可得,1<a<2故选:C.【点睛】本题主要考查了由对数函数及二次函数复合二次的复合函数的单调性的应用,解题中一定要注意对数的真数大于0这一条件的考虑.9.(2019•陆良县一模)已知函数f(x)=ln(|x|+1),则使得f(x)>f(2x﹣1)的x的取值范围是()A.B.C.(1,+∞)D.【答案】解:∵函数f(x)=ln(|x|+1)为定义域R上的偶函数,且在x≥0时,函数单调递增,∴f(x)>f(2x﹣1)等价为f(|x|)>f(|2x﹣1|),即|x|>|2x﹣1|,两边平方得x2>(2x﹣1)2,即3x2﹣4x+1<0,解得x<1;∴使得f(x)>f(2x﹣1)的x的取值范围是(,1).故选:A.【点睛】本题考查了函数的奇偶性与单调性的应用问题,也考查了转化思想的应用问题,是综合性题目.10.(2019•泸州模拟)设a,b,c都是正数,且3a=4b=6c,那么()A.B.C.D.【答案】解:由a,b,c都是正数,且3a=4b=6c=M,则a=log3M,b=log4M,c=log6M代入到B中,左边,而右边,左边等于右边,B正确;代入到A、C、D中不相等.故选:B.【点睛】考查学生利用对数定义解题的能力,以及换底公式的灵活运用能力.11.(2019春•沙坪坝区校级月考)函数f(x)=log2(ax2+2x+a)的值域为R,则实数a的取值范围为()A.[1,+∞)B.(0,1)C.[﹣1,1] D.[0,1]【答案】解:令g(x)=ax2+2x+a,因为函数f(x)=log2(ax2+2x+a)的值域为R,所以g(x)的值域包含(0,+∞).①当a=0时,g(x)=2x,值域为R⊇(0,+∞),成立.②当a≠0时,要使g(x)的值域包含(0,+∞),则,解得0<a≤1,综上,a∈[0,1].故选:D.【点睛】本题考查了对数函数的值域,二次函数的性质,二次不等式的解法.考查分析解决问题的能力,属于中档题.12.(2018•保定一模)已知函数f(x)既是二次函数又是幂函数,函数g(x)是R上的奇函数,函数,则h(2018)+h(2017)+h(2016)+…+h(1)+h(0)+h(﹣1)+…h(﹣2016)+h(﹣2017)+h(﹣2018)=()A.0 B.2018 C.4036 D.4037【答案】解:函数f(x)既是二次函数又是幂函数,∴f(x)=x2,∴f(x)+1为偶函数;函数g(x)是R上的奇函数,m(x)为定义域R上的奇函数;函数,∴h(x)+h(﹣x)=[1]+[1]=[]+2=2,∴h(2018)+h(2017)+h(2016)+…+h(1)+h(0)+h(﹣1)+…+h(﹣2016)+h(﹣2017)+h(﹣2018)=[h(2018)+h(﹣2018)]+[h(2017)+h(﹣2017)]+…+[h(1)+h(﹣1)]+h(0)=2+2+…+2+1=2×2018+1=4037.故选:D.【点睛】本题考查了函数的奇偶性与应用问题,是中档题.二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.(2019春•福州期末)已知函数y=3a x﹣9(a>0且a≠1)恒过定点A(m,n),则log m n=.【答案】解:∵函数y=3a x﹣9(a>0且a≠1)恒过定点A(m,n),∴m﹣9=0,n=3,则log m n=log93,故答案为:.【点睛】本题主要考查指数函数的单调性和特殊点,属于基础题.14.(2019•吉安一模)函数f(x)=log a(3x﹣2)+2(a>0且a≠1)恒过的定点坐标为(1,2).【答案】解:由于函数y=log a x过定点(1,0),即x=1,y=0故函数f(x)=log a(3x﹣2)+2(a>0且a≠1)中,令3x﹣2=1,可得x=1,y=2,所以恒过定点(1,2),故答案为:(1,2).【点睛】本题主要考查对数函数的单调性和特殊点,利用了函数y=log a x过定点(1,0),属于基础题.15.(2019春•中原区校级月考)已知幂函数f(x)=x a(a∈R)的图象经过点(8,4),则不等式f(6x+3)≤9的解集为[﹣5,4].【答案】解:幂函数f(x)=x a(a∈R)的图象经过点(8,4),则8a=4,解得a,∴f(x),是定义域R上的偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,∴不等式f(6x+3)≤9可化为|6x+3|≤27,解得﹣27≤6x+3≤27,即﹣5≤x≤4;∴不等式的解集为[﹣5,4].故答案为:[﹣5,4].【点睛】本题考查了幂函数的定义与应用问题,也考查了偶函数的应用问题,是基础题.16.(2018秋•辛集市校级期中)已知不等式对任意x∈R恒成立,则实数m的取值范围是﹣3<m<5.【答案】解:不等式等价为,即x2+x<2x2﹣mx+m+4恒成立,∴x2﹣(m+1)x+m+4>0恒成立,即△=(m+1)2﹣4(m+4)<0,即m2﹣2m﹣15<0,解得﹣3<m<5,故答案为:﹣3<m<5.【点睛】本题主要考查指数不等式和一元二次不等式的解法,利用指数函数的单调性是解决本题的关键.三.解答题(共6小题,满分70分,17题10分,18-22题每小题12分)17.(2018春•沭阳县期中)计算:(1);(2)已知x+x﹣1=3,(0<x<1),求.【答案】解:(1)原式.(2)因为x2+x﹣2=(x+x﹣1)2﹣2=7,又因为,,所以所以.【点睛】本题考查了对数和指数幂的运算性质,属于基础题.18.(2018秋•驻马店期中)已知幂函数f(x)=x(3﹣k)k(k∈Z)在(0,+∞)上为增函数(1)求实数k的值,并写出相应的函数f(x)的解析式;(2)若函数g(x)=mf(x)+mx+1在区间[0,1]上的最大值为5,求出m的值.【答案】解:(1)∵幂函数f(x)=x(3﹣k)k(k∈Z)在(0,+∞)上为增函数,∴k(3﹣k)>0,解得0<k<3∵k∈Z,∴k=1或k=2k=1或k=2时,f(x)=x2满足题意.∴f(x)=x2(2)∵f(x)=x2,∴g(x)=mx2+mx+1,m=0时,g(x)=1不合题意,m≠0时,函数g(x)的对称轴为直线x,函数g(x)在x∈[0,1]时是单调函数.或,解得m=2.【点睛】本题考查了幂函数的单调性,二次函数的单调性及其应用,属中档题.19.(2018秋•潼关县期末)已知函数f(x)=(a2﹣2a﹣2)a x是指数函数.(1)求f(x)的表达式;(2)判断F(x)=f(x)的奇偶性,并加以证明;(3)解不等式:log a(1+x)<log a(2﹣x).【答案】解:(1)a2﹣2a﹣2=1,可得a=3或a=﹣1(舍去),∴f(x)=3x;(2)F(x)=f(x)3x+3﹣x,∴F(﹣x)=F(x),∴F(x)是偶函数;(3)不等式:log a(1+x)<log a(2﹣x)即log3(1+x)<log3(2﹣x).可化为:2﹣x>1+x>0,∴﹣1<x,即不等式:log a(1+x)<log a(2﹣x)的解集为{x|﹣1<x}.【点睛】本题考查指数函数,考查函数的奇偶性,考查不等式的解法,属于中档题20.(2018秋•南京期中)已知函数y=f(x)为偶函数,当x≥0时,f(x)=x2+2ax+1,(a为常数).(1)当x<0时,求f(x)的解析式:(2)设函数y=f(x)在[0,5]上的最大值为g(a),求g(a)的表达式;(3)对于(2)中的g(a),试求满足g(8m)=g()的所有实数m的取值集合.【答案】解:(1)设x<0,则﹣x>0,所以f(﹣x)=(﹣x)2+2a(﹣x)+1=x2﹣2ax+1;又因为f(x)为偶函数,所以f(﹣x)=f(x),所以当x<0时,f(x)=x2﹣2ax+1;…………(4分)(2)当x∈[0,5]时,f(x)=x2+2ax+1,对称轴x=﹣a,①当﹣a,即a时,g(a)=f(0)=1;②当﹣a,即a时,g(a)=f(5)=10a+26;综上所述,g(a);…………(10分)(3)由(2)知g(a),当a时,g(a)为常函数;当a时,g(a)为一次函数且为增函数;因为g(8m)=g(),所以有或,解得m或,即m的取值集合为{m|m或m}.……(16分)另解(3)①当8m,有m,所以∈(,0),则或,解得m或m,取并集得m;②当8m,有m,所以∈(﹣∞,]∪[0,+∞),则或;解得m或m(舍负);综上所述,m的取值集合为{m|m或m}.【注:最后结果不写集合不扣分】.【点睛】本题考查了函数的定义与应用问题,也考查了分类讨论和转化思想的应用问题,是综合题.21.(2018秋•青浦区期末)定义在D上的函数f(x),如果满足:对任意x∈D,存在常数M>0,都有|f(x)|≤M成立,则称f(x)是D上的有界函数,其中M称为函数f(x)的上界.已知函数f(x)=1+a•()x+()x(1)当a=1,求函数f(x)在(﹣∞,0)上的值域,并判断函数f(x)在(﹣∞,0)上是否为有界函数,请说明理由;(2)若函数f(x)在[0,+∞)上是以3为上界的有界函数,求实数a的取值范围.【答案】解:(1)当a=1时,f(x)=1+1•()x+()x.令t=•()x,由x<0 可得t>1,f(x)=h(t)=t2+t+1,∵h(t)在(1,+∞)上单调递增,故f(t)>f(1)=3,故不存在常数M>0,使|f(x)|≤M成立,故函数f(x)在(﹣∞,0)上不是有界函数.(2)若函数f(x)在[0,+∞)上是以3为上界的有界函数,则当x≥0时,|f(x)|≤3恒成立.故有﹣3≤f(x)≤3,即﹣3≤1+a•()x+()x≤3,即﹣4a2,∴[﹣4•2x]≤a≤[2•2x].∴当x=0时,[﹣4•2x]的最大值为﹣4﹣1=﹣5,[2•2x]的最小值为2﹣1=1,故有﹣5≤a≤1,即a的范围为[﹣5,1].【点睛】本题主要考查指数函数的性质、新定义,函数的恒成立问题,求函数的值域,属于中档题.22.(2018秋•秦州区校级期末)已知函数f(x)的图象关于原点对称,其中a为常数.(1)求a的值;(2)当x∈(1,+∞)时,f(x)(x﹣1)<m恒成立,求实数m的取值范围;(3)若关于x的方程f(x)(x+k)在[2,3]上有解,求k的取值范围.【答案】解:(1)函数f(x)的图象关于原点对称,∴f(x)+f(﹣x)=0,即0,∴()=0,∴1恒成立,即1﹣a2x2=1﹣x2,即(a2﹣1)x2=0恒成立,所以a2﹣1=0,解得a=±1,又a=1时,f(x)无意义,故a=﹣1;(2)x∈(1,+∞)时,f(x)(x﹣1)<m恒成立,即(x﹣1)<m,∴(x+1)<m在(1,+∞)恒成立,由于y(x+1)是减函数,故当x=1,函数取到最大值﹣1,∴m≥﹣1,即实数m的取值范围是m≥﹣1;(3)f(x)在[2,3]上是增函数,g(x)(x+k)在[2,3]上是减函数,∴只需要即可保证关于x的方程f(x)(x+k)在[2,3]上有解,下解此不等式组.代入函数解析式得,解得﹣1≤k≤1,即当﹣1≤k≤1时关于x的方程f(x)(x+k)在[2,3]上有解.【点睛】本题考查函数恒成立问题的解法及对数函数性质的综合运用,属于有一定难度的题,本题考查了数形结合的思想,转化化归的思想,属于灵活运用知识的好题。
第三章函数概念与性质3.1.1.1函数的概念 (1)3.1.1.2函数概念的应用 (6)3.1.2.1函数的表示法 (10)3.1.2.2分段函数 (14)3.2.1.1函数的单调性 (21)3.2.1.2函数的最大(小)值 (25)3.2.2.1函数奇偶性的概念 (30)3.2.2.2函数奇偶性的应用 (35)3.3幂函数 (37)3.4函数的应用(一) (41)3.1.1.1函数的概念要点整理1.函数的概念(1)函数的定义设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:A→B 为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A.(2)函数的定义域与值域函数y=f(x)中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域,与x 的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.显然,值域是集合B的子集.(3)对应关系f:除解析式、图象表格外,还有其他表示对应关系的方法,引进符号f统一表示对应关系.温馨提示:(1)当A,B为非空数集时,符号“f:A→B”表示A到B的一个函数.(2)集合A中的数具有任意性,集合B中的数具有唯一性.(3)符号“f”它表示对应关系,在不同的函数中f的具体含义不一样.2.区间概念(a,b为实数,且a<b)3.其他区间的表示题型一函数关系的判断【典例1】(1)判断下列对应是不是从集合A到集合B的函数.①A=N,B=N*,对应法则f:对集合A中的元素取绝对值与B中元素对应;②A={-1,1,2,-2},B={1,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;③A={-1,1,2,-2},B={1,2,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;④A={三角形},B={x|x>0},对应法则f:对A中元素求面积与B中元素对应.(2)设M={x|-2≤x≤2},N={y|0≤y≤2},函数y=f(x)的定义域为M,值域为N,对于下列四个图象,不可作为函数y=f(x)的图象的是( )[思路导引] 在“非空数集”A中“任取x”,在对应关系“f”作用下,B中“有唯一”的“数f(x)”与之“对应”,称f:A→B为集合A到集合B的一个函数.[解析](1)①对于A中的元素0,在f的作用下得0,但0不属于B,即A 中的元素0在B中没有元素与之对应,所以不是函数.②对于A中的元素±1,在f的作用下与B中的1对应,A中的元素±2,在f的作用下与B中的4对应,所以满足A中的任一元素与B中唯一元素对应,是“多对一”的对应,故是函数.③对于A中的任一元素,在对应关系f的作用下,B中都有唯一的元素与之对应,如±1对应1,±2对应4,所以是函数.④集合A不是数集,故不是函数.(2)由函数定义可知,任意作一条直线x=a,则与函数的图象至多有一个交点,结合选项可知C中图象不表示y是x的函数.[答案](1)见解析(2)C(1)判断对应关系是否为函数的2个条件①A、B必须是非空数集.②A中任意一元素在B中有且只有一个元素与之对应.(2)根据图形判断对应是否为函数的方法①任取一条垂直于x轴的直线l.②在定义域内平行移动直线l.③若l与图形有且只有一个交点,则是函数;若在定义域内没有交点或有两个或两个以上的交点,则不是函数.题型二用区间表示数集【典例2】把下列数集用区间表示,并在数轴上表示出来.(1){x|x≥3};(2){x|x<-5};(3){x|-4≤x<2或3<x≤5}.[思路导引] 用区间表示数集的关键是确定开、闭区间,含“或”的数集用符号“∪”连接区间.[解](1){x|x≥3}用区间表示为[3,+∞),用数轴表示如图.(2){x|x<-5}用区间表示为(-∞,-5),用数轴表示如图.(3){x|-4≤x<2或3<x≤5}用区间表示为[-4,2)∪(3,5],用数轴表示如图.应用区间时的3个注意点(1)区间是数集,区间的左端点小于右端点.(2)在用区间表示集合时,开和闭不能混淆.(3)用数轴表示区间时,用实心点表示包括在区间内的端点,用空心圈表示不包括在区间内的端点.[针对训练]3.已知全集U=R,A={x|-1<x≤5},则∁U A用区间表示为__________________.[解析]∁U A={x|x≤-1或x>5}=(-∞,-1]∪(5,+∞).[答案](-∞,-1]∪(5,+∞)4.用区间表示不等式{x|x2-x-6≥0}的解集为______________________.[解析]不等式x2-x-6=(x-3)(x+2)≥0,解得x≥3或x≤-2,所以不等式的解集为{x|x≤-2或x≥3}=(-∞,-2]∪[3,+∞).[答案](-∞,-2]∪[3,+∞)题型三求函数的定义域【典例3】求下列函数的定义域.(1)y=2+3x-2;(2)y=(x-1)0+2x+1;(3)y =3-x ·x -1; (4)y =(x +1)2x +1--x 2-x +6.[思路导引] 函数定义域即是使自变量x 有意义的取值范围.[解] (1)当且仅当x -2≠0,即x ≠2时,函数y =2+3x -2有意义,所以这个函数的定义域为{x |x ≠2}.(2)函数有意义,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x -1≠0,2x +1≥0,x +1≠0,解得x >-1,且x ≠1,所以这个函数的定义域为{x |x >-1且x ≠1}.(3)函数有意义,当且仅当⎩⎨⎧3-x ≥0,x -1≥0,解得1≤x ≤3,所以这个函数的定义域为{x |1≤x ≤3}.(4)要使函数有意义,自变量x 的取值必须满足⎩⎨⎧x +1≠0,-x 2-x +6≥0,即⎩⎨⎧x ≠-1,x 2+x -6≤0,即⎩⎨⎧x ≠-1,(x +3)(x -2)≤0,解得-3≤x ≤2且x ≠-1,即函数定义域为{x |-3≤x ≤2且x ≠-1}.[变式] (1)将本例(3)中“y =3-x ·x -1”改为“y =(3-x )(x -1)”,则其定义域是什么?(2)将本例(3)中“y =3-x ·x -1”改为“y =3-xx -1”,则其定义域是什么?[解] (1)要使函数有意义,只需(3-x )(x -1)≥0,解得1≤x ≤3,即定义域为{x |1≤x ≤3}.(2)要使函数有意义,则⎩⎨⎧3-x ≥0,x -1>0,解得1<x ≤3,即定义域为{x |1<x ≤3}.求函数定义域的几种类型(1)若f(x)是整式,则函数的定义域是R.(2)若f(x)是分式,则应考虑使分母不为零.(3)若f(x)是偶次根式,则被开方数大于或等于零.(4)若f(x)是由几个式子构成的,则函数的定义域是几个部分定义域的交集.(5)若f(x)是实际问题的解析式,则应符合实际问题,使实际问题有意义.3.1.1.2函数概念的应用要点整理1.常见函数的定义域和值域2.函数的三要素由函数的定义可知,一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域.3.相同函数值域是由定义域和对应关系决定的,如果两个函数的定义域和对应关系相同,我们就称这两个函数是同一函数.两个函数如果仅对应关系相同,但定义域不同,则它们不是相同的函数.题型一同一函数的判断【典例1】下列各组式子是否表示同一函数?为什么?(1)f(x)=|x|,φ(t)=t2;(2)y=x2,y=(x)2;(3)y=1+x·1-x,u=1-v2;(4)y=(3-x)2,y=x-3.[思路导引] 两个函数表示同一函数的关键条件是定义域相同,对应关系一致.[解](1)f(x)与φ(t)的定义域相同,又φ(t)=t2=|t|,即f(x)与φ(t)的对应关系也相同,∴f(x)与φ(t)是同一函数.(2)y=x2的定义域为R,y=(x)2的定义域为{x|x≥0},两者定义域不同,故y=x2与y=(x)2不是同一函数.(3)y=1+x·1-x的定义域为{x|-1≤x≤1},u=1-v2的定义域为{v|-1≤v≤1},即两者定义域相同.又∵y=1+x·1-x=1-x2,∴两函数的对应关系也相同.故y=1+x·1-x与u=1-v2是同一函数.(4)∵y=(3-x)2=|x-3|与y=x-3的定义域相同,但对应关系不同,∴y=(3-x)2与y=x-3不是同一函数.判断两个函数为同一函数的方法判断两个函数是否为同一函数,要先求定义域,若定义域不同,则不是同一函数;若定义域相同,再化简函数的解析式,看对应关系是否相同.题型二求函数值和值域【典例2】(1)已知f(x)=11+x(x∈R,且x≠-1),g(x)=x2+2(x∈R).①求f(2)、g(2)的值;②求f[g(3)]的值.(2)求下列函数的值域:①y=x+1,x∈{1,2,3,4,5};②y=x2-2x+3,x∈[0,3);③y =2x +1x -3; ④y =2x -x -1.[思路导引] (1)代入法求值;(2)结合解析式的特征选择适当的方法求值域. [解] (1)①∵f (x )=11+x ,∴f (2)=11+2=13.又∵g (x )=x 2+2,∴g (2)=22+2=6. ②g (3)=32+2=11, ∴f [g (3)]=f (11)=11+11=112. (2)①(观察法)∵x ∈{1,2,3,4,5},分别代入求值,可得函数的值域为{2,3,4,5,6}.②(配方法)y =x 2-2x +3=(x -1)2+2, 由x ∈[0,3),可得函数的值域为[2,6). ③(分离常数法)y =2x +1x -3=2(x -3)+7x -3=2+7x -3, 显然7x -3≠0,∴y ≠2. 故函数的值域为(-∞,2)∪(2,+∞). ④(换元法)设x -1=t , 则t ≥0,且x =t 2+1.∴y =2(t 2+1)-t =2t 2-t +2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -142+158.∵t ≥0,∴y ≥158. 故函数的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫158,+∞.(1)函数求值的方法①已知f (x )的表达式时,只需用a 替换表达式中的x 即得f (a )的值. ②求f [g (a )]的值应遵循由里往外的原则. (2)求函数值域常用的4种方法①观察法:对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到;②配方法:当所给函数是二次函数或可化为二次函数处理的函数时,可利用配方法求其值域;③分离常数法:此方法主要是针对有理分式,即将有理分式转化为“反比例函数类”的形式,便于求值域;④换元法:即运用新元代换,将所给函数化成值域易确定的函数,从而求得原函数的值域.对于f (x )=ax +b +cx +d (其中a ,b ,c ,d 为常数,且a ≠0)型的函数常用换元法.题型三求抽象函数的定义域【典例3】 已知函数f (x )的定义域为[1,3],求函数f (2x +1)的定义域. [思路导引] 定义域是x 的取值范围,f (x )中的x 与f (2x +1)中的2x +1是相对应的.[解] 因为函数f (x )的定义域为[1,3],即x ∈[1,3],函数f (2x +1)中2x +1的范围与函数f (x )中x 的范围相同,所以2x +1∈[1,3],所以x ∈[0,1],即函数f (2x +1)的定义域是[0,1].[变式] (1)若将本例条件改为“函数f (2x +1)的定义域为[1,3]”,求函数f (x )的定义域.(2)若将本例条件改为“函数f (1-x )的定义域为[1,3]”,其他不变,如何求解?[解] (1)因为x ∈[1,3],所以2x +1∈[3,7],即函数f (x )的定义域是[3,7]. (2)因为函数f (1-x )的定义域为[1,3], 所以x ∈[1,3],所以1-x ∈[-2,0], 所以函数f (x )的定义域为[-2,0]. 由2x +1∈[-2,0],得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,-12,所以f (2x +1)的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,-12.两类抽象函数的定义域的求法(1)已知f(x)的定义域,求f[g(x)]的定义域:若f(x)的定义域为[a,b],则f[g(x)]中a≤g(x)≤b,从中解得x的取值集合即为f[g(x)]的定义域.(2)已知f[g(x)]的定义域,求f(x)的定义域:若f[g(x)]的定义域为[a,b],即a≤x≤b,求得g(x)的取值范围,g(x)的值域即为f(x)的定义域.3.1.2.1函数的表示法要点整理温馨提示:列表法、图象法和解析法是从三个不同的角度刻画自变量与函数值的对应关系,同一个函数可以用不同的方法表示.题型一函数的表示法【典例1】某商场新进了10台彩电,每台售价3000元,试求售出台数x 与收款数y之间的函数关系,分别用列表法、图象法、解析法表示出来.[思路导引] 把自变量与函数值的对应关系分别用表格、图象和数学表达式加以刻画.[解]①列表法③解析法:y=3000x,x∈{1,2,3,…,10}.理解函数的表示法的3个关注点(1)列表法、图象法、解析法均是函数的表示法,无论用哪种方式表示函数,都必须满足函数的概念.(2)判断所给图象、表格、解析式是否表示函数的关键在于是否满足函数的定义.(3)函数的三种表示法互相兼容或补充,许多函数是可以用三种方法表示的,但在实际操作中,仍以解析法为主.题型二函数的图象【典例2】作出下列函数的图象并求出其值域.(1)y=2x,x∈[2,+∞);(2)y=x2+2x,x∈[-2,2].[思路导引] 通过“列表→描点→连线”作出函数图象,借助图象求出函数值域.[解](1)列表:画图象,当x∈[2,+∞)时,图象是反比例函数y=2x的一部分(图1),观察图象可知其值域为(0,1].(2)列表:(图2).由图可得函数的值域是[-1,8].描点法作函数图象的3个关注点(1)画函数图象时首先关注函数的定义域,即在定义域内作图. (2)图象是实线或实点,定义域外的部分有时可用虚线来衬托整个图象. (3)要标出某些关键点,例如图象的顶点、端点、与坐标轴的交点等.要分清这些关键点是实心点还是空心点.题型三函数解析式的求法【典例3】 (1)已知f (x )是二次函数,且满足f (0)=1,f (x +1)-f (x )=2x ,求f (x )的解析式;(2)已知函数f (x +1)=x +2x +1,求f (x )的解析式; (3)已知函数f (x )满足2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,求f (x )的解析式.[思路导引] 求函数解析式,就是寻找函数三要素中的对应关系,即在已知自变量和函数值的条件下求对应关系的表达式.[解] (1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), ∵f (0)=1,∴c =1.∴f (x +1)-f (x )=a (x +1)2+b (x +1)+c -(ax 2+bx +c )=2ax +a +b . 又f (x +1)-f (x )=2x ,∴⎩⎨⎧2a =2,a +b =0.∴⎩⎨⎧a =1,b =-1.∴f (x )=x 2-x +1.(2)解法一:∵f (x +1)=x +2x +1=(x +1)2, ∴f (x )=x 2.又x +1≥1,∴f (x )=x 2(x ≥1). 解法二:令t =x +1,则x =(t -1)2. 由于x ≥0,所以t ≥1.代入原式有f (t )=(t -1)2+2(t -1)+1=t 2, 所以f (x )=x 2(x ≥1). (3)∵2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,①∴将x 用1x替换,得2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +f (x )=3x ,②联立①②得⎩⎪⎨⎪⎧2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +f (x )=3x ,解得f (x )=2x -1x(x ≠0),即f (x )的解析式是f (x )=2x -1x(x ≠0).[变式] (1)若将本例(2)中条件“f (x +1)=x +2x +1”变为“f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1=1x2-1”,则f (x )的解析式是什么?(2)若将本例(3)中条件“2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ”变为“f (x )-2f (-x )=9x +2”,则f (x )的解析式是什么?[解] (1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +12-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1,所以f (x )=x 2-2x .因为1x ≠0,所以1x+1≠1,所以f (x )=x 2-2x (x ≠1).(2)由条件知,f (-x )-2f (x )=-9x +2, 则⎩⎨⎧f (x )-2f (-x )=9x +2,f (-x )-2f (x )=-9x +2,解得f (x )=3x -2.求函数解析式的3种常用方法(1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法求解,即由函数类型设出函数解析式,再根据条件列方程(组),通过解方程(组)求出待定系数,进而求出函数解析式.如典例3(1).(2)换元法(有时可用“配凑法”):已知函数f [g (x )]的解析式求f (x )的解析式,可用换元法(或“配凑法”),即令g (x )=t ,反解出x ,然后代入f [g (x )]中求出f (t ),从而求出f (x ).如典例3(2).(3)解方程组法:已知关于f (x )与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).如典例3(3).3.1.2.2分段函数要点整理1.分段函数就是在函数定义域内,对于自变量x 的不同取值范围,有着不同的对应关系的函数.2.分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集;各段函数的定义域的交集是空集.温馨提示:(1)分段函数虽然由几部分构成,但它仍是一个函数而不是几个函数.(2)分段函数的“段”可以是等长的,也可以是不等长的.如y =⎩⎨⎧1,-2≤x ≤0,x ,0<x ≤3,其“段”是不等长的.(3)分段函数的图象要分段来画. 题型一分段函数求值【典例1】已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+1x,x >1,x 2+1,-1≤x ≤1,2x +3,x <-1.(1)求f (f (f (-2)))的值; (2)若f (a )=32,求a .[思路导引] 根据自变量取值范围代入对应解析式求值. [解] (1)∵-2<-1,∴f (-2)=2×(-2)+3=-1, ∴f [f (-2)]=f (-1)=2, ∴f (f (f (-2)))=f (2)=1+12=32.(2)当a >1时,f (a )=1+1a =32,∴a =2>1;当-1≤a ≤1时,f (a )=a 2+1=32,∴a =±22∈[-1,1]; 当a <-1时,f (a )=2a +3=32,∴a =-34>-1(舍去).综上,a =2或a =±22.(1)分段函数求值,一定要注意所给自变量的值所在的范围,代入相应的解析式求解.对于含有多层“f ”的问题,要按照“由内到外”的顺序,逐层处理.(2)已知函数值,求自变量的值时,要先将“f ”脱掉,转化为关于自变量的方程求解.题型二分段函数的图象【典例2】 (1)作出下列分段函数的图象:①y =⎩⎨⎧1x ,0<x <1,x ,x ≥1;②y =|x +1|.(2)如图所示,在边长为4的正方形ABCD 的边上有一点P ,沿着折线BCDA 由B (起点)向点A (终点)运动.设点P 运动路程为x ,△ABP 的面积为y ,求:①y 与x 之间的函数关系式; ②画出y =f (x )的图象.[思路导引] (1)利用描点法分段作图;(2)先依据x 的变化范围求出关系式. [解] (1)①函数图象如图1所示.②y =|x +1|=⎩⎨⎧-x -1,x <-1,x +1,x ≥-1,其图象如图2所示.(2)①y =⎩⎨⎧2x ,0≤x ≤4,8,4<x ≤8,24-2x ,8<x ≤12.②分段函数图象的画法(1)作分段函数的图象时,分别作出各段的图象,在作每一段图象时,先不管定义域的限制,作出其图象,再保留定义域内的一段图象即可.(2)对含有绝对值的函数,要作出其图象,首先应根据绝对值的意义去掉绝对值符号,将函数转化为分段函数,然后分段作出函数图象.题型三分段函数的综合问题【典例3】 已知函数f (x )=|x -3|-|x +1|. (1)求f (x )的值域; (2)解不等式:f (x )>0;(3)若直线y =a 与f (x )的图象无交点,求实数a 的取值范围. [思路导引] 去掉绝对值符号,化简f (x ),再分段求解. [解] 若x ≤-1,则x -3<0,x +1≤0,f (x )=-(x -3)+(x +1)=4; 若-1<x ≤3,则x -3≤0,x +1>0,f (x )=-(x -3)-(x +1)=-2x +2; 若x >3,则x -3>0,x +1>0,f (x )=(x -3)-(x +1)=-4.∴f (x )=⎩⎨⎧4,x ≤-1,-2x +2,-1<x ≤3,-4,x >3.(1)-1<x ≤3时,-4≤-2x +2<4.∴f (x )的值域为[-4,4)∪{4}∪{-4}=[-4,4]. (2)f (x )>0,即⎩⎨⎧x ≤-1,4>0,①或⎩⎨⎧-1<x ≤3,-2x +2>0,②或⎩⎨⎧x >3,-4>0,③解①得x ≤-1,解②得-1<x <1,解③得x ∈∅.所以f (x )>0的解集为(-∞,-1]∪(-1,1)∪∅=(-∞,1). (3)f (x )的图象如图:由图可知,当a ∈(-∞,-4)∪(4,+∞)时,直线y =a 与f (x )的图象无交点.[变式] 若a ∈R ,试探究方程f (x )=a 解的个数.[解] 由例3(3)知y =f (x )的图象,作出直线y =a ,可以看出:当a =±4时,y =a 与y =f (x )有无数个交点;当-4<a <4时,y =a 与y =f (x )有且仅有一个交点;当a <-4或a >4时,y =a 与y =f (x )没有交点.综上可知:当a =±4时,方程f (x )=a 有无数个解. 当-4<a <4时,方程f (x )=a 有一个解. 当a <-4或a >4时,方程f (x )=a 无解.研究分段函数要牢牢抓住的2个要点(1)分段研究.在每一段上研究函数.(2)合并表达.因为分段函数无论分成多少段,仍是一个函数,对外是一个整体.题型四分段函数在实际问题中的应用【典例4】 某蔬菜生产基地用装有恒温系统的大棚栽培一种适宜生长温度为15~20℃的新品种,如图是某天恒温系统从开启到关闭及关闭后,大棚里温度y (℃)随时间x (h)变化的函数图象,其中AB 段是恒温阶段,BC 段是双曲线y =k x的一部分,请根据图中信息解答下列问题:(1)求y 与x 的函数关系式;(2)大棚内的温度为18℃时是否适宜该品种蔬菜的生长?(3)恒温系统在一天内保持大棚里的适宜新品种蔬菜的生长温度有多少小时?[思路导引] 利用待定系数法求出x 在每一段上的解析式,再分段研究. [解] (1)设线段AD 的解析式为y =mx +n (m ≠0), 将点A (2,20),D (0,10)代入, 得⎩⎨⎧2m +n =20n =10,解得⎩⎨⎧m =5n =10,∴线段AD 的解析式为y =5x +10(0≤x ≤2). ∵双曲线y =k x经过B (12,20), ∴20=k 12,解得k =240,∴BC 段的解析式为y =240x(12≤x ≤24).综上所述,y 与x 的函数解析式为: y =⎩⎪⎨⎪⎧5x +10(0≤x ≤2)20(2<x <12)240x (12≤x ≤24).(2)当x =18时,y =24018=403,由于403<15,∴大棚内的温度为18℃时不适宜该品种蔬菜的生长. (3)令y =15,当0≤x ≤2时,解5x +10=15,得x =1, 当12≤x ≤24时,解240x=15,得x =16.由于16-1=15(小时),∴恒温系统在一天内保持大棚里的适宜新品种蔬菜的生长温度有15小时.对于应用题,要在分析题意基础上,弄清变量之间的关系,然后选择适当形式加以表示;若根据图象求解析式,则要分段用待定系数法求出,最后用分段函数表示,分段函数要特别地把握准定义域的各个“分点”.3.2.1.1函数的单调性要点整理1.函数的单调性温馨提示:定义中的x1,x2有以下3个特征(1)任意性,即“任意取x1,x2”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特殊代替一般;(2)有大小,通常规定x1<x2;(3)属于同一个单调区间.2.函数的单调区间如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,那么就说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.温馨提示:(1)函数的单调性是对定义域内某个区间而言的,它是函数的一个局部性质.(2)函数f(x)在定义域的某个区间D上单调,不一定在定义域上单调.如f(x)=x2等.(3)并非所有的函数都具有单调性,如f (x )= ⎩⎨⎧1,x 是偶数0,x 是奇数,它的定义域是N ,但不具有单调性.题型一函数单调性的判断与证明【典例1】 证明函数f (x )=x +4x在(-∞,-2)上是增函数.[思路导引] 设出∀x 1<x 2<-2,判定f (x 1)与f (x 2)的大小关系. [证明] ∀x 1,x 2∈(-∞,-2),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1+4x 1-x 2-4x 2=(x 1-x 2)+4(x 2-x 1)x 1x 2=(x 1-x 2)(x 1x 2-4)x 1x 2.∵x 1<x 2<-2,∴x 1-x 2<0,x 1x 2>4,x 1x 2-4>0.∴f (x 1)-f (x 2)<0, 即f (x 1)<f (x 2).∴函数f (x )=x +4x在(-∞,-2)上是增函数.证明或判断函数单调性的方法步骤题型二求函数的单调区间【典例2】 求下列函数的单调区间: (1)f (x )=1x -1; (2)f (x )=|x 2-3x +2|.[思路导引] (1)先求出函数的定义域,再利用定义求解;(2)作出函数y =x 2-3x +2的图象,再将x 轴下方的图象翻折到x 轴上方,结合图象写出f (x )的单调区间.[解] (1)函数f (x )=1x -1的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞), ∀x 1,x 2∈(-∞,1),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=1x 1-1-1x 2-1=x 2-x 1(x 1-1)(x 2-1). 因为x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).所以函数f (x )在(-∞,1)上单调递减,同理函数f (x )在(1,+∞)上单调递减.综上,函数f (x )的单调递减区间是(-∞,1),(1,+∞). (2)f (x )=|x 2-3x +2|=⎩⎨⎧x 2-3x +2,x ≤1或x ≥2,-(x 2-3x +2),1<x <2.作出函数的图象,如图所示. 根据图象,可知,单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,32和[2,+∞);单调递减区间是(-∞,1]和⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,2.(1)求函数单调区间的2种方法①定义法:即先求出定义域,再利用定义法进行判断求解. ②图象法:即先画出图象,根据图象求单调区间. (2)求函数单调区间的注意点一个函数出现两个或两个以上的单调区间时,不能用“∪”连接两个单调区间,而要用“和”或“,”连接.题型三函数单调性的应用【典例3】 (1)已知函数f (x )=x 2-2(1-a )x +2在[4,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围.(2)已知y =f (x )在定义域(-∞,+∞)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1),求a 的取值范围.[思路导引] 二次函数的单调性由开口方向及对称轴确定,与函数值有关的不等式问题依据单调性转化为自变量的不等关系.[解] (1)∵f (x )=x 2-2(1-a )x +2=[x -(1-a )]2+2-(1-a )2, ∴f (x )的增区间是[1-a ,+∞). 又∵已知f (x )在[4,+∞)上是增函数, ∴1-a ≤4,即a ≥-3.∴所求实数a 的取值范围是[-3,+∞).(2)∵f (x )在R 上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1), ∴1-a >2a -1,得a <23,∴a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,23.[变式] (1)若本例(1)条件改为“函数f (x )=x 2-2(1-a )x +2的单调递增区间为[4,+∞)”,其他条件不变,如何求解?(2)若本例(2)中“定义域(-∞,+∞)”改为“定义域(-1,1)”,其他条件不变,如何求解?[解] (1)∵f (x )=x 2-2(1-a )x +2=[x -(1-a )]2+2-(1-a )2, ∴f (x )的递增区间为[1-a ,+∞). ∴1-a =4,得a =-3. (2)由题意可知⎩⎨⎧-1<1-a <1,-1<2a -1<1.解得0<a <1.①又f (x )在(-1,1)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1), ∴1-a >2a -1,即a <23.②由①②可知,0<a <23,即所求a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23.函数单调性的3个应用要点(1)二次函数的单调性由于只与对称轴及开口方向有关,因此处理起来较容易,只需结合图象即可获解.(2)已知函数的单调性求参数的取值范围的方法是:视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,通过与已知单调区间比较,求参数的取值范围.(3)需注意若一函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.3.2.1.2函数的最大(小)值要点整理 1.最大值(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足: ①∀x ∈I ,都有f (x )≤M ; ②∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,称M 是函数y =f (x )的最大值.(2)几何意义:函数y =f (x )的最大值是图象最高点的纵坐标. 2.最小值(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足: ①∀x ∈I ,都有f (x )≥M ; ②∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,称M 是函数y =f (x )的最小值.(2)几何意义:函数y =f (x )的最小值是图象最低点的纵坐标.温馨提示:(1)最大(小)值必须是一个函数值,是值域中的一个元素. (2)并不是每一个函数都有最值,如函数y =1x,既没有最大值,也没有最小值.(3)最值是函数的整体性质,即在函数的整个定义域内研究其最值. 题型一图象法求函数的最大(小)值【典例1】(1)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2,-1≤x ≤1,1x ,x >1.求f (x )的最大值、最小值;(2)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,函数的最小值.[思路导引] 作出函数f (x )的图象,结合图象求解. [解] (1)作出函数f (x )的图象(如图1).由图象可知,当x =±1时,f (x )取最大值为f (±1)=1;当x =0时,f (x )取最小值f (0)=0,故f (x )的最大值为1,最小值为0.(2)f(x)的图象如图2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.图象法求最大(小)值的步骤题型二利用单调性求函数的最大(小)值【典例2】已知函数f(x)=x+1 x .(1)证明:f(x)在(1,+∞)内是增函数;(2)求f(x)在[2,4]上的最值.[解](1)证明:设∀x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2.则f(x1)-f(x2)=x1+1x1-x 2-1x2=(x1-x2)·⎝⎛⎭⎪⎫1-1x1x2=(x1-x2)(x1x2-1)x1x2.∵x2>x1>1,∴x1-x2<0,又∵x1x2>1,∴x1x2-1>0,故(x1-x2)·(x1x2-1)x1x2<0,即f(x1)<f(x2),所以f(x)在(1,+∞)内是增函数.∴当x∈[2,4]时,f(2)≤f(x)≤f(4).又f(2)=2+12=52,f(4)=4+14=174,∴f(x)在[2,4]上的最大值为174,最小值为52.函数的最值与单调性的关系(1)如果函数y=f(x)在区间(a,b]上是增函数,在区间[b,c)上是减函数,则函数y=f(x),x∈(a,c)在x=b处有最大值f(b).(2)如果函数y=f(x)在区间(a,b]上是减函数,在区间[b,c)上是增函数,则函数y=f(x),x∈(a,c)在x=b处有最小值f(b).(3)如果函数y=f(x)在区间[a,b]上是增(减)函数,则在区间[a,b]的左、右端点处分别取得最小(大)值、最大(小)值.题型三求二次函数的最大(小)值【典例3】(1)已知函数f(x)=3x2-12x+5,x∈[0,3],求函数的最大值和最小值.(2)求二次函数f(x)=x2-2ax+2在[2,4]上的最小值.[思路导引] 找出f(x)的对称轴,分析对称轴与给定区间的关系,结合单调性求最值.[解] (1)函数f(x)=3x2-12x+5=3(x-2)2-7,函数f(x)=3(x-2)2-7的图象如图所示,由图可知,函数f(x)在[0,2)上递减,在[2,3]上递增,并且f(0)=5,f(2)=-7,f(3)=-4,所以在[0,3]上,f(x)max=f(0)=5,f(x)min =f(2)=-7.(2)∵函数图象的对称轴是x=a,∴f (x )min =f (2)=6-4a .当a >4时,f (x )在[2,4]上是减函数, ∴f (x )min =f (4)=18-8a .当2≤a ≤4时,f (x )min =f (a )=2-a 2.∴f (x )min=⎩⎨⎧6-4a ,a <2,2-a 2,2≤a ≤4,18-8a ,a >4.[变式] 本例(2)条件变为,若f (x )=x 2-2ax +2,当x ∈[2,4]时,f (x )≤a 恒成立,求实数a 的取值范围.[解] 在[2,4]内,f (x )≤a 恒成立, 即a ≥x 2-2ax +2在[2,4]内恒成立, 即a ≥f (x )max ,x ∈[2,4]. 又f (x )max =⎩⎨⎧18-8a ,a ≤3,6-4a ,a >3.①当a ≤3时,a ≥18-8a ,解得a ≥2,此时有2≤a ≤3. ②当a >3时,a ≥6-4a ,解得a ≥65,此时有a >3.综上有实数a 的取值范围是[2,+∞).求解二次函数最值问题的顺序(1)确定对称轴与抛物线的开口方向、作图. (2)在图象上标出定义域的位置. (3)观察单调性写出最值.题型四实际应用中的最值【典例4】 某公司生产一种电子仪器的固定成本为20000元,每生产一台仪器需增加投入100元,已知总收益满足函数:R (x )=⎩⎨⎧400x -12x 2,0≤x ≤400,80000,x >400.其中x 是仪器的月产量.(1)将利润表示为关于月产量的函数f (x );(2)当月产量为何值时,公司所获利润最大?最大利润为多少元?(总收益=总成本+利润)[思路导引] 先将利润表示成关于x 的函数,再利用函数的单调性求最值. [解] (1)月产量为x 台,则总成本为(20000+100x )元,从而f (x )=⎩⎨⎧-12x 2+300x -20000,0≤x ≤400,60000-100x ,x >400.(2)当0≤x ≤400时,f (x )=-12(x -300)2+25000,当x =300时,f (x )max =25000;当x >400时,f (x )=60000-100x 是减函数,f (x )<60000-100×400=20000<25000.∴当x =300时,f (x )max =25000.即每月生产300台仪器时公司所获利润最大,最大利润为25000元.求解函数最大(小)值的实际问题应注意的2点(1)解实际应用题要弄清题意,从实际出发,引入数学符号,建立数学模型,列出函数关系式,分析函数的性质,从而解决问题,要注意自变量的取值范围.(2)实际应用问题中,最大利润、用料最省等问题常转化为求函数最值来解决.3.2.2.1函数奇偶性的概念要点整理 函数的奇偶性温馨提示:(1)奇偶性是函数的整体性质,所以判断函数的奇偶性应先明确它的定义域(对照函数的单调性是函数的局部性质,以加深理解).(2)奇偶函数的定义域关于原点对称,反之,若定义域不关于原点对称,则这个函数一定不具有奇偶性.题型一函数奇偶性的判断【典例1】 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=2-|x |;(2)f (x )=x 2-1+1-x 2; (3)f (x )=x x -1;(4)f (x )=⎩⎨⎧2x +1,x >0,-2x +1,x <0.[思路导引] 借助奇函数、偶函数的定义判断. [解] (1)∵函数f (x )的定义域为R ,关于原点对称, 又f (-x )=2-|-x |=2-|x |=f (x ), ∴f (x )为偶函数.(2)∵函数f (x )的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f (x )=0,又∵f (-x )=-f (x ),f (-x )=f (x ),∴f (x )既是奇函数又是偶函数.(3)∵函数f (x )的定义域为{x |x ≠1},不关于原点对称,∴f(x)是非奇非偶函数.(4)f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.当x>0时,-x<0,f(-x)=1-(-2x)=1+2x=f(x);当x<0时,-x>0,f(-x)=1+(-2x)=1-2x=f(x).综上可知,对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞),都有f(-x)=f(x),f(x)为偶函数.判断函数奇偶性的2种方法(1)定义法(2)图象法题型二奇函数、偶函数的图象【典例2】已知奇函数f(x)的定义域为[-5,5],且在区间[0,5]上的图象如图所示.(1)画出在区间[-5,0]上的图象.(2)写出使f(x)<0的x的取值集合.[思路导引] 根据奇函数图象特征作出函数图象,再求解.[解] (1)因为函数f(x)是奇函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图象关于原点对称.由y=f(x)在[0,5]上的图象,可知它在[-5,0]上的图象,如图所示.(2)由图象知,使f(x)<0的x的取值集合为(-2,0)∪(2,5).[变式] 若将本例中的“奇函数”改为“偶函数”,试画出在区间[-5,0]上的图象.[解] 因为函数f(x)是偶函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图象关于y轴对称.由y=f(x)在[0,5]上的图象,可知它在[-5,0]上的图象,如图所示.巧用奇、偶函数的图象求解问题(1)依据:奇函数⇔图象关于原点对称,偶函数⇔图象关于y轴对称.(2)求解:根据奇、偶函数图象的对称性可以解决诸如求函数值或画出奇偶函数图象的问题.题型三利用函数的奇偶性求值【典例3】(1)若函数f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,定义域为[a-1,2a],则a=________,b=________;。
高中数学 §1.2.1函数的定义域与值域学案 新人教A 版必修1学习目标:1. 会求一些简单函数的定义域与值域,并能用“区间”的符号表示;2. 掌握判别两个函数是否相同的方法.学习重点:求一些简单函数的定义域与值域 学习难点:求一些简单函数的定义域与值域知识链接:1、函数的三要素是 、 、 .2、求函数定义域的规则:①整式: ②分式: ③偶次根式: ④零次幂式: ⑤如果f (x )是由几个部分的数学式子构成的例题剖析:例1、下列函数中哪个与函数y=x 相等? (1)y = (x )2 ; (2)y = (33x ) ; (3)y =2x ; (4)y =x x 2小结:① 如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,即称这两个函数相等(或为同一函数);②两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全一致,而与表示自变量和函数值的字母无关. 例2、 求下列函数的定义域 (用区间表示).(1)23()2x f x x -=-; (2)()f x (3)1()2f x x =-.例3、求下列函数的值域。
(1)y=2x-5 x ∈[-1,2]; (2) y =53x -+; (3)2()3x f x x -=+; (4)y =x 2-3x +4;(5)y =x 2-3x +4 x ∈[-1,2]; (6)y =x 2-3x +4 x ∈[2,4] ;求函数值域的常用方法有:观察法、配方法、拆分法、基本函数法. 当堂检测:1、判断下列函数()f x 与()g x 是否表示同一个函数,说明理由?① ()f x = 0(1)x -;()g x = 1. ② ()f x = x ; ()g x .③ ()f x = x 2;()g x = 2(1)x +. ④ ()f x = | x | ;()g x .2. 函数()1f x 的定义域是3. 函数2132x y x -=+的值域是( ). A. 11(,)(,)33-∞--+∞ B. 22(,)(,)33-∞+∞ C. 11(,)(,)22-∞--+∞ D. R4.求函数(0)ax by ac cx d +=≠+的值域.。
第二章 函数与基本初等函数Ⅰ第二节 函数的定义域和值域A 基础巩固训练1. 【2016年山东济宁市模拟】函数()31log f x x=的定义域为( ) A . {}1x x < B .{}01x x << C .{}01x x <≤ D .{}1x x > 【答案】B【解析】函数()31log f x x =的定义域为{}3220log 0010x x x x x ⎧-≥⎪≠⇒<<⎨⎪>⎩2. 已知函数f (x )=31323-+-ax ax x 的定义域是R ,则实数a 的取值范围是( ) A .012≤<-a B . 012<<-a C .31>a D .31≤a 【答案】A3. 已知函数|21|(2)()3(2)1x x f x x x ⎧-<⎪=⎨≥⎪-⎩,则()f x 的值域是( )A . [0,)+∞B .[1,3]-C .[1,)-+∞D .[0,3] 【答案】D【解析】当2<x 时,024,1213,0213x x x<<∴-<-<∴≤-<;当2≥x 时,3130≤-<x .所以)(x f 的值域为[0,3],故选D. 4.【2016年云南曲靖一中模拟】已知函数9()(03)1f x x x x =+≤≤+,则()f x 的值域为( )A .[5,9]B .21[5,]4 C .21[,9]4D .[6,10] 【答案】A5. 已知函数432--=x x y 的定义域是[]m ,0,值域为⎥⎦⎤⎢⎣⎡--4,425,则m 的取值范围是( )A. (]4,0B. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡4,23 C. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡3,23 D. ⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,23【答案】C【解析】由题432--=x x y ,对称轴为:32x =.则325()24f =-,(0)4(3)f f =-=。
结合图形332m ≤≤ B 能力提升训练 1. 函数()3452xf x x-+=-的值域是( )A .()()+∞⋃∞-,22,B .()()+∞-⋃-∞-,22,C .⎪⎭⎫⎝⎛+∞⋃⎪⎭⎫ ⎝⎛∞-,2525,D .R 【答案】B 【解析】()344341077252252525x x x f x x x x x -+--+==-=-=-+----()2f x ∴≠-,值域为()(),22,-∞-⋃-+∞2. 函数()f x x =的值域( )A .⎡⎣B .⎡⎤⎣⎦C .⎡-⎣D .⎡⎣【答案】C3. 【2016河北衡水二中模拟】函数)0,0y a a =>≠的定义域和值域都是[]0,1,则548log log 65aa +=( ) A .1 B .2 C .3 D .4 【答案】C【解析】要使原式有意义需满足10x x x a a a a a a -≥⇒≥⇒≥ 因为[0,1]x ∈,又由指数函数的性质知1a > 所以原函数在[]0,1上单调递减所以当0x =时,原函数取得最大值112a =⇒=2222548548548log log log log log log 83656565aa ⎛⎫+=+=⨯== ⎪⎝⎭故答案选C4. 设函数12)(-=xx f 的定义域和值域都是],[b a ,则=+b a _______.【答案】1【解析】因为()12-=x x f 的值域为[]b a ,,所以0≥>a b ,而函数()12-=xx f 在[)+∞,0上是单调递增函数,因此应有⎪⎩⎪⎨⎧=-=-ba ba 1212,解得⎩⎨⎧==10b a ,所以得1=+b a .5.【2016河北衡水中学二调】设函数()()22g x x x R =-∈,()()()4g x x f x g x x++⎧⎪=⎨-⎪⎩ ()()x g x x g x <≥,则()f x 的值域是( )A.()9,01,4⎡⎤-+∞⎢⎥⎣⎦U B.[)0,+∞ C.9,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ D.()9,02,4⎡⎤-+∞⎢⎥⎣⎦U 【答案】DC 思维扩展训练1.【2016年青海省平安一中模拟】给出定义:若1122m x m -<≤+(其中m 为整数),则m 叫做离实数x 最近的整数,记作{}x ,即{}x m =在此基础上给出下列关于函数(){}f x x x =-的四个命题:①1122f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭;②()3.40.4f =-;③1144f f ⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;④()y f x =的定义域是R ,值域是11,22⎡⎫-⎪⎢⎣⎭,则其中真命题的序号是( )A .①②B .①③C .②④D .③④ 【答案】B【解析】由题意得,①中,因为111122x --<≤-+,所以1{}12=-,所以111111{}122222f ⎛⎫-=--=-+= ⎪⎝⎭,所以是正确的;②因为113 3.4322-<≤+,所以{}3,43=,所以()3.4 3.4{3.4} 3.430.4f =-=-=,所以是错误的;③因为11100242-<-≤+,所以1{}04-=,所以1110444f ⎛⎫-=--= ⎪⎝⎭,因为11100242-<-≤+,所以1{}04=,所以111()0444f =-=,所以11()()44f f -=,所以是正确的;④函数()y f x =的定义域为R ,值域为1[0,]2,所以是错误的.故选B .2.【2016重庆巴蜀中学模拟】若函数()f x 在[,]a b 上的值域为]2,2[b a ,则称函数()f x 为“和谐函数”.下列函数中:①411)(+-=x x g ;②xx p 1)(=;③x x q ln )(=;④2)(x x h =,“和谐函数”的个数为( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 【答案】C3. 【2016河北衡水二中模拟】已知函数31110242()21122 x x f x x x x ⎧⎡⎤-+∈⎪⎢⎥⎣⎦⎪=⎨⎛⎤⎪∈ ⎥⎪+⎝⎦⎩,,,,,()()3sin 22032g x a x a a ππ⎛⎫=+-+> ⎪⎝⎭,给出下列结论:①函数()f x 的值域为203⎡⎤⎢⎥⎣⎦,;②函数()g x 在[]01,上是增函数; ③对任意0a >,方程()()f x g x =在区间[]01,内恒有解; ④若存在[]1201x x ∈,,,使得()()12f x g x =成立,则实数a 的取值范围是4495a ≤≤.其中所有正确结论的序号为 . 【答案】①②④【解析】当1[0,]2x ∈时,11()42f x x =-是递减函数,则1()[0,]4f x ∈, 当1(,1]2x ∈时,228()2(2)822x f x x x x ==++-++,'28()2(2)f x x =-+,则()f x 在1(,1]2上递增,则12()(,]53f x ∈,则[0,1]x ∈时,2()[0,]3f x ∈,故①正确; 当[0,1]x ∈时,3()sin()22(0)cos 22323g x a x a a a x a πππ=+-+>=--+,由0a >,033x ππ≤≤,则()g x 在[0,1]上是递增函数,故②正确;由②知,0a >,[0,1]x ∈时,5()[23,2]2a g x a ∈--,若2233a ->或5202a-<,即409a <<或45a >,方程()()f x g x =在[0,1]内无解,故③错;存在12,[0,1]x x ∈,使得()()12f x g x =成立,则22335202a a ⎧-≤⎪⎪⎨⎪-≥⎪⎩,解得4495a ≤≤,故④正确.4..函数)(x f y =的图像如图所示.那么,)(x f 的定义域是________;值域是________;其中只与x 的一个值对应的y 值的范围是________.【答案】[-3,0]∪[2,3] [1,5] [1,2)∪(4,5]5. 设()2121,,22f x x x x ⎡⎫=-++∈-⎪⎢⎣⎭,若[]x 表示不超过x 的最大整数,例如,[][]3.54,2.12-=-=则函数()y f x =⎡⎤⎣⎦的值域是( )A .{}1,2B .{}0,1,2C .{}1,0,1-D .{}1,0,1,2- 【答案】D【解析】()()212+--=x x f ,因为⎪⎭⎫⎢⎣⎡-∈2,21x ,所以当1=x 时,()()21max ==f x f ,当21-=x 时,()4121min -=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=f x f ,即()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈2,41x f ,所以()y f x =⎡⎤⎣⎦的值域是{} -.1,0,1,2。