第三章全章复习
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《第三章函数的概念和性质》章节复习及单元测试卷第三章函数的概念和性质知识梳理1. 知识系统整合2. 规律方法收藏1.同一函数的判定方法(1)定义域相同;(2)对应关系相同(两点必须同时具备).2.函数解析式的求法(1)定义法;(2)换元法;(3)待定系数法;(4)解方程(组)法;(5)赋值法.3.函数的定义域的求法(1)已给出函数解析式:函数的定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合.(2)实际问题:求函数的定义域既要考虑解析式有意义,还应考虑使实际问题有意义.(3)复合函数问题①若函数f(x)的定义域为[a,b],函数f[g(x)]的定义域应由a≤g(x)≤b 解出;②若函数f[g(x)]的定义域为[a,b],则函数f(x)的定义域为函数g(x)在[a,b]上的值域.注意:①函数f(x)中的x与函数f[g(x)]中的g(x)地位相同.②定义域所指永远是x的范围.4.函数值域的求法(1)配方法(二次或四次);(2)判别式法;(3)换元法;(4)函数的单调性法.5.判断函数单调性的步骤(1)设x1,x2是所研究区间内任意两个自变量的值,且x1<x2;(2)判定f(x1)与f(x2)的大小:作差比较或作商比较;(3)根据单调性定义下结论.6.函数奇偶性的判定方法首先考查函数的定义域是否关于原点对称,再看函数f(-x)与f(x)之间的关系:①若函数f(-x)=f(x),则f(x)为偶函数;若函数f(-x)=-f(x),则f(x)为奇函数;②若f(-x)-f(x)=0,则f(x)为偶函数;若f(x)+f(-x)=0,则f(x)为奇函数;③若f(x)f(-x)=1(f(-x)≠0),则f(x)为偶函数;若f(x)f(-x)=-1(f(-x)≠0),则f(x)为奇函数.7.幂函数的图象特征(1)幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限内,图象最多只能同时出现在两个象限内,至于是否在第二、三象限内出现,则要看幂函数的奇偶性.(2)幂函数的图象在第一象限内的变化规律为:在第一象限内直线x =1的右侧,图象从下到上,相应的指数由小到大,直线x =1的左侧,图象从下到上,相应的指数由大到小.8.函数的应用解决函数应用题关键在于理解题意,提高阅读能力.一方面要加强对常见函数模型的理解,弄清其产生的实际背景,把数学问题生活化;另一方面,要不断拓宽知识面,增加间接的生活阅历,诸如了解一些物价、行程、产值、利润、环保等实际问题,及有关角度、面积、体积、造价的问题,培养实际问题数学化的意识和能力.3 学科思想培优一、函数的定义域函数的定义域是指函数y =f (x )中自变量x 的取值范围.确定函数的定义域是进一步研究函数其他性质的前提,而研究函数的性质,利用函数的性质解决数学问题是中学数学的重要组成部分.所以熟悉函数定义域的求法,对于函数综合问题的解决起着至关重要的作用.[典例1] (1)函数f (x )=x x -132+(3x -1)0的定义域是( )A.)31,(-∞B.)131(,C.)3131(,-D.)31,(-∞∪)131(,(2)已知函数y =f (x +1)的定义域是[-2,3],则y =f (2x -1)的定义域是( )A.]25,0[ B .[-1,4]C.[-5,5] D .[-3,7] 【答案】(1)D (2)A【解析】(1)由题意,得⎩⎨⎧≠->-01301x x ,解得x <1且x ≠31.(2)设u =x +1,由-2≤x ≤3,得-1≤x +1≤4,所以y =f (u )的定义域为[-1,4].再由-1≤2x -1≤4,解得0≤x ≤25,即函数y =f (2x -1)的定义域是]25,0[ 二、分段函数问题所谓分段函数是指在定义域的不同子区间上的对应关系不同的函数.分段函数是一个函数而非几个函数,其定义域是各子区间的并集,值域是各段上值域的并集.分段函数求值等问题是高考常考的问题.[典例2] 已知实数a ≠0,函数f (x )=⎩⎨⎧≥--<+1,21,2x a x x a x 若f (1-a )=f (1+a ),则a 的值_____.【答案】-43【解析】①当1-a <1,即a >0时,此时a +1>1,由f (1-a )=f (1+a ),得2(1-a )+a =-(1+a )-2a ,解得a =-23(舍去); ②当1-a >1,即a <0时,此时a +1<1,由f (1-a )=f (1+a ),得-(1-a )-2a =2(1+a )+a ,解得a =-43,符合题意.综上所述,a =-43. 三、函数的单调性与奇偶性单调性是函数的一个重要性质,某些数学问题,通过函数的单调性可将函数值间的关系转化为自变量之间的关系进行研究,从而达到化繁为简的目的,特别是在比较大小、证明不等式、求值或求最值、解方程(组)等方面应用十分广泛.奇偶性是函数的又一重要性质,利用奇偶函数图象的对称性可以缩小问题研究的范围,常能使求解的问题避免复杂的讨论.[典例3]设函数()y f x =的定义域为R ,并且满足()()()f x y f x f y +=+,112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,当0x >时,()0f x >. (1)求(0)f 的值; (2)判断函数的奇偶性;(3)如果()(2)2f x f x ++<,求x 的取值范围.【解析】(1)令0x y ==,则(0)(0)(0)f f f =+,∴(0)0f =.(2)令y x =-,得(0)()()0f f x f x =+-=, ∴()()f x f x -=-,故函数()f x 是R 上的奇函数. (3)任取12,R x x ∈且12x x <,则210x x ->. ∵()()21f x f x -()()2111f x x x f x =-+- ()()()2111f x x f x f x =-+- ()210f x x =->,∴()()12f x f x <.故()f x 是R 上的增函数.∵112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴()1111122222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ()(2)2f x f x ++<∴[]()(2)((2)(22)(1)f x f x f x x f x f ++=++=+<.又由()y f x =是定义在R 上的增函数,得221x +<,解得21x <-四、函数图象及应用函数的图象是函数的重要表示方法,它具有明显的直观性,通过函数的图象能够掌握函数重要的性质,如单调性、奇偶性等.反之,掌握好函数的性质,有助于函数图象正确地画出.函数图象广泛应用于解题过程中,利用数形结合解题具有直观、明了、易懂的优点.[典例4] 设函数f (x )=x 2-2|x |-1(-3≤x ≤3). (1)证明:函数f (x )是偶函数; (2)画出这个函数的图象;(3)指出函数f (x )的单调区间,并说明在各个单调区间上f (x )的单调性; (4)求函数的值域.【解析】(1)证明:∵函数f (x )的定义域关于原点对称, 且f (-x )=(-x )2-2|-x |-1 =x 2-2|x |-1=f (x ),即f (-x )=f (x ),∴f (x )是偶函数. (2)当0≤x ≤3时,f (x )=x 2-2x -1=(x -1)2-2.当-3≤x <0时,f (x )=x 2+2x -1=(x +1)2-2.即f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧<≤--+≤≤--)03(2)1()30(,2)1(22x x x x 根据二次函数的作图方法,可得函数图象如下图.(3)函数f (x )的单调区间为[-3,-1),[-1,0),[0,1),[1,3].f (x )在区间[-3,-1)和[0,1)上单调递减, 在[-1,0)和[1,3]上单调递增.(4)当0≤x ≤3时,函数f (x )=(x -1)2-2的最小值为-2,最大值为f (3)=2;当-3≤x <0时,函数f (x )=(x +1)2-2的最小值为-2,最大值为f (-3)=2.故函数f (x )的值域为[-2,2].五、幂函数的图象问题对于给定的幂函数图象,能从函数图象的分布、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性等性质.注意图象与函数解析式中指数的关系,能够根据图象比较指数的大小.[典例5] 如图是幂函数y =x a ,y =x b ,y =x c ,y =x d 在第一象限内的图象,则a ,b ,c ,d 的大小关系为( )A.a <b <c <dB.a <b <d <cC.b <a <c <dD.b <a <d <c 【答案】A【解析】由幂函数的图象特征可知,在第一象限内直线x =1的右侧,图象从下到上,相应的指数由小到大.故选A.六、函数模型及其应用建立恰当的函数模型解决实际问题的步骤:(1)对实际问题进行抽象概括,确定变量之间的主被动关系,并用x ,y 分别表示;(2)建立函数模型,将变量y 表示为x 的函数,此时要注意函数的定义域; (3)求解函数模型,并还原为实际问题的解.[典例6] 已知A ,B 两城市相距100 km ,在两地之间距离A 城市x km 的D 处修建一垃圾处理厂来解决A ,B 两城市的生活垃圾和工业垃圾.为保证不影响两城市的环境,垃圾处理厂与市区距离不得少于10 km.已知垃圾处理费用和距离的平方与垃圾量之积的和成正比,比例系数为0.25.若A 城市每天产生的垃圾量为20 t ,B 城市每天产生的垃圾量为10 t .(1)求x 的取值范围;(2)把每天的垃圾处理费用y 表示成x 的函数;(3)垃圾处理厂建在距离A 城市多远处,才能使每天的垃圾处理费用最少? 【解析】(1)由题意可得x ≥10,100-x ≥10. 所以10≤x ≤90.所以x 的取值范围为[10,90].(2)由题意,得y =0.25[20x 2+10(100-x )2],即y =215x 2-500x +25000(10≤x ≤90). (3)由y =215x 2-500x +25000=350000)3100(2152+-x (10≤x ≤90),则当x =3100时,y 最小.即当垃圾处理厂建在距离A 城市3100km 时,才能使每天的垃圾处理费用最少.《第三章 函数的概念和性质》单元测试卷(一)基础测评卷(时间:120分钟,满分:150分)一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知f (x )=-3x +2,则f (2x +1)等于( B ) A .-3x +2 B .-6x -1 C .2x +1 D .-6x +5【答案】B【解析】在f (x )=-3x +2中,用2x +1替换x ,可得f (2x +1)=-3(2x +1)+2=-6x -3+2=-6x -1.2.函数1()f x x=的定义域是( )A .RB .[1,)-+∞C .(,0)(0,)-∞+∞D .[1,0)(0,)-+∞【答案】D【解析】由题意可得:10x +≥,且0x ≠,得到1x ≥-,且0x ≠,故选:D3.已知21,[1,0),()1,[0,1],x x f x x x +∈-⎧=⎨+∈⎩则函数()y f x =-的图象是( ) A .B .C . D .【答案】A【解析】当0x =时,依函数表达式知2(0)(0)011f f -==+=,可排除B ;当1x =时,(1)(1)10f -=-+=,可排除C 、D .故选A4.已知函数y =21,02,0x x x x ⎧+≤⎨->⎩,则使函数值为5的x 的值是( )A .2-或2B .2或52-C .2-D .2或2-或52- 【答案】C【解析】当0x ≤时,令5y =,得215x +=,解得2x =-;当0x >时,令5y =,得25x -=,解得52x =-,不合乎题意,舍去.综上所述,2x =-,故选C.5.某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选一名代表 ,当各班人数除以10的余数大于6时再增选一名代表,那么,各班可推选代表人数y 与该班人数x 之间的函数关系用取整函数y=[x]([x]表示不大于x 的最大整数)可以表示为 ()A .y 10x ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦B .3y 10x +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦C .4y 10x +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦D .5y 10x +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦【答案】B【解析】根据规定每10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大于6时增加一名代表,即余数分别为7,8,9时可以增选一名代表,也就是x 要进一位,所以最小应该加3,因此利用取整函数可表示为310x y +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,也可以用特殊取值法,若56,5x y ==,排除C ,D ,若57,6x y ==,排除A ,故选B .6.设函数f (x )(x ∈R)为奇函数,f (1)=21,f (x +2)=f (x )+f (2),则f (5)等于( C )A .0B .1C .25D .5【答案】C【解析】令x =-1,得f (1)=f (-1)+f (2).∵f (x )为奇函数,∴f (-1)=-f (1),∴f (1)=-f (1)+f (2),∴21=-21+f (2),∴f (2)=1.令x =1,得f (3)=f (1)+f (2)=21+1=23.令x =3,得f (5)=f (2)+f (3)=257.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,2()4f x x x =-,则不等式(2)5f x +<的解集为( )A .(3,7)-B .()4,5-C .(7,3)-D .()2,6-【答案】C【解析】当0x ≥时,2()45f x x x =-<的解为05x <≤;当0x <时,根据偶函数图像的对称性知不等式()5f x <的解为5x 0-<<, 所以不等式()5f x <的解集为{}55x x -<<,所以不等式(2)5f x +<的解集为{}{}52573x x x x -<+<=-<<.故选:C 8.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4等于( C )A .-6B .6C .-8D .8【答案】C【解析】f (x )在R 上是奇函数,所以f (x -4)=-f (x )=f (-x ),故f (x )关于x =-2对称,f (x )=m 的根关于x =-2对称,∴x 1+x 2+x 3+x 4=4×(-2)=-8.二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分)9.下列各组函数表示的是同一个函数的是( BD )A .f (x )=32x -与g (x )=x ·x 2-B .f (x )=|x |与g (x )=x 2C .f (x )=x +1与g (x )=x +x 0D .f (x )=x x与g (x )=x 0【答案】BD【解析】对于A ,f (x )=32x -与g (x )=x ·x 2-的对应关系不同,故f (x )与g (x )表示的不是同一个函数;对于B ,f (x )=|x |与g (x )=x 2的定义域和对应关系均相同,故f (x )与g (x )表示的是同一个函数;对于C ,f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为{x |x ≠0},故f (x )与g (x )表示的不是同一个函数;对于D ,f (x )=x x与g (x )=x 0的对应关系和定义域均相同,故f (x )与g (x )表示的是同一个函数.10.下列函数既是定义域上的减函数又是奇函数的是( BD )A .f (x )=x 1B .f (x )=-x 3C .f (x )=x |x |D .f (x )=-3x【答案】BD【解析】A .f (x )=x 1在定义域(-∞,0)∪(0,+∞)上是奇函数,且在每一个区间上是减函数,不能说函数在定义域上是减函数,∴不满足题意;对于B ,f (x )=-x 3在定义域R 上是奇函数,且是减函数,∴满足题意,对于C ,f (x )=x |x |=⎪⎩⎪⎨⎧<-≥0,0,22x x x x ,在定义域R 上是奇函数,且是增函数,∴不满足题意;对于D ,f (x )=-3x 在定义域R 上是奇函数,且是减函数,∴满足题意.故选BD .11.已知函数f (x )=31++-x x ,则( ABD ) A .f (x )的定义域为[-3,1] B .f (x )为非奇非偶函数 C .f (x )的最大值为8 D .f (x )的最小值为2【答案】ABD【解析】由题设可得函数的定义域为[-3,1],f 2(x )=4+2×322+--x x=4+2×2)1(4+-x ,而0≤2)1(4+-x ≤2,即4≤f 2(x )≤8,∵f (x )>0,∴2≤f (x )≤22,∴f (x )的最大值为22,最小值为2,故选ABD .12.下列说法正确的是( )A .若方程x 2+(a -3)x +a =0有一个正实根,一个负实根,则a <0B .函数f (x )=2211x x -+-是偶函数,但不是奇函数C .若函数f (x )的值域是[-2,2],则函数f (x +1)的值域为[-3,1]D .曲线y =|3-x 2|和直线y =a (a ∈R)的公共点个数是m ,则m 的值不可能是1【答案】AD【解析】设方程x 2+(a -3)x +a =0的两根分别为x 1,x 2,则x 1·x 2=a <0,故A 正确;函数f (x )=2211x x -+-的定义域为⎪⎩⎪⎨⎧≥-≥-010122x x ,则x =±1,∴f (x )=0,所以函数f (x )既是奇函数又是偶函数,故B 不正确;函数f (x +1)的值域与函数f (x )的值域相同,故C 不正确;曲线y =|3-x 2|的图像如图,由图知曲线y =|3-x 2|和直线y =a 的公共点个数可能是2,3或4,故D 正确.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中横线上)13.若函数()(31)4,1,1a x a x f x ax x -+<⎧=⎨-≥⎩,是定义在R 上的减函数,则a 的取值范围【答案】11,83⎡⎫⎪⎢⎣⎭【解析】因为函数()f x 是定义在R 上的减函数,所以3100314a a a a a -<⎧⎪-<⎨⎪-+≥-⎩,解得1183a ≤<. 14.函数f (x )=x x+-11的定义域为___,单调递减区间为___.【答案】(-∞,-1)∪(-1,+∞),(-∞,-1)【解析】函数f (x )的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞).任取x 1,x 2∈(-1,+∞)且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=)1)(1()22121x x x x ++-(>0,即f (x 1)>f (x 2),故f (x )在(-1,+∞)上为减函数;同理,可得f (x )在(-∞,-1)上也为减函数.15.函数y =f (x )是R 上的增函数,且y =f (x )的图像经过点A (-2,-3)和B (1,3),则不等式|f (2x -1)|<3的解集为____.【答案】1(,1)2-【解析】因为y =f (x )的图像经过点A (-2,-3)和B (1,3),所以f (-2)=-3,f (1)=3.又|f (2x -1)|<3,所以-3<f (2x -1)<3,即f (-2)<f (2x -1)<f (1).因为函数y =f (x )是R 上的增函数,所以-2<2x -1<1,即⎩⎨⎧<-->-112212x x ,即⎪⎩⎪⎨⎧<->121x x ,所以-21<x <1.16.对于任意定义在R 上的函数f (x ),若实数x 0满足f (x 0)=x 0,则称x 0是函数f (x )的一个不动点.现给定一个实数a ∈(4,5),则函数f (x )=x 2+ax +1的不动点共有___个.【答案】2【解析】由定义,令x 2+ax +1=x ,则x 2+(a -1)x +1=0,当a ∈(4,5)时,Δ=(a -1)2-4>0,所以方程有两根,相应地,函数f (x )=x 2+ax +1(a ∈(4,5))有2个不动点.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知幂函数39*()m y x m N -=∈的图象关于y 轴对称且在()0,∞+上单调递减,求满足()()33132mm a a +<---的a 的取值范围.【解析】因为函数39*()m y x m N -=∈在()0,∞+上单调递减,所以390m -<, 解得3m <.又因为*m N ∈,所以1m =,2; 因为函数的图象关于y 轴对称, 所以39m -为偶数,故1m =. 则原不等式可化为()()1133132a a +<---,因为13y x-=在(),0-∞,()0,∞+上单调递减,所以1320a a +>->或3210a a -<+<或1032a a +<<-, 解得2332a <<或1a <-. 故a 的取值范围是1a <-或2332a <<. 18.(10分)已知函数21()1x f x x -=+(1)试判断函数在(-1,+∞)上的单调性,并给予证明;(2)试判断函数在[3,5]x ∈的最大值和最小值 【解析】(1)∵()213211x y f x x x -===-++, ∴函数()f x 在()1,-+∞上是增函数, 证明:任取1x ,()21x ∈-+∞,,且12x x <, 则()()1212213333221111f x f x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=---=- ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭()()()1212311x x x x -=++, ∵121x x -<<,∴120x x -<,()()12110x x ++>, ∴()()120f x f x -<,即()()12f x f x <,∴()f x 在()1,-+∞上是增函数. (2)∵()f x 在()1,-+∞上是增函数, ∴()f x 在[3]5,上单调递增, 它的最大值是()25135512f ⨯-==+,最小值是()23153314f ⨯-==+. 19.(12分)设函数f (x )=ax 2+(b -8)x -a -ab 的两个零点分别是-3和2.(1)求函数f (x );(2)当函数f (x )的定义域是[0,1]时,求函数f (x )的值域.【解析】(1)∵f (x )的两个零点是-3和2,∴-3和2是方程ax 2+(b -8)x -a -ab =0的两根,∴有9a -3(b -8)-a -ab =0,① 4a +2(b -8)-a -ab =0.② ①-②得b =a +8.③将③代入②得4a +2a -a -a (a +8)=0,即a 2+3a =0.∵a ≠0,∴a =-3,∴b =a +8=5,∴f (x )=-3x 2-3x +18.(2)由(1)得f (x )=-3x 2-3x +18=-3(x +21)2+43+18.图像的对称轴是直线x =-21.∵0≤x ≤1,∴f (x )min =f (1)=12,f (x )max =f (0)=18,∴此时函数f (x )的值域是[12,18].20.(12分)已知函数())1f x a =≠. (1)若0a >,求()f x 的定义域;(2)若()f x 在区间(]0,1上是减函数,求实数a 的取值范围. 【解析】(1)当0a >且1a ≠时,由30ax -≥得3x a≤,即函数()f x 的定义域是3,a ⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.(2)当10a ->即1a >时,令3t ax =-要使()f x 在(]0,1上是减函数,则函数3t ax =-在(]0,1上为减函数,即0a -<,并且且310a -⨯≥,解得13a ;当10a -<即1a <时 ,令3t ax =-要使()f x 在(]0,1上是减函数,则函数3t ax =-在(]0,1为增函数,即0a -> 并且310a -⨯≥,解得0a <综上可知,所求实数a 的取值范围是()(],01,3-∞.21.(12分)已知函数f (x )=x mx+,且此函数图象过点(1,2). (1)求实数m 的值;(2)判断函数f (x )的奇偶性并证明;(3)讨论函数f (x )在(0,1)上的单调性,并证明你的结论. 【解析】(1)∵函数f (x )=x mx+,且此函数图象过点(1,2), ∴2=1+m , ∴m =1;(2)f (x )=x 1x +,定义域为:()()00-∞⋃+∞,,, 又f (﹣x )=﹣x 1x+=--f (x ), ∴函数f (x )是奇函数;(3)函数f (x )在(0,1)上单调递减, 设0<x 1<x 2<1, 则()()()()211212121212121212111x x x x f x f x x x x x x x x x x x x x ---=+--=-+=-⋅⋅⋅, ∵0<x 1<x 2<1,∴x 1﹣x 2<0,0<x 1x 2<1,x 1x 2﹣1<0, ∴()()()1212121210x x f x f x x x x x --=-⋅>, 即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,1)上的单调递减.22.(12分)某厂生产某种零件,每个零件的成本为40元,出厂单价定为60元.该厂为了鼓励销售商订购,决定每一次订购量超过100个时,每多订购一个,订购的全部零件的出厂单价就降0.02元,但实际出厂单价不能低于51元.(1)当一次订购量为多少个时,零件的实际出厂单价恰好为51元? (2)当销售商一次订购x 个零件时,该厂获得的利润为P 元,写出P =f (x )的表达式.【解析】(1)设每个零件的实际出厂价格恰好为51元时,一次订购量为x 0个,则60-0.02(x 0-100)=51,解得x 0=550,所以当一次订购量为550个时,每个零件的实际出厂价恰好为51元.(2)设一次订量为x 个时,零件的实际出厂单价为W ,工厂获得利润为P ,由题意P =(W -40)·x ,当0<x ≤100时,W =60;当100<x <550时,W =60-0.02(x -100)=62-50x;当x ≥550时,W =51.当0<x ≤100时, f (x )=(60-40)x =20x ;∴当100<x <550时, f (x )=(22-50x )x =22x -501x 2;当x ≥550时, f (x )=(51-40)x =11x .故f (x )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∈≥∈<<-∈≤<+++),550(,11),550100(5022),1000(202N x x x N x x x x N x x x《第三章 函数的概念和性质》单元测试卷(二)能力测评卷(时间:120分钟,满分:150分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列函数中,既是奇函数又是在其定义域上是增函数的是( )A .y =x +1B .y =-x 3C .y =x 1D .y =x |x |【答案】D【解析】选项A 中,函数为非奇非偶函数,不符合题意;选项B 中,函数为奇函数,但在定义域为减函数,不符合题意;选项C 中,函数为奇函数,但在定2.已知幂函数y =f (x )的图象过点2,则下列结论正确的是( )A .y =f (x )的定义域为[0,+∞)B .y =f (x )在其定义域上为减函数C .y =f (x )是偶函数D .y =f (x )是奇函数3.函数f (x )=x x 2的定义域为( )A .(0,1)B .[0,1]C .(-∞,0]∪[1,+∞)D .(-∞,0)∪(1,+∞)【答案】D【解析】:由题意知:x 2-x >0,解得x <0或x >1,∴函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(1,+∞).4.已知函数f (3x +1)=x 2+3x +1,则f (10)=( ) A .30 B .19 C .6 D .20 【答案】B【解析】令x =3得f (10)=32+3×3+1=19.5.已知函数f (x )=|x +a |在(-∞,-1)上是单调函数,则a 的取值范围是( )A.(-∞,1] B.(-∞,-1) C.[1,+∞) D.(-∞,1)【答案】A【解析】由于f(x)=|x+a|的零点是x=-a,且在直线x=-a两侧左减右增,要使函数f(x)=|x+a|在(-∞,-1)上是单调函数,则-a≥-1,解得a≤1.故选A.6.为了节约用电,某城市对居民生活用电实行“阶梯电价”,计费方法如下:( ) A.475度 B.575度 C.595.25度 D.603.75度【答案】D【解析】不超过230度的部分费用为:230×0.5=115;超过230度但不超过400度的部分费用为:(400-230)×0.6=102,115+102<380;设超过400度的部分为x,则0.8x+115+102=380,∴x=203.75,故用电603.75度.7.已知函数y=x2-4x+5在闭区间[0,m]上有最大值5,最小值1,则m 的取值范围是( )A.[0,1] B.[1,2] C.[0,2] D.[2,4]【答案】D【解析】∵函数f(x)=x2-4x+5=(x-2)2+1的对称轴为x=2,此时,函数取得最小值为1,当x=0或x=4时,函数值等于5.又f(x)=x2-4x+5在区间[0,m]上的最大值为5,最小值为1,∴实数m的取值范围是[2,4],故选D.8.已知定义域为R的函数y=f(x)在(0,4)上是减函数,又y=f(x+4)是偶函数,则( )A.f(2)<f(5)<f(7) B.f(5)<f(2)<f(7)C.f(7)<f(2)<f(5) D.f(7)<f(5)<f(2)【答案】B【解析】因为y=f(x+4)是偶函数,所以f(x+4)=f(-x+4),因此f(5)=f(3),f(7)=f(1),因为y=f(x)在(0,4)上是减函数,所以f(3)<f(2)<f(1),f(5)<f(2)<f(7),选B.二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.若函数y=xα的定义域为R且为奇函数,则α可能的值为( )A.-1 B.1 C.2 D.3【答案】BD【解析】当α=-1时,幂函数y=x-1的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),A不符合;当α=1时,幂函数y=x,符合题意;当α=2时,幂函数y=x2的定义域为R且为偶函数,C不符合题意;当α=3时,幂函数y=x3的定义域为R且为奇函数,D符合题意.故选BD.10.某工厂八年来某种产品总产量y(即前x年年产量之和)与时间x(年)的函数关系如图,下列五种说法中正确的是( )A.前三年中,总产量的增长速度越来越慢B.前三年中,年产量的增长速度越来越慢C.第三年后,这种产品停止生产D.第三年后,年产量保持不变【答案】AC【解析】由题中函数图象可知,在区间[0,3]上,图象是凸起上升的,表明总产量的增长速度越来越慢,A正确;由总产量增长越来越慢知,年产量逐年减小,因此B错误;在[3,8]上,图象是水平直线,表明总产量保持不变,即年产量为0,因此C正确,D错误,故选AC.11.对于实数x,符号[x]表示不超过x的最大整数,例如[π]=3,[-1.08]=-2,定义函数f (x )=x -[x ],则下列命题中正确的是( )A .f (-3.9)=f (4.1)B .函数f (x )的最大值为1C .函数f (x )的最小值为0D .方程f (x )-21=0有无数个根值可能是( )A .2B .3C .4D .5 【答案】ABC【解析】函数y =x 2-4x -4的部分图象如图,f (0)=f (4)=-4,f (2)=-8.因为函数y =x 2-4x -4的定义域为[0,m ],值域为[-8,-4],所以m 的取值范围是[2,4],故选ABC.三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.若函数f (x )=12+++bx x a x 在[-1,1]上是奇函数,则f (x )的解析式为________.14.已知幂函数()221()33mm f x m m x--=-+在(0,)+∞上单调递增,则m 值为_____.【答案】2【解析】由题意可知2233110m m m m ⎧-+=⎪⎨-->⎪⎩,解得2m =,故答案为:215.若定义在R 上的奇函数()f x 满足()()4f x f x +=,()11f =,则()()()678f f f ++的值为_______.【答案】1-【解析】由于定义在R 上的奇函数()y f x =满足()()4f x f x +=,则该函数是周期为4的周期函数,且()11f =,则()()800f f ==,()()()7111f f f =-=-=-,()()()622f f f =-=,又()()22f f -=-,()20f ∴=,则()60f =,因此,()()()6781f f f ++=-. 16.已知函数()(),f x g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,()()23x f x g x +=⋅.则函数()f x =__________;关于x 不等式()()2240g x x g x ++->的解集__________.【答案】33x x -+ ()(),41,-∞-+∞【解析】函数()f x 、()g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数, ∴()()f x f x -=,()()g x g x -=-,又()()23xf xg x +=⋅,…①∴()()23xf xg x --+-=⋅, 即()()23xf xg x --=⋅,…②由①②求得函数()33x x f x -=+,()33x xg x -=-. 易知()33x xg x -=-是定义域R 上的单调增函数,所以不等式()()2240g x x g x ++->可化为()()()2244g x x g x g x +>--=-,即224x x x +>-,整理得2340x x +->, 解得4x <-或1x >, 所以不等式的解集为()(),41,-∞-+∞, 故答案为33x x -+,()(),41,-∞-+∞四、解答题(本题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知函数f(x)=61x -,(1)求函数f(x)的定义域; (2)求f(-1), f(12)的值.【解析】(1)根据题意知x -1≠0且x +4≥0,∴x≥-4且x≠1, 即函数f(x)的定义域为[-4,1)∪(1,+∞).(2) ()6132f -==---f(12)=66412111-=--=3811-. 18.(12分)已知幂函数f (x )=(m 2-5m +7)·x m -1为偶函数.(1)求f (x )的解析式;(2)若g (x )=f (x )-ax -3在[1,3]上不是单调函数,求实数a 的取值范围. 【解析】(1)由题意得m 2-5m +7=1, 即m 2-5m +6=0,解得m =2或m =3. 又f (x )为偶函数,所以m =3,此时f (x )=x 2.(2)由(1)知,g (x )=x 2-ax -3,因为g (x )=x 2-ax -3在[1,3]上不是单调19.(12分)已知函数()2f x x =+, (1)若该函数在区间()-2∞,+上是减函数,求a 的取值范围. (2)若1a =-,求该函数在区间[1,4]上的最大值与最小值. 【解析】(1)因为函数()212112()222a x a ax af x a x x x ++-+-===++++在区间(2,)-+∞上是减函数,所以120a ->,解得12a <, 所以a 的取值范围1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.(2)当1a =-时,13()122x f x x x -+==-+++,则()f x 在(),2-∞-和()2,-+∞上单调递减,因为[](),,421⊆-+∞,所以()f x 在[]1,4的最大值是()111012f -+==+,最小值是()4114422f -+==-+, 所以该函数在区间[]1,4上的最大值为0,最小值为12-.20.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≤0时,f (x )=x 2+2x .(1)现已画出函数f (x )在y 轴左侧的图象,如图所示,请补全函数f (x )的图象;(2)求出函数f (x )(x >0)的解析式;(3)若方程f (x )=a 恰有3个不同的解,求a 的取值范围. 【解析】函数f(x)的图象如下:(2)因为f(x)为奇函数,则f(-x)=- f(x)∴当x 0>时,x 0-<∴f(-x)=- f(x)=()()2222x x x x ⎡⎤-+-=-⎣⎦故f(x)()220x x x =-+>(3)由(1)中图象可知:y=f(x)与y=a 的图象恰好有三个不同的交点1a ∴-<<121.已知函数2()4f x x =+. (1)设()()f x g x x=,根据函数单调性的定义证明()g x 在区间[2,)+∞上单调递增;(2)当0a >时,解关于x 的不等式2()(1)2(1)f x a x a x >-++.【解析】(1)由题意得,124(),,[2,)g x x x x x=+∀∈+∞,且12x x <,则()()()()()121212121212121244444x x x x g x g x x x x x x x x x x x --⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-+=-+-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.由212x x >≥,得12120,40x x x x -<->.于是()()120g x g x -<,即()()12g x g x <所以函数()g x 在区间[2,)+∞上单调递增(2)原不等式可化为22(1)40ax a x -++>.因为0a >,故2(2)0x x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭. (i )当22a <,即1a >时,得2x a <或2x >. (ii )当22a=,即1a =时,得到2(2)0x ->,所以2x ≠;(iii )当22a >,即01a <<时,得2x <或2x a >.综上所述,当01a <<时,不等式的解集为2(,2),a ⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭;当1a =时,不等式的解集为(,2)(2,)-∞⋃+∞;当1a >时,不等式的解集为2,(2,)a ⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭22. 2018年10月24日,世界上最长的跨海大桥—港珠澳大桥正式通车。
F 第三章 相互作用拓展案
班级 姓名
【试金石】
1.下列说法中正确的是( )
A 有弹力必定有摩擦力,有摩擦力必定有弹力。
B 轻绳的弹力方向一定沿绳,产生弹力时未必发生形变
C 摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成正比。
D 摩擦力的方向总是与运动方向相反,起阻碍物体运动的作用
2.两个共点力同向时合力为a ,反向时合力为b ,当两个力垂直时,合力大小为( ) A. 22b a + B.222b
a + C.
b a + D.2b
a +
3.如图所示,已知力F 和一个分力F 1则另一个分力F 2的最小值为________。
4.按要求和说明对物体进行受力分析。
(1)
(2)
5、质量为2 kg 的物体放在水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3 cm ,当拉着物体前进时,弹簧伸长2 cm ,已知弹簧的劲度系数为k = 200 N/m
B (A 静止) A 沿着墙向上运动
(g=10 N/kg),求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多少?
(2)物体和地板间的动摩擦因数
6、如图所示,斜面倾角为θ=37°,在斜面上放着一重为100N的物体,问:
(1)重力沿斜面下滑方向的分力多大?
(2)重力沿斜面垂直方向的分力有多大?物体对斜面的压力有多大?
(3)如果物体静止不动,那么物体受到的摩擦力多大?方向如何?
(4)如果物体和斜面间的动摩擦因数为0.2,那么让物体下滑,在下滑过程中物体受到的摩擦力多大?(sin37°=0.6 cos37°=0.8)
【我的疑惑】
【差距归因】。
第三章《整式的加减》全章复习、知识讲解【全章重点知识】1、用字母表示数的书写原则是什么?2、什么是代数式?3、求代数式的值的步骤是什么?4、什么是单项式?单项式的次数?单项式的系数?5、什么是多项式?多项式的次数?多项式的项?6、如何将多项式进行升、降幂排列?排列时要注意什么?7、什么是同类项?同类项与什么有关?与什么无关?8、合并同类项的法则?9、去括号、添括号的法则?10、整式的加法、减法的法则?做整式的加法、减法的一般步骤是什么?【全章重点知识概述】一、单项式1、都是数字与字母的乘积的代数式叫做单项式。
2、单项式的数字因数叫做单项式的系数。
3、单项式中所有字母的指数和叫做单项式的次数。
4、单独一个数或一个字母也是单项式。
5、只含有字母因式的单项式的系数是1或―1。
6、单独的一个数字是单项式,它的系数是它本身。
7、单独的一个非零常数的次数是0。
8、单项式中只能含有乘法或乘方运算,而不能含有加、减等其他运算。
9、单项式的系数包括它前面的符号。
10、单项式的系数是带分数时,应化成假分数。
11、单项式的系数是1或―1时,通常省略数字“1”。
12、单项式的次数仅与字母有关,与单项式的系数无关。
二、多项式1、几个单项式的和叫做多项式。
2、多项式中的每一个单项式叫做多项式的项。
3、多项式中不含字母的项叫做常数项。
4、一个多项式有几项,就叫做几项式。
5、多项式的每一项都包括项前面的符号。
6、多项式没有系数的概念,但有次数的概念。
7、多项式中次数最高的项的次数,叫做这个多项式的次数。
三、整式1、单项式和多项式统称为整式。
2、单项式或多项式都是整式。
3、整式不一定是单项式。
4、整式不一定是多项式。
5、分母中含有字母的代数式不是整式;而是今后将要学习的分式。
四、整式的加减1、整式加减的理论根据是:去括号法则,合并同类项法则,以及乘法分配律。
2、几个整式相加减,关键是正确地运用去括号法则,然后准确合并同类项。
3、几个整式相加减的一般步骤:(1)列出代数式:用括号把每个整式括起来,再用加减号连接。