14年高考 数学 限时训练 2.1 函数及其表示 [含答案解析]

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双基限时练
巩固双基,提升能力
一、选择题
1.下列函数中,与函数y =x 相同的函数是( ) A .y =x
2
x B .y =(
2
x 3)
23 C .y =lg10x
D .y =2 log 2x
解析:y =x 2
x =x (x ≠0);
y =(x
23 ) 23
=x (x ≥0);
y =lg10x =x (x ∈R );y =2 log 2x =x (x >0). 答案:C
2.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( )
A .-3
B .-1
C .1
D .3 解析:依题意,f (a )=-f (1)=-21=-2,
∵2x >0,∴f (a )=a +1=-2,故a =-3,所以选A. 答案:A
3.若g (x )=1-2x ,f [g (x )]=1-x 2x 2(x ≠0),则f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
12等于( )
A .1
B .3
C .15
D .30
解析:令1-2x =12,∴x =14,f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫12=1-⎝ ⎛⎭

⎫142⎝ ⎛⎭
⎪⎫142=15.
答案:C
4.(2013·安徽名校联考)若函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
log 4x (x >0),3x (x ≤0),则f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫116=
( )
A .9 B.19 C .-9
D .-19
解析:∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫116=log 41
16=-2, ∴f ⎣⎢⎡⎦
⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫116=f (-2)=3-2=19,选B. 答案:B
5.若f (x )对任意实数x 恒有2f (x )-f (-x )=3x +1,则f (x )=( ) A .x -1 B .x +1 C .2x +1
D .3x +3
解析:∵2f (x )-f (-x )=3x +1,①
用-x 代替x ,得2f (-x )-f (x )=-3x +1,② ①×2+②,得3f (x )=3x +3,∴f (x )=x +1. 答案:B
6.(2012·中山三模)定义一种运算:a ⊗b =⎩
⎪⎨⎪⎧
a (a ≥
b ),
b (a <b ),已知函数f (x )
=2x ⊗(3-x ),那么函数y =f (x +1)的大致图像是( )
A.
B.
C.
D.
解析:f (x )=2x
⊗(3-x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
3-x (x <1),
2x (x ≥1),作出f (x )的图像,再将其向
左平移一个单位即为f (x +1)的图像,应选B.
答案:B 二、填空题
7.(2013·济宁月考)已知f (2x +1)=3x -2,且f (a )=4,则a 的值是__________.
解析:令2x +1=t ,则x =t -12,∴f (t )=3t -32-2,即f (x )=32x -7
2,又32a -7
2=4,∴a =5.
答案:5
8.设函数f (x )=f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
1x lg x +1,则f (10)的值为__________.
解析:分别令
x =10,1
10,得⎩⎪⎨
⎪⎧
f (10)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫
110+1,f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
110=-f (10)+1,两式相加,
得f (10)=1.
答案:1
9.已知定义域为{x |x ∈R ,且x ≠1}的函数f (x )满足f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫11-x =1
2f (x )
+1,则f (3)=__________.
解析:f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫11-x =1
2f (x )+1,
令11-x
=3,得x =23,∴f (3)=12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫
23+1.①
令11-x
=23,则x =-1
2,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+1.②
令11-x
=-1
2,得x =3,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12f (3)+1.③
由①②③联立可得f (3)=2. 答案:2 三、解答题
10.(1)已知f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
2x +1=lg x ,求f (x ); (2)已知f (x )是二次函数,若f (0)=0,且f (x +1)=f (x )+x +1,试求f (x )的表达式.
解析:(1)令2x +1=t ,则x =2t -1,∴f (t )=lg 2
t -1.
∴f (x )=lg 2
x -1,x ∈(1,+∞).
(2)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0知c =0,f (x )=ax 2+bx . 又由f (x +1)=f (x )+x +1,
得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1. 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,
故有⎩
⎪⎨⎪⎧
2a +b =b +1a +b =1⇒a =b =12.
∴f (x )=12x 2+12x .
11.甲同学家到乙同学家的途中有一公园,甲从家到公园的距离与乙从家到公园的距离都是2 km ,甲10时出发前往乙家.如图所示,表示甲从家出发到乙家为止经过的路程y (km)与时间x (分)的关系.试写出函数y =f (x )的解析式.
解析:当x ∈[0,30]时,设y =k 1x +b 1,
由已知得⎩⎪⎨⎪⎧
b 1=0,
30k 1+b 1=2,
解得⎩⎨

k 1=115,b 1=0,
∴y =115x .
当x ∈(30,40)时,y =2; 当x ∈[40,60]时,设y =k 2x +b 2,
由已知得⎩⎪⎨⎪⎧
40k 2+b 2=2,60k 2+b 2=4,
解得⎩⎨

k 2=1
10,b 2=-2.
∴y =1
10x -2.
综上,f (x )=⎩⎪⎨⎪

1
15x , x ∈[0,30],
2, x ∈(30,40),
110x -2, x ∈[40,60].
12.已知f (x )=x 2
-1,g (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
x -1,x >0,
2-x ,x <0.
(1)求f [g (2)]和g [f (2)]的值; (2)求f [g (x )]和g [f (x )]的表达式. 解析:(1)由已知,g (2)=1,f (2)=3, ∴f [g (2)]=f (1)=0,g [f (2)]=g (3)=2. (2)当x >0时,g (x )=x -1, 故f [g (x )]=(x -1)2-1=x 2-2x ; 当x <0时,g (x )=2-x ,
故f [g (x )]=(2-x )2-1=x 2-4x +3;
∴f [g (x )]=⎩⎪⎨⎪⎧
x 2
-2x , x >0,
x 2-4x +3, x <0.
当x >1或x <-1时,f (x )>0, 故g [f (x )]=f (x )-1=x 2-2; 当-1<x <1时,f (x )<0, 故g [f (x )]=2-f (x )=3-x 2.
∴g [f (x )]=⎩
⎪⎨⎪⎧
x 2-2,x >1或x <-1,
3-x 2
,-1<x <1.。